噴嘴頂置式氣化室及含有它的氣化爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種主噴嘴頂置式氣化室和氣化爐，氣化爐包括：爐體外殼、設(shè)置在外殼內(nèi)的位于上部的氣化室和位于下部的激冷室，位于氣化爐底部的排渣口以及位于氣化爐下部側(cè)壁的合成氣出口，其中氣化室包括位于氣化爐頂部中心的主噴嘴和位于頂部或/和頂部錐段的頂部輔助噴嘴或/和位于直段側(cè)壁的側(cè)壁輔助噴嘴，內(nèi)壁可以為耐火材料構(gòu)成的內(nèi)壁或水冷壁與耐火材料襯里構(gòu)成的復(fù)合內(nèi)壁。通過主噴嘴與輔助噴嘴的聯(lián)合控制，達(dá)到優(yōu)化爐內(nèi)流場布局、提高有效停留時(shí)間、提高碳轉(zhuǎn)化率并減少壁面局部超溫的效果。
【專利說明】噴嘴頂置式氣化室及含有它的氣化爐
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤炭氣化【技術(shù)領(lǐng)域】的噴嘴頂置式氣化室及含有它的氣化爐，尤其是一種適用于“低灰窄粘溫特性”和“高灰、高灰熔點(diǎn)”典型氣化煤種的噴嘴頂置式氣化室及其氣化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]中國的煤炭資源豐富，但煤質(zhì)多為劣質(zhì)煤，因此中國的業(yè)主多希望能氣化更多的劣質(zhì)煤以降低成本。其中典型有代表性的兩類為:1)低灰窄粘溫特性煤，多產(chǎn)自內(nèi)蒙古、新疆等地區(qū)，灰分含量低于10%，灰熔點(diǎn)低，約1200°C，灰分的粘溫特性差，即粘度隨溫度變化敏感。2)高灰高灰熔點(diǎn)煤多產(chǎn)自山西晉城地區(qū)、云貴部分地區(qū)等，最高的灰分達(dá)35%以上，揮發(fā)分低，灰熔點(diǎn)高，大于1500°C。煤質(zhì)特性影響了其在氣化爐內(nèi)的氣化特性。
[0003]噴嘴頂置式氣流床氣化爐如德士古爐、航天爐等，包括:爐體外殼、設(shè)置在外殼內(nèi)的位于上部的氣化室和位于下部的激冷室，位于氣化爐底部的排渣口，位于氣化爐下部側(cè)壁的合成氣出口，具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝及操作簡便等優(yōu)勢，同時(shí)可通過調(diào)整物料的流量及噴射角度調(diào)節(jié)流場分布，從而實(shí)現(xiàn)火焰的可控性。但在進(jìn)行以上典型煤種的氣化時(shí)，頂置噴嘴的調(diào)節(jié)范圍就顯得相對(duì)不足，氣化爐抗波動(dòng)能力下降。
[0004]對(duì)于低灰窄粘溫特性煤種，灰渣的粘度對(duì)溫度響應(yīng)過于敏感，當(dāng)存在煤質(zhì)或流量波動(dòng)時(shí)，壁面不易形成穩(wěn)定渣層，氣化室內(nèi)壁面易超溫，因此操作中一般采取降低操作溫度的方法，但是帶來的問題是，溫度降低碳反應(yīng)速率下降，造成反應(yīng)不完全、碳轉(zhuǎn)化率下降。
[0005]對(duì)于高灰高灰熔點(diǎn)的煤，由于灰量較大需保證形成部分熔渣以降低渣水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，而灰熔點(diǎn)又偏高，因此必須提高爐膛操作溫度，但是在爐溫較高的情況下，如遇煤質(zhì)或流量波動(dòng)則容易出現(xiàn)爐壁局部 區(qū)域超溫。另外，由于煤顆粒中大量的灰分對(duì)碳的反應(yīng)起了阻礙作用，使得碳反應(yīng)速度慢，在有限的氣化容積內(nèi)不能達(dá)到高的轉(zhuǎn)化率，需采用容積較大的氣化爐。
