单喷嘴水煤浆气流床气化炉及其气化方法
【专利摘要】本发明提供了一种单喷嘴水煤浆气流床气化炉及其气化方法，气化炉包括上壳体，上壳体包括拱形段、直筒段和下锥段，直筒段底部设有下壳体；直筒段的内壁上设有第二耐火衬里，第二耐火衬里包括隔热涂层、铬刚玉砖层和铬铝锆砖层，隔热涂层厚度和铬刚玉砖层厚度的比例为(0.5):(100)-(8):(40)，隔热涂层为纳米空心陶瓷微珠涂料层。该气化方法包括以下步骤：S1、将燃料气、氧化剂、水煤浆送人气化室进行燃烧反应、气化反应；S2、熔渣在出渣口处成为液态，经激冷换热后粉碎成为固态熔渣，产生的粗煤气从粗煤气出口排出。本发明中降低耐火衬里的厚度、增大气化炉使用容积、提高了气化炉效率，延长了气化炉耐火衬里的使用寿命。
【专利说明】单喷嘴水煤浆气流床气化炉及其气化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将含碳物质气化生产粗煤气的装置及气化方法，特别是涉及一种单喷嘴水煤浆气流床气化炉及其气化方法。
【背景技术】
[0002]煤炭清洁高效利用，不仅是将煤转化为清洁二次能源和化学品的关键，也是实现煤炭利用与环境保护之间的纽带。随着工业技术的发展，煤气化技术经历了第一代固定床气化技术、第二代流化床气化技术及第三代气流床气化技术。从原料形态上看，可以粉煤块煤气化、粒煤气化、粉煤气化和水煤浆气化等。以粉煤和水煤浆为进料状态的第三代气流床煤气化技术已经成为了煤炭清洁高效利用的主要方法和手段。
[0003]水煤浆气化技术，除了对煤的灰熔点和成浆性等方面限制外，具有良好的原料输送、计量和操作稳定性，是目前应用最广泛的煤气化技术。单喷嘴气化技术和多喷嘴水煤浆气化技术是国际水煤浆气流床气化技术的主流。就控制和进料系统而言，水煤浆气化技术具有控制系统和操作过程简单等特点，然而现有的单喷嘴热壁式水煤浆气化技术的烘炉和气化运行烧嘴是分开的，导致气化炉开车过程很复杂，工作量大。同时，现有气化炉高径比较小，一方面导致大量物流因射流物料短路，碳转化率低，整体气化效率低；另一方面气化炉中下部回流区速度很大，且中下部的温度较高，导致气化炉中下部耐火砖寿命很短。
[0004]此外，目前气流床气化炉耐火衬里，主要有膜式水冷壁和耐火砖等两种方式，其中膜式水冷壁衬里主要用于高灰熔点气化技术，其特点是许用温度高、热损失较大；耐火砖衬里主要用于灰熔点相对较低气化技术，其特点是壁面热损失小，气化整体热效率高等。国内应用最为广泛的德士古(现为GE通用)水煤浆气化技术和多喷嘴对置式水煤浆气化技术的气化炉均采用耐火砖衬里。如图1-2所示，现有的耐火衬里均由耐火纤维料4'、隔热砖
(氧化铝砖，导热系数约为0.9ff/m -K)、铬刚玉砖层2' (Cr-Al，导热系数约为4W/m -K)和铬铝锆砖层P (Cr-Al-Zr，导热系数约为4.2ff/m.K)组成，厚度很大，费用也很高。以日处理2000吨煤的多喷嘴对置式水煤浆气化炉为例，耐火纤维料厚度约为19mm，隔热砖厚度约为105mm，铬刚玉砖层约为200mm，铬铝锆砖层约为230mm，总体厚度约为554mm，气化炉气化室约55%的容积均被耐火砖所占据，大大降低了气化炉的容积使用率。
【发明内容】
[0005]本发明为了克服现有单喷嘴气流床气化炉内碳转化率低，气化炉中下部耐火砖寿命短和高温热电偶寿命短及开工过程工作量大等问题，提供一种带点火、烘炉与工艺一体式多通道烧嘴的分段支撑耐火砖的大高径比的单喷嘴水煤浆气流床气化炉及其气化方法。
