專利名稱：上行高溫煤氣激冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種煤氣激冷裝置，具體涉及一種上行高溫煤氣激冷 裝置。
背景技術(shù)：
煤氣化技術(shù)是發(fā)展煤基化學(xué)品、煤基液體燃料、m^循環(huán)發(fā)電、多聯(lián) 產(chǎn)系統(tǒng)、制氫、燃料電池等過程工業(yè)的基礎(chǔ)，是這些行業(yè)的共性技術(shù)、關(guān) 鍵技術(shù)和龍頭技術(shù)。按煤在氣化床層中的流動方式可分為固定床、流化床 和氣流床三種。而其中氣流床氣化爐具有單爐處理能力強、煤種適應(yīng)性廣、 碳轉(zhuǎn)化率高和負(fù)荷調(diào)節(jié)性好等優(yōu)點，代表了今后煤氣化技術(shù)的發(fā)展方向。氣流床氣化以粉煤為原料，由氣化劑夾帶入爐，煤和氣化劑進(jìn)行并流 (活塞流)部分氧化反應(yīng)。為彌補反應(yīng)時間短的缺陷，要求入爐煤粒度很細(xì)(<0.1咖)和高的反應(yīng)溫度(火焰中心溫度在2000t以上)，生成的粗 合成氣溫度高達(dá)1400°C。氣流床氣化有干法進(jìn)料和濕法進(jìn)料兩種形式。屬于干法進(jìn)料氣流床氣 化的爐型有常壓K-T爐、Shell、 Prenflo、 GSP和西安熱工院的兩段式 氣化爐等。屬于濕法進(jìn)料氣流床氣化的爐型有Texaco爐、E~Gas爐等。煤氣化技術(shù)中氣化后的流程有激冷流程和廢鍋流程兩種。在激冷流程 中，高溫粗合成氣的熱量被水汽化吸收，氣相中包含有大量的水蒸氣，可 以滿足變換工藝的需要。廢鍋流程則通過一級或多鈒廢熱鍋爐吸收氣體的 潛熱來產(chǎn)生高壓和中壓蒸汽，氣相中只包含有少量的7jl蒸氣。
目前對于氣流床氣化，根據(jù)生成的粗合成氣在氣化爐內(nèi)的流動方向，可以分為上行式和下行式。上行式氣化包括Shell、 Prenflo、西安熱工院 兩段式氣化爐(下稱TPRI爐)、E"^as爐。下行式氣化包括GSP和Texaco 等。對于下行式氣化，由于'激冷流程投資少、工藝簡單、而且適合于化工 合成，因而GSP和Texaco均主推激冷流程。對于上行性氣化，如果使用激冷流程，則均可大幅度降低投資、減化 工藝、而且也可以減少化工合成變換工序蒸汽的加入量。對于Shell和 Prenflo，可以省去冷煤氣循環(huán)壓縮機(jī)、廢熱鍋爐和干法除塵器，對于TPRI 爐和E-Gas爐，則可以省去廢熱鍋爐和干法除塵器。但對于上行性氣化工藝，最大的困難是激冷室不好布置。如果在氣化 爐上部水冷壁內(nèi)直接噴入水，則由于需要水量較多，要么造成激冷段長度 過高，要么為了避免所噴水接觸到水冷壁面對水冷壁形成腐蝕，必須加大 激冷段的直徑。激冷段長度和直徑的加大，都會直接影響設(shè)備成本，從而 使激冷的優(yōu)勢蕩然無存。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種結(jié)構(gòu)合 理、流程簡單、維修量少、壽命長的上行高溫煤氣激冷裝置。為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是包括氣化爐體以及 設(shè)置在氣化爐體內(nèi)的耐火襯里，其特點是，所說的耐火襯里由位于下部的 錐形斜坡、中部的筒體和上部的半球形穹頂組成，在錐形斜坡上布置有吹 灰裝置，在耐火襯里的筒體上設(shè)置至少一組的激冷水分配管。本實用新型的錐形斜坡與水平面之間的夾角為20° 60°;吹灰裝置至 少為兩根，且每根吹掃管的出口設(shè)置有多個射流孔，其吹掃方向與錐形斜 坡平行；激冷水分配管上設(shè)置有多個射流孔，且該射流孔與水平面的夾角 就保證噴出的水不噴到耐火襯里的內(nèi)壁。由于本實用新型在耐火材料和水冷壁直徑變化處采用錐面斜坡并通 過吹灰裝置進(jìn)行吹掃，使高溫煤氣及液態(tài)渣不直皿觸耐火材料錐面，一 方面保證了耐火材料不超溫，另一方面保證了耐火材料面不結(jié)渣，另外通 過激冷水分配管使激冷水分為多組進(jìn)入激冷室，通過調(diào)節(jié)激冷水噴水組的 量，可以達(dá)到對煤氣出口溫度500 90(TC可調(diào)，不僅結(jié)構(gòu)簡單、合理，而 且維修量少、壽命長。


圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1，本實用新型包括氣化爐體1以及設(shè)置在氣化爐體1內(nèi)的耐 火襯里2,耐火襯里2由位于下部的錐形斜坡3、中部的筒體4和上部的 半球形穹頂5組成，錐形斜坡3與水平面之間的夾角為20° 60°，以保證 該斜坡不積灰，在錐形斜坡3上布置有吹灰裝置6，吹灰裝置6至少為兩 根，且每根吹掃管8的出口設(shè)置有多個射流孔，其吹掃方向與錐形斜坡3 平行，在耐火襯里的筒體4上設(shè)置至少一組的激冷水分配管7，激冷水分 配管7上設(shè)置有多個射流孔，且該射流孔與水平面的夾角就保證噴出的水 不噴到耐火襯里的內(nèi)壁。本實用新型的吹灰裝置6所用氣體根據(jù)合成氣的用,擇使用A或 C02或煤氣，吹掃氣通過吹掃管8對錐形斜坡3進(jìn)行吹掃，吹灰裝置設(shè)置目的是用于激冷錐形斜坡3附近高溫煤氣，保證錐形斜坡3不結(jié)渣；將落在錐形斜坡3上的灰吹掉，保證不積灰。本實用新型的錐形斜坡3受惰性氣吹掃保護(hù)，軸向受激冷水保護(hù)，可 以設(shè)計耐火材料向火面溫度為800'C，在靠近殼體時溫度為50'C。耐火材 料所圍成的空間直徑與水冷壁直徑相比可以擴(kuò)大50%以上。在耐火材料所 圍成的激冷室，有較低的氣體流速，較大的空間，從而保證了所噴入激冷 水與高溫煤氣傳熱和傳質(zhì)所需要的時間，而且經(jīng)過激冷后的高溫煤氣中的 液態(tài)渣被充分固化，起到對后續(xù)系統(tǒng)的保護(hù)作用。
權(quán)利要求1.一種上行高溫煤氣激冷裝置，包括氣化爐體(1)以及設(shè)置在氣化爐體(1)內(nèi)的耐火襯里(2)，其特征在于所說的耐火襯里(2)由位于下部的錐形斜坡(3)、中部的筒體(4)和上部的半球形穹頂(5)組成，在錐形斜坡(3)上布置有吹灰裝置(6)，在耐火襯里的筒體(4)上設(shè)置至少一組的激冷水分配管(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行高溫煤氣激冷裝置，其特征在于所 說的錐形斜坡(3)與水平面之間的夾角為20° 60°。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行高溫煤氣激冷裝置，其特征在于所 說的吹灰裝置(6)至少為兩根，且每根吹掃管(8)的出口設(shè)置有多個射 流孔，其吹掃方向與錐形斜坡(3)平行。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行高溫煤氣激冷裝置，其特征在于所 說的激冷水分配管(7)上設(shè)置有多個射流孔，且該射流孔與水平面的夾 角就保證噴出的水不噴到耐火襯里的內(nèi)壁。
專利摘要一種上行高溫煤氣激冷裝置，包括氣化爐體以及設(shè)置在氣化爐體內(nèi)的耐火襯里，耐火襯里由位于下部的錐形斜坡、中部的筒體和上部的半球形穹頂組成，在錐形斜坡上布置有吹灰裝置，在耐火襯里的筒體上設(shè)置至少一組的激冷水分配管。本實用新型在耐火材料和水冷壁直徑變化處采用錐面斜坡并通過吹灰裝置進(jìn)行吹掃，使高溫煤氣及液態(tài)渣不直接接觸耐火材料錐面，一方面保證了耐火材料不超溫，另一方面保證了耐火材料面不結(jié)渣，另外通過激冷水分配管使激冷水分為多組進(jìn)入激冷室，通過調(diào)節(jié)激冷水噴水組的量，可以達(dá)到對煤氣出口溫度500～900℃可調(diào)，不僅結(jié)構(gòu)簡單、合理，而且維修量少、壽命長。
文檔編號C10J3/76GK201043170SQ200720031840
公開日2008年4月2日 申請日期2007年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月22日
發(fā)明者任永強, 剛 劉, 沅 劉, 夏軍倉, 越 徐, 李小宇, 李明亮, 王保民, 許世森 申請人:西安熱工研究院有限公司