專利名稱：設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤化工領(lǐng)域，尤其涉及一種設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐。
背景技術(shù)：
煤氣化是潔凈煤技術(shù)的重要組成部分，它將廉價(jià)的煤炭轉(zhuǎn)化成為清潔煤氣，既可用于生產(chǎn)化工產(chǎn)品，如合成氨、合成甲醇、合成天然氣、合成二甲醚、合成乙二醇等，還可用于煤的直接與間接液化、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)和以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)等領(lǐng)域。煤氣化工藝主要包括固定床氣化、流化床氣化、氣流床氣化。氣流床氣化是一種并流式氣化，它是以水煤漿或者干煤粉作為原料，將其送入氣化爐，使水煤漿或者干煤粉在氣化爐中燃燒氣化，從而完成反應(yīng)。其中，水煤漿是由煤、水和化學(xué)添加劑按一定的要求配制成的混合物，具有較好的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，易于儲存，可霧化燃燒，是一種燃燒效率較高、低污染、較廉價(jià)潔凈的燃料，具有燃燒穩(wěn)定、污染排放少等優(yōu)點(diǎn)。目前，以水煤漿作為原料的氣化爐一般都采用耐火磚作為內(nèi)襯，但是由于耐火磚作為內(nèi)襯的氣化爐具有很多的缺點(diǎn)，t匕如耐火磚在高溫下易受侵蝕，壽命短；對于耐火磚的更換，一方面，耐火磚價(jià)格昂貴，頻繁更換使得成本提高；另一方面，其更換周期長，而且更換時(shí)需要停車、造成生產(chǎn)效率低、成本增加的問題。為了克服這些缺點(diǎn)，人們開始研制水冷壁結(jié)構(gòu)的水煤漿氣化爐。中國專利文獻(xiàn)CN2898030Y公開了一種水冷壁式水煤漿氣化爐，該水冷壁式水煤漿氣化爐包括承壓殼體、承壓殼體內(nèi)的爐膛區(qū)和激冷管，還包括在承壓殼體內(nèi)的爐膛區(qū)設(shè)置的水冷壁，該現(xiàn)有技術(shù)采用水冷壁結(jié)構(gòu)來代替承壓殼體內(nèi)襯的耐火磚，因?yàn)樗浔趦?nèi)通過流動(dòng)的水，水溫度比耐火磚低得多，盡管爐膛內(nèi)溫度很高，而水冷壁的壁溫不會太高，從而使水冷壁的使用壽命較長，保證了氣化爐長周期的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，大大較少了維修工作，節(jié)省了費(fèi)用。但是由于水煤漿中含有大量的水分，其本身不易點(diǎn)燃，再加上水冷壁散熱較快，爐內(nèi)無法儲存使?fàn)t內(nèi)維持一定溫度的熱量，從而使得水冷壁結(jié)構(gòu)的氣化爐在啟動(dòng)時(shí)水煤漿的瞬間點(diǎn)燃比較困難，甚至出現(xiàn)過氧爆炸的危險(xiǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題現(xiàn)有的水冷壁式水煤漿氣化爐在啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)燃困難的問題，進(jìn)而提供一種設(shè)置點(diǎn)火爐頭的易于在啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)燃的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐，包括爐體、輻射廢鍋；設(shè)置在所述爐體內(nèi)的氣化室，所述氣化室內(nèi)壁為水冷壁式結(jié)構(gòu)；設(shè)置在所述爐體內(nèi)的渣氣出口 ；設(shè)置在所述輻射廢鍋內(nèi)的渣氣進(jìn)口、粗合成氣出口、渣浴室和排渣口 ；所述爐體的渣氣出口連接輻射廢鍋的渣氣進(jìn)口 ；所述爐體還包括至少一個(gè)點(diǎn)火爐頭，所述點(diǎn)火爐頭的內(nèi)腔和所述氣化室相連通，所述點(diǎn)火爐頭上設(shè)置有用于插入點(diǎn)火噴頭、安裝進(jìn)料噴嘴的噴嘴安裝口，所述內(nèi)腔為耐火磚砌筑而成或耐火材料燒筑成型。