[0006]本发明是通过下述技术方案解决上述技术问题的:
[0007]一种单喷嘴水煤浆气流床气化炉，包括上壳体，该上壳体的顶部设有喷嘴室，且该上壳体围绕形成有一气化室，该上壳体包括一拱形段、一直筒段和一下锥段，该直筒段的两端分别与该拱形段和该下锥段相连接，其特点在于，该下锥段的底部设有一出渣口，该直筒段的底部沿竖直方向向下设有一下壳体，该下壳体内形成有一冷凝室，该下壳体的上部侧壁上设有粗煤气出口，该下壳体的底部设有一排渣口，该下锥段的底部固设有一冷却器和一与该冷却器相连接的导气管，该导气管的一端通过该出渣口与该气化室相连通，另一端与该冷凝室相连通；
[0008]该拱形段的内壁上设有一第一耐火衬里，该直筒段的内壁上设有一第二耐火衬里，该下锥段的内壁上设有一第三耐火衬里，其中，该第二耐火衬里从该直筒段的内壁到该气化室依次包括隔热涂层、铬刚玉砖层和铬铝锆砖层，该隔热涂层厚度和该铬刚玉砖层厚度的比例为(0.5): (100)-(8): (40)，该隔热涂层为纳米空心陶瓷微珠涂料层。
[0009]在本方案中，该纳米空心陶瓷微珠涂料层由本领域常规的纳米空心无机陶瓷微珠涂料涂抹在气化炉壁面后形成。该纳米无机空心微珠涂料的主要化学组成为al2o3、SiO2,TiO2, B2O3，纳米无机空心微珠与硅酸盐溶液和硅酸铝纤维配合成上述涂料。纳米无机空心微珠涂料市售可得，比如北京志盛威华化工有限公司ZS-1耐高温隔热保温涂料。
[0010]同时，在本发明中，该隔热涂层的导热系数较佳地为0.03W/m.K。该铬铝锆(Cr-Al-Zr)砖层为本领域常规的铬铝锆砖层，其设在气化炉最内侧，其直接与气化炉内熔渣接触，起到抗渣侵蚀和磨损。铬刚玉(Cr-Al)砖层为本领域常规的铬刚玉转层，其设在隔热涂层和铬铝锆(Cr-Al-Zr)砖层中间，起到的作用在于配合隔热涂层和铬铝锆砖层保证气化炉上壳体金属壁面的温度保持在容许温度之下，并且还防止气化炉炉膛内熔渣通过铬铝锆砖层的缝隙泄漏出来后与隔热涂层接触腐蚀隔热涂层。
[0011]较佳地，该隔热涂层厚度和该铬刚玉砖层厚度的比例为4:100-8:40。
[0012]较佳地，该隔热涂层厚度、铬刚玉砖层厚度和该铬铝锆砖层厚度的比例为(4-8):(40-100):(230-260)。
[0013]较佳地，该隔热涂层的厚度为0.5-8mm，较佳地为4_8mm。
[0014]较佳地，该铬刚玉砖层的厚度为40_100mm。
[0015]较佳地，该铬铝锆砖层的厚度为230_260mm。
[0016]较佳地，该直筒段的高度为该气化室的直径的3.5-5倍。
[0017]在本方案中，采用增大直筒段的高径比结构形式，一方面延长了煤颗粒在气化室内的停留时间，提高气化炉的碳转化率和气化效率；另一方面用于吸收气化高温火焰的辐射热，降低火焰与炉壁接触的温度，同时减小了气化炉内的回流区强度。
[0018]较佳地，该直筒段的内壁上设有至少两个间隔设置的用于支撑该第二耐火衬里的托砖盘，各该托砖盘卡设于该铬刚玉砖层与一支撑砖之间，该支撑砖成阶梯形卡设于该铬铝锆砖层内，且该铬铝锆砖层靠近各该托砖盘处分别设有若干膨胀缝，该支撑砖的材质为络招错O
[0019]在本方案中，托砖盘的设置可以分段支撑耐火砖，还避免了大部分高温热偶因砖缝膨胀剪切而损坏，同时，通过设置一定的膨胀缝来吸收耐火砖的膨胀，
[0020]较佳地，该喷嘴室内安装有一伸入该气化室内的工艺喷嘴，该工艺喷嘴沿轴向从内向外依次为第一通道-第2n通道，3 < η < 6，其中，第一通道内设有点火枪，第二通道、第四通道、……、第2η通道均用于通入氧化剂，第三通道、……、第2η-1通道均用于通入水煤浆。
