[發(fā)明專利]水冷壁漿態(tài)進料氣化爐

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• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111073705A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊小艷;王秋楓;曹文;隋建偉;杜劍;郭慧波;趙文瑾
• 申請（專利權(quán)）人: 中國寰球工程有限公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/50;C10J3/72;C10J3/76
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 李林

本發(fā)明提供一種水冷壁漿態(tài)進料氣化爐，將氣化原料(煤炭、石油焦、半焦、含碳固體廢棄物等)與水(原水、中水或有機廢水等)制成漿料后與氧氣通過多支水平布置的工藝燒嘴送入氣化爐產(chǎn)生合成氣。采用多燒嘴水平對置進料，反應(yīng)區(qū)擾動強烈，氣化原料轉(zhuǎn)化率、捕渣率高；多種原料混合制漿，可以實現(xiàn)含碳固廢、有機廢液的處置與資源化利用；氣化爐反應(yīng)室采用水冷壁結(jié)構(gòu)，打破了漿料氣化爐對氣化原料灰熔點的限制；氣化爐殼體外設(shè)置水冷套冷卻，避免了受壓殼體超溫；冷卻室采取噴淋降溫，簡化了結(jié)構(gòu)，使氣化爐運行更安全。與同類裝置相比，本發(fā)明工藝氣化效率高，原料適應(yīng)性強，工藝可靠性更高，同時可以實現(xiàn)固廢和廢液的處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于能源化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水冷壁漿態(tài)進料氣化爐。

背景技術(shù)

我國能源稟賦為“富煤、缺油、少氣”。煤氣化技術(shù)是煤制清潔原料、煤化工、IGCC發(fā)電等能源和化工領(lǐng)域的龍頭技術(shù)。以煤氣化為基礎(chǔ)，不僅可以制取汽柴油、甲烷、甲醇、乙醇等燃料，還可以作為原料替代以石油、天然氣為原料的化工生產(chǎn)需求。因而，開發(fā)清潔、高效、安全、可靠的煤氣化技術(shù)是減少對油氣資源的依賴有效途徑。

水煤漿氣化技術(shù)是目前相對較成熟的氣化技術(shù)，在實際生產(chǎn)運行中應(yīng)用較多。水煤漿氣化爐一般是耐火磚熱壁爐，耐火磚外的金屬殼體作為承壓部件。受耐火磚耐溫性能的限制，一般不能采用灰熔點大于1400℃的煤種作為氣化原料。同時，隨著熔渣對耐火磚的侵蝕，耐火磚壽命一般僅一年至兩年即需更換，不僅價格昂貴，局部嚴重侵蝕還可能使高溫氣體與氣化爐殼體接觸，造成壓力容器壁面超溫而引起事故。以德士古氣化爐為例，該氣化爐采用單燒嘴頂部霧化進料的方式，氣化爐內(nèi)采用耐火磚，煤漿進入氣化爐反應(yīng)區(qū)后溫度場梯度大，造成殘?zhí)扛撸话悴捎玫突胰埸c煤，約一年更換爐磚。使用過程中頻繁更換燒嘴和爐磚而需啟用備爐。另外激冷環(huán)和下降筒在使用過程中也存在很多問題，嚴重影響了裝置的長周期穩(wěn)定運行。

此外，目前的工業(yè)廢水種類繁多，成分復(fù)雜，難以降解，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物、副產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物難以回收。工業(yè)固廢如煤泥、焦炭、半焦、石油焦、煤矸石、垃圾、污泥、粉煤灰等，也存在處理難，污染大的問題。尤其像煤礦和焦化廠產(chǎn)生的這些廢固無法及時處理，造成大面積的堆積，易產(chǎn)生揚塵和污染。針對這些廢固和廢水現(xiàn)有的處理工藝都存在流程長，能耗高投資大的難題。工程上現(xiàn)有的一些裝置在處理廢固和廢水方面都是單一處理，要么只處理廢固，要么只處理廢水，而且在運行過程中或多或少都出現(xiàn)一些問題。

基于以上存在的問題，亟需提供一種新的漿料加壓氣化裝置，既能處理廢固廢水，又可以克服耐火磚腐蝕的問題，同時還能有效提高碳轉(zhuǎn)化率和捕渣率，提高氣化運行的安全性和可靠性，同時解決氣化爐殼體和激冷環(huán)下降管超溫?zé)龎牡膯栴}。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種水冷壁漿態(tài)進料氣化爐，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種水冷壁漿態(tài)進料氣化爐，包括氣化爐殼體，其特征在于：所述氣化爐殼體內(nèi)由上至下設(shè)有氣化反應(yīng)室、冷卻室以及渣池，其中：

所述氣化爐殼體的頂部設(shè)有向下插入氣化反應(yīng)室的點火開工燒嘴，所述氣化反應(yīng)室上部由周側(cè)水平向內(nèi)插入有多個對置的漿料燒嘴；

在氣化爐殼體與所述氣化反應(yīng)室之間設(shè)有水冷壁；

所述氣化反應(yīng)室的底部開口與激冷套筒相連通，所述激冷套筒布置在氣化爐殼體內(nèi)側(cè)，其上部構(gòu)成所述冷卻室，下部與所述渣池相接；

在所述激冷套筒與氣化爐殼體之間的夾層中填充有冷卻水，夾層還連接有激冷水進水口與激冷水出水口。

所述的水冷壁漿態(tài)進料氣化爐，其中：所述水冷壁采用盤管或列管結(jié)構(gòu)，設(shè)置有水冷壁進水口與水冷壁出水口。

所述的水冷壁漿態(tài)進料氣化爐，其中：水冷壁內(nèi)壁敷耐火材料。