[0006]可見，以上兩種典型煤種在氣化爐實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些壁面超溫或碳轉(zhuǎn)化率偏低的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)上述問題對(duì)噴嘴頂置式氣化爐進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種帶有輔助噴嘴的主噴嘴頂置式氣化爐及其氣化室。
[0008]一方面，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種適用于噴嘴頂置式氣化爐的氣化室，包括位于氣化室頂部中心的主噴嘴，其特征在于:所述氣化室還包括位于其頂部和/或頂部錐段的頂部輔助噴嘴；
[0009]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種適用于噴嘴頂置式氣化爐的氣化室，包括位于氣化室頂部中心的主噴嘴，其特征在于:所述氣化室還包括位于其直段側(cè)壁的側(cè)壁輔助噴嘴；[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種適用于噴嘴頂置式氣化爐的氣化室，包括位于氣化室頂部中心的主噴嘴，其特征在于:所述氣化室還包括位于其頂部和/或頂部錐段的頂部輔助噴嘴和位于其直段側(cè)壁的側(cè)壁輔助噴嘴。
[0011]另一方面，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種帶有一組或多組側(cè)壁輔助噴嘴的主噴嘴頂置式氣化爐，通過頂置式主噴嘴和側(cè)壁輔助噴嘴的聯(lián)合調(diào)節(jié)，合理優(yōu)化氣化室流場布置，強(qiáng)化混合，增加煤顆粒在氣化爐內(nèi)的有效停留時(shí)間、提高轉(zhuǎn)化效率。
[0012]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種帶有一組或多組頂部輔助噴嘴的主噴嘴頂置式氣化爐，通過頂置式主噴嘴和頂部輔助噴嘴的聯(lián)合調(diào)節(jié)，合理優(yōu)化氣化室流場布置，減少壁面局部高溫、避免燒蝕。
[0013]本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種帶有多組輔助噴嘴的主噴嘴頂置式氣化爐，通過頂置式主噴嘴、頂部輔助噴嘴以及側(cè)壁輔助噴嘴的聯(lián)合調(diào)節(jié)，合理優(yōu)化氣化室流場布置，一方面增加煤顆粒在氣化爐內(nèi)的有效停留時(shí)間、提高轉(zhuǎn)化效率，另一方面減少壁面局部高溫、避免燒蝕。
[0014]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0015]一方面，本發(fā)明提供了:
[0016]1.一種適用于噴嘴頂置式氣化爐的氣化室，包括位于氣化室頂部中心的主噴嘴，其特征在于:所述氣化室還包括位于其頂部和/或頂部錐段的頂部輔助噴嘴和/或位于其直段側(cè)壁的側(cè)壁輔助噴嘴。