[0021] 在本方案中，点火枪用于气化炉烘炉点火，第二通道、第四通道、……、第2η通道均用于分别通入来自总管自分配的氧化剂，该氧化剂可以为空气或氧气，同时采用与氧气间隔的多个煤浆通道加入，一方面使得每个煤浆通道的浆膜厚度大大减小，雾化充分，进而提高碳转化率和气化整体效率，另一方面用于提供煤燃烧和气化所需的氧化剂，这样可以将气化炉的点火、烘炉和运行等喷嘴集中在同一喷嘴内完成，避免了更换喷嘴，减少开车投料的工作量。
[0022]较佳地，该托砖盘的数量为两个，该第一耐火衬里与第二耐火衬里连接处设有一直段接缝，其中一个该托砖盘到该直段接缝的距离为位于直筒段的该气化室的直径的0.1-0.25倍，另一个该托砖盘到该直段接缝的距离为位于直筒段的该气化室的直径的2-2.5 倍。
[0023]在本方案中，采用上述结构形式，一方面通过设置托砖盘处的膨胀缝来吸收砖的膨胀量，防止高温热电偶因砖膨胀而损坏；另一方面，有利于对局部寿命偏短的耐火砖的更换。
[0024]较佳地，该直筒段上沿轴向均布间隔设置有四个热电偶接口，其中，每相邻的两个热电偶接口不位于与该直筒段的轴线平行的同一直线上。
[0025]在本方案中，热电偶接口用于安装高温热电偶来测量和监控气化炉内的温度。
[0026]本发明还提供了一种如上所述的单喷嘴水煤浆气流床气化炉的气化方法，其特点在于，其具体包括以下步骤:
[0027]S1、将燃料气、氧化剂、水煤浆通入工艺喷嘴内送人该气化室进行燃烧反应、气化反应;
[0028]S2、熔渣在出渣口处成为液态，经导气管流向激冷室，并经激冷换热后粉碎成为固态熔渣，并将该固态熔渣排出，气化室产生的粗煤气从粗煤气出口排出。
[0029]较佳地，步骤S1具体包括以下步骤:
[0030]Sn、点火枪点火,第二通道、第四通道、......、第2n通道通入氧化剂,3≤η≤6,第
三通道、……、第2η-1通道通入燃料气，氧化剂和燃料气然后进入气化室内，从在点火枪引燃的作用下，燃料气与氧气发生燃烧反应；
[0031]S12、关闭点火枪,第一通道内通入氮气或二氧化碳气体；
[0032]S13、烘炉结束后，第三通道、……、第2η_1通道内通入水煤浆，然后送入气化室内进行气化反应。
[0033]在本方案中，将气化炉的点火、烘炉和运行等喷嘴集中在同一喷嘴内完成，避免了更换喷嘴，减少开车投料的工作量。
[0034]较佳地，该氧化剂以100m/s-140m/s的速度喷入该工艺喷嘴内，水煤浆以小于10m/s的速度从工艺喷嘴喷出。
[0035]在本方案中，氧化剂的速度低时，气体动量无法雾化煤浆，当速度太高时，导致物料速度偏高，停留时间偏短，碳转化率过低。通过工业试验，发现100-140m/s时，雾化效果和停留时间都非常理想。
[0036]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0037]本发明的积极进步效果在于:
[0038]本发明中耐火衬里的结构设置使得在保证气化炉金属壁面容许温度的情况下，大大降低了耐火衬里的厚度、增大了气化炉使用容积、提高了气化炉效率，并且延长了气化炉耐火衬里的使用寿命；另外，配置托砖盘及合理设置气化炉高径比，结合一体式烧嘴，简化气化炉的开车过程和速度，有利于对局部寿命偏短耐火砖的更换，实现了单喷嘴水煤浆气流床气化炉的高效长周期运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1为现有技术气化炉耐火衬里的结构示意图。
