[發(fā)明專利]一種粉煤氣化耦合雙管屏輻射廢鍋的氣化爐及氣化方法

在審

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• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110194971A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 張翔;黃壘
• 申請（專利權）人: 陜西德信祥能源科技有限公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/50;C10J3/52;C10J3/76;C10J3/84;C10J3/86
• 代理公司: 鄭州慧廣知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41160
• 代理人: 朱廣存

本發(fā)明公開一種粉煤氣化耦合雙管屏輻射廢鍋的氣化爐及氣化方法，屬于煤氣化技術領域，包括自上而下相互連接的燃燒室、輻射廢鍋和激冷室，所述燃燒室中上部側壁設有多個水平均布的燒嘴，所述燃燒室的殼體內設水冷壁；所述燃燒室通過穩(wěn)流噴射段與輻射廢鍋相連；所述輻射廢鍋設有第一膜式水冷壁和第二膜式水冷壁，所述第一膜式水冷壁為內外側雙管屏型式；所述激冷室內設有激冷環(huán)、下降管和破泡除渣器。本發(fā)明解決了現(xiàn)有輻射廢鍋尺寸龐大、投資造價高、易堵渣的問題，適合于IGCC、工業(yè)燃氣、羰基合成、化肥等行業(yè)和領域的工業(yè)化應用。

技術領域

本發(fā)明涉及煤氣化技術領域，特別涉及一種粉煤氣化耦合雙管屏輻射廢鍋的氣化爐及氣化方法。

背景技術

國內外煤氣化技術比較多，包括Shell氣化技術、GSP氣化技術、航天爐氣化技術、四噴嘴氣化技術、GE氣化技術等。上述技術均采用氣流床氣化爐，但進料方式和合成氣的熱量回收方法均有所差別。進料方式從原料相態(tài)分為粉煤進料、水煤漿進料，從進料燒嘴型式分為單燒嘴頂置、多燒嘴對置、多燒嘴旋流；合成氣熱量回收方式包括冷卻水全激冷方式、氣體激冷方式、輻射廢鍋回收方式，或者多種方式的組合。采用粉煤進料、輻射廢鍋組合水激冷回收熱量的方式，在氣化效率、熱量回收效果、提高合成氣產品品質方面具有明顯的優(yōu)勢。

中國實用新型專利(授權公開號CN204434565U)公開了一種帶輻射廢鍋的氣化爐，但該實用新型存在以下不足：輻射廢鍋包括周向膜式水冷壁以及位于周向膜式水冷壁內的齒刀形膜式水冷壁，周向膜式水冷壁外側無合成氣通道，水冷壁僅單面受熱，換熱面積小，回收同樣的熱量所要求的輻射廢鍋尺寸大，投資造價高；周向膜式水冷壁采用多邊形型式，加工制造和檢維修難度大；內側的齒刀形膜式水冷壁分布密集，極易造成堵渣。

發(fā)明內容

1.本發(fā)明要解決的技術問題

本發(fā)明提供一種粉煤氣化耦合雙管屏輻射廢鍋的氣化爐及氣化方法，以解決現(xiàn)有輻射廢鍋尺寸龐大、投資造價高、易堵渣的問題。

2.技術方案

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的技術方案為：

一種粉煤氣化耦合雙管屏輻射廢鍋的氣化爐，包括自上而下相互連接的燃燒室、輻射廢鍋和激冷室，所述燃燒室中上部側壁設有多個水平均布的燒嘴，所述燃燒室的殼體內設水冷壁；所述燃燒室通過穩(wěn)流噴射段與輻射廢鍋相連；所述輻射廢鍋設有第一膜式水冷壁和第二膜式水冷壁，所述第一膜式水冷壁為內外側雙管屏型式；所述激冷室內設有激冷環(huán)、下降管和破泡除渣器。

其中，優(yōu)選地，所述燒嘴的數(shù)量為3個，所述燒嘴設置在距燃燒室頂部1/3高度處，所述燒嘴水平安裝角度均同向偏離徑向角度β在2°-6°。

其中，優(yōu)選地，所述穩(wěn)流噴射段的射流角度α在25°-45°。

其中，優(yōu)選地，所述第一膜式水冷壁采用內外側雙管屏圓筒型式，內側均布4-30組第一膜式水冷壁內側管屏，外側均布4-30組第一膜式水冷壁外側管屏。

其中，優(yōu)選地，所述第一膜式水冷壁與所述第二膜式水冷壁的圓筒直徑比例在1：1.2-1:1.6。

其中，優(yōu)選地，所述激冷室頂部的側壁設有合成氣出口，所述激冷室底部設有排渣口，所述破泡除渣器位于所述激冷室內的液面以下。

一種粉煤氣化耦合雙管屏輻射廢鍋的氣化方法：包括以下步驟：

粉煤原料和氣化劑經燒嘴噴射進入燃燒室，形成漩渦流流場，進行氣化反應，燃燒室反應溫度在1200-1650℃，反應壓力在0-5MPa；