[0017]2.如實(shí)施方案I所述的氣化室，其中，頂部輔助噴嘴或側(cè)壁輔助噴嘴包含一組或多組噴嘴，位于同一水平`面的輔助噴嘴為一組，每組包括至少3個(gè)噴嘴，例如4個(gè)，在圓周方向上均勻布置，布置方式為軸線相切于同一假想圓或?qū)χ檬健?br> [0018]3.如實(shí)施方案I或2所述的氣化室，其中，所述任一個(gè)輔助噴嘴具有單通道結(jié)構(gòu)或多通道結(jié)構(gòu)，噴嘴的端部插入氣化室爐膛。
[0019]4.如實(shí)施方案1-3任一項(xiàng)所述的氣化室，其中，所述輔助噴嘴的端部的形狀可為圓形或扁鴨嘴形型。
[0020]5.如實(shí)施方案1-4任一項(xiàng)所述的氣化室，其中，輔助噴嘴在徑向和/或軸向上具備可調(diào)節(jié)的角度。
[0021]6.如實(shí)施方案1-5任一項(xiàng)所述的氣化室，其中，所述氣化室內(nèi)壁為耐火材料構(gòu)成的內(nèi)壁，或水冷壁與耐火材料襯里構(gòu)成的復(fù)合內(nèi)壁。
[0022]7.如實(shí)施方案1-6任一項(xiàng)所述的氣化室，其中，側(cè)壁輔助噴嘴可選擇性地噴入以下介質(zhì):含氧預(yù)混氣(氧氣以外其它氣體可為水蒸氣、二氧化碳、氮?dú)庵械腎~3種)、不含氧預(yù)混氣(水蒸氣、二氧化碳、氮?dú)庵械腎~3種)和/或含灰粗合成氣；而頂部輔助噴嘴可選擇性地噴入以下介質(zhì):不含氧預(yù)混氣(水蒸氣、二氧化碳、氮?dú)庵械腎~3種)和/或含灰粗合成氣。
[0023]另一方面，本發(fā)明提供了:
[0024]1.噴嘴頂置式氣化爐，包括設(shè)置在爐體外殼內(nèi)的位于其上部的氣化室，其特征在于:氣化室包括位于氣化爐頂部中心的主噴嘴和位于頂部和/或頂部錐段的頂部輔助噴嘴。
[0025]2.噴嘴頂置式氣化爐，包括設(shè)置在爐體外殼內(nèi)的位于其上部的氣化室，其特征在于:氣化室包括位于氣化爐頂部中心的主噴嘴和位于直段側(cè)壁的側(cè)壁輔助噴嘴。
[0026]3.如實(shí)施方案I或2所述的噴嘴頂置式氣化爐，其中，氣化室包括位于氣化爐頂部中心的主噴嘴、位于頂部和/或頂部錐段的頂部輔助噴嘴和位于直段側(cè)壁的側(cè)壁輔助噴嘴。
[0027]4.如實(shí)施方案1-3任一項(xiàng)所述的噴嘴頂置式氣化爐，其中，頂部輔助噴嘴或側(cè)壁輔助噴嘴包含一組或多組噴嘴，位于同一水平面的輔助噴嘴為一組，每組包括至少3個(gè)噴嘴，在圓周方向上均勻布置，布置方式為軸線相切于同一假想圓或?qū)χ檬健?br> [0028]5.如實(shí)施方案1-4任一項(xiàng)所述的噴嘴頂置式氣化爐，其中，所述輔助噴嘴具有單通道結(jié)構(gòu)或多通道結(jié)構(gòu)，噴嘴的端部插入氣化室爐膛。
[0029]6.如實(shí)施方案1-5任一項(xiàng)所述的噴嘴頂置式氣化爐，其中，端部的形狀可為圓形或扁鴨嘴形型。
[0030]7.如實(shí)施方案1-6任一項(xiàng)所述的噴嘴頂置式氣化爐，其中，輔助噴嘴在徑向和/或軸向上具備可調(diào)節(jié)的角度。例如，噴嘴軸線與氣化爐半徑方向夾角可為30-40度。
[0031]8.如實(shí)施方案2-7任一項(xiàng)所述的噴嘴頂置式氣化爐，其中，側(cè)壁輔助噴嘴可選擇性地噴入以下介質(zhì):含氧預(yù)混氣(氧氣以外其它氣體可為水蒸氣、二氧化碳、氮?dú)庵械腎~3種)、不含氧預(yù)混氣(水蒸氣、二氧化碳、氮?dú)庵械腎~3種)和/或含灰粗合成氣。
[0032]9.如實(shí)施方案1、3_7任一項(xiàng)所述的噴嘴頂置式氣化爐，其中，頂部輔助噴嘴可選擇性地噴入以下介質(zhì):不含氧預(yù)混氣(水蒸氣、二氧化碳、氮?dú)庵械腎~3種)和/或含灰粗合成氣。
