可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐。所述可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐包括：外殼；內(nèi)殼，內(nèi)殼設(shè)置在外殼內(nèi)并與外殼間隔開(kāi)，內(nèi)殼內(nèi)限定有氣化室，內(nèi)殼由水冷壁管構(gòu)成，水冷壁管具有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口；噴嘴，噴嘴設(shè)置在外殼和內(nèi)殼的頂部；下殼，下殼與外殼的下部相連，下殼內(nèi)限定了激冷室；下水冷壁，下水冷壁設(shè)在激冷室的上部，下水冷壁的上端與外殼出口和內(nèi)殼出口連通；合成氣下降管，合成氣下降管設(shè)在激冷室內(nèi)，合成氣下降管的上端與下水冷壁的下端連通；霧化裝置，霧化裝置設(shè)在合成氣下降管上；和激冷環(huán)，激冷環(huán)設(shè)在激冷室的上部。所述可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐不僅可以氣化低灰熔點(diǎn)煤，而且可以氣化高灰熔點(diǎn)煤。
【專(zhuān)利說(shuō)明】可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐。

【背景技術(shù)】
[0002]水煤漿氣化爐多采用耐火磚作保護(hù)。由于耐火材料的限制，氣化爐的爐溫最高不能超過(guò)1400°C，從而導(dǎo)致灰熔點(diǎn)高于1400°C的高灰熔點(diǎn)煤無(wú)法采用水煤漿氣化。另外，由于耐火磚需要定期更換，而且更換的時(shí)間很長(zhǎng)，如果采用水煤漿氣化爐就必須建設(shè)備用爐，從而使建設(shè)費(fèi)用增加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐，所述可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐不僅可以氣化低灰熔點(diǎn)煤，而且可以氣化高灰熔點(diǎn)煤。
[0004]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐包括:外殼，所述外殼的頂部和底部分別設(shè)有外殼進(jìn)口和外殼出口；內(nèi)殼，所述內(nèi)殼設(shè)置在所述外殼內(nèi)并與所述外殼間隔開(kāi)，所述內(nèi)殼內(nèi)限定有氣化室，所述內(nèi)殼的頂部和底部分別設(shè)有與所述外殼進(jìn)口和所述外殼出口對(duì)應(yīng)的內(nèi)殼進(jìn)口和內(nèi)殼出口，所述內(nèi)殼由水冷壁管構(gòu)成，所述水冷壁管具有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口 ；噴嘴，所述噴嘴設(shè)置在所述外殼和所述內(nèi)殼的頂部以通過(guò)所述外殼進(jìn)口和所述內(nèi)殼進(jìn)口伸入所述氣化室內(nèi)；下殼，所述下殼與所述外殼的下部相連，所述下殼內(nèi)限定了激冷室，所述下殼的底部設(shè)有排渣口，所述下殼的上部側(cè)壁上設(shè)有出氣口 ；下水冷壁，所述下水冷壁的上端和下端均敞開(kāi)，所述下水冷壁設(shè)在所述激冷室的上部，所述下水冷壁的上端與所述外殼出口和所述內(nèi)殼出口連通；合成氣下降管，所述合成氣下降管設(shè)在所述激冷室內(nèi)，所述合成氣下降管的上端與所述下水冷壁的下端連通；霧化裝置，所述霧化裝置設(shè)在所述合成氣下降管上；和激冷環(huán)，所述激冷環(huán)設(shè)在所述激冷室的上部。
[0005]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐不僅可以氣化低灰熔點(diǎn)煤，而且可以氣化高灰熔點(diǎn)煤。
[0006]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐進(jìn)一步包括上集箱和下集箱，所述上集箱和所述下集箱均與所述水冷壁管相連。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述激冷環(huán)位于所述下水冷壁的后方，所述激冷環(huán)鄰近所述激冷室的上沿。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述霧化裝置為霧化噴頭，所述霧化裝置設(shè)在所述合成氣下降管的上部。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述合成氣下降管的下端鄰近所述激冷室的下部。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐進(jìn)一步包括上水冷壁，所述上水冷壁設(shè)在所述氣化室的上部，所述上水冷壁繞所述噴嘴設(shè)置。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0014]下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10包括外殼101、內(nèi)殼102、噴嘴103、下殼104、下水冷壁1051、合成氣下降管106、霧化裝置107和激冷環(huán)108。
