[發明專利]一種大規模半廢鍋氣化裝置

在審

• 申請號: 201810001015.8
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108130133A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 吳躍;姚敏;焦洪橋;羅春桃;匡建平;井云環;馬銀劍
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;神華寧夏煤業集團有限責任公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/50;C10J3/52;C10J3/76;C10J3/84
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 崔華

本發明涉及一種大規模半廢鍋氣化裝置，其包括由上向下分布的氣化燒嘴、氣化室、廢鍋冷卻室和激冷室，所述氣化燒嘴包括點火開工燒嘴和多個圍繞所述點火開工燒嘴均勻分布的煤粉燒嘴；所述氣化室包括空腔和下渣口；所述廢鍋冷卻室由圓筒形的輻射廢鍋縱向形成回收熱量的通道，其中所述輻射廢鍋的內徑大于等于所述空腔的內徑，所述輻射廢鍋的頂部設置有廢鍋入口，所述廢鍋入口具有自上而下內徑逐漸變大的多級通道，并且所述多級通道中最上層的通道的內徑大于所述下渣口的內徑；所述激冷室包括激冷環、下降管和渣浴池。該氣化裝置適于大規模煤氣化生產，能夠充分利用煤氣化產生的熱量，優化了廢鍋裝置容易結渣的問題。

技術領域

本發明涉及利用煤制備合成氣的裝置，特別是涉及一種大規模半廢鍋氣化裝置。

背景技術

煤氣化裝備是煤氣化的重要載體和核心裝備，是煤炭清潔高效轉化利用的最重要的裝備。通過對氣化裝備不斷改進、不斷創新，目前國內氣化爐已呈現百花齊放之勢，氣流床氣化技術包括GSP爐、科林爐、兩段爐、航天爐、華里爐、寧煤爐、五環爐、柳花-齊耀爐、沈鼓爐、金重爐、四噴嘴爐、清華爐、西北院多元料漿爐等。

但目前國內采用較多的氣化技術包括GE氣化、四噴嘴氣化、SHELL氣化、GSP氣化和航天氣化等。GE氣化采用單噴嘴頂置、四噴嘴氣化采用4個噴嘴位于氣化爐中上部，二者均勻以水煤漿為氣化原料，氣渣下行以水激冷工藝技術(缺陷：煤質適應性差)；SHELL氣化采用4個噴嘴位于氣化爐中上部，氣體上行，采用返回氣體冷卻氣化產生的煤氣(缺陷：氣化系統復雜，投資高)。GSP氣化和航天氣化都采用單噴嘴頂置，氣體下行，水激冷氣化產生的煤氣(缺陷：不能實現超大規模)。這些氣化技術雖都經過了工業化應用檢驗，但都還不算是“完美”的爐型。未來氣化裝置將會向大型化和更高能源利用效率方向發展。

現有的氣化裝置中的激冷流程對于氣化產生的熱量利用率不高，而全廢鍋流程雖然提高了對熱量的利用率，但是還存在粗煤氣中含灰量較高并且廢鍋內壁容易積灰導致廢鍋堵塞等問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種大規模半廢鍋氣化裝置，以解決現有氣化爐煤粉燃燒后熱量利用率低、不能大規模生產以及輻射廢鍋易結渣堵塞等問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種大規模半廢鍋氣化裝置，其包括由上向下分布的氣化燒嘴、氣化室、廢鍋冷卻室和激冷室，所述氣化燒嘴設置于所述氣化裝置頂部，包括點火開工燒嘴和多個圍繞所述點火開工燒嘴均勻分布的煤粉燒嘴；所述氣化室包括空腔和位于所述空腔底部的下渣口，所述空腔用于接收來自所述氣化燒嘴的煤粉和氧化劑并進行煤氣化反應得到粗煤氣和灰渣；所述廢鍋冷卻室內設有輻射廢鍋和由所述輻射廢鍋沿縱向形成的用于回收來自所述下渣口的粗煤氣和灰渣熱量的通道，其中所述輻射廢鍋的內徑大于或等于所述空腔的內徑，所述輻射廢鍋的頂部設置有廢鍋入口，所述廢鍋入口具有自上而下內徑逐漸變大的多級通道，并且所述多級通道中最上層的通道的內徑大于所述下渣口的內徑；所述激冷室位于所述輻射廢鍋下部，包括激冷環、下降管和用于收集灰渣和所述激冷環所噴激冷水的渣浴池，所述下降管的上端與所述輻射廢鍋的下端相連，所述下降管的下端伸入到所述渣浴池中，所述激冷環位于所述輻射廢鍋和所述下降管的連接處，在所述下降管和所述激冷室側壁之間設置有多層破泡板。

優選地，所述輻射廢鍋的內徑為所述空腔內徑的1至2倍，例如1.4倍。

優選地，所述多級通道具有2至5級內徑自上而下逐漸變大的通道。進一步地，所述多級通道由自上而下內徑逐漸變大的一級通道和二級通道組成，其中所述一級通道的內徑是所述下渣口內徑的1.1-1.5倍，例如1.3倍，所述二級通道內徑是所述一級通道內徑的1.1-1.3倍，例如1.2倍。

優選地，所述煤粉燒嘴為2至8個，優選4至6個，例如4個或者6個。

優選地，所述輻射廢鍋由水冷壁圍成圓筒形。