所述點(diǎn)火爐頭為兩個(gè)，其以所述氣化室的軸線為中心，呈對稱設(shè)置在所述爐體的側(cè)壁上。還包括設(shè)置在所述爐體的頂部的點(diǎn)火爐頭。所述點(diǎn)火爐頭通過法蘭和所述爐體連接，所述輻射廢鍋通過法蘭與所述爐體連接。所述點(diǎn)火爐頭的內(nèi)腔包括燃燒室和與所述燃燒室相連通的噴氣通道，所述噴氣通道與所述氣化室相連通。所述燃燒室和所述噴氣通道之間的連接處為縮口，所述縮口自所述燃燒室至所述噴氣通道逐漸收縮，所述噴氣通道內(nèi)徑與所述燃燒室內(nèi)徑比為0.2-1.0。所述內(nèi)徑比為0.5-1.0。所述燃燒室的爐壁由內(nèi)至外依次設(shè)置有第一層耐火材料、第二層耐火材料和第三層耐火材料。在所述氣化室和所述爐體的外殼之間設(shè)有隔熱室，所述隔熱室為空腔或在隔熱室內(nèi)填充有保溫材料，所述水冷壁內(nèi)側(cè)敷設(shè)有一層耐火材料，所述水冷壁為盤管或者列管。還包括對流廢鍋，設(shè)置在所述對流廢鍋上的粗合成氣進(jìn)口和合成氣出口，所述輻射廢鍋的粗合成氣出口通過套管式水冷連接管與對流廢鍋的粗合成氣進(jìn)口連通。本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于:本實(shí)用新型所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐，通過在氣化爐的爐體上設(shè)置帶耐火材料內(nèi)襯的點(diǎn)火爐頭，啟動(dòng)時(shí)，可以先對點(diǎn)火爐頭部分進(jìn)行烘爐，使點(diǎn)火爐頭內(nèi)達(dá)到一定的溫度再投料，從而使得水煤漿在瞬間被點(diǎn)燃，被點(diǎn)燃后的水煤漿再噴入到氣化爐的爐體內(nèi)，從而克服了水冷壁結(jié)構(gòu)的氣化爐啟動(dòng)時(shí)投料不易點(diǎn)燃的問題，使得氣化爐在正常啟動(dòng)點(diǎn)燃時(shí)間縮短，同時(shí)因?yàn)辄c(diǎn)火爐頭為多個(gè)時(shí)，在系統(tǒng)啟動(dòng)后，點(diǎn)火爐頭即可降溫操作，從而使得點(diǎn)火爐頭內(nèi)的耐火磚使用壽命延長。

圖1為本實(shí)用新型所述爐體側(cè)壁對稱設(shè)置兩個(gè)點(diǎn)火爐頭的輻射廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型所述爐體頂部設(shè)置一個(gè)點(diǎn)火爐頭的輻射廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型所述爐體頂部設(shè)置一個(gè)點(diǎn)火爐頭、爐體側(cè)壁設(shè)置兩個(gè)點(diǎn)火爐頭的輻射廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為為本實(shí)用新型所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的輻射廢鍋和對流廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖2中爐體頂部點(diǎn)火爐頭部分的放大圖；圖中的附圖標(biāo)記表示如下:1.爐體；2.輻射廢鍋；3.氣化室；4.水冷壁；5.渣氣出口 ；6.渣氣進(jìn)口 ；7.粗合成氣出口 ；8.渣浴室；9.排渣口 ；10.內(nèi)側(cè)水冷壁；11.外側(cè)水冷壁；12.點(diǎn)火爐頭；13.燃燒室；14.噴氣通道；15.隔熱室；16.耐火磚；17.對流廢鍋；18.粗合成氣進(jìn)口 ；19.合成氣出口 ； 20.u型列管水冷壁。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步進(jìn)行說明。本實(shí)用新型所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐，參見附圖1，其包括爐體