[0015]外殼101的頂部和底部分別設(shè)有外殼101進(jìn)口和外殼101出口。內(nèi)殼102設(shè)置在外殼101內(nèi)并與外殼101間隔開(kāi)，內(nèi)殼102內(nèi)限定有氣化室1021，內(nèi)殼102的頂部和底部分別設(shè)有與外殼101進(jìn)口和外殼101出口對(duì)應(yīng)的內(nèi)殼102進(jìn)口和內(nèi)殼102出口，內(nèi)殼102由水冷壁管1022構(gòu)成，水冷壁管1022具有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口。噴嘴103設(shè)置在外殼101和內(nèi)殼102的頂部以通過(guò)外殼101進(jìn)口和內(nèi)殼102進(jìn)口伸入氣化室1021內(nèi)；
[0016]下殼104與外殼101的下部相連，下殼104內(nèi)限定了激冷室1041，下殼104的底部設(shè)有排渣口，下殼104的上部側(cè)壁上設(shè)有出氣口。下水冷壁1051的上端和下端均敞開(kāi)，下水冷壁1051設(shè)在激冷室1041的上部，下水冷壁1051的上端與外殼101出口和內(nèi)殼102出口連通。合成氣下降管106設(shè)在激冷室1041內(nèi)，合成氣下降管106的上端與下水冷壁1051的下端連通，霧化裝置107設(shè)在合成氣下降管106上。激冷環(huán)108設(shè)在激冷室1041的上部。
[0017]下面參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10的工作過(guò)程。高灰熔點(diǎn)煤制成的水煤漿通過(guò)噴嘴103進(jìn)入可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10。在噴嘴103內(nèi)，水煤漿和氧氣進(jìn)行混合，在可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10的氣化室1021內(nèi)發(fā)生氣化反應(yīng)水冷壁管1022上可以涂有耐火材料，此耐火材料導(dǎo)熱性能優(yōu)良，能快速地將煤燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞給水冷壁管1022，并使?fàn)t渣在耐火材料表面形成固態(tài)渣層，起到保護(hù)耐火材料的作用。
[0018]煤氣化產(chǎn)生的粗煤氣、渣以及沒(méi)有反應(yīng)的煤灰通過(guò)單獨(dú)設(shè)立的下水冷壁1051進(jìn)入激冷室1041。從設(shè)置在下水冷壁1051后的激冷環(huán)108中噴射出來(lái)的激冷水經(jīng)過(guò)擋板阻擋后，沿合成氣下降管106和粗煤氣一起順流而下進(jìn)入激冷室1041的下部水域。在合成氣下降管106中，來(lái)自霧化裝置107的高壓灰水和粗煤氣進(jìn)行換熱，使粗煤氣的溫度大幅度降低到此壓力下的飽和溫度以上100攝氏度左右。
[0019]進(jìn)入激冷室1041下部水域的粗煤氣和激冷水充分鼓泡接觸后，進(jìn)入激冷室1041上部分離區(qū)。在激冷室1041上部分離區(qū)，煤氣和激冷水進(jìn)行分離后，煤氣通過(guò)出口管線(xiàn)進(jìn)入后處理工段，爐渣和沒(méi)有反應(yīng)的煤通過(guò)激冷室1041底部經(jīng)鎖斗排出可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10。
[0020]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10不僅可以氣化低灰熔點(diǎn)煤，而且可以氣化高灰熔點(diǎn)煤。
[0021]而且，由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10無(wú)需使用耐火磚，因此無(wú)需建設(shè)備用爐，從而可以降低建設(shè)費(fèi)用。
[0022]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10包括氣化室1021和激冷室1041。氣化室1021采用水冷壁管1022作為保護(hù)，水冷壁管1022內(nèi)通入飽和狀態(tài)的鍋爐水，通過(guò)汽包可以產(chǎn)生蒸汽。
[0023]如圖1所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10進(jìn)一步包括上集箱1091和下集箱1092，上集箱1091和下集箱1092均與水冷壁管1022相連。換言之，上集箱1091和下集箱1092通過(guò)水冷壁管1022相連，上集箱1091和下集箱1092的給水管設(shè)置在可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10的外部。
[0024]可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10采用水煤漿氣化，噴嘴103布置在可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10的頂部。可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10可以設(shè)置一個(gè)噴嘴103，可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10在烘爐和正常生產(chǎn)時(shí)均使用此噴嘴103。
