一种气化炉的制作方法

本实用新型涉及煤气化设备技术领域，尤其涉及一种气化炉。

背景技术：

目前，气化炉是煤气化工艺过程中的关键设备之一。而现有的气化炉通常仅作为气化反应容器以产出合成气并排出焦渣，焦渣排出气化炉后的再利用过程可以为：将焦渣制成水焦浆，再对水焦浆进行气化反应生成一氧化碳和氢气，但是，此再利用过程需额外增加制成水焦浆的设备，由此增大了工艺复杂性，提高了生产成本。而且，高温高压焦渣在排焦过程中易被压实，流动性差，造成排焦堵塞。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种气化炉，能够降低焦渣再利用过程的工艺复杂性，并节省成本。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种气化炉，包括气化炉主体，所述气化炉主体内设有气化反应区以及位于所述气化反应区下方的集渣区，所述气化反应区内产生的焦渣可落入所述集渣区内，所述集渣区连接有进水管，所述进水管用于向所述集渣区内通入水，所述集渣区内设有搅拌装置，且所述集渣区还连接有排浆管，所述排浆管用于排出焦渣和水混合形成的水焦浆。

本实用新型实施例提供的一种气化炉，气化反应区内产生的焦渣落入集渣区内，由于集渣区连接有进水管，进水管用于向集渣区内通入水，而且由于集渣区内设有搅拌装置，因此，落入集渣区内的焦渣可在搅拌装置的作用下与水均匀混合，并由排浆管排出，由此在气化炉内便制成了水焦浆，无需额外增加设备，从而降低了焦渣再利用过程的工艺复杂性，并节省成本。同时，在搅拌装置的搅拌作用下，可防止高温高压的焦渣在集渣区内被压实，从而可避免排焦堵塞。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例气化炉的结构示意图。

附图标记：

1-气化炉主体；11-内筒；12-集渣区；2-进水管；3-搅拌装置；4-排浆管；31-搅拌桨；32-驱动电机；5-液位检测装置；6-原料入口；7-气化反应区；100-喷头；101-进煤管；102-进气管；8-配煤管；41-吸浆泵；9-合成气出口；10-滤尘挡板。

具体实施方式

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1，图1为本实用新型实施例气化炉的一个具体实施例，本实施例的气化炉包括气化炉主体1，所述气化炉主体1内设有气化反应区7以及位于所述气化反应区7下方的集渣区12，所述气化反应区7内产生的焦渣可落入所述集渣区12内，所述集渣区12连接有进水管2，所述进水管2用于向所述集渣区12内通入水，所述集渣区12内设有搅拌装置3，且所述集渣区12还连接有排浆管4，所述排浆管4用于排出焦渣和水混合形成的水焦浆。

本实用新型实施例提供的一种气化炉，气化反应区7内产生的焦渣落入集渣区12内，由于集渣区12连接有进水管2，进水管2用于向集渣区12内通入水，而且由于集渣区12内设有搅拌装置3，因此，落入集渣区12内的焦渣可在搅拌装置3的作用下与水均匀混合，并由排浆管4排出，由此在气化炉内便制成了水焦浆，无需额外增加设备，从而降低了焦渣再利用过程的工艺复杂性，并节省成本。同时，在搅拌装置3的搅拌作用下，可防止高温高压的焦渣在集渣区12内被压实，从而可避免排焦堵塞。

在上述实施例中，气化炉可以为气流床、移动床、流化床等等，在此不做具体限定。但是，由于气流床采用煤粉或煤浆作为原料，此原料与气化剂混合采用喷头喷出，喷出时的速度较大，且瞬间经历干馏、燃烧、还原等几个阶段，生产能力大，气化效率较高，因此以下仅以气流床为例进行描述。

具体的，搅拌装置3可以包括搅拌桨31以及用于驱动此搅拌桨31旋转的驱动电机32，为了避免集渣区12内的水对驱动电机32产生影响，可以将驱动电机32设置于气化炉主体1外部，并在搅拌桨31与驱动电机32之间设置防水结构，由此可避免水对电机产生干扰。

另外，为了对集渣区12内通入的水的量进行控制，优选的，集渣区12内还设有液位检测装置5，液位检测装置5用于检测集渣区12内液体的液位，当液位检测装置5检测到集渣区12内的液位小于预设阈值时，可通过进水管2进水，当液位检测装置5检测到集渣区12内的液位大于或等于预设阈值时，可停止进水管2进水。

其中，对液位的预设阈值不做具体限定，只要预设阈值所示的液位能够没过搅拌装置3和排浆管4的入口即可。

由于气化反应区7内温度较高，因此为了避免高温高压对气化炉主体1的侧壁产生影响，优选的，如图1所示，气化炉主体1上设有原料入口6，气化炉主体1内设有内筒11，内筒11的一端与原料入口6连通，另一端向下延伸至集渣区12内，气化反应区7设置于内筒11内，由此将气化反应区7收缩至内筒11内，可有效避免高温高压对气化炉主体1的侧壁产生影响，同时减少了热量流失，保证了气化反应的有效进行。

其中，原料入口6用于向气化反应区7内通入反应原料，原料入口6可以为喷头100的喷嘴，喷头100上设有进煤管101和进气管102，进煤管101用于通入煤粉或煤浆，进气管102用于通入气化剂，气化剂为由氧气和水蒸气或氢气组成的混合气体，也可以为纯氧或纯氢，气化剂夹带煤粉或煤浆由此喷头100的喷嘴(也即是原料入口6)喷入内筒11内。

