一种固定床液态排渣气化反应炉的制作方法

本实用新型涉及气化反应领域，特别涉及一种固定床液态排渣气化反应炉。

背景技术：

现有固定床气化炉多采用固态排渣方式，以固定床纯氧气化炉为例，其工艺流程为采用固定床煤气炉，以小粒焦或块煤为原料，经煤仓下的自动加煤机，自动定时、定量加入气化炉中，以纯氧（＞99.6％）和水蒸汽作气化剂经计量和比例调节进入混合罐中混合，混合后通入到煤气发生炉内与炽热的炭反应（吸热反应与放热反应达到平衡），在炉内约900℃高温条件下，经过床层内各个层区（核心反应区温度1200~1300℃）与原料煤逆流接触进行连续气化生产水煤气。未反应的固态渣经过底部转动炉蓖排出气化炉。

其主要化学反应式如下：

C＋O2=CO2＋Q

2C＋O2=2CO＋Q

C＋CO2=2CO－Q

C＋2H2O（汽）=CO2+2H2－Q

C＋H2O（汽）=CO+H2－Q

然而这种固定床固态排渣气化炉存在气化温度低、燃料转化率低和合成气焦油含量大等缺点。液态排渣气化炉是传统固态排渣气化炉的进一步发展。其特点是气化温度高、气化后灰渣呈熔融态流出、因而使气化炉的热效率与单炉的生产能力提高。目前国内外成熟可行的固定床液态排渣气化技术为BGL碎煤加压气化技术，该气化工艺气化压力为2.0-4.0MPa，气化炉上部设有布煤搅拌器，气化剂（水蒸汽和氧气）由气化炉底部喷嘴喷入气化室，灰渣在高于煤灰熔点温度下成熔融态排出，熔渣快速通过气化炉底部出渣口，流入激冷室，在此被水激冷而形成固态熔渣，然后通过灰锁排出。它结合了熔渣气化技术高气化率、高气化强度的优点与固定床加压/常压气化技术氧耗低、炉体结构廉价的优点。BGL熔渣气化炉炉膛气化燃烧产生的液态熔渣储存在气化炉底部熔渣池内，通过环形燃烧器里面燃烧产生的大量气体托住下渣口里面的液态渣，随着熔渣增多，当液位到一定液位1.5米左右时，气化炉压力和短接压差大概48KPa，激发程序自动排渣，每次开始下渣时泄压过程很快，2 s 内完成泄压，压差从49 kPa 降到18 kPa。熔渣经过激冷、冷却后最终从压力系统中排出。然而，BGL熔渣气化炉最难控制的就是下渣口液态熔渣液位和排渣，如果控制不好，就会堵塞下渣口，液位升高，就会堵塞喷嘴出现黑管现象，导致停车。如果下渣泄压和排渣时间太长，则铁的沉淀和冷却极易堵住渣口。如果下渣频率过高，会影响压差，并且时间间隔过短渣池中可能有部分灰渣没有完全熔化，在下渣过程中极易黏在下渣通道上。其次BGL气化技术是近几年引进国内，工业化运行经验较固定床少，同时存在技术转让费，其专有核心部件（如渣池、喷嘴、铜冷却壁等）也均需要国外进口，也导致其投资成本较高、建设周期较长。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种提高了热解气化反应温度和燃料转化率、炉膛布置合理、提高气化炉空间利用率和能量利用效率、气化反应碳转化效率和气化炉使用寿命、解决了碎煤加压液态排渣技术气化炉熔渣液位控制及排渣困难、避免铁析现象的固定床液态排渣气化反应炉。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种固定床液态排渣气化反应炉，包括炉体，其特征在于：所述炉体壁由内至为耐火材料保护衬、保温层和钢板壳体，炉体的内部构成一个腔室；所述腔室分为由上至下分为干燥热解室、气化反应室和灰渣熔融室；所述气化反应室和灰渣熔融室耐火材料保护衬上还设置有一层耐火材料层，灰渣熔融室的耐火材料层厚度大于气化反应室耐火材料层的厚度，即所述干燥热解室、气化反应室和灰渣熔融室均为圆柱形且其直径渐次缩小，且干燥热解室和气化反应室之间以及气化反应室和灰渣熔融室之间均以向下的锥口相连；所述干燥热解室的顶部开有含碳物质入口，侧部开有合成气出口，下方开有温度测口和压力测口；所述气化反应室的炉体壁上开有氧气及水蒸汽喷嘴安装口、温度测口和压力测口；所述灰渣熔融室的炉体壁上开有氧气喷嘴安装口和溢流排渣口，灰渣熔融室底部设置有残渣排放口。

