[發明專利]干煤粉氣化爐激冷組件和干煤粉氣化爐

在審

• 申請號: 202110454027.8
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113278449A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 郭中山;趙元琪;劉寧源;楊建榮;王國梁;李俊挺;董先營;范為鵬;黑銘輝;任利榮;曹文龍;張文飛;鄭雨;沈永斌
• 申請（專利權）人: 國家能源集團寧夏煤業有限責任公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/72
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 黃志興;岳永先

本發明涉及干煤粉氣化爐，公開了一種干煤粉氣化爐激冷組件，此外，本發明還涉及一種干煤粉氣化爐。該干煤粉氣化爐激冷組件，包括階梯式下渣口、激冷環、上端與該激冷環連接的下降管、以及上升筒，所述階梯式下渣口的底部與所述激冷環上部具有間隙，其中，所述激冷環的環腔內壁沿周向分布有入水口，各所述入水口的入水方向沿所述激冷環周向旋向布置，且與各自所處位置的所述環腔內壁的切線具有夾角，所述下降管上部的外表面設有冷卻水盤管，所述上升筒為下段直徑大于上段直徑的階梯式上升筒，所述下降管的下部伸入所述上升筒上部內側且具有周向間隔。本發明能夠保障干煤粉氣化爐激冷系統穩定性，提高激冷室內部構件的安全性和使用壽命。

技術領域

本發明涉及干煤粉氣化爐，具體地，涉及了一種干煤粉氣化爐激冷組件。此外，本發明還涉及一種包括干煤粉氣化爐激冷組件的干煤粉氣化爐。

背景技術

干煤粉加壓下行激冷氣化工藝技術因其煤種適用范圍廣、對煤的灰分要求不苛刻等特點成為現代煤氣化技術的主流發展方向，其中氣化爐的構造便是該工藝的核心技術，激冷室是氣化爐的重要組成部分之一。煤粉通過主燒嘴進入氣化爐反應室，在反應室的高溫高壓條件下進行復雜的反應，生成了富含H2和CO的合成氣，熱合成氣和液態渣離開氣化爐反應室，一起向下流動至氣化爐激冷室，在激冷室中合成氣被外界注入的激冷水冷卻，液態渣在激冷室底部冷卻成固態渣。

在現有技術中，日投煤量2000噸級的GSP干煤粉加壓氣流床氣化爐激冷室內激冷組件多采用寶塔式下渣口、激冷環、下降管組合結構，氣化爐燃燒室排出的高溫氣體和熔渣經過下渣口進入激冷室，經激冷環被水激冷后，沿下降管導入激冷室水浴內冷卻。此種激冷組件對氣體穩流作用差、激冷水流速高、合成氣流速高，導致下渣口、激冷環、下降管頻繁磨損，使用壽命縮短，嚴重制約氣化爐激冷系統穩定性和激冷室內部構件安全性，同時造成氣化爐檢維修工作量大、周期長、費用高。

有鑒于此，需要設計一種干煤粉氣化爐激冷組件。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種干煤粉氣化爐激冷組件，該干煤粉氣化爐激冷組件具有保障干煤粉氣化爐激冷系統穩定性和激冷室內部構件安全性的優點，同時能夠提高氣化爐內氣流穩定性，降低氣體流速，增加激冷室內部構件的使用壽命。

本發明進一步所要解決的技術問題是提供一種干煤粉氣化爐，該干煤粉氣化爐的干煤粉氣化爐激冷組件具有保障干煤粉氣化爐激冷系統穩定性和激冷室內部構件安全性的優點，同時能夠提高氣化爐內氣流穩定性，降低氣體流速，增加激冷室內部構件的使用壽命。

為了實現上述技術問題，本發明一方面提供一種干煤粉氣化爐激冷組件，包括在氣化爐反應室內從主燒嘴下部開始、由上到下依次布置的階梯式下渣口、激冷環、上端與該激冷環連接的下降管、以及上升筒，所述階梯式下渣口的底部與所述激冷環上部具有間隙，其中，所述激冷環的環腔內壁沿周向分布有入水口，各所述入水口的入水方向沿所述激冷環周向旋向布置，且與各自所處位置的所述環腔內壁的切線具有夾角，所述下降管上部的外表面設有冷卻水盤管，所述上升筒為下段直徑大于上段直徑的階梯式上升筒，所述下降管的下部伸入所述上升筒上部內側且具有周向間隔。

通過本技術方案，采用階梯式下渣口和激冷環配合的方式提高氣化爐內合成氣氣流的穩定性，降低激冷水的流速，激冷環的環腔內壁沿周向分布有入水口，各個入水口的入水方向沿激冷環周向旋向布置，且與各自所處位置的環腔內壁的切線具有夾角，避免旋向激冷水對下降管下端的磨損和沖刷，隔絕氣化爐反應室內的合成氣與下降管內壁直接接觸，同時，使氣化爐反應室內的合成氣進行充分地換熱降溫后實現氣渣分離，提高下降管的使用壽命。其次，在下降管上部的外表面還設有冷卻水盤管，可以對下降管進行強制冷卻避免了下降管遇高溫燒損的情況。此外，下降管的下部伸入上升筒上部的內層且具有周向間隔，上升筒可以引導合成氣從周向間隔內上升得到進一步冷卻，增強湍化洗滌和氣渣分離效果。

優選地，所述激冷環的環腔內壁上沿周向均勻分布有多個入水口，在所述激冷環內側還沿周向設有多個均勻分布的出水孔，且所述夾角為15°～60°。