[0040]图2为图1中A部分的结构放大示意图。
[0041]图3为本发明较佳实施例的单喷嘴水煤浆气流床气化炉的结构示意图。
[0042]图4为图3中B部分的结构放大示意图。[0043]图5为图3中C部分的结构放大示意图。
[0044]图6为图3中E部分的结构放大示意图。
[0045]图7为图3中托砖盘部分的结构示意图。
[0046]附图标记说明:
[0047]现有的耐火衬里
[0048]铬铝锆砖层:1'铬刚玉砖层:2'隔热砖:3'
[0049]耐火纤维料:V
[0050]本发明的气化炉
[0051]上壳体:1喷嘴室:11气化室:12
[0052]拱形段:13直筒段:14下锥段:15
[0053]出渣口: 16工艺喷嘴:17
[0054]下壳体:2冷凝室:21粗煤气出口:22
[0055]排渣口:23冷却器:24导气管:25
[0056]第一耐火衬里:3耐火纤维料:31隔热砖:32
[0057]铬刚玉砖层:33铬铝锆砖层:34隔热涂层:35
[0058]第二耐火衬里:4隔热涂层:41铬刚玉砖层:42
[0059]铬铝锆砖层:43
[0060]第三耐火衬里:5铬铝锆砖层:51
[0061]托砖盘:6膨胀缝:61支撑砖:62
[0062]直段接缝:7
[0063]热电偶接口:8
【具体实施方式】
[0064]下面通过实施例的方式进一步说明本发明。
[0065]如图3所示，本发明单喷嘴水煤浆气流床气化炉包括上壳体1，该上壳体I的顶部设有喷嘴室11，且该上壳体I围绕形成有一气化室12。该上壳体I包括拱形段13、直筒段14和下锥段15，该直筒段14的两端分别与该拱形段13和该下锥段15相连接，该下锥段15的底部设有一出渣口 16。
[0066]其中，该直筒段14的底部沿竖直方向向下设有一下壳体2，该下壳体2内形成有一冷凝室21，该下壳体2的上部侧壁上设有粗煤气出口 22，该下壳体2的底部设有一排渣口 23。该下锥段15的底部固设有一冷却器24和一与该冷却器24相连接的导气管25,该导气管25的一端通过该出渣口 16与该气化室12相连通，另一端与该冷凝室21相连通。
[0067]请根据图3予以理解，该拱形段13的内壁上设有一第一耐火衬里3，该直筒段14的内壁上设有一第二耐火衬里4，该下锥段15的内壁上设有一第三耐火衬里5。第一耐火衬里、第三耐火衬里均采用现有技术中已知的耐火衬里结构。
[0068]其中，如图4所示，该第一耐火衬里3从该拱形段13的内壁到该气化室12依次包括耐火纤维料31、隔热砖32、铬刚玉砖层33和铬铝锆砖层34，且耐火纤维料31下方设有位于拱形段13的内壁与隔热砖32之间的隔热涂层35。
[0069]根据图5予以理解，该第二耐火衬里4从该直筒段14的内壁到该气化室12依次包括隔热涂层41、铬刚玉砖层42和铬铝锆砖层43，该隔热涂层厚度和该铬刚玉砖层厚度的比例为(0.5): (100)-(8): (40) ο
[0070]请根据图6予以 理解，该第三耐火衬里5包括设置在下锥段的内壁上的铬铝锆砖层51。
[0071]在第二耐火衬里中，铬铝锆(Cr-Al-Zr)砖层为本领域常规的铬铝锆砖层，其设在气化炉最内侧，其直接与气化炉内熔渣接触，起到抗渣侵蚀和磨损。该第二耐火衬里的铬铝锆砖层的厚度较佳地为230-260mm。