[0033]10.如實(shí)施方案1-9任一項(xiàng)所述的噴嘴頂置式氣化爐，其中，所述氣化爐內(nèi)壁為耐火材料構(gòu)成的內(nèi)壁，或水 冷壁與耐火材料襯里構(gòu)成的復(fù)合內(nèi)壁。
[0034]11.如實(shí)施方案1-10任一項(xiàng)所述的噴嘴頂置式氣化爐，其中氣化爐合成氣出口處一支管道經(jīng)過閥門與氣化爐頂部輔助噴嘴相連。
[0035]按照本發(fā)明氣化爐的另一個(gè)具體實(shí)施方案，氣化爐包括設(shè)置在外殼內(nèi)上部位置的氣化室，其中氣化室包括主噴嘴和位于其頂部和/或頂部錐段的頂部輔助噴嘴和/或位于其直段側(cè)壁的側(cè)壁輔助噴嘴，并且其中氣化爐合成氣出口處一支管道經(jīng)過閥門與氣化爐頂部輔助噴嘴相連。優(yōu)選地，輔助噴嘴在徑向和/或軸向上具備可調(diào)節(jié)的角度并且輔助噴嘴的端部的形狀為圓形或扁鴨嘴形。優(yōu)選地，氣化室內(nèi)壁為耐火材料構(gòu)成的內(nèi)壁或水冷壁與耐火材料襯里構(gòu)成的復(fù)合內(nèi)壁。
[0036]優(yōu)選地，頂部輔助噴嘴或側(cè)壁輔助噴嘴包括一組或多組噴嘴，例如2組、3組或4組噴嘴，位于同一水平面的輔助噴嘴為一組，每組包括至少3個(gè)噴嘴，例如，3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)或6個(gè)，在圓周方向上均勻布置。
[0037]優(yōu)選地，輔助噴嘴的布置方式為軸線相切于同一假想圓。
[0038]優(yōu)選地，輔助噴嘴具有單通道結(jié)構(gòu)或多通道結(jié)構(gòu)。
[0039]優(yōu)選地，噴嘴端部插入爐膛的深度可以調(diào)節(jié)。
[0040]煤、煤漿或其它含碳燃料、氣化劑、輸送介質(zhì)、噴嘴保護(hù)介質(zhì)從主噴嘴送入氣化爐爐膛，進(jìn)行氣化和燃燒。側(cè)壁輔助噴嘴通道可選擇性地噴入以下介質(zhì):含氧預(yù)混氣(其它氣體可為水蒸氣、二氧化碳、氮?dú)庵械腎~3種)、不含氧預(yù)混氣(水蒸氣、二氧化碳、氮?dú)庵械腎~3種)、含灰粗合成氣，粗合成氣來源為氣化爐合成氣出口，溫度約200°C。頂部輔助噴嘴可噴入如上述的除含氧預(yù)混氣以外的介質(zhì)。
[0041]安裝于頂部或頂部錐段的輔助噴嘴成為頂部噴嘴，安裝于側(cè)壁直段的噴嘴成為側(cè)壁輔助噴嘴。
[0042]頂部輔助噴嘴的作用是，從頂部輔助噴嘴噴入介質(zhì)形成的射流在爐膛上部壁面與高溫火焰之間形成低溫隔離帶，防止燃燒產(chǎn)生的熱氣體接近壁面，有效地防止壁面超溫。
[0043]側(cè)壁輔助噴嘴的作用是，從側(cè)壁輔助噴嘴噴入介質(zhì)形成的射流在所在的平面內(nèi)形成一個(gè)環(huán)形射流區(qū)，相當(dāng)于在爐膛中部增加一個(gè)“節(jié)流環(huán)”，自爐膛上部向下運(yùn)動(dòng)的氣體受此“節(jié)流環(huán)”的影響提前產(chǎn)生回流，將大回流區(qū)變?yōu)樯舷聝蓚€(gè)回流區(qū)，起到回流區(qū)提前且分隔為上下兩部分的作用。類似地，多組側(cè)壁輔助噴嘴將形成多個(gè)回流區(qū)。
[0044]輔助噴嘴頭部采用不同的形狀可射流區(qū)的型式，如扁鴨嘴形可使射流區(qū)截面呈近似橢圓形，圓形可使射流區(qū)截面呈近似圓形，根據(jù)流場結(jié)構(gòu)布置的需要選擇頭部的結(jié)構(gòu)型式。
