[發明專利]熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐

在審

• 申請號: 201810182978.2
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108165310A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 孫朝元;楊建成;張建立;呂慶元;章晨暉;楊國祥;王發坤
• 申請（專利權）人: 中薪油武漢化工工程技術有限公司
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;趙龍驤

1.一種熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐，其特征在于：該氣化爐具有整體式結構的耐高壓外殼(1)，所述耐高壓外殼(1)的內腔自上而下依次分為原料氣化區(A)、液態熔渣區(B)和熔渣激冷區(C)；

所述原料氣化區(A)對應的耐高壓外殼(1)內側設置有耐火材料層(2)，其中位于主氣化反應部位的耐火材料層(2)外側設置有耐高溫內殼(11)，所述耐高溫內殼(11)與耐高壓外殼(1)之間圍合形成水冷夾套(6)，從而維持原料氣化區(A)的正常運行條件，使原料發生氣化反應，產生粗合成氣；

所述液態熔渣區(B)對應的耐高壓外殼(1)內側設置有呈漏斗狀的耐火水冷圍壁(3)，從而形成開口上大下小的熔渣池，用以將原料氣化區(A)產生的液態熔渣收集在其中；所述耐火水冷圍壁(3)的底部熔渣出口處設置有熔渣排放環套(7)，所述熔渣排放環套(7)的內腔設置有熔渣排放控制裝置(12)，以便調節熔渣連續或間斷地向下排放；

所述熔渣激冷區(C)對應的耐高壓外殼(1)底部設置有可與外部鎖渣器密封連接的爐渣出口(8)，用以維持熔渣激冷區(C)的激冷水液位，以便對所排放的液態熔渣進行激冷處理，并通過鎖渣器排出激冷處理后的爐渣。

2.根據權利要求1所述的熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐，其特征在于：所述熔渣排放控制裝置(12)包括設置在熔渣排放環套(7)內腔的燃燒噴嘴(12.1)和點火裝置(12.2)，所述燃燒噴嘴(12.1)與外界引入的燃氣管線(12.3)和空氣/氧氣管線(12.4)相連，從而通過燃氣與空氣或氧氣的燃燒產生高壓火焰，以托住液態熔渣區(B)內的熔渣層。

3.根據權利要求2所述的熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐，其特征在于：所述熔渣排放環套(7)的底端延伸至熔渣激冷區(C)的激冷水液位下面，從而形成高壓火焰的密閉空間，以維持液態熔渣區(B)內的熔渣層穩定。

4.根據權利要求3所述的熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐，其特征在于：所述熔渣排放控制裝置(12)還包括泄壓管線(12.5)，所述泄壓管線(12.5)與熔渣排放環套(7)的內腔相連，從而可以實時調節高壓火焰的壓力參數。

5.根據權利要求1～4中任一項所述的熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐，其特征在于：該氣化爐還針對原料氣化區(A)配置有汽液分離器(9)，所述汽液分離器(9)的冷卻水輸出端(9.1)與水冷夾套(6)下部的冷卻水進口(6.1)相連，所述氣液分離器(9)的汽液輸入端(9.2)與水冷夾套(6)上部的汽水混合物出口(6.2)相連，所述氣液分離器(9)的水蒸汽輸出端(9.3)與原料氣化區(A)的粗合成氣出口(5)匯集后與下游工藝管線相連，從而使氣化爐內壓力與夾套壓力保持平衡狀態。

6.根據權利要求5所述的熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐，其特征在于：該氣化爐還針對原料氣化區(A)配置有氣體洗滌器(13)，所述氣體洗滌器(13)的進氣口(13.1)與原料氣化區(A)的粗合成氣出口(5)相連，所述氣體洗滌器(13)的出氣口(13.2)與氣液分離器(9)的水蒸汽輸出端(9.3)匯集后與下游工藝管線相連，從而使氣化爐內壓維持略高于夾套壓力的平衡狀態。

7.根據權利要求1～4中任一項所述的熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐，其特征在于：所述耐火水冷圍壁(3)形成的熔渣池高度為熔渣激冷區(C)高度的0.52～0.8倍，所述耐火水冷圍壁(3)的內表面水平坡度為20～65°，所述耐火水冷圍壁(3)的底部熔渣出口直徑為40～80mm。

8.根據權利要求1～4中任一項所述的熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐，其特征在于：所述耐火水冷圍壁(3)由耐火材料殼層(3.1)和嵌置分布在其內的水冷管系(3.2)構成，所述耐火材料殼層(3.1)與耐火材料層(2)澆注或砌筑為一整體。

9.根據權利要求1～4中任一項所述的熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐，其特征在于：所述熔渣排放環套(7)為銅套環、銅合金套環或鎳鉻合金套環中的一種。

10.根據權利要求1～4中任一項所述的熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐，其特征在于：所述原料氣化區(A)下部沿周向設置有2～8個氣化劑噴嘴(10)，所述氣化劑噴嘴(10)向下傾斜且與水平面的夾角為10～35°。