1、輻射廢鍋2 ;設(shè)置在所述爐體I內(nèi)的氣化室3，所述氣化室3內(nèi)壁為水冷壁4 ;設(shè)置在所述爐體I內(nèi)的渣氣出口 5 ;設(shè)置在所述輻射廢鍋2內(nèi)的渣氣進(jìn)口 6、粗合成氣出口 7、渣浴室8和排渣口 9 ;設(shè)置在所述輻射廢鍋2內(nèi)部的內(nèi)側(cè)水冷壁10、外側(cè)水冷壁11 ;所述爐體I的渣氣出口 5連接輻射廢鍋2的渣氣進(jìn)口 6 ;還包括點(diǎn)火爐頭12，所述點(diǎn)火爐頭12的內(nèi)腔和氣化室3相連通，點(diǎn)火爐頭12上設(shè)置有點(diǎn)火噴頭和進(jìn)料噴嘴的噴嘴安裝口，點(diǎn)火爐頭12的內(nèi)腔可以為耐火磚16砌筑而成，也可以是耐火材料澆筑成型。對于上述點(diǎn)火爐頭12的設(shè)置，可以將點(diǎn)火爐頭12設(shè)置在爐體I的側(cè)壁上，該實(shí)施例中側(cè)壁上的點(diǎn)火爐頭12為兩個(gè)，其以所述氣化室3的軸線為中心，呈對稱設(shè)置，這樣可以防止從點(diǎn)火爐頭12噴進(jìn)來的高溫物料對側(cè)壁的沖擊；此外還可以將爐體I側(cè)壁上的點(diǎn)火爐頭12設(shè)置為多個(gè)，其均以所述氣化室3的軸線為中心，呈對稱設(shè)置。作為可以變換的實(shí)施方式，也可以不在爐體側(cè)壁上設(shè)置點(diǎn)火爐頭12，而在爐體I頂部設(shè)置點(diǎn)火爐頭12，參見附圖2、附圖5，頂部的點(diǎn)火爐頭12與側(cè)壁上的點(diǎn)火爐頭12結(jié)構(gòu)相同。作為另一種可以變換的實(shí)施方式，還可以在爐體側(cè)壁和爐體頂部同時(shí)設(shè)置點(diǎn)火爐頭12，其中，側(cè)壁上設(shè)置的點(diǎn)火爐頭12為兩個(gè)，當(dāng)然為了增加加料量也可以設(shè)置為多個(gè)，其均以所述氣化室3的軸線為中心，呈對稱設(shè)置，參見附圖3，這種結(jié)構(gòu)，一方面，可以提供可選擇的多種點(diǎn)火方式，當(dāng)側(cè)壁上的點(diǎn)火爐頭12發(fā)生故障時(shí)，可以采用頂部的點(diǎn)火爐頭12點(diǎn)火，另一方面，可以增加爐體I 一次進(jìn)料的進(jìn)料量，保證氣化爐高效運(yùn)行。本實(shí)用新型所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐的爐體側(cè)壁以及頂部設(shè)置的點(diǎn)火爐頭12均通過法蘭連接在爐體I的上部，方便拆卸和維修。點(diǎn)火爐頭12從其結(jié)構(gòu)上來看，其包括燃燒室13和與燃燒室13相連通的噴氣通道14，噴氣通道14與氣化室3相連通，且噴氣通道14的端部深入到爐體I頂部內(nèi)，點(diǎn)火爐頭12的這種設(shè)計(jì)可以為水煤漿的點(diǎn)燃提供足夠的空間，同時(shí)使得點(diǎn)火爐頭12與爐體I的連接更加可靠，不易泄露。其中，點(diǎn)火爐頭12的燃燒室13的爐壁優(yōu)選采用三層耐火材料結(jié)構(gòu)，即爐壁由內(nèi)至外依次由第一層耐火材料、第二層耐火材料和第三次耐火材料組成，這三層耐火材料的耐火度不同，靠近燃燒室13 —側(cè)的耐火材料的耐火度最高，靠近爐頭殼體一側(cè)的耐火材料的耐火度最低，三層耐火材料結(jié)構(gòu)可以提供更強(qiáng)的抗火焰侵蝕的能力，提高點(diǎn)火爐頭12的使用壽命，同時(shí)可降低造價(jià)。頂部的點(diǎn)火爐頭12的燃燒室13和噴氣通道14之間的連接處為縮口，所述縮口自所述燃燒室13至所述噴氣通道14逐漸收縮，所述噴氣通道14直徑與燃燒室13內(nèi)徑比為
