專利名稱：冷壁式氣流床氣化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種冷壁式氣流床氣化裝置，屬于煤氣化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，氣流床氣化爐分為熱壁型、冷壁型兩類。熱壁型氣化爐采用耐火磚作為 爐襯，其代表爐型為德士古氣化爐和華東理工大學的多噴嘴氣化爐，由于高壓(2.6 6. 5MPa)、高溫、高熱負荷及還原氣氛并受酸性熔渣的沖蝕，同時還伴有開停車時溫度和壓 力沖擊，向火面耐火磚的壽命極為有限，每一年左右需要更換一次耐火磚，維護費用高，對 工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)極為不利；冷壁型氣化爐采用水冷壁為爐襯，操作時壁內(nèi)形成一層渣，用 "以渣抗渣"的方式來保護襯里不受侵蝕，氣化爐運行周期長?，F(xiàn)今主要冷壁式氣化爐荷蘭 的Shell氣化爐、德國Prenflo氣化爐、GSP氣化爐和專利號為200720031839. 7中的氣化 爐。 荷蘭的Shell氣化爐、德國Prenflo氣化爐都采用四噴嘴布置的進料方式，產(chǎn)生的 合成氣和熔渣反行(氣流上行，而熔渣下行)，其合成氣中煤渣要經(jīng)較長管道，且改變流動 方向，才能進入下游設(shè)備進行余熱回收或氣固分離，管道及下游設(shè)備容易堵塞。同時該爐 型設(shè)備復雜，對于制造、安裝和維修都存在問題；GSP氣化爐采用單噴嘴頂噴的進料方式， 合成氣和液態(tài)渣同行經(jīng)過激冷室進行激冷的工藝，雖然該爐型結(jié)構(gòu)簡單，但單噴嘴頂噴，容 易造成物料在氣化爐停留時間不夠，使碳的轉(zhuǎn)化率不高，由于合成氣在經(jīng)過水冷壁的吸熱 冷卻后，使排渣口溫度為整個氣化室溫度的最低點，為保證順利液態(tài)排渣，必須提高氣化溫 度，造成冷煤氣效率的降低和比氧耗的增加，同時又采取激冷工藝，造成大量的煤氣顯熱損 失；專利號為200720031839. 7中的氣化爐也由于在第一反應(yīng)室采取單噴嘴頂噴的進料方 式，因此在第一反應(yīng)室內(nèi)的碳轉(zhuǎn)換率和冷煤氣效率都不高。 上述幾種冷壁式氣化爐中的氣化室都是采用膜式水冷壁或盤管水冷壁、圓柱型渣 釘和耐火材料組成的復合爐襯，由于圓柱型渣釘?shù)膫鳠崦娣e較小，往往不能對耐火材料層 進行足夠的冷卻而造成耐火材料層的燒壞。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種運行更穩(wěn)定且氣化室段排渣順利的冷壁式氣流床 氣化裝置。 為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是提供了一種冷壁式氣流床氣化裝 置，包括殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有相互連接的氣化室與還原室，還原室連接置于殼體外的激冷 室，在氣化室及還原室上設(shè)有管集箱，其特征在于，氣化室的爐襯為復合結(jié)構(gòu)爐襯，還原室 的爐襯為膜式水冷壁，在氣化室的中下部設(shè)有四個切向分布的第一噴嘴，在還原室的側(cè)邊 設(shè)有一個或兩個第二噴嘴。 所述復合結(jié)構(gòu)爐襯包括耐火材料層，在耐火材料層內(nèi)設(shè)有Y型渣釘，膜式水冷壁 的向火面部分置于耐火材料層內(nèi)且與Y型渣釘相連，膜式水冷壁的非向火面部分置于耐火材料層外。 本實用新型的氣化室采用膜式水冷壁、Y型渣釘和耐火材料組成的復合爐襯形式， 主要是Y型渣釘相對于圓柱型渣釘具有更大的傳熱面積，使其對耐火材料層有更好的冷卻 效果，因此能更好的穩(wěn)定耐火材料，從而使整個水冷壁能穩(wěn)定運行；同時，本實用新型采用 氣化室中下部設(shè)置四個切向布置的第一噴嘴和還原室設(shè)置一個或兩個第二噴嘴的進料方 式，可以有效提高碳的轉(zhuǎn)換率和冷煤氣效率，并確保氣化室段的順利排渣。 本實用新型的優(yōu)點是 1)結(jié)構(gòu)簡單，便于制造、安裝和維修，同時投資也較??； 2)氣化室采用膜式水冷壁、Y型渣釘和耐火材料組成的復合爐襯形式，能更好的 確保水冷壁的穩(wěn)定運行； 3)具有較高的碳轉(zhuǎn)化效率、冷煤氣效率及總的熱效率。
圖1為本實用新型提供的一種冷壁式氣流床氣化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A-A向視圖； 圖3為第一噴嘴的俯視布置圖； 圖4為復合結(jié)構(gòu)爐襯的局部放大圖。
