[實用新型]氣化爐及其激冷室

有效

• 申請號: 201220182302.1
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN202509053U
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 王進;胡先君;余建良;唐煜
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;中國神華煤制油化工有限公司;中國神華煤制油化工有限公司北京工程分公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/84
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李丙林;余剛

技術領域

本實用新型涉及氣流化煤氣化領域，尤其涉及一種氣化爐及其激冷室。

背景技術

煤炭是一種重要的能源，長期以來，煤炭在使用過程中伴隨著嚴重的環境污染。近年來，以減少污染排放和提高利用效率為目的的潔凈煤技術日益為人們所重視；煤氣化技術作為其中的一種煤炭加工和轉化技術，被認為是最為高效清潔的潔凈煤技術之一。

現代煤氣化技術，尤其是高壓、大容量氣流床氣化技術在工業上獲得廣泛應用。在我國已經有多家廠家引進并利用現代氣流床氣化技術，現代氣流床氣化技術主要分為水煤漿氣化和粉煤氣化，現代氣流床氣化技術具有環境污染小、自動化程度高等優點，但該技術工藝帶有一些普遍存在的問題，這些問題不同程度上影響著氣化裝置的正常運行。

水煤漿或煤粉在氣化爐燃燒室內不完全燃燒生成1350℃左右的高溫合成氣與熔渣進入氣化爐下部的激冷室?，F有技術中激冷室主要有激冷環、下降管、上升管和分離擋板。

激冷環位于渣口下側下降管上部，激冷環的作用是將激冷水均勻的分布在下降管內壁上，形成液膜，這層液膜將下降管和高溫合成氣與熔融渣有效隔離開來，從而保護下降管不被高溫合成氣與熔渣燒壞，同時高溫合成氣在一定程度上激冷降溫。

上升管與下降管為同心同軸套筒結構，下降管套在上升管內，高溫合成氣從下降管與激冷水并流而下，完成降溫過程，而后通過上升管與下降管之間的環隙出氣化爐激冷室。

高溫合成氣與下降管液膜進行換熱傳質時，與液膜接觸的那部分合成氣的煤灰進入液相獲得清除，而下降管中央的合成氣中的大部分煤灰沒有水洗便隨合成氣進入水浴，快速地穿過下降管下沿后，合成氣以氣團的形式立即向上鼓泡離開水浴，在此過程中，也只有氣團外表面的煤灰與水接觸獲得水洗，氣團中央的大部分煤灰依然沒有獲得水洗機會就離開水浴。

合成氣中的大部分煤灰在洗滌塔被水洗清除，洗滌塔水浴上部的洗滌水作為激冷水反過來供給激冷環使用，雖然激冷水取自洗滌塔水浴上部，但是由于大量的煤灰被水洗到水浴中，水浴上部的洗滌水依然含有很多煤灰尤其是大量的微小固體顆粒，這樣即使激冷水過濾器過濾掉堵塞激冷環出口的大顆粒，但是這些微小固體顆粒也會在激冷環內流動微弱的死區沉淀，逐漸積累，最終將影響到激冷環激冷水的出口流量以及整個出口環隙出水流量的均勻性，進而造成下降管液膜不均甚至斷流，從而導致下降管變形、燒穿等損壞。

激冷水中微小固體顆粒的濃度越高，這種在激冷環內死區沉淀積累的速率也越快，這樣下降管的使用壽命也越短，在每次德士古氣化爐運行一段時間停車檢修時都會發現激冷環環管中淤積著大量的淤泥，這就是這些微小固體顆粒沉積的結果。

另外，當生產負荷比較高時，由于上升管與下降管之間的環隙比較窄，導致合成氣離開水浴后流速快，易造成合成氣帶液的現象，即使在激冷室的合成氣離開通道中設置有分離擋板，高速流動的氣體還是把擋板上的小液滴掃走而再次帶液，激冷室帶液容易造成激冷室液位快速下降導致氣化爐跳車，生產中不能不加大激冷水供應流量以保證液位，這樣不但增加了能耗和水資源的浪費還一下子加大了后系統的負荷，影響了穩定操作；在氣化爐操作溫度較高時，致使熱負荷高，使得飽和蒸汽壓增大，這也會造成合成氣帶水進入后系統。

對于現有技術的氣化爐，在超高負荷時，部分合成氣會繞過上升管下沿形成大氣泡鼓泡離開水浴，這樣會造成激冷室液面波動以及波動導致的液位報警，甚至跳車。

中國專利申請號200720103616.7提供了一種霧化-浸沒式氣化爐激冷室，其實并不適用于煤粉/水煤漿氣化爐，尤其不適合加壓煤氣化爐，因為其結構上的缺陷容易造成其霧化器和霧化噴頭受到高溫熔渣和煤灰的強烈沖刷而快速磨損，使得激冷室內部快速損壞，從而無法保證氣化爐的長時間運行。

如何減少供應的激冷水中微小固體顆粒的含量，減輕這些顆粒在激冷環中的淤積、以及如何減輕合成氣帶水成為一個重要的課題，對煤氣化的長滿優運行有著重要的意義。

實用新型內容

本實用新型的目的在于一種氣化爐及其激冷室，以提高合成氣的水浴增濕除塵除灰降溫效果，同時減輕合成氣帶水的問題。

為此，根據本實用新型的一個方面，提供了一種氣化爐激冷室，包括下降管，該下降管包括降氣筒和布氣筒，其中，降氣筒的下端伸入布氣筒中，布氣筒和降氣筒之間的環形空間內設置有散氣網，降氣筒的下沿低于散氣網所在的平面，散氣網所在的平面低于激冷室液面。

進一步地，上述降氣筒的下比散氣網所在的平面低500～1000mm。

進一步地，上述散氣網平面低于激冷室液面1500～4000mm。