0.2-1.0，優(yōu)選為0.5-1.0，側(cè)壁上的點(diǎn)火爐頭12為了方便排渣可不設(shè)縮口，當(dāng)然如果有其他的排渣方式，也可以設(shè)置縮口。為了使?fàn)t體I內(nèi)的水冷壁4能夠更好的掛渣已形成保護(hù)膜從而延長壽命，在水冷壁內(nèi)側(cè)敷設(shè)有一層耐火材料層。為了進(jìn)一步降低爐體I的外表溫度，在爐體I和氣化室3之間設(shè)有隔熱室15，隔熱室15 —般為空腔，或在隔熱室15中填入保溫材料隔熱。為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物氣的快速冷卻，本實(shí)用新型所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐還包括對流廢鍋17，參見附圖4，所述對流廢鍋17包括設(shè)置在所述對流廢鍋17上的粗合成氣進(jìn)口 18和合成氣出口 19，設(shè)置在所述對流廢鍋內(nèi)的u型列管水冷壁20，所述輻射廢鍋2的粗合成氣出口 7通過套管式水冷連接管與對流廢鍋17的粗合成氣進(jìn)口 18連通。本實(shí)用新型所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐停爐后再啟動(dòng)需要先進(jìn)行烘爐預(yù)熱，然后再投入使用。水冷壁氣化爐在烘爐預(yù)熱結(jié)束到正式投入使用有一定的時(shí)間間隔，由于水冷壁散熱較快，在這短時(shí)間內(nèi)氣化室3內(nèi)的溫度會下降，在進(jìn)行水煤漿氣化投料時(shí)，由于溫度過低，使水煤漿不宜點(diǎn)燃，增加在氣化爐過氧爆炸的危險(xiǎn)，本實(shí)用新型的一種設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐可以保證在烘爐預(yù)熱結(jié)束到正式投入使用的時(shí)間間隔內(nèi)，燃燒室13溫度下降不大，從而減少停爐后的啟動(dòng)預(yù)熱時(shí)間，避免水煤漿投料時(shí)出現(xiàn)氣化室3內(nèi)過氧爆炸的危險(xiǎn)。本實(shí)用新型所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐的工作過程如下:首先在點(diǎn)火爐頭12的噴頭安裝口插入點(diǎn)火噴頭，對點(diǎn)火爐頭12進(jìn)行烘爐，使其分別達(dá)到預(yù)定烘爐溫度，其中點(diǎn)火爐頭12內(nèi)的溫度需要達(dá)到80(Tl55(rC之間，最好是
iooo"noo°c ；然后，抽出點(diǎn)火噴嘴，在點(diǎn)火爐頭12的噴頭安裝口裝入進(jìn)料噴嘴，從進(jìn)料噴嘴將水煤漿和氣化劑噴入點(diǎn)火爐頭12，將水煤漿點(diǎn)燃；被點(diǎn)燃的水煤漿沿噴氣通道14噴入氣化室3，并在氣化室3中燃燒氣化，氣化爐啟動(dòng)；水煤漿和氧氣被從點(diǎn)火噴頭中噴入氣化室3，控制氣化室3的溫度為110(Tl500°C
進(jìn)行氣化。在上述實(shí)施方式中，所述氣化劑可以選擇氧氣或者空氣等任何適宜于氣化反應(yīng)的氣體。所述水煤漿是一種流態(tài)氣化原料，氣化原料也適用于干煤粉、重油等含碳燃料。雖然本實(shí)用新型已經(jīng)通過具體實(shí)施方式
對其進(jìn)行了詳細(xì)闡述，但是，本專業(yè)普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，在此基礎(chǔ)上所做出的未超出權(quán)利要求保護(hù)范圍的任何形式和細(xì)節(jié)的變化，均屬于本實(shí)用新型所要保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐，包括爐體(I)、輻射廢鍋(2)； 設(shè)置在所述爐體(I)內(nèi)的氣化室(3)，所述氣化室(3)內(nèi)壁為水冷壁式結(jié)構(gòu)(4)； 設(shè)置在所述爐體(I)內(nèi)的渣氣出口(5); 設(shè)置在所述輻射廢鍋(2)內(nèi)的渣氣進(jìn)口(6)、粗合成氣出口(7)、渣浴室(8)和排渣口(9)； 設(shè)置在所述輻射廢鍋(2)內(nèi)部的內(nèi)側(cè)水冷壁(10)、外側(cè)水冷壁(11)； 所述爐體(I)的渣氣出口( 5 )連接輻射廢鍋(2 )的渣氣進(jìn)口( 6 ); 