具體實施方式以下結(jié)合實施例來具體說明本實用新型。 實施例 如圖1及圖2所示，為本實用新型提供的一種冷壁式氣流床氣化裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖，由殼體1、氣化室2、第一噴嘴3、雙錐段盤管4、還原室5、第二噴嘴6、單錐段盤管7、激冷 室8、管集箱12及復合結(jié)構(gòu)爐襯C組成。 氣化室2和還原室5之間采取雙錐段盤管4過渡連接，并置于殼體1內(nèi)，還原室5 和置于殼體1外的激冷室8采用單錐段盤管7過渡連接，在氣化室2及還原室5上設(shè)有管 集箱12，管集箱12用于引入和引出各個直管和盤管，氣化室2的爐襯為復合結(jié)構(gòu)爐襯C，還 原室5的爐襯為膜式水冷壁，在氣化室2的中下部設(shè)有四個切向分布的第一噴嘴3，如圖3 所示給出了第一噴嘴3的俯視布置圖，由該圖可以清楚地看出第一噴嘴3軸線與氣化室軸 線呈4 6° ，在氣化室2的外圓周面上切向分布，在還原室5的側(cè)邊設(shè)有一個或兩個第二 噴嘴6。 如圖3所示，為復合結(jié)構(gòu)爐襯C的局部放大圖，包括耐火材料層ll，在耐火材料層 11內(nèi)設(shè)有Y型渣釘10，膜式水冷壁9的向火面部分置于耐火材料層11內(nèi)且與Y型渣釘IO 相連，膜式水冷壁9的非向火面部分置于耐火材料層11夕卜。 本實用新型的工作原理為干煤粉或水煤漿與氣化劑經(jīng)四個第一噴嘴3噴入氣化 室2爐膛，發(fā)生高溫燃燒和氣化反應(yīng)，氣化溫度為1400°C 160(TC，壓力為2. 0 4. OMpa。 氣化后產(chǎn)生的合成氣與液態(tài)熔渣并行向下進入還原室5，在還原室5中，從第二噴嘴6中噴 入少量煤粉或水煤漿與高溫合成氣發(fā)生還原反應(yīng)，高溫合成氣溫度因進行吸熱反應(yīng)和還原 室5的膜式水冷壁的吸熱而降低，充分利用了和回收了高溫合成氣的部分顯熱，并使后續(xù)激冷環(huán)中的熱應(yīng)力得到降低，對激冷環(huán)起到了保護作用。降溫后的合成氣經(jīng)激冷室8后，將 熔渣和飛灰分離，捕渣率可到90%以上，減少了后續(xù)的除塵負擔。
權(quán)利要求一種冷壁式氣流床氣化裝置，包括殼體(1)，在殼體(1)內(nèi)設(shè)有相互連接的氣化室(2)與還原室(5)，還原室(5)連接置于殼體(1)外的激冷室(8)，在氣化室(2)及還原室(5)上設(shè)有管集箱(12)，其特征在于，氣化室(2)的爐襯為復合結(jié)構(gòu)爐襯(C)，還原室(5)的爐襯為膜式水冷壁，在氣化室(2)的中下部設(shè)有四個切向分布的第一噴嘴(3)，在還原室(5)的側(cè)邊設(shè)有一個或兩個第二噴嘴(6)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種冷壁式氣流床氣化裝置，其特征在于，所述復合結(jié)構(gòu)爐襯 (C)包括耐火材料層(ll)，在耐火材料層(11)內(nèi)設(shè)有Y型渣釘(IO)，膜式水冷壁(9)的向 火面部分置于耐火材料層(11)內(nèi)且與Y型渣釘(10)相連，膜式水冷壁(9)的非向火面部 分置于耐火材料層(11)夕卜。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種冷壁式氣流床氣化裝置，其特征在于，所述氣化室(2) 和所述還原室(5)之間采取雙錐段盤管(4)過渡連接。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的一種冷壁式氣流床氣化裝置，其特征在于，所述還原室(5) 和所述激冷室(8)采用單錐段盤管(7)過渡連接。
專利摘要本實用新型涉及一種冷壁式氣流床氣化裝置，包括殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有相互連接的氣化室與還原室，還原室連接置于殼體外的激冷室，在氣化室及還原室上設(shè)有管集箱，其特征在于，氣化室的爐襯為復合結(jié)構(gòu)爐襯，還原室的爐襯為膜式水冷壁，在氣化室的中下部設(shè)有四個切向分布的第一噴嘴，在還原室的側(cè)邊設(shè)有一個或兩個第二噴嘴。本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，便于制造、安裝和維修，同時投資也較?。粴饣也捎媚な剿浔?、Y型渣釘和耐火材料組成的復合爐襯形式，能更好的確保水冷壁的穩(wěn)定運行；具有較高的碳轉(zhuǎn)化效率、冷煤氣效率及總的熱效率。
文檔編號C10J3/56GK201459076SQ20092007319
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者彭偉民, 蘇智彬 申請人:上海鍋爐廠有限公司