常压循环流化床粉煤气化炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤化工设备领域，具体是一种常压循环流化床粉煤气化炉。
【背景技术】
[0002]煤、石油、天然气是世界主要能源，缺油少气的中国，煤更是不可或缺的主要能源，合理利用煤炭的一个重要方式是将煤气化成煤气后再广泛利用，达到国家提出的洁净煤利用的绿色能源政策要求，煤气化技术是合理利用煤，洁净利用煤的技术之一，世界各国广泛开展煤气化技术的研究，迄今为止已开发出的煤气化方法和设备已经很多，其中煤气化技术的关键设备是煤气气化炉，俗称气化炉。
[0003]现今使用的气化炉多出现以下几个问题:1、炉渣和煤气中夹带粉尘中的含碳量仍较高；2、煤气中夹带粉尘数量较大且不能彻底除尘，给后续设备使用留下隐患；3、采用常规高温旋风分离器，只能分离粒径大于40um以上的粉尘，大部分小于40um的含碳粉尘被带到之后的系统废热锅炉，至使粉尘附着在受热管束上，降低传热效果，并且最后经水洗降温带入循环冷却水系统，污染循环水水质，增加水质处理难度和费用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种常压循环流化床粉煤气化炉，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]—种常压循环流化床粉煤气化炉，包括气化炉、高温环流分离器、返料管和煤气出口，所述气化炉为倒梯台式式结构，其顶端为圆形封头，气化炉炉体上部和中部为圆筒型结构，且上部直径大于下部直径，气化炉底部为锥台结构，在锥台结构上设置有加煤口和返料管，在气化炉底部开设有两个位于同一水平面上的排灰口，锥台结构与排灰口之间设有若干喷管，在气化炉炉体中部设置有若干喷嘴，所述气化炉内衬有耐火层，炉体外设有钢壳，在排灰口上方设置有测温口 ；在气化炉顶部设置有煤气出口 ；所述高温环流分离器包括外筒体和设置在外筒体内的内筒体，内筒体与外筒体的内壁之间设有间隙，所述煤气出口连接到内筒体上，外筒体的顶面上连接有出口管，外筒体的下部呈上大下小的锥形，外筒体下端连接粉尘漏斗，粉尘漏斗的下端通过返料管连接到气化炉锥形结构内，返料管的下部为倾斜设置的斜管，斜管上设有蒸汽引射器。
[0007]作为本实用新型进一步的方案:所述喷嘴包括低压喷嘴和中压嘴，所述低压喷嘴占喷嘴总数的2/3，中压喷嘴占喷嘴总数的1/3，二者均沿圆周均匀分布。
[0008]作为本实用新型再进一步的方案:所述气化炉炉体上端设置有第一压力计接口和第二压力机接口，在气化炉炉体下端设置有第一温度计接口和第二温度计接口。
[0009]作为本实用新型再进一步的方案:所述斜管与气化炉本体的纵向轴线的夹角为30-40 度。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本装置采用的高温环流分离器，能够分离大于3um以上的粉煤灰，比传统旋风分离器能大大提高分离效率，通过设置多个喷嘴，让气流速度大过氢气燃烧速度，火焰长，能深入到中心圆区，使中心圆区内也有氧气送入，克服了常规单一低压喷嘴反应范围小的弊端，从根本上解决煤气中粉尘较多的问题。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图。
[0012]图中1-气化炉，11-耐火层，12-钢壳，13-加煤口，14-喷管，15-喷嘴，16-测温口，17-排灰口，18-第一温度计接口，181-第二温度计接口，19-第一压力计接口，191-第二压力计接口，2-高温环流分离器，21-外筒体，22-内筒体，23-出口管，24-粉尘漏斗，3-返料管，31-蒸汽引射器，4-煤气出口。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0014]请参阅图1，本实用新型实施例中，一种常压循环流化床粉煤气化炉，包括气化炉1、高温环流分离器2、返料管3和煤气出口 4，所述气化炉I为倒梯台式式结构，其顶端为圆形封头，气化炉I炉体上部和中部为圆筒型结构，且上部直径大于下部直径，这种结构能够提供充足反应时间和降低气体流速，降低带出物数量，气化炉I底部为锥台结构，在锥台结构上设置有加煤口 13和返料管3，在气化炉I底部开设有两个位于同一水平面上的排灰口17，锥台结构与排灰口 17之间设有若干喷管14作为气化剂加入口，气化剂是由氧气和水蒸汽在混合器中混合后流经喷管14进入炉内，形成涡流，使粉尘沸腾流化，产生气化反应，在气化炉I炉体中部设置有若干喷嘴15，所述喷嘴15包括低压喷嘴和中压嘴，所述低压喷嘴占喷嘴总数的2/3，中压喷嘴占喷嘴总数的1/3，二者均沿圆周均匀分布，低压喷嘴使周边一圈小火焰反应，中压喷嘴可喷射到中心圆区使气化剂分布均匀，二者结合达到二次均布，反应完全，使飞灰中含碳量降低，所述气化炉I内衬有耐火层11，炉体外设有钢壳12，在排灰口 17上方设置有测温口 16，在气化炉I炉体上端设置有第一压力计接口 19和第二压力机接口 191，在气化炉I炉体下端设置有第一温度计接口 18和第二温度计接口 181 ;在气化炉I顶部设置有煤气出口 4 ;
