气化炉的制作方法

本发明涉及煤气化技术领域，具体而言，涉及一种气化炉。

背景技术：

相关技术中的气化炉，原料经过气化反应后产生的粗煤气直接进行水浴激冷降温。为了提高效益，节省成本，需要采用高灰熔点的廉价煤作为原料，但为满足液态排渣的要求，需要把炉温提高到煤灰熔点以上。这样在气化反应后灼热的粗煤气直接水浴激冷，导致煤粉原料的热效率被大大浪费。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种气化炉,该气化炉具有热效率高、可靠性强、适用性广等优点。

为实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种气化炉，所述气化炉包括：外壳，所述外壳上设有外壳进口和卸渣口，所述外壳内形成有激冷腔，所述卸渣口与所述激冷腔连通；用于进行气化反应的气化腔体，所述气化腔体设在所述外壳内且与所述外壳的内表面间隔设置，所述气化腔体与所述外壳进口连通，所述气化腔体的上端与所述外壳相连且下端在上下方向上可移动；用于回收所述气化腔体发生产物的热量的废热腔体，所述废热腔体设在所述外壳内且与所述外壳的内表面间隔设置，所述废热腔体位于所述气化腔体下方且与所述气化腔体连通；用于对所述气化腔体发生产物进行洗涤的激冷装置，所述激冷装置设在所述激冷腔内且位于所述废热腔体下方，所述激冷装置分别与所述废热腔体和所述激冷腔连通，所述外壳上设有与所述激冷装置连通的冷却水进口以及与所述激冷腔连通的煤气出口。

根据本发明实施例的气化炉，具有热效率高、可靠性强、适用性广等优点。

另外，根据本发明上述实施例的气化炉还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述气化腔体通过连接组件吊装在所述外壳的顶壁上。

根据本发明的一个实施例，所述连接组件包括：上连接板，所述上连接板上设有上定位孔，所述上连接板与所述外壳相连；下连接板，所述下连接板上设有下定位孔，所述下连接板与所述气化腔体相连；定位销，所述定位销分别配合在所述上定位孔和所述下定位孔内以连接所述上连接板和所述下连接板。

根据本发明的一个实施例，所述下连接板为两个且分别位于所述上连接板的两侧。

根据本发明的一个实施例，所述激冷装置的外周面上设有与所述外壳的内周面相连的隔板。

根据本发明的一个实施例，所述激冷装置内具有与所述废热腔体连通的冷却通道以及位于所述激冷装置的外周面与所述冷却通道之间的冷却层，所述冷却层与所述冷却水进口连通。

根据本发明的一个实施例，所述冷却水进口邻近所述激冷装置的下端设置，所述激冷装置的上端设有连通所述冷却层与所述激冷腔的冷却水出口。

根据本发明的一个实施例，所述激冷装置的上端设有导水内翻边。

根据本发明的一个实施例，所述气化炉还包括喷嘴，所述喷嘴的上端露出所述外壳且下端通过所述外壳进口伸入所述气化腔体。

根据本发明的一个实施例，所述外壳的下部构成所述激冷腔，所述卸渣口形成在所述外壳的底壁上。

附图说明

图1是根据本发明实施例的气化炉的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的气化炉的连接组件的剖视图。

图3是根据本发明实施例的气化炉的局部结构示意图。

图4是根据本发明实施例的气化炉的局部结构示意图。

附图标记：气化炉1、外壳100、外壳进口110、卸渣口120、激冷腔130、冷却水进口140、煤气出口150、气化腔体200、废热腔体300、激冷装置400、冷却通道410、冷却层420、冷却水出口421、导水内翻边430、连接组件500、上连接板510、上定位孔511、下连接板520、下定位孔521、定位销530、隔板600、喷嘴700。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的气化炉1。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的气化炉1包括外壳100、气化腔体200、废热腔体300和激冷装置400。

外壳100上设有外壳进口110和卸渣口120，外壳100内形成有激冷腔130，卸渣口120与激冷腔130连通。气化腔体200用于进行气化反应，气化腔体200设在外壳100内且与外壳100的内表面间隔设置，气化腔体200与外壳100进口连通，气化腔体200的上端与外壳100相连且下端在上下方向上可移动(上下方向如图1-图4中的箭头a所示)。废热腔体300用于回收气化腔体200发生产物的热量，废热腔体300设在外壳100内且与外壳100的内表面间隔设置，废热腔体300位于气化腔体200下方且与气化腔体200连通。激冷装置400用于对气化腔体200发生产物进行洗涤，激冷装置400设在激冷腔130内且位于废热腔体300下方，激冷装置400分别与废热腔体300和激冷腔130连通，外壳100上设有与激冷装置400连通的冷却水进口140以及与激冷腔130连通的煤气出口150。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的气化炉1的工作过程。