[0045]輔助噴嘴頭部單通道結(jié)構(gòu)用于輸送一種氣體，如含氧預(yù)混氣、不含氧預(yù)混氣及含灰粗合成氣中的一種，雙通道結(jié)構(gòu)可輸送兩種氣體，如中心通道通入含氧預(yù)混氣，外側(cè)通道通入含灰合成氣或不含氧預(yù)混氣。
[0046]輔助噴嘴噴入不同介質(zhì)的作用如下。
[0047]噴入含氧預(yù)混氣:除流場布局調(diào)節(jié)外，氧氣與碳或爐內(nèi)產(chǎn)生的CO和H2進(jìn)行燃燒，擴(kuò)大爐內(nèi)的聞溫區(qū)，有利于提聞反應(yīng)速度、提聞碳的轉(zhuǎn)化率。氧氣中含有的其它氣體成分可調(diào)節(jié)火焰溫度降低至1800°C以下，不至于燒損耐火材料。
[0048]噴入不含氧預(yù)混氣體:除流場布局調(diào)節(jié)外，其中的H2O還可參與以下反應(yīng)(I)和
(2),有利于提高碳的轉(zhuǎn)化程度，并可調(diào)節(jié)合成氣的出口成分，即CO和H2的比例。其中的CO2可參與反應(yīng)(3 )，促進(jìn)碳的轉(zhuǎn)化。
[0049]噴入含灰粗合成氣:除流場布局調(diào)節(jié)外，灰分中殘余的碳重新回到爐內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了灰分再循環(huán)，一方面殘?zhí)伎蛇M(jìn)一步發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如參與上述反應(yīng)(I) (3)或(4)，提高氣化爐的碳轉(zhuǎn)化率，另一方面，部分灰分經(jīng)過高溫區(qū)可形成熔渣，提高結(jié)渣率，有利于在激冷室內(nèi)與合成氣的分離。另外，含灰粗合成氣的水分則參與反應(yīng)(I)和(2)，有利于提高碳的轉(zhuǎn)化程度。
[0050]C+H20 — C0+H2(I)
[0051]CCHH2O — C02+H2 (2)
[0052]C+C02 —2C0(3)
[0053]2C+202 — C02+2C0 (4)
[0054]頂部輔助噴嘴和側(cè)壁輔助噴嘴可單獨(dú)使用也可聯(lián)合使用，將結(jié)合具體實(shí)施例加以說明。
[0055]本發(fā)明的有益效果:
[0056]通過主噴嘴與輔助噴嘴的聯(lián)合調(diào)節(jié)對(duì)流場進(jìn)行合理優(yōu)化，使其適應(yīng)典型煤種如低灰窄粘溫特性煤種及高灰高灰熔點(diǎn)煤 種的氣化，輔助噴嘴射流可實(shí)現(xiàn):隔離高溫火焰與壁面從而減少壁面超溫，灰分再循環(huán)從而提高碳轉(zhuǎn)化率及結(jié)渣率，增大高溫區(qū)面積提高有效停留時(shí)間從而提高碳轉(zhuǎn)化率，加強(qiáng)流動(dòng)返混提高反應(yīng)速率從而提高碳轉(zhuǎn)化率?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0057]圖1是本發(fā)明帶有輔助噴嘴的主噴嘴頂置式氣化室和氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0058]圖2是王嗔嘴運(yùn)彳丁時(shí)的流場不意圖。
[0059]圖3是主噴嘴和側(cè)壁輔助噴嘴同時(shí)運(yùn)行的流場示意圖。
[0060]圖4是主噴嘴和頂部輔助噴嘴同時(shí)運(yùn)行的流場示意圖。
