[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

本發明公開了一種熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐，它具有整體式結構的耐高壓外殼，耐高壓外殼的內腔自上而下依次分為原料氣化區、液態熔渣區和熔渣激冷區；原料氣化區設有耐火材料層和水冷夾套，從而維持原料氣化區的正常運行條件，使原料發生氣化反應，產生粗合成氣；液態熔渣區設有呈漏斗狀的耐火水冷圍壁，用以收集原料氣化區產生的液態熔渣；耐火水冷圍壁的底部熔渣出口處設有熔渣排放環套，熔渣排放環套的內腔設有熔渣排放控制裝置，以便調節熔渣連續或間斷地向下排放；熔渣激冷區底部設有與外部鎖渣器密封連接的爐渣出口用于排出激冷處理后的爐渣。本氣化爐具有內腔容積利用率高、能夠避免高壓氣體泄漏、熔渣激冷效率高等特點。

技術領域

本發明涉及處理含碳型物質燃料的熔渣氣化爐，具體地指一種熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐。

背景技術

含碳型物質燃料一般包括生物質、低階褐煤、泥煤、優質煤及固體垃圾等，氣化技術是通過熱化學方法將含碳型物質燃料氣化產生粗合成氣，再經燃氣凈化、組分調變獲得高質量的合成氣，進而增壓后催化合成燃料的一種高效利用技術。氣化技術按氣化爐爐型可分為固定床氣化、流化床氣化和氣流床氣化，按操作壓力可分為加壓氣化和常壓氣化。

目前，國內具有代表性的氣流床氣化技術常用的有殼牌爐和德士古爐技術。而加壓固定床氣化技術是魯奇爐氣化技術，魯奇爐氣化技術采用干法排灰，其存在單爐運行負荷低、蒸汽和氧氣消耗大、廢水產生量大等缺點。與魯奇爐相比，熔渣氣化爐將灰渣以玻璃態的形式排出，不需大量蒸汽來降低氣化溫度，因此極大地降低了蒸汽和氧氣消耗，同時可增大氣化爐運行負荷，在液態排渣條件下有效提高碳轉化率。

現有技術中的熔渣固定床氣化爐一般包括進料裝置、氣化爐體、連接短節、激冷室和渣鎖斗，氣化爐體、激冷室和渣鎖斗均是獨立耐高壓容器，連接短節與激冷室及激冷室與渣鎖斗間均以耐高壓法蘭密封連接。

如發明名稱為一種固定床熔渣氣化爐的中國發明專利，它由原料鎖斗2、原料緩沖倉3、爐體4、控制短節6和熔渣激冷室7、渣鎖8等部分組成。

又如發明名稱為一種加壓固定床熔渣氣化爐的中國發明專利，它包括煤鎖、過渡倉、加壓氣化容器、連接短節、激冷室和渣鎖。

上述熔渣氣化爐整個系統設備多、連接法蘭多、結構較復雜。并且，由于連接短節的存在，至少有兩處需要通過法蘭密封連接，這在使用過程中極易出現高壓氣體泄漏的風險；同時，其熔渣激冷池由于設備結構等原因，體積較小，激冷液消耗過快，單次容納熔渣量較小，燃料氣化效率低。

發明內容

本發明的目的就是要克服現有熔渣固定床氣化爐存在的缺陷，提供一種內腔容積利用率高、能夠避免高壓氣體泄漏、熔渣激冷效率高的熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐。

為實現上述目的，本發明所設計的熔渣激冷排渣一體式固定床氣化爐，其特殊之處在于：該氣化爐具有整體式結構的耐高壓外殼，所述耐高壓外殼的內腔自上而下依次分為原料氣化區、液態熔渣區和熔渣激冷區；

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

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

所述熔渣激冷區對應的耐高壓外殼底部設置有可與外部鎖渣器密封連接的爐渣出口，用以維持熔渣激冷區的激冷水液位，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。