[0072]铬刚玉(Cr-Al)砖层为本领域常规的铬刚玉转层，其设在隔热涂层和铬铝锆(Cr-Al-Zr)砖层中间，起到的作用在于配合隔热涂层和铬铝锆砖层保证气化炉上壳体金属壁面的温度保持在容许温度之下，并且还防止气化炉气化室内熔渣通过铬铝锆砖层的缝隙泄漏出来后与隔热涂层接触腐蚀隔热涂层。该第二耐火衬里的铬刚玉砖层的厚度较佳地为40_100mm。
[0073]优选的，第二耐火衬里的隔热涂层的导热系数较佳地为0.03W/m.K。且第二耐火衬里的隔热涂层的厚度为0.5-8mm，较佳地为4_8mm。该隔热涂层为纳米空心陶瓷微珠涂料层。在本发明中，该纳米空心陶瓷微珠涂料层由本领域常规的纳米空心无机陶瓷微珠涂料涂抹在气化炉壁面后形成。纳米无机空心微珠涂料的主要化学组成为AL203、SiO2, TiO2,B2O3，纳米无机空心微珠与硅酸盐溶液和硅酸铝纤维配合成上述涂料。
[0074]进一步的，该第二耐火衬里的隔热涂层厚度和铬刚玉砖层厚度的比例为4:100-8:40。
[0075]更进一步的，第二耐火衬里的隔热涂层厚度、铬刚玉砖层厚度和铬铝锆砖层厚度的比例为(4-8): (40-100): (230-260)。
[0076]如图3所示，该直筒段的高度为该气化室的直径的3.5-5倍。在本发明中，采用增大直筒段的高径比结构形式，一方面延长了煤颗粒在气化室内的停留时间，提高气化炉的碳转化率和气化效率；另一方面用于吸收气化高温火焰的辐射热，降低火焰与炉壁接触的温度，同时减小了气化炉内的回流区强度。
[0077]请根据图3、7予以理解，该直筒段的内壁上设有至少两个间隔设置的用于支撑该第二耐火衬里的托砖盘6,各托砖盘6卡设于该铬刚玉砖层与支撑砖62之间,该支撑砖成阶梯形卡设于该铬铝锆砖层43内，且该铬铝锆砖层靠近各该托砖盘处分别设有若干膨胀缝61，该支撑砖62的材质为铬铝锆。其中，托砖盘的设置可以分段支撑耐火砖，还避免了大部分高温热偶因砖缝膨胀剪切而损坏，同时，通过设置一定的膨胀缝来吸收耐火砖的膨胀，在实际的使用过程中，当托砖盘下部的铬铝锆砖层或被损坏时，因托砖盘通过支撑砖62承受着托砖盘上部的铬铝锆砖层的重力，因而单独更换托砖盘下部的铬铝锆砖层时，托砖盘上部的铬铝锆砖层并不会坍塌。
[0078]如图3所示，该喷嘴室内安装有一伸入该气化室内的工艺喷嘴17。该工艺喷嘴沿轴向从内向外依次为第一通道-第2η通道，3≤ n ≤ 6, η为整数。其中，第一通道内设有点火枪，第二通道、第四通道、……、第2η通道均用于通入氧化剂，第三通道、……、第2η-1通道均用于通入水煤浆。在实际的使用过程中，氧化剂可以为氧气或空气。
[0079]其中，点火枪用于气化炉烘炉点火，第二通道、第四通道、……、第2η通道均用于分别通入来自总管自分配的氧化剂，同时采用与氧气间隔的多个煤浆通道加入，一方面使得每个煤浆通道的浆膜厚度大大减小，雾化充分，进而提高碳转化率和气化整体效率，另一方面用于提供煤燃烧和气化所需的氧化剂，这样可以将气化炉的点火、烘炉和运行等喷嘴集中在同一喷嘴内完成，避免了更换喷嘴，减少开车投料的工作量。
[0080]优选的，该托砖盘6的数量为两个，该第一耐火衬里3与第二耐火衬里4连接处设有一直段接缝7。其中一个该托砖盘到该直段接缝的距离为位于直筒段的该气化室的直径的0.1-0.25倍，另一个该托砖盘到该直段接缝的距离为位于直筒段的该气化室的直径的2-2.5 倍。
[0081]在本发明中，直段接缝位于拱形段与直筒段相切处。这样一方面通过设置托砖盘处的膨胀缝来吸收砖的膨胀量，防止高温热电偶因砖膨胀而损坏；另一方面，尤其是铬铝锆砖层中的寿命较短的铬铝锆砖损坏时，利用托砖盘可以单独更换损坏的部分，有利于对局部寿命偏短的耐火砖的更换。