作为煤气化反应原料的水煤浆和氧气通过外壳进口110进入气化腔体200，在气化腔体200发生气化反应。气化腔体200的发生产物中的高温气体和灰渣进入废热腔体300，将高温气体所含的高位热能，在废热腔体300内进行回收，利用高温气体的热量加热产生蒸汽，利用蒸汽产生其他形式的能源，例如利用蒸汽进行发电。之后废热腔体300排出的气体产物和灰渣进入激冷腔130，冷却水自冷却水进口140进入激冷装置400并对气体产物和灰渣进行冷却。通过激冷装置400的气体产物和灰渣在激冷腔130的液位下分离，气体产物经液位上的煤气出口150送至后续工作，灰渣在液位下沉积，最终经卸渣口120排出外壳100。

根据本发明实施例的气化炉1，通过设置废热腔体300，可以利用废热腔体300对气化腔体200产生的高温热能进行回收，相比相关技术中的气化炉，可以避免高温气体产物直接进行激冷而导致热能的浪费，以便于提高煤粉原料的热效率，更加节能环保。

并且，通过将气化腔体200的上端与外壳100相连且下端在上下方向上可移动，可以使气化腔体200的下端处于自由状态，减小制造和安装过程中的误差对气化腔体200的影响，减小气化腔体200和外壳100的连接处的残余应力，保证气化炉1的安全长周期运行。

此外，通过使气化腔体200的下端在上下方向上可移动，这样在气化生产开始后气化腔体200会受热向下膨胀，减小与外壳100的连接处对气化腔体200的约束，避免外壳100限制气化腔体200的膨胀，从而进一步保证气化炉1的安全可靠运行。

进一步地，由于气化腔体200不易受到应力与误差的影响，在面对采用高灰熔点煤粉为原料等炉温较高的工况下，依然能够保持长周期安全可靠运行，从而可以提高气化炉1的适用性。

因此，根据本发明实施例的气化炉1具有热效率高、可靠性强、适用性广等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的气化炉1。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图4所示，根据本发明实施例的气化炉1包括外壳100、气化腔体200、废热腔体300和激冷装置400。

气化腔体200通过连接组件500吊装在外壳100的顶壁上。这样可以使气化腔体200处于自由垂直状态，消除制造和安装过程中产生的误差，使得气化腔体200和外壳100的连接部位不存在应力，进一步保证气化炉1的安全长周期运行。

具体地，如图1和图2所示，连接组件500包括上连接板510、下连接板520和定位销530。上连接板510上设有上定位孔511，上连接板510与外壳100相连。下连接板520上设有下定位孔521，下连接板520与气化腔体200相连。定位销530分别配合在上定位孔511和下定位孔521内以连接上连接板510和下连接板520。这样可以实现气化腔体200的吊装，提高气化腔体200的自由度，进一步便于消除安装和制造误差，便于减小气化腔体200收到的应力。

更为具体地，如图2所示，下连接板520为两个且分别位于上连接板510的两侧。这样可以使连接组件500的受力更加均匀，进一步降低气化腔体200受到的应力。

可选地，如图1和图3所示，激冷装置400的外周面上设有与外壳100的内周面相连的隔板600。这样可以便于激冷装置400的设置，而且可以利用隔板600将外壳100内部空间间隔开，便于激冷腔130的形成。

有利地，如图3和图4所示，激冷装置400内具有与废热腔体300连通的冷却通道410以及位于激冷装置400的外周面与冷却通道410之间的冷却层420，冷却层420与冷却水进口140连通。这样不仅可以利用冷却水对气体产物进行冷却，而且可以对激冷装置400进行冷却，避免激冷装置400由于局部高温而变形。

更为有利地，如图1、图3和图4所示，冷却水进口140邻近激冷装置400的下端设置，激冷装置400的上端设有连通冷却层420与激冷腔130的冷却水出口421。这样可以使冷却水的流向与气流流向相反，保证激冷装置400的冷却效果。

进一步地，如图3所示，激冷装置400的上端设有导水内翻边430。这样可以使冷却水经过冷却水出口421排除后，在导水内翻边430的作用下，向下向内折返并在冷却通道410内壁形成水膜，从而进一步避免激冷装置400由于局部高温而发生变形，使气化炉1能够更加适用于高温工况。

图1示出了根据本发明一个具体示例的气化炉1。如图1所示，气化炉1还包括喷嘴，喷嘴700的上端露出外壳100且下端通过外壳100进口伸入气化腔体200。这样可以使作为原料的水煤浆和氧气通过喷嘴700混合后喷入气化腔体200，可以使水煤浆与氧气充分接触，保证气化反应的充分进行。

有利地，如图1所示，外壳100的下部构成激冷腔130，卸渣口120形成在外壳100的底壁上。这样可以便于灰渣汇集在激冷腔130的底部，便于灰渣通过卸渣口120排出。

根据本发明实施例的气化炉1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。