[發(fā)明專利]煤氣化爐

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410557701.5
• 申請日: 2011-04-11
• 公開（公告）號: CN104479748A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設計）人: 小菅克志;并木泰樹;糸永真須美;幸良之;武田卓;小水流廣行;矢部英昭
• 申請（專利權）人: 新日鐵住金工程技術株式會社
• 主分類號: C10J3/46
• 分類號: C10J3/46;C10J3/48
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 白麗;陳建全

本申請是申請日為2011年4月11日、發(fā)明名稱為“煤氣化爐”的中國申請?zhí)枮?01180019197.8的分案申請。

技術領域

本發(fā)明涉及用氧氣、水蒸氣等氧化劑將煤氣化來生產(chǎn)可燃性氣體的煤氣化爐。

本申請基于2010年4月16日在日本提出申請的日本特愿2010-095496號主張優(yōu)先權，并在此援引其內容。

背景技術

以往，作為由粉煤等生產(chǎn)可燃性氣體的氣化爐(煤氣化爐)，例如已知有專利文獻1所示的氣化爐。在該氣化爐中，在壓力容器(反應容器)內，俯視觀察時4個燃燒爐燒嘴(combustor?burner)等距離地配置在規(guī)定的平面中的圓周上。并且，夾著圓周的中心軸而配置在對稱的位置上的2組燃燒爐燒嘴以相互對置的方式來配置。

燃燒爐燒嘴由設置在中心部且用于啟動氣化爐的輕油燒嘴、與輕油燒嘴呈同心圓狀地由內側向外側依次配置的空氣噴嘴、煤焦噴嘴、燃料用煤噴嘴、二次空氣噴嘴來構成。

空氣、煤焦(未氣化煤殘渣或熱解殘渣)、燃料用煤在各自的噴嘴內旋轉后，被輕油燒嘴點燃并向壓力容器內噴射。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第3595404號公報

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的技術問題

但是，在上述專利文獻1所示的氣化爐中存在以下問題：當從各個燃燒爐燒嘴噴射旋轉流動的氣體等時，由于燃燒爐燒嘴配置在相互對置的位置上，因此從燃燒爐燒嘴噴射出的氣體等會相互碰撞，氣化爐內的氣體等的流動不穩(wěn)定。并且，氣化爐的內周面因煤的部分氧化(以下稱為“氣化”)而暴露于高溫環(huán)境下，如果不在氣化爐的內周面上穩(wěn)定地附著一定厚度的爐渣，則存在以下的可能性：不僅熱損失變大導致性能降低，而且該內周面還會受到熱的影響而產(chǎn)生損傷。

進而，通過氣化產(chǎn)生的氣體等會在氣化爐內上升，但當氣化爐內的氣體等的上升流動產(chǎn)生不均時，有時會在煤中的碳(煤焦)充分地發(fā)生氣化反應之前從氣化爐流出，使反應率(煤中的碳向氣體轉化的轉化率)降低。

本發(fā)明是鑒于上述問題點而完成的，其目的在于提供一種能夠使煤在緊湊的反應容器內充分地發(fā)生反應、并且使爐渣穩(wěn)定地附著在反應容器的內周面上的高效率的煤氣化爐。

用于解決技術問題的手段

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出了以下的手段。

本發(fā)明的煤氣化爐具備：

反應容器，其形成為向上方延伸的圓筒狀且在上端側設有排出口；和

筒狀的燒嘴部，其在與水平面平行且位于上述排出口的下方的基準平面上在所述反應器的內周面上沿圓周方向隔開間隔地設置多個，并向上述反應容器內供給煤及氧化劑，

在所述煤氣化爐中，通過使上述煤在上述反應容器內氣化來至少制造氫氣及一氧化碳氣體，

其特征在于，各個上述燒嘴部以從上方觀察時自身的軸線與直徑比上述反應容器的內徑更小且以上述中心軸線為中心的假想圓圍繞同一方向相切、并且自身的軸線與水平面平行或者越朝向上述燒嘴部的前端越朝向下方的方式來配置。

即，在本發(fā)明中，通過使煤在反應容器內氣化來至少制造氫氣及一氧化碳氣體的煤氣化爐的特征在于，其具有：

反應容器，其形成為向上方延伸的圓筒狀；

排出口，其設置在上述反應容器的上端側；和

多個筒狀的燒嘴部，其向上述反應容器內供給煤及氧化劑，

上述多個燒嘴部在位于上述排出口的下方的與水平面平行的基準平面上朝向上述反應容器的內周面的圓周方向隔開間隔地設置，

以從上述反應容器的上方觀察時上述各燒嘴部的軸線與以上述反應容器的中心軸線為中心且直徑比反應容器的內徑更小的假想圓圍繞同一方向相切的方式來配置上述各燒嘴部，

上述燒嘴部以上述燒嘴部的軸線與水平面平行或者越朝向上述燒嘴部的前端越朝向下方的方式來配置。

根據(jù)本發(fā)明，當燒嘴部向圓筒狀的反應容器內供給煤及氧化劑時，能夠產(chǎn)生圍繞反應容器的中心軸線旋轉的流體的流動。因此，反應容器的內周面附近的流體的流動在圓周方向的任意位置均穩(wěn)定，能夠使附著在反應容器的內周面上的因煤氣化而產(chǎn)生的熔融的爐渣的厚度大致均勻。

另外，燒嘴部以自身的軸線與水平面平行或者越朝向燒嘴部的前端越朝向下方的方式來配置。通過使氣化膨脹并在反應容器內邊旋轉邊上升的煤從燒嘴部先向水平或者下方流動，從而能夠增加煤在反應容器中流動的時間，使其從排出口排出之前在反應容器內充分地氣化。

另外，在上述煤氣化爐中，上述燒嘴部更優(yōu)選圍繞上述反應容器的中心軸線等間隔地配置。