其特征在于，所述爐體(I)還包括至少一個(gè)點(diǎn)火爐頭(12)，所述點(diǎn)火爐頭(12)的內(nèi)腔和所述氣化室(3)相連通，所述點(diǎn)火爐頭(12)上設(shè)置有用于插入點(diǎn)火噴頭、安裝進(jìn)料噴嘴的噴嘴安裝口，所述內(nèi)腔為耐火磚砌筑而成或耐火材料澆筑成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐，其特征在于:所述點(diǎn)火爐頭(12)為兩個(gè)，其以所述氣化室(3)的軸線為中心，呈對稱設(shè)置在所述爐體的側(cè)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐，其特征在于:還包括設(shè)置在所述爐體(I)的頂部的點(diǎn)火爐頭(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐，其特征在于，所述點(diǎn)火爐頭(12 )通過法蘭和所述爐體(I)連接，所述輻射廢鍋(2 )通過法蘭與所述爐體(I)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐，其特征在于，所述點(diǎn)火爐頭(12)的內(nèi)腔包括燃燒室(13)和與所述燃燒室(13)相連通的噴氣通道(14)，所述噴氣通道(14)與所述氣化室(3)相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐，其特征在于，所述燃燒室(13)和所述噴氣通道(14)之間的連接處為縮口，所述縮口自所述燃燒室(13)至所述噴氣通道(14)逐漸收縮，所述噴氣通道(14)內(nèi)徑與所述燃燒室(13)內(nèi)徑比為0.2_1.0 ο
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐，其特征在于，所述內(nèi)徑比為0.5-1.0。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐，其特征在于，所述燃燒室(13)的爐壁由內(nèi)至外依次設(shè)置有第一層耐火材料、第二層耐火材料和第三層耐火材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐，其特征在于，在所述氣化室(3)和所述爐體(I)的外殼之間設(shè)有隔熱室(15)，所述隔熱室(15)為空腔或在隔熱室(15)內(nèi)填充有保溫材料，所述水冷壁內(nèi)側(cè)敷設(shè)有一層耐火材料，所述水冷壁(4)為盤管或者列管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐，其特征在于，還包括對流廢鍋(17)，設(shè)置在所述對流廢鍋(17)上的粗合成氣進(jìn)口( 18)和合成氣出口( 19 )，設(shè)置在所述對流廢鍋內(nèi)的u型列管水冷壁(20 )，所述輻射廢鍋(2 )的粗合成氣出口(7)通過套管式水冷連接管與對流廢鍋的粗合成氣進(jìn)口(18)連通。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐，包括爐體、輻射廢鍋，設(shè)置在所述爐體內(nèi)的氣化室，所述氣化室內(nèi)壁為水冷壁式結(jié)構(gòu)；設(shè)置在所述爐體內(nèi)的渣氣出口；設(shè)置在所述輻射廢鍋內(nèi)的渣氣進(jìn)口、粗合成氣出口、渣浴室和排渣口；設(shè)置在所述輻射廢鍋內(nèi)部的內(nèi)側(cè)水冷壁、外側(cè)水冷壁；所述爐體的渣氣出口連接輻射廢鍋的渣氣進(jìn)口；還包括至少一個(gè)點(diǎn)火爐頭，所述點(diǎn)火爐頭的內(nèi)腔和所述氣化室相連通，所述點(diǎn)火爐頭上設(shè)置有用于插入點(diǎn)火噴頭、安裝進(jìn)料噴嘴的噴嘴安裝口，所述內(nèi)腔為耐火磚砌筑而成或耐火材料澆筑成型。本實(shí)用新型所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的廢鍋流程水冷壁水煤漿氣化爐解決了現(xiàn)有的水冷壁式水煤漿氣化爐在啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)燃困難的問題。
文檔編號C10J3/76GK203021517SQ201220408119
公開日2013年6月26日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者任相坤 申請人:任相坤