进一步的，为了防止内筒11内的热量流失，优选的，内筒11的外壁与气化炉主体1的内壁之间设有隔热材料(图中未示出)，此隔热材料可阻止内筒11内的热量流失，从而为气化反应提供了充足的能量供给，以保证气化反应的顺利进行。

其中，隔热材料可以为玻璃纤维、石棉、岩棉等等，在此不做具体限定。

在图1所示的实施例中，为了使气化反应产生的焦渣由内筒11延伸至集渣区12的一端排出时即得到冷却，优选的，内筒11延伸至集渣区12的一端浸入集渣区12内的水中，由此气化反应产生的焦渣在由内筒11下端开口排出时即得到了冷却，从而降低了高温高压对气化炉主体1侧壁产生干扰。

在图1所示的实施例中，为了使气化反应产生的焦渣能够直接排出至搅拌装置3的搅拌区内，优选的，搅拌装置3设置于内筒11延伸至集渣区12的一端的下方，由此，当焦渣由内筒11延伸至集渣区12的一端排出时，即可落入搅拌装置3的搅拌区域，从而有效避免了焦渣沉积。

为了提高水焦浆的搅拌效率，优选的，如图1所示，搅拌装置3为多个，多个搅拌装置3均匀设置于内筒11延伸至集渣区12的一端的下方，由此通过多个搅拌装置3同时搅拌可提高水焦浆的搅拌效率。

其中，搅拌装置3的数量可以为两个、三个、四个等等，在此不做具体限定。但是，随着搅拌装置3设置数量的增加，气化炉的结构复杂度增大，因此为了提高水焦浆的搅拌效率，同时为了降低气化炉的结构复杂度，优选的，搅拌装置3的设置数量为两个，相比于搅拌装置3的设置数量为一个的方案，可提高水焦浆的搅拌效率，相比于搅拌装置3的设置数量为三个或三个以上的方案，可降低气化炉的结构复杂度。

为了防止焦渣由内筒11排出后沿横向大幅度扩散而粘附于气化炉主体1的内壁，同时为了防止搅拌装置3搅起的水对内筒11延伸至集渣区12的一端产生的冲击力较大，优选的，所述搅拌装置3的顶部与所述内筒11延伸至集渣区12的一端在竖直方向上的距离为3～5厘米。搅拌装置3的顶部与内筒11延伸至集渣区12的一端在竖直方向上的距离在此范围内时，可避免焦渣由内筒11排出后沿横向大幅度扩散并粘附于气化炉主体1的内壁而影响水焦浆的浓度，同时可防止搅拌装置3搅起的水对内筒11延伸至集渣区12的一端产生的冲击力较大而降低内筒11的寿命。当搅拌装置3的顶部与内筒11延伸至集渣区12的一端在竖直方向上的距离小于3厘米时，搅拌装置3搅起的水对内筒11延伸至集渣区12的一端的冲击力较大，频繁的冲击可降低内筒11的寿命；当搅拌装置3的顶部与内筒11延伸至集渣区12的一端在竖直方向上的距离大于5厘米时，焦渣由内筒11排出后可沿横向大幅度扩散并粘附于气化炉主体1的内壁，从而影响了水焦浆的浓度。

为了避免水焦浆在集渣区12的底部形成流动死区而影响成浆浓度，优选的，如图1所示，所述集渣区12的底壁与侧壁的连接处形成有圆弧形倒角，所述圆弧形倒角对应的圆心角为40°～60°，由此可避免水焦浆在集渣区12的底部形成流动死区，从而使焦渣与水在搅拌装置3的作用下能够充分混合。

为了能够配置不同浓度的水焦浆，优选的，如图1所示，所述集渣区12还连接有配煤管8，配煤管8位于集渣区12内的水的上方，所述配煤管8用于向所述集渣区12内的水中配置煤粉以调节水焦浆的浓度，由此可通过配煤管8调节水焦浆的浓度。由于配煤管8设置于集渣区12内水的上方，因此可防止水进入配煤管8内而打湿煤粉并堵塞配煤管8。

内筒11内气化反应产生的合成气随焦渣一起进入集渣区12内的水中，在搅拌装置3的搅拌作用下，与焦渣分离并从水中逸出，为了防止配煤管8添加的煤粉被由水中逸出的合成气夹带排出气化炉，优选的，如图1所示，所述配煤管8的出口端向下倾斜，所述配煤管8的出口端与水平面的夹角为α，30°≤α≤90°，由此使煤粉在排出配煤管8的瞬间即存在一定向下的动能，此动能可防止煤粉被合成气向上吹出，从而避免煤粉被合成气夹带排出气化炉。

为了防止煤粉在由配煤管8排出之后，进入集渣区12内的水中之前，沿横向大幅度扩散而粘附于气化炉主体1的内壁，优选的，所述配煤管8的出口贴近所述内筒11的外壁设置，由此配煤管8排出的煤粉可在内筒11外壁的引导下进入集渣区12内的水中，从而避免了煤粉沿横向大幅度扩散并粘附于气化炉主体1的内壁而影响了成浆浓度。

为了提高排浆管4的排浆速度，优选的，如图1所示，排浆管4上串接有吸浆泵41，吸浆泵41用于吸出集渣区12内的水焦浆，由此，通过吸浆泵41给排浆管4提供了排浆动力，从而加快了水焦浆的排出。

为了防止气化炉内的焦渣随合成气一起排出气化炉，优选的，如图1所示，气化炉主体1的侧壁上设有合成气出口9，气化炉主体1的侧壁与内筒11之间、合成气出口9的下方设有滤尘挡板10，由此可通过滤尘挡板10过滤出合成气中的焦渣，防止焦渣随合成气一起由合成气出口9排出气化炉。

在本说明书的描述中，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。