所述含碳物质入口、溢流排渣口和残渣排放口均为中通管道，管道内壁为耐火材料；所述溢流排渣口的中心线与炉体腔室的垂直中心线在纵向截面上呈ζ角，ζ为75-85°；所述残渣排放口的中心线与炉体腔室的垂直中心线在纵向截面上呈η角，η为92-100°。溢流排渣口保持向上一定角度可以有效避免含碳物质堵塞溢流排渣口，渣排放口保持向下一定角度可以充分排尽液态残渣。

所述温度测口和压力测口的中心线与炉体的腔室垂直中心线在纵向截面上垂直。

所述气化反应室的同一高度平面上均匀布置有6-8个氧气和水蒸汽喷嘴安装口，所述氧气和水蒸汽喷嘴安装口的中心线与炉体腔室的垂直中心线在纵向截面上呈α夹角，α为80-85°，氧气和水蒸汽喷嘴安装口中心线在水平截面上的正投影经过炉体腔室的水平截面圆的圆心。

所述干燥热解室和气化反应室之间向下的锥口的锥角β为60-80°；所述气化反应室和灰渣熔融室之间向下的锥口的锥角γ为60-80°。

所述灰渣熔融室的同一高度平面上均匀布置有6-8个氧气喷嘴安装口，所述氧气喷嘴安装口的中心线与炉体腔室的垂直中心线在纵向截面上呈δ夹角，δ为70-80°，氧气喷嘴安装口的中心线在水平方向上的正投影与所述灰渣熔融室水平截面圆接触点处的中心线之间呈ε夹角，ε为40-60°。即氧气喷嘴安装口形成一个循环向下喷入氧气的结构

所述灰渣熔融室的底部朝残渣排放口有一定角度斜度，所述残渣排放口设置在灰渣熔融室底部的最低点。

所述干燥热解室处、炉体外侧均匀布置有四个耳式支座用于固定。

本实用新型的有益效果如下：

一、本实用新型提供的一种固定床液态排渣气化反应炉，含碳物质自含碳物质入口进入到干燥热解反应室内，与自灰渣熔融内和气化反应室反应来的高温合成气进行换热。含碳物质在干燥热解反应室内自上而下依次进行干燥、热解气化反应。含碳物质干燥、热解反应所需要的热源由灰渣熔融室内灰渣及部分含碳物质气化、燃烧产生的高温合成气体提供。经干燥热解后的含碳物质产生的固体残渣和未完全反应的含碳物质进入到气化反应室，在气化反应室内固体残渣和未完全反应的含碳物质与经过气化剂喷嘴喷入的纯氧气和水蒸气进行气化反应，产生有效合成气。经气化反应后剩余的固体残渣和未完全反应的含碳物质进入到灰渣熔融室，在灰渣熔融室内固体残渣和未完全反应的含碳物质与氧气喷嘴喷入的氧气进行燃烧反应，未反应的残炭的燃尽所需要的氧气通过灰渣熔融室氧气喷口补充，喷入的氧气过量保证熔渣区为氧化性气氛，避免渣池内铁析现象发生。氧气喷口切向斜向下喷入熔融室内，可以有效搅动液态熔渣，使得熔渣池内的未反应残碳完全燃烧，提高碳转化效率。燃尽后剩余的残渣经熔融室氧气与残碳燃烧提供的高温热量进行熔融，并将高温炉渣中未反应的有机物再次气化，最后成为熔融状态的液态渣通过排渣口排出反应器。灰渣熔融室二次气化及燃尽产生的合成气与热解气化反应室产生的合成气经干燥热解室降温后通过合成气出口排出反应器进入到后续的合成气利用系统。在灰渣熔融室和气化反应室设置的闹高温和灰渣冲刷的耐火材料保护衬，有效解决整体炉膛受热不均，易破裂，提高气化炉使用寿命，采用顶部进料、侧部排气、底部排渣结构使含碳物质热解气化后产生的灰渣与未反应完物质经气化熔融室与氧气喷嘴喷入的氧气燃烧反应生成高温熔融渣，提高了热解气化反应温度和燃料转化率低，解决了碎煤加压液态排渣技术气化炉熔渣液位控制及排渣困难的问题。本实用新型提供的一种固定床液态排渣气化反应炉采用从上到下尺寸缩小的三段式炉膛结构，解决现有气化炉炉膛布置不合理导致的含碳物质中碳成分转化率偏低、流场和温度场分布不当的问题。炉膛内耐火材料分段成形，在高温的热解气化区、灰渣熔融区设置耐火材料保护衬。此举可有效解决整体浇注导致的炉膛受热不均，易破裂，提高气化炉空间利用率和能量利用效率，提高气化炉使用寿命。

