[發(fā)明專利]輻射廢鍋及含其的氣化爐、熱量回收系統(tǒng)及熱量回收工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110254147.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112831355A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海峰;許建良;梁欽鋒;于廣鎖;郭慶華;代正華;王興軍;王亦飛;王輔臣;趙輝;郭曉鐳;李偉鋒;陳雪莉;劉霞;陸海峰;龔巖;趙麗麗;沈中杰;丁路
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C10J3/86
• 分類號(hào): C10J3/86;C10J3/82
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 王衛(wèi)彬;鄒玲

本發(fā)明公開(kāi)了一種輻射廢鍋及含其的氣化爐、熱量回收系統(tǒng)及熱量回收工藝，輻射廢鍋包括：筒體水冷壁，筒體水冷壁沿輻射廢鍋的內(nèi)壁面周向設(shè)置形成周向密封的輻射廢鍋空腔；多組換熱單元，多組換熱單元設(shè)置在輻射廢鍋空腔內(nèi)且沿周向分布；每組換熱單元包括對(duì)流段和第一輻射屏，對(duì)流段和第一輻射屏處于同一條直線上，且沿由筒體水冷壁到輻射廢鍋空腔的中心軸方向依次排列；每組換熱單元的第一輻射屏和對(duì)流段組成長(zhǎng)輻射屏；第一輻射屏的寬度大于對(duì)流段的寬度；寬度指的是周向的最大尺寸。本發(fā)明提供的輻射廢鍋能產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽的水冷管不易干燒，同時(shí)降低輻射廢鍋高度，降低投資成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輻射廢鍋及含其的氣化爐、熱量回收系統(tǒng)及熱量回收工藝。

背景技術(shù)

煤炭氣化過(guò)程是以氧氣(空氣、富氧或工業(yè)純氧)、水蒸氣作為氣化劑，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為合成氣/可燃性氣體的工藝過(guò)程。氣流床氣化技術(shù)因其良好的技術(shù)指標(biāo)、高處理負(fù)荷和環(huán)境友好等特點(diǎn)，成為當(dāng)今煤炭氣化的主流技術(shù)。氣流床氣化工藝特點(diǎn)是高溫，即利用純氧/氧化劑與煤發(fā)生部分氧化反應(yīng)，使得煤中的大部分可燃物在1300℃的高溫下轉(zhuǎn)化為合成氣/可燃?xì)狻Ｔ谌绱烁叩臏囟认拢鰵饣癄t的高溫合成氣/燃?xì)夂写罅扛咂肺伙@熱。隨著對(duì)煤炭轉(zhuǎn)化過(guò)程中能源利用率要求的提高，如何對(duì)出氣化室的高溫合成氣進(jìn)行有效的熱量回收成為了越來(lái)越迫切需要解決的問(wèn)題。

針對(duì)高溫合成氣顯熱回收，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了相應(yīng)的輻射鍋爐，比如GE水煤漿氣化輻射廢鍋、多噴嘴水煤漿氣化輻射廢鍋、晉華爐水煤漿氣化輻射廢鍋等技術(shù)，且均實(shí)現(xiàn)工業(yè)運(yùn)行。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201110083947.X、CN 201310322452.7、CN201320708028、201520077861.X、CN201810001028.5公開(kāi)了高溫合成氣通過(guò)輻射傳熱方式回收顯熱的方法或設(shè)備。以上現(xiàn)有技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高溫合成氣冷卻，同時(shí)副產(chǎn)一定壓力等級(jí)的飽和蒸汽。但是其是通過(guò)增設(shè)輻射屏或增加輻射廢鍋高度來(lái)增大輻射傳熱面積，以實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫合成氣熱量的有效回收，因此都存在投資高、不能副產(chǎn)過(guò)熱蒸汽的局限性。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN108410510A公開(kāi)了一種廢鍋除灰一體式煤氣化爐，其將水冷壁分為上下兩段，下段為蒸發(fā)段，產(chǎn)生飽和蒸汽，上段為過(guò)熱段，產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽。其雖解決了不能副產(chǎn)過(guò)熱蒸汽的局限，但是其過(guò)熱段直接暴露在高溫合成氣的高熱流密度中，其管道兩側(cè)溫差很大，容易導(dǎo)致干燒而損壞。并且過(guò)熱段和蒸發(fā)段上下設(shè)置，使得在鍋爐中部必須設(shè)有進(jìn)出口管道，具有設(shè)計(jì)復(fù)雜、可靠性差的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)不能副產(chǎn)過(guò)熱蒸汽、投資成本高的缺陷，提供了一種低成本、同時(shí)能副產(chǎn)過(guò)熱蒸汽的輻射廢鍋及含其的氣化爐、熱量回收系統(tǒng)及熱量回收工藝。本發(fā)明提供的輻射廢鍋能副產(chǎn)過(guò)熱蒸汽，相同處理能力下，本發(fā)明的輻射廢鍋高度較現(xiàn)有技術(shù)大幅降低。

本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題：

本發(fā)明提供一種輻射廢鍋，其包括：

筒體水冷壁，所述筒體水冷壁沿所述輻射廢鍋的內(nèi)壁面周向設(shè)置形成周向密封的輻射廢鍋空腔；

多組換熱單元，所述多組換熱單元設(shè)置在所述輻射廢鍋空腔內(nèi)且沿周向分布；

每組所述換熱單元包括對(duì)流段和第一輻射屏，所述對(duì)流段和所述第一輻射屏處于同一條直線上，且沿由所述筒體水冷壁到所述輻射廢鍋空腔的中心軸方向依次排列；

每組所述換熱單元的所述第一輻射屏和所述對(duì)流段組成長(zhǎng)輻射屏；

所述第一輻射屏的寬度大于所述對(duì)流段的寬度；

所述寬度指的是周向的最大尺寸。

本發(fā)明中，所述筒體水冷壁可采用本領(lǐng)域常規(guī)的輻射換熱器形式，例如輻射面式或輻射管式，較佳地為輻射管式。

其中，所述輻射管式可由多根輻射管通過(guò)連接筋板連接而成。