[0082]此外，该直筒段上沿轴向均布间隔设置有四个热电偶接口 8，其中，每相邻的两个热电偶接口不位于与该直筒段的轴线平行的同一直线上。热电偶接口用于安装高温热电偶来测量和监控气化炉内的温度。
[0083]本发明还提供了一种如上所述的单喷嘴水煤浆气流床气化炉的气化方法，其具体包括以下步骤:
[0084]步骤10，将燃料气、氧化剂、水煤浆通入工艺喷嘴内送人该气化室进行燃烧反应、
气化反应。
[0085]步骤11，熔渣在出渣口处成为液态，经导气管流向激冷室，并经激冷换热后粉碎成为固态熔渣，并将该固态熔渣排出，气化室产生的粗煤气从粗煤气出口排出。
[0086]其中，步骤10具体包括以下步骤:
[0087]步骤100,点火枪点火,第二通道、第四通道、......、第2η通道通入氧化剂,η≥3,
η为整数，第三通道、……、第2η-1通道通入燃料气，氧化剂和燃料气然后进入气化室内，从在点火枪引燃的作用下，燃料气与氧气发生燃烧反应。其中，该燃料气可以是液化气、天然气、后系统返回合成气或弛放气。
[0088]步骤101，关闭点火枪，第一通道内通入氮气或二氧化碳气体。
[0089] 步骤102，烘炉结束后，第三通道、……、第2η_1通道内通入水煤浆，然后送入气化室内进行气化反应。其中，烘炉结束是指燃料气与氧气或空气反应结束。另外，当第三通道、……、第2η-1通道等奇数通道内通入水煤浆时，第二通道、第四通道、……、第2η通道等偶数通道仍然通入氧化剂。
[0090]将气化炉的点火、烘炉和运行等喷嘴集中在同一喷嘴内完成，避免了更换喷嘴，减少开车投料的工作量。
[0091]优选的，该氧化剂以100m/s-140m/s的速度喷入该工艺喷嘴内，水煤浆以小于10m/s的速度从工艺喷嘴喷出。
[0092]以下为采用本发明单喷嘴水煤浆气流床气化炉进行气化试验和计算得到的结果，其中，以下效果实施例中的耐火衬里结构均为本发明中的第二耐火衬里的结构:
[0093]效果实施例1
[0094]一个日处理3000吨煤的水煤浆气化系统，气化压力为8.7MPa，气化炉上壳体内径d为3.4m,气化炉操作温度为1300°C。表1给出了现有耐火衬里数据，表2给出本实施例气化炉的耐火衬里的数据。
[0095]表1、现有耐火衬里数据
[0096]
【权利要求】
1.一种单喷嘴水煤浆气流床气化炉，包括上壳体，该上壳体的顶部设有喷嘴室，且该上壳体围绕形成有一气化室，该上壳体包括一拱形段、一直筒段和一下锥段，该直筒段的两端分别与该拱形段和该下锥段相连接，其特征在于，该下锥段的底部设有一出渣口，该直筒段的底部沿竖直方向向下设有一下壳体，该下壳体内形成有一冷凝室，该下壳体的上部侧壁上设有粗煤气出口，该下壳体的底部设有一排渣口，该下锥段的底部固设有一冷却器和一与该冷却器相连接的导气管，该导气管的一端通过该出渣口与该气化室相连通，另一端与该冷凝室相连通； 该拱形段的内壁上设有一第一耐火衬里，该直筒段的内壁上设有一第二耐火衬里，该下锥段的内壁上设有一第三耐火衬里，其中，该第二耐火衬里从该直筒段的内壁到该气化室依次包括隔热涂层、铬刚玉砖层和铬铝锆砖层，该隔热涂层厚度和该铬刚玉砖层厚度的比例为(0.5): (100)-(8): (40)，该隔热涂层为纳米空心陶瓷微珠涂料层。
2.如权利要求1所述的单喷嘴水煤浆气流床气化炉，其特征在于，该隔热涂层厚度和该铬刚玉砖层厚度的比例为4:100-8:40。
