[實用新型]用于兩段供氧干排渣加壓氣流床氣化爐的爐膛尾部結構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201521009638.8
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN205258383U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 張忠孝;安海泉;江硯池
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/52
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

技術領域

本實用新型涉及兩段供氧干排渣加壓氣流床氣化技術，尤其是涉及一種用于 兩段供氧干排渣加壓氣流床氣化爐的爐膛尾部結構。

背景技術

兩段供氧干排渣加壓氣流床氣化爐具有高灰熔點煤氣化實用性、自動化程度 高、可調節(jié)性強、氣化效率高和整體排污小等特點，是目前氣流床氣化爐中最優(yōu)的 燃用高灰熔點煤氣化的爐型，是中國高灰熔點煤氣化技術的主要發(fā)展方向。

在兩段供氧干排渣加壓氣流床氣化爐中，由于反應溫度被控制在灰熔點100℃ 以下，一般在1250℃～1350℃之間，排渣方式選擇固態(tài)排渣。現(xiàn)有的液態(tài)排渣爐爐 膛尾部壁面與水平方向角度均為45°左右，對于液渣延爐膛尾部壁面流出爐膛沒有 影響。然而，固體渣粒由爐膛上部向下掉落時，會有一部分落在爐膛尾部壁面上， 產生堆積效應，當大量的灰粒堆積后，可能相互粘附形成大塊的灰塊，造成排渣口 堵塞。

在運行的氣化爐系統(tǒng)中，爐膛尾部排渣不順將造成燃燒室溫度升高而形成運行 事故，這就需要在氣化系統(tǒng)中對其進行重要改進。

中國專利CN101985568A公開了煤氣煤炭技術領域的兩段供氧干排渣加壓氣 流床氣化爐,包括:圓柱形承壓外殼、設置在圓柱形承壓外殼內的氣化室、合成氣冷 卻室、機械式碎渣機和鎖渣罐,氣化室與合成氣冷卻室分別置于圓柱形承壓外殼內 的上部和下部,機械式碎渣機位于氣化爐底部下方,鎖渣罐位于機械式碎渣機的下 方，但是上述專利只是籠統(tǒng)的提出了排渣口角度對固體渣堆積的影響，但是不能夠 完全保證兩段供氧干排渣加壓氣流床氣化爐的順利排渣及安全穩(wěn)定長期高效的運 行。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種用于兩 段供氧干排渣加壓氣流床氣化爐的爐膛尾部結構，可以使得固態(tài)渣粒順利通過爐膛 尾部，特別適用于應用高灰熔點煤的氣化，適用于兩段供氧干排渣加壓氣流床氣化 爐的固態(tài)排渣形式。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：

用于兩段供氧干排渣加壓氣流床氣化爐的爐膛尾部結構，下方連接激冷室，該 結構為耐火材料堆砌而成的倒圓錐臺狀的中空形狀，爐膛尾部結構的內側壁與水平 面之間呈60-68°的夾角，從而可以保證固態(tài)渣不在爐膛尾部壁面堆積的同時，保證 爐膛內部幾何體積足夠大。

作為優(yōu)選的技術方案，爐膛尾部結構的內側壁與水平面之間呈65°的夾角。

爐膛尾部結構上方進口處的內徑為下方排渣口處內徑的2.4～2.8倍，其優(yōu)勢在 于保證固態(tài)渣順利排出爐膛的條件下，同時保證爐膛向激冷室的散熱保持在較低水 平。

作為優(yōu)選的技術方案，爐膛尾部結構上方進口處的內徑為下方排渣口處內徑的 2.6倍。

所述的爐膛尾部結構的出口處設有擴口，例如可以是喇叭狀擴口，也可以是自 上而下依次增大的階梯狀擴口。

所述的耐火材料為含碳化硅的耐火材料，例如可以采用高鋁碳化硅磚、剛玉碳 化硅磚，其優(yōu)勢在于具有很高的耐溫性、良好的抗腐蝕性，便于在高溫灰渣的沖擊 下保持正常的工作狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型不需要對現(xiàn)有的氣流床氣化爐進行整體結構修 改，只需要將氣化爐爐膛尾部的耐火材料進行重新布置，固體渣粒從爐膛中上部落 下后不會在爐膛尾部壁面發(fā)生堆積，有效保證了固體渣粒順利通過排渣口進入到激 冷室，提高了兩段供氧干排渣加壓氣流床氣化爐的工作壽命和效率，從而提升了氣 化系統(tǒng)的安全性。

本實用新型專利通過對固體渣粉體特性的研究，在冷態(tài)實驗中驗證了固體渣 的堆積角度應大于60°，考慮到固體渣在高溫條件下的軟化以及墜落到爐膛尾部壁 面上后的粘附力，我們建議選擇爐膛尾部結構的內側壁與水平面之間夾角為65°以 保證固體渣在爐膛尾部壁面上不堆積。當角度小于60°時，由于個別固體渣的軟化 和粘附作用，會使得少部分灰渣發(fā)生粘附，隨著時間的推移，更多的渣會堆積，熱 量難以散出，使得灰渣之間發(fā)生強有力的粘結，形成大渣塊，過多的大渣塊會造成 排渣口的堵塞，危害氣化爐的安全生產。同時，越小的角度將產生越嚴重的堆積問 題。當角度大于68°時，灰渣會順利的從爐膛尾部壁面上滑落，但是，角度過大時， 會使得爐膛內部體積減小或者排渣口直徑變大，這將使得氣化爐處理能力下降或者 氣化爐效率降低。