[0061]圖5是主噴嘴、側(cè)壁輔助噴嘴以及頂部輔助噴嘴同時(shí)運(yùn)行的流場示意圖。
[0062]圖中，I——主噴嘴
[0063]2——?dú)饣冶?br> [0064]3—頂部輔助噴嘴
[0065]4—側(cè)壁輔助噴嘴
[0066]5——?dú)饣冶谏襄F段
[0067]6-氣化室壁直段
[0068]7——?dú)饣页隹?br> [0069]8——主噴嘴射流區(qū)
[0070]9——主噴嘴回流區(qū)
[0071]10——上部回流區(qū)
[0072]11——下部回流區(qū)
[0073]12—側(cè)壁輔助噴嘴射流區(qū)橫截面
[0074]13—頂部輔助噴嘴射流區(qū)橫截面
[0075]14——側(cè)壁輔助噴嘴中心通道
[0076]15—側(cè)壁輔助噴嘴外側(cè)通道
[0077]16—頂部輔助噴嘴扁鴨嘴形通道
[0078]21——?dú)饣?br> [0079]22——激冷室
[0080]23——爐體外殼
[0081]24——合成氣出口
[0082]25-排渣口
【具體實(shí)施方式】
[0083]下面附圖和實(shí)施例用于對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。所述實(shí)施例僅是說明性的，無論如何不能解釋為是對(duì)本發(fā)明的任何限制。
[0084]實(shí)施例一
[0085]在圖2中，只有主噴嘴運(yùn)行，頂部輔助噴嘴和側(cè)壁輔助噴嘴均不運(yùn)行。此時(shí)，氣化室內(nèi)回流區(qū)較大，從爐頂一直貫通到爐膛下部。此運(yùn)行工況適用于灰分含量適中(10-25%)，灰熔點(diǎn)1300-1450?，粘溫特性好的煤種，只有主噴嘴運(yùn)行即可達(dá)到高碳轉(zhuǎn)化率和穩(wěn)定的爐況。
[0086]實(shí)施例二
[0087]在圖3中，主噴嘴和側(cè)壁輔助噴嘴同時(shí)運(yùn)行。此運(yùn)行工況用于改善碳轉(zhuǎn)化率低的情況，如采用低灰窄粘溫特性煤種時(shí)，操作溫度較低、高溫區(qū)范圍較小，從而使煤粉顆粒在高溫區(qū)的有效停留時(shí)間偏低造成碳轉(zhuǎn)化率偏低的情況。圖中側(cè)壁輔助噴嘴位于氣化室壁直段，在水平方向均勻布置4個(gè)，噴嘴軸線與氣化爐半徑方向夾角35度。每個(gè)側(cè)壁輔助噴嘴為雙通道結(jié)構(gòu)，中心通道14通入含氧預(yù)混氣，外側(cè)通道15通入含灰粗合成器。4個(gè)噴嘴射流區(qū)形成近似環(huán)形的區(qū)域，相當(dāng)于在氣化室中部安裝一“節(jié)流環(huán)”，使回流區(qū)9分隔為上回流區(qū)10和下回流區(qū)11，加強(qiáng)了氣化室內(nèi)的返混流動(dòng)。由側(cè)壁輔助噴嘴噴入的氧氣與含灰粗合成氣反應(yīng)放熱產(chǎn)生局部高溫區(qū)，使氣化室內(nèi)的高溫區(qū)范圍擴(kuò)大，且含灰粗合成氣中的灰分再次受熱后部分轉(zhuǎn)化為熔渣。
[0088]實(shí)施例三
[0089]在圖4中，主噴嘴和頂部輔助噴嘴同時(shí)運(yùn)行。此運(yùn)行工況用于改善氣化室壁面超溫的情況，如采用高灰高灰熔點(diǎn)煤種時(shí)，由于操作溫度高造成的氣化室壁面溫度偏高的情況。圖4中頂部輔助噴嘴在水平方向均勻布置4個(gè)，布置方式為對(duì)置式，噴口內(nèi)部為扁鴨嘴形通道16，其噴出的射流區(qū)橫截面13為扁圓形。由于其噴出介質(zhì)不含氧，因此形成的射流區(qū)為低溫區(qū)，將火焰和壁面隔離，降低了氣化室壁面附近的溫度。尤其是當(dāng)噴入介質(zhì)是含灰粗合成氣時(shí)，由于顆粒的吸收和散熱作用，會(huì)使壁面溫度降低幅度增大。