[0025]噴嘴103內(nèi)設(shè)有多個(gè)通道，水煤漿、氧氣和燃料氣均有專(zhuān)門(mén)的通道，噴嘴103只有一個(gè)出口。如圖1所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐10進(jìn)一步包括上水冷壁1052，上水冷壁1052設(shè)在氣化室1021的上部，上水冷壁1052繞噴嘴103設(shè)置。由此可以更好地對(duì)噴嘴103進(jìn)行冷卻，從而可以提高噴嘴103的使用壽命。
[0026]氣化室1021的出口處設(shè)有下水冷壁1051，粗煤氣、渣和沒(méi)有反應(yīng)完的煤通過(guò)下水冷壁1051進(jìn)入激冷室1041。
[0027]有利地，激冷環(huán)108位于下水冷壁1051的后方，激冷環(huán)108鄰近激冷室1041的上沿。
[0028]經(jīng)過(guò)下水冷壁1051的粗煤氣、渣和沒(méi)有反應(yīng)完的煤進(jìn)入到合成氣下降管106內(nèi)。霧化裝置107向合成氣下降管106內(nèi)噴入高壓灰水，高壓灰水與粗煤氣進(jìn)行換熱，使粗煤氣的溫度大幅度降低到此壓力下的飽和溫度以上100攝氏度左右。具體地，霧化裝置107為霧化噴頭。
[0029]如圖1所示，在本發(fā)明的一些示例中，霧化裝置107設(shè)在合成氣下降管106的上部。由此可以更加充分地對(duì)粗煤氣進(jìn)行冷卻。
[0030]合成氣下降管106的下端鄰近激冷室1041的下部。粗煤氣、渣和沒(méi)有反應(yīng)完的煤離開(kāi)合成氣下降管106后，進(jìn)入到激冷室1041的水域中激冷。
[0031]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0032]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
[0033]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0034]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0035]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0036]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐，其特征在于，包括: 外殼，所述外殼的頂部和底部分別設(shè)有外殼進(jìn)口和外殼出口 ； 內(nèi)殼，所述內(nèi)殼設(shè)置在所述外殼內(nèi)并與所述外殼間隔開(kāi)，所述內(nèi)殼內(nèi)限定有氣化室，所述內(nèi)殼的頂部和底部分別設(shè)有與所述外殼進(jìn)口和所述外殼出口對(duì)應(yīng)的內(nèi)殼進(jìn)口和內(nèi)殼出口，所述內(nèi)殼由水冷壁管構(gòu)成，所述水冷壁管具有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口 ； 噴嘴，所述噴嘴設(shè)置在所述外殼和所述內(nèi)殼的頂部以通過(guò)所述外殼進(jìn)口和所述內(nèi)殼進(jìn)口伸入所述氣化室內(nèi)； 下殼，所述下殼與所述外殼的下部相連，所述下殼內(nèi)限定了激冷室，所述下殼的底部設(shè)有排渣口，所述下殼的上部側(cè)壁上設(shè)有出氣口； 下水冷壁，所述下水冷壁的上端和下端均敞開(kāi)，所述下水冷壁設(shè)在所述激冷室的上部，所述下水冷壁的上端與所述外殼出口和所述內(nèi)殼出口連通； 合成氣下降管，所述合成氣下降管設(shè)在所述激冷室內(nèi)，所述合成氣下降管的上端與所述下水冷壁的下端連通； 霧化裝置，所述霧化裝置設(shè)在所述合成氣下降管上；和 激冷環(huán)，所述激冷環(huán)設(shè)在所述激冷室的上部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐，其特征在于，進(jìn)一步包括上集箱和下集箱，所述上集箱和所述下集箱均與所述水冷壁管相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐，其特征在于，所述激冷環(huán)位于所述下水冷壁的后方，所述激冷環(huán)鄰近所述激冷室的上沿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐，其特征在于，所述霧化裝置為霧化噴頭，所述霧化裝置設(shè)在所述合成氣下降管的上部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐，其特征在于，所述合成氣下降管的下端鄰近所述激冷室的下部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的可以氣化高灰熔點(diǎn)煤的氣化爐，其特征在于，進(jìn)一步包括上水冷壁，所述上水冷壁設(shè)在所述氣化室的上部，所述上水冷壁繞所述噴嘴設(shè)置。
【文檔編號(hào)】C10J3/72GK104513676SQ201410826411
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】王倩, 鄭常昊, 張建勝 申請(qǐng)人:清華大學(xué)