專利名稱：一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有水煤漿或干粉氣化爐，其高溫合成氣的冷卻方式一般都采用下行激冷流程，其工藝相對簡單、成熟，結(jié)構(gòu)也較為簡單，造價較低，對某些化工流程比較適合?，F(xiàn)有下行激冷流程的氣化爐中，一般為反應室在上，激冷室在下的單燒嘴或多噴嘴頂置的氣化爐。其單噴嘴爐單爐處理能力較小，多噴嘴頂置氣化爐，雖然能提高單爐生產(chǎn)能力，但也不能有效分離處理灰渣，影響長周期運行。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題而提供的一種與現(xiàn)有激冷工藝和設備不同的用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置。該裝置將水煤漿或干煤粉在其中氣化，用水分級激冷氣化后的高溫含塵合成氣以達到降溫除灰目的，解決了現(xiàn)有技術(shù)中灰渣混合難以處理的難題，從而提高單爐生產(chǎn)能力。本實用新型采取的技術(shù)方案是一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特點是，包括順序設置的氣化爐、水激冷設備、合成氣輸送部、以及輸出激冷部；所述的氣化爐包括第一殼體、設置在所述第一殼體內(nèi)的氣化單元，所述的氣化單元設有至少一個燒嘴；·所述的水激冷設備同軸設置在所述氣化單元的頂部；所述的輸出激冷部包括第二殼體和設置在該第二殼體內(nèi)的激冷室、激冷池、上升通道、折流部件、以及合成氣輸出口 ；所述的激冷室的進口與合成氣輸送部的輸出端連接；所述的激冷池設置在所述激冷室下方；所述上升通道設置在所述激冷室周圍；所述的折流部件設置在所述上升通道的頂部；所述的合成氣輸出口設置在所述輸出激冷部的殼體壁上，位于所述折流部件旁邊；所述的合成氣輸送部由內(nèi)部設有通長空腔的、轉(zhuǎn)彎的第三殼體構(gòu)成，形成合成氣輸送通道；該第三殼體連接在所述水激冷設備的輸出端與所述的輸出激冷部輸入端之間。上述一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，所述的合成氣輸送部呈倒“U”形。上述一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，所述的激冷室呈管狀，其底部為齒形。上述一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，所述的燒嘴數(shù)量為4 6個，在氣化單元截面投影與氣化爐斷面中心線成3 6°夾角，成切圓對稱布置方式。上述一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，還包括多個水激冷噴水霧化噴嘴，布置在所述激冷室進口 ；或布置在所述激冷室進口和激冷室的內(nèi)部。上述一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，還包括一渣池，設置在所述氣化爐的氣化單元的下方；所述渣池的底部設有渣出口。上述一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，還包括一灰水排出口，設置在所述輸出激冷部的殼體上，位于所述激冷室的下方。上述一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，所述的第一殼體和第三殼體均包括一承壓的金屬外殼和設置在所述外殼內(nèi)壁的內(nèi)襯；所述內(nèi)襯由耐火燒鑄料或者采用內(nèi)嵌在澆鑄料上的水冷壁構(gòu)成。上述一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，所述的第二殼體由承壓的金屬外殼構(gòu)成。上述一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，所述的第一殼體、第二殼體和第三殼體的外殼可整體構(gòu)成，或分段組合連接構(gòu)成。由于本分明采用了以上的技術(shù)方案，其取得了技術(shù)效果是明顯的1、用水激冷從氣化單元反應室上方排出的高溫合成氣，并通過合理布置合成氣在爐內(nèi)流道，通過激冷室水浴脫除合成氣中飛灰，通過渣池淬冷液態(tài)排渣來處理灰渣。它不但能把氣化產(chǎn)生的灰和渣進行有效的分離處理，而且解決了灰渣混合難以處理的難題；2、同時，氣化爐燒嘴數(shù)量為4 6個，在氣化單元截面投影與氣化爐斷面中心線成3 6°夾角對稱布置，有效的提高了單爐產(chǎn)量，并能使氣化爐內(nèi)合成氣能產(chǎn)生旋流，具有停留時間長，反應充分，負荷容易調(diào)節(jié)的優(yōu)點。

