[發(fā)明專利]環(huán)式撞擊型氣化爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610293983.1
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105733686B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 彭寶仔;劉臻;管清亮;鞏志堅
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/50
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄺圓暉;李翔

本發(fā)明公開了一種環(huán)式撞擊型氣化爐，包括內(nèi)設氣化室(2)的爐體，爐體的頂蓋部安裝有氣化原料噴嘴(1)以向下噴出環(huán)狀氣化原料流體，氣化室的內(nèi)周壁設有沿周向間隔布置的多個氣化劑噴嘴(222)，其噴出的氣化劑流體與氣化原料流體在氣化室內(nèi)相互撞擊而發(fā)生燃燒和氣化反應。氣化原料噴嘴內(nèi)可形成有供氣化原料通過的單流體通道(11)，圍繞氣化室的爐體周壁可包括從外至內(nèi)的保溫層(23)、氣化劑環(huán)層(22)和水冷壁(21)，氣化劑輸送管布置在氣化劑環(huán)層內(nèi)。本發(fā)明的環(huán)式撞擊型氣化爐適于大規(guī)模碳質材料的氣化處理，兩種噴嘴的獨立安裝和撞擊式氣固混合，能夠優(yōu)化爐內(nèi)溫度分布，強化氣固混合，提高燃料利用率，提高噴嘴和氣化爐使用壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及碳質材料氣化領域，具體地，涉及一種氣化爐裝置。

背景技術

近年來，國內(nèi)外煤氣化技術開發(fā)及應用已大有進展。根據(jù)固定床、流化床、氣流床及煤催化氣化等煤氣化技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，并比較了國內(nèi)外主要的煤氣化技術，對當前煤化工技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展中令人關注的熱點，如能量高效轉化與合理回收方式、煤種適應性、大型化、裝置可靠性、污水處理、技術集成以及產(chǎn)業(yè)政策等進行了分析和討論后，行業(yè)專家多認為高壓、大容量氣流床氣化技術具有良好的經(jīng)濟和社會效益，代表著目前煤氣化技術的發(fā)展趨勢。

隨著科學技術和社會經(jīng)濟的發(fā)展，大型煤氣化技術也將不斷發(fā)展，如何提高煤氣化整體效率、煤種適應性、氣化爐單爐生產(chǎn)能力、裝置的可靠性、提高和推進綠色氣化工藝、減少污染物排放、降低投資強度、強化煤氣化與新型煤化工的技術集成是煤氣化技術的發(fā)展方向。

為適于大規(guī)模氣化，現(xiàn)有技術中對氣化爐的自身結構及氣化原料、氣化劑的進料、噴料布置等都進行了大量優(yōu)化研究。

例如專利文獻CN102911740A中公布了一種兩段式氣流床氣化裝置，包括氣化爐上段氣化室和氣化爐下段氣化室，氣化爐上段氣化室四周設有至少一層側面工藝燒嘴室，至少兩個側面工藝燒嘴對稱設于側面工藝燒嘴室；氣化爐下段氣化室兩側同軸設有對置式工藝燒嘴室內(nèi)。其中，通過設置多個氣化室，可優(yōu)化爐內(nèi)溫度分布，對爐體損傷小，更能夠提高氣化爐處理量，但由于使得爐體體積較大，增加了占地面積及很大的投資成本；而且多個工藝燒嘴設置則需要多套氣化劑和氣化原料輸送系統(tǒng)，很容易造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，且投資成本增加較大。

專利文獻CN1903998B則公開了一種典型的氣化器注射器，包括兩級泥流分離器和在它上面整合了冷卻系統(tǒng)的注射器面板。第一級分離器將主泥流分離成多個二級泥流，每個二級泥流則又通過第二級分離器將二級泥流分離成多個三級泥流，三級泥流則通過泥流注射管以高壓泥流形式注入氣化室。反應劑在高壓下以環(huán)狀噴霧形式通過整合在注射器面板上的多個環(huán)狀沖擊孔沖擊在每一個高壓泥流上。此專利文獻中未改變氣化爐自身結構，氣化注射器采用分級分料及噴霧方式，雖然可強化氣固混合，但由于氣化原料輸送管徑越來越小，很容易造成輸送堵塞，且加工困難；多個注射管以同軸射流形式整合在注射面板上會造成注射面板溫度極高，面板極易燒壞。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中的上述缺陷或不足，本發(fā)明提供了一種環(huán)式撞擊型氣化爐，適于大規(guī)模氣化處理，且能夠優(yōu)化爐內(nèi)溫度分布，強化氣固混合，提高燃料利用率，提高氣化爐使用壽命。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種氣化爐，包括內(nèi)設氣化室的爐體，所述爐體的上部設有氣化原料噴嘴，該氣化原料噴嘴朝向所述氣化室噴出環(huán)狀氣化原料流體，所述爐體上還設有多個與所述氣化原料噴嘴非同軸布置的多個氣化劑噴嘴，多個所述氣化劑噴嘴噴出的氣化劑流體與所述環(huán)狀氣化原料流體在所述氣化室內(nèi)相互撞擊而發(fā)生燃燒和氣化反應。

優(yōu)選地，所述氣化原料噴嘴內(nèi)形成有供氣化原料通過的單流體通道，所述單流體通道內(nèi)設有分料器，使得氣化原料流體經(jīng)過所述分料器后從所述單流體通道的出口端呈環(huán)狀流體噴出。