3.如权利要求1所述的单喷嘴水煤浆气流床气化炉，其特征在于，该隔热涂层厚度、铬刚玉砖层厚度和该铬铝锆砖层厚度的比例为(4-8): (40-100): (230-260)。
4.如权利要求1所述的单喷嘴水煤浆气流床气化炉，其特征在于，该隔热涂层的厚度为0.5_8mm,较佳地为4_8mm。
5.如权利要求4所述的单喷嘴水煤浆气流床气化炉，其特征在于，该铬刚玉砖层的厚度为 40-1 OOmmn
6.如权利要求5所述的单喷嘴水煤浆气流床气化炉，其特征在于，该铬铝锆砖层的厚度为 230_260mm。
7.如权利要求1所述的单喷嘴水煤浆气流床气化炉，其特征在于，该直筒段的高度为该气化室的直径的3.5-5倍。
8.如权利要求7所述的单喷嘴水煤浆气流床气化炉，其特征在于，该直筒段的内壁上设有至少两个间隔设置的用于支撑该第二耐火衬里的托砖盘，各该托砖盘卡设于该铬刚玉砖层与一支撑砖之间，该支撑砖成阶梯形卡设于该铬铝锆砖层内，且该铬铝锆砖层靠近各该托砖盘处分别设有若干膨胀缝，该支撑砖的材质为铬铝锆。
9.如权利要求8所述的单喷嘴水煤浆气流床气化炉，其特征在于，该喷嘴室内安装有一伸入该气化室内的工艺喷嘴，该工艺喷嘴沿轴向从内向外依次为第一通道-第2n通道，
6，其中，第一通道内设有点火枪，第二通道、第四通道、……、第2n通道均用于通入氧化剂，第三通道、……、第2n-l通道均用于通入水煤浆。
10.如权利要求8所述的单喷嘴水煤浆气流床气化炉，其特征在于，该托砖盘的数量为两个，该第一耐火衬里与第二耐火衬里连接处设有一直段接缝，其中一个该托砖盘到该直段接缝的距离为位于直筒段的该气化室的直径的0.1-0.25倍，另一个该托砖盘到该直段接缝的距离为位于直筒段的该气化室的直径的2-2.5倍。
11.如权利要求ι-?ο中任意一项所述的单喷嘴水煤浆气流床气化炉，其特征在于，该直筒段上沿轴向均布间隔设置有四个热电偶接口，其中，每相邻的两个热电偶接口不位于与该直筒段的轴线平行的同一直线上。
12.—种如权利要求1所述的单喷嘴水煤浆气流床气化炉的气化方法，其特征在于，其具体包括以下步骤: S1、将燃料气、氧化剂、水煤浆通入工艺喷嘴内送人该气化室进行燃烧反应、气化反应； S2、熔渣在出渣口处成为液态，经导气管流向激冷室，并经激冷换热后粉碎成为固态熔渣，并将该固态熔渣排出，气化室产生的粗煤气从粗煤气出口排出。
13.如权利要求12所述的气化方法，其特征在于，步骤S1具体包括以下步骤: Sn、点火枪点火，第二通道、第四通道、……、第2η通道通入氧化剂，3 < η ( 6，第三通道、……、第2η-1通道通入燃料气，氧化剂和燃料气然后进入气化室内，从在点火枪引燃的作用下，燃料气与氧气发生燃烧反应； S12、关闭点火枪，第一通道内通入氮气或二氧化碳气体； S13、烘炉结束后，第三通道、……、第2η-1通道内通入水煤浆，然后送入气化室内进行气化反应。
14.如权利要求12-13中任意一项所述的气化方法，其特征在于，该氧化剂以IOOm/s-140m/s的速度喷入该工艺喷嘴内，水煤浆以小于lOm/s的速度从工艺喷嘴喷出。
【文档编号】C10J3/74GK103937555SQ201410181236
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】刘海峰, 许建良, 代正华, 龚欣, 于广锁, 王辅臣, 王亦飞, 赵辉, 李伟锋, 周志杰, 梁钦锋, 郭晓镭, 郭庆华, 陈雪莉, 王兴军, 刘霞, 陆海峰, 李超, 龚岩, 王立 申请人:华东理工大学, 上海熠能燃气科技有限公司