[0090]實(shí)施例四
[0091]在圖5中，主噴嘴、頂部輔助噴嘴、側(cè)壁輔助噴嘴同時(shí)運(yùn)行。此運(yùn)行工況可同時(shí)改善壁面超溫和碳轉(zhuǎn)化率低 情況，如采用混合煤種時(shí)出現(xiàn)的情況?？蛇m當(dāng)降低主噴嘴的給氧量，將部分氧量通過側(cè)壁輔助噴嘴給入，從而擴(kuò)大高溫區(qū)范圍，同時(shí)將部分(如10%~309Ο氣化爐合成氣出口的含灰粗合成氣引回至頂部輔助噴嘴，從而調(diào)節(jié)壁面溫度并實(shí)現(xiàn)灰分再循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于噴嘴頂置式氣化爐的氣化室，包括位于氣化室頂部中心的主噴嘴，其特征在于:所述氣化室還包括位于其頂部和/或頂部錐段的頂部輔助噴嘴和/或位于其直段側(cè)壁的側(cè)壁輔助噴嘴。
2.如權(quán)利要求1所述的氣化室，其中，頂部輔助噴嘴或側(cè)壁輔助噴嘴包含一組或多組噴嘴，位于同一水平面的輔助噴嘴為一組，每組包括至少3個(gè)噴嘴，例如4個(gè)，在圓周方向上均勻布置，布置方式為軸線相切于同一假想圓或?qū)χ檬健?br> 3.如權(quán)利要求1或2所述的氣化室，其中，所述任一個(gè)輔助噴嘴具有單通道結(jié)構(gòu)或多通道結(jié)構(gòu)，噴嘴的端部插入氣化室爐膛。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的氣化室，其中，所述輔助噴嘴的端部的形狀可為圓形或扁鴨嘴形型。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的氣化室，其中，輔助噴嘴在徑向和/或軸向上具備可調(diào)節(jié)的角度。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的氣化室，其中，所述氣化室內(nèi)壁為耐火材料構(gòu)成的內(nèi)壁，或水冷壁與耐火材料襯里構(gòu)成的復(fù)合內(nèi)壁。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的氣化室，其中，側(cè)壁輔助噴嘴可選擇性地噴入以下介質(zhì):含氧預(yù)混氣(氧氣以外其它氣體可為水蒸氣、二氧化碳、氮?dú)庵械腎~3種)、不含氧預(yù)混氣(水蒸氣、二氧化碳、氮?dú)庵械腎~3種)和/或含灰粗合成氣；而頂部輔助噴嘴可選擇性地噴入以下介質(zhì):不含氧預(yù)混氣(水蒸氣、二氧化碳、氮?dú)庵械腎~3種)和/或含灰粗合成氣。
8.一種噴嘴頂置式氣化爐，其特征在于:包括設(shè)置在外殼內(nèi)的位于氣化爐上部的權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的氣化室·。
9.如權(quán)利要求8所述的氣化爐，其中氣化爐合成氣出口處一支管道經(jīng)過閥門與氣化爐頂部輔助噴嘴相連。
【文檔編號(hào)】C10J3/48GK103820161SQ201210465711
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月16日
【發(fā)明者】王明坤, 姜從斌, 信偉, 張燕, 葛志紅, 張禮 申請(qǐng)人:航天長征化學(xué)工程股份有限公司