[0015]所述高温环流分离器2包括外筒体21和设置在外筒体21内的内筒体22，内筒体22与外筒体21的内壁之间设有间隙，所述煤气出口 4连接到内筒体22上，外筒体21的顶面上连接有出口管23，外筒体21的下部呈上大下小的锥形，外筒体21下端连接粉尘漏斗24，粉尘漏斗24的下端通过返料管25连接到气化炉I锥形结构内，返料管25的下部为倾斜设置的斜管，斜管与气化炉I本体的纵向轴线的夹角为30-40度，斜管上设有蒸汽引射器31，落入粉尘漏斗24的粉煤灰中的大颗粒直接由返料管25返回气化炉I锥形结构内进行二次燃烧气化；小颗粒的粉煤灰由于比重较小、粒径小，难以克服气化炉与分离器的压差而返回气化炉，通过蒸汽引射器26强制送入气化炉I锥形结构内进行二次燃烧气化，避免了现有装置的串气现象，提高煤炭的转化效率。
[0016]本实用新型的工作原理是:本装置采用的高温环流分离器2，能够分离大于3um以上的粉煤灰，比传统旋风分离器能大大提高分离效率，通过设置多个喷嘴15，让气流速度大过氢气燃烧速度，火焰长，能深入到中心圆区，使中心圆区内也有氧气送入，克服了常规单一低压喷嘴反应范围小的弊端，从根本上解决煤气中粉尘较多的问题。
[0017]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0018]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种常压循环流化床粉煤气化炉，包括气化炉、高温环流分离器、返料管和煤气出口，其特征在于，所述气化炉为倒梯台式式结构，其顶端为圆形封头，气化炉炉体上部和中部为圆筒型结构，且上部直径大于下部直径，气化炉底部为锥台结构，在锥台结构上设置有加煤口和返料管，在气化炉底部开设有两个位于同一水平面上的排灰口，锥台结构与排灰口之间设有若干喷管，在气化炉炉体中部设置有若干喷嘴，所述气化炉内衬有耐火层，炉体外设有钢壳，在排灰口上方设置有测温口 ；在气化炉顶部设置有煤气出口 ；所述高温环流分离器包括外筒体和设置在外筒体内的内筒体，内筒体与外筒体的内壁之间设有间隙，所述煤气出口连接到内筒体上，外筒体的顶面上连接有出口管，外筒体的下部呈上大下小的锥形，外筒体下端连接粉尘漏斗，粉尘漏斗的下端通过返料管连接到气化炉锥形结构内，返料管的下部为倾斜设置的斜管，斜管上设有蒸汽引射器。2.根据权利要求1所述的常压循环流化床粉煤气化炉，其特征在于，所述喷嘴包括低压喷嘴和中压嘴，所述低压喷嘴占喷嘴总数的2/3，中压喷嘴占喷嘴总数的1/3，二者均沿圆周均勾分布。3.根据权利要求1所述的常压循环流化床粉煤气化炉，其特征在于，所述气化炉炉体上端设置有第一压力计接口和第二压力机接口，在气化炉炉体下端设置有第一温度计接口和第二温度计接口。4.根据权利要求1所述的常压循环流化床粉煤气化炉，其特征在于，所述斜管与气化炉本体的纵向轴线的夹角为30-40度。
【专利摘要】本实用新型公开了一种常压循环流化床粉煤气化炉，包括气化炉、高温环流分离器、返料管和煤气出口，所述气化炉为倒梯台式结构，其顶端为圆形封头，气化炉炉体上部和中部为圆筒型结构，且上部直径大于下部直径，气化炉底部为锥台结构，在锥台结构上设置有加煤口和返料管，在气化炉底部开设有两个位于同一水平面上的排灰口，锥台结构与排灰口之间设有若干喷管，本装置采用的高温环流分离器，能够分离大于3um以上的粉煤灰，比传统旋风分离器能大大提高分离效率，通过设置多个喷嘴，让气流速度大过氢气燃烧速度，火焰长，能深入到中心圆区，使中心圆区内也有氧气送入，克服了常规单一低压喷嘴反应范围小的弊端，从根本上解决煤气中粉尘较多的问题。
【IPC分类】C10J3/50, C10J3/48, C10J3/52, C10J3/84
【公开号】CN204874423
【申请号】CN201520420603
【发明人】黄少萌, 连露露
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年6月18日