圖1是本實用新型一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖(剖視)。
`[0023]圖2是本實用新型氣化單元設置燒嘴部分的剖視(俯視)圖。
具體實施方式
為了能更好地對本方案進行理解，下面通過具體的實施案例并結(jié)合附圖進行詳細地說明請參閱圖1、圖2。本實用新型一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，包括順序設置的氣化爐1、水激冷設備2、合成氣輸送部3、以及輸出激冷部4。所述的氣化爐I包括第一殼體11、設置在所述第一殼體內(nèi)的氣化單元12，所述的氣化單元設有至少一個燒嘴121 ;本實施例設置燒嘴數(shù)量為4 6個，在氣化單元截面投影與氣化爐斷面中心線成3 6°夾角α，成切圓對稱布置方式。在所述氣化爐的氣化單元的下方還設有一渣池13，渣池上設有多個水噴嘴131，通過噴水來淬冷液態(tài)排渣。所述渣池的底部設有渣出口 132。所述的第一殼體11由一承壓的金屬外殼111和設置在所述外殼內(nèi)壁的內(nèi)襯112構(gòu)成；所述內(nèi)襯由耐火澆鑄料或者采用內(nèi)嵌在澆鑄料上的水冷壁構(gòu)成。例如采用這樣的結(jié)構(gòu)上部和下部為錐形結(jié)構(gòu)，中間為直筒，上部錐形結(jié)構(gòu)中央布置合成氣排出口，下部錐形結(jié)構(gòu)中央布置液態(tài)渣出口。所述的水激冷設備2設置在所述氣化單元12的頂部。所述的輸出激冷部4包括第二殼體41和設置在該第二殼體內(nèi)的激冷室42、激冷池43、上升通道44、折流部件45、以及合成氣輸出口 46。還包括多個水激冷噴水霧化噴嘴47，布置在所述激冷室進口，或布置在所述激冷室進口和激冷室的內(nèi)部。在該輸出激冷部的殼體上位于所述激冷室的下方設有一灰水排出口 48。所述的激冷室42采用浸沒式激冷室，其進口與合成氣輸送部3的輸出端連接。本實施例中，所述的激冷室呈管狀，其底部為齒形421。所述的激冷池43設置在所述激冷室42下方；所述上升通道44設置在所述激冷室42的周圍；所述的折流部件45設置在所述上升通道44的頂部；所述的合成氣輸出口 46設置在所述輸出激冷部的殼體壁上，位于所述折流部件旁邊。所述的第二殼體41由一承壓的金屬外殼構(gòu)成。所述的合成氣輸送部3由內(nèi)部設有通長空腔的、轉(zhuǎn)彎的第三殼體構(gòu)成，形成合成氣輸送通道；該第三殼體連接在所述水激冷設備的輸出端與所述的輸出激冷部輸入端之間。所述的第三殼體由一承壓的金屬外殼31和設置在所述外殼內(nèi)壁的內(nèi)襯32構(gòu)成；所述內(nèi)襯由耐火澆鑄料或者采用內(nèi)嵌在澆鑄料上的水冷壁構(gòu)成。本實用新型所述的第一殼體、第二殼體和第三殼體的外殼可整體構(gòu)成，或分段組合連接構(gòu)成。本氣化裝置的工作原理是在氣化單元中，物料(水煤漿或干煤粉)與氧氣和水蒸汽發(fā)生反應，在高溫高壓環(huán)境下生成主要成份為一氧化碳和氫的合成氣。從四個燒嘴噴出的氣流發(fā)生碰撞，在反應室中產(chǎn)生向上旋流，氣流旋流向上，可使反應室內(nèi)火焰的充滿度較好，溫度場也較為均勻。煤中的灰在高溫環(huán)境中主要以熔融渣的形態(tài)靠慣性作用被氣化爐單元上部錐形結(jié)構(gòu)捕捉下來，再順直筒壁面流淌匯集到反應室底部的流渣口，排到位于氣化單元下方的渣池中淬冷。其余的飛灰被合成氣夾帶從氣化單元上部排出。氣化單元上部出口布置初步激冷設備，通過水對從氣化爐頂部排出的高溫高壓合成氣進行激冷，將合成氣從1100 1600°C降低到400 900°C以利于熔渣固化。經(jīng)激冷后的合成氣通過合成氣輸送部的通道進入浸沒式激冷室。浸沒式激冷室采用噴淋+水浴方式冷卻除灰，在激冷室進口和內(nèi)部處布置了一圈或多圈水激冷噴水霧化噴嘴，噴出的水霧與高溫合成氣混合使之冷卻；初步冷卻后的合成氣再向下經(jīng)過浸沒式激冷池，通過齒形板，均勻鼓泡后進入準文丘里上升通道，在上升通道中進一步進行合成氣冷卻，在上升通道的上方出口處，設置了一折流裝置，用以分離合成氣中的大顆粒水滴，最后經(jīng)激冷后的合成氣從位于壓力殼中部的合成氣出口排出氣化裝置?；宜?jīng)過排出口排出氣化裝置。本氣化裝置用水激冷從氣化單元反應室上方排出的高溫合成氣，并通過合理布置合成氣在爐內(nèi)流道，通過激冷室水浴脫除合成氣中飛灰，通過渣池7淬冷液態(tài)排渣來處理渣。從而有效的把氣化產(chǎn)生的灰和渣進行有效的分離處理，解決了灰渣混合難以處理的難題。由于氣化爐噴嘴數(shù)量為4 6個與氣化爐斷面中心線成一定夾角對稱布置，有效的提高了單爐產(chǎn)量，并能使氣 化爐內(nèi)合成氣能產(chǎn)生旋流，具有停留時間長，反應充分，負荷容易調(diào)節(jié)的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，包括順序設置的氣化爐、水激冷設備、合成氣輸送部、以及輸出激冷部； 所述的氣化爐包括第一殼體、設置在所述第一殼體內(nèi)的氣化單元，所述的氣化單元設有至少一個燒嘴； 所述的水激冷設備同軸設置在所述氣化單元的頂部； 所述的輸出激冷部包括第二殼體和設置在該第二殼體內(nèi)的激冷室、激冷池、上升通道、折流部件、以及合成氣輸出口 ；所述的激冷室的進口與合成氣輸送部的輸出端連接；所述的激冷池設置在所述激冷室下方；所述上升通道設置在所述激冷室周圍；所述的折流部件設置在所述上升通道的頂部；所述的合成氣輸出口設置在所述輸出激冷部的殼體壁上，位于所述折流部件旁邊； 所述的合成氣輸送部由內(nèi)部設有通長空腔的、轉(zhuǎn)彎的第三殼體構(gòu)成，形成合成氣輸送通道；該第三殼體連接在所述水激冷設備的輸出端與所述的輸出激冷部輸入端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，所述的合成氣輸送部呈倒“U”形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，所述的激冷室呈管狀，其底部為齒形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，所述的燒嘴數(shù)量為4 6個，在氣化單元截面投影與氣化爐斷面中心線成3 6°夾角，成切圓對稱布置方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，還包括多個水激冷噴水霧化噴嘴，布置在所述激冷室進口 ；或布置在所述激冷室進口和激冷室的內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，還包括一渣池，設置在所述氣化爐的氣化單元的下方；所述渣池的底部設有渣出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，還包括一灰水排出口，設置在所述輸出激冷部的殼體上，位于所述激冷室的下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，所述的第一殼體和第三殼體均包括一承壓的金屬外殼和設置在所述外殼內(nèi)壁的內(nèi)襯；所述內(nèi)襯由耐火澆鑄料或者采用內(nèi)嵌在澆鑄料上的水冷壁構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，所述的第二殼體由承壓的金屬外殼構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，所述的第一殼體、第二殼體和第三殼體的外殼可整體構(gòu)成，或分段組合連接構(gòu)成。
專利摘要本實用新型公開了一種用水分級激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特點是，包括順序設置的氣化爐、水激冷設備、合成氣輸送部、以及輸出激冷部；氣化爐包括氣化單元，氣化單元設有至少一個燒嘴；水激冷設備設置在氣化單元的頂部；輸出激冷部包括激冷室、激冷池、上升通道、折流部件、以及合成氣輸出口；激冷室的進口與合成氣輸送部的輸出端連接；激冷池設置在激冷室下方；上升通道設置在激冷室周圍；折流部件設置在上升通道的頂部；合成氣輸出口設置在輸出激冷部的殼體壁上，位于折流部件旁邊；合成氣輸送部連接在所述水激冷設備的輸出端與所述的輸出激冷部輸入端之間，形成合成氣輸送通道。能有效分離處理氣化產(chǎn)生的灰和渣，提高單爐生產(chǎn)能力。
文檔編號C10J3/82GK202898363SQ20122050236
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者張世程, 朱惠春, 張金亮, 曹楓, 熊浪, 雷樹寬, 沈克宇, 沙永濤 申請人:中國船舶重工集團公司第七一一研究所