二、本实用新型提供的一种固定床液态排渣气化反应炉，氧气喷嘴安装口有6至8个，且每个氧气喷嘴安装口的中心线与氧气喷嘴安装口接入所述熔渣室的点的切线之间形成的夹角相同，用于提供经气化炉热解气化后残碳物质完全燃烧化所需要的纯氧及提供热量使灰渣熔融，并提供熔渣室内氧化性气氛，避免铁析，氧气切向喷入搅动渣池可进一步提高气化反应碳转化效率。

附图说明

图1是本实用新型一种优选方案的立体结构示意图；

图2是本实用新型一种优选方案的A-A截面剖视示意图；

图3是本实用新型一种优选方案的B-B截面剖视示意图；

图中：1、耐火材料保护衬；2、保温层；3、钢板壳体；4、含碳物质入口；5、干燥热解室；6、气化反应室；7、灰渣熔融室；8、排渣口；4-1、耐火衬里；5-1、上部封头；5-2、中间筒体；5-3、法兰；5-4、合成气出口；5-5、温度测口；5-6、压力测口；6-1、筒体；6-2、上部锥口；6-3、下部锥口；6-4、耐火材料保护衬；6-5、法兰；6-6、氧气和水蒸汽喷嘴安装口；6-7、温度测口；6-8、压力测口；7-1、筒体；7-2、下部封头；7-3、耐火材料保护衬；7-4、氧气喷嘴安装口；8-1、溢流排渣口；8-2、残渣排放口；5-7、耳式支座。

具体实施方式

以下通过几个具体实施例来进一步说明实现本实用新型目的的技术方案，需要说明的是，本实用新型的技术方案包含但不限于以下实施例。

实施例1

如图1到图3，一种固定床液态排渣气化反应炉，包括炉体，所述炉体壁由内至为耐火材料保护衬1、保温层2和钢板壳体3，炉体的内部构成一个腔室；所述腔室分为由上至下分为干燥热解室5、气化反应室6和灰渣熔融室7；所述气化反应室6和灰渣熔融室7耐火材料保护衬1上还设置有一层耐火材料层6-4，灰渣熔融室7的耐火材料层6-4厚度大于气化反应室6耐火材料层6-4的厚度，即所述干燥热解室5、气化反应室6和灰渣熔融室7均为圆柱形且其直径渐次缩小，且干燥热解室5和气化反应室6之间以及气化反应室6和灰渣熔融室7之间均以向下的锥口相连；所述干燥热解室的顶部开有含碳物质入口4，侧部开有合成气出口5-4，下方开有温度测口6-7和压力测口6-8；所述气化反应室6的炉体壁上开有氧气及水蒸汽喷嘴安装口6-6、温度测口6-7和压力测口6-8；所述灰渣熔融室7的炉体壁上开有氧气喷嘴安装口7-3和溢流排渣口8-1，灰渣熔融室7底部设置有残渣排放口8-2。

这是本实用新型的一种最基本实施方案。含碳物质自含碳物质入口进入到干燥热解反应室内，与自灰渣熔融内和气化反应室反应来的高温合成气进行换热。含碳物质在干燥热解反应室内自上而下依次进行干燥、热解气化反应。含碳物质干燥、热解反应所需要的热源由灰渣熔融室内灰渣及部分含碳物质气化、燃烧产生的高温合成气体提供。经干燥热解后的含碳物质产生的固体残渣和未完全反应的含碳物质进入到气化反应室，在气化反应室内固体残渣和未完全反应的含碳物质与经过气化剂喷嘴喷入的纯氧气和水蒸气进行气化反应，产生有效合成气。经气化反应后剩余的固体残渣和未完全反应的含碳物质进入到灰渣熔融室，在灰渣熔融室内固体残渣和未完全反应的含碳物质与氧气喷嘴喷入的氧气进行燃烧反应，未反应的残炭的燃尽所需要的氧气通过灰渣熔融室氧气喷口补充，喷入的氧气过量保证熔渣区为氧化性气氛，避免渣池内铁析现象发生。氧气喷口切向斜向下喷入熔融室内，可以有效搅动液态熔渣，使得熔渣池内的未反应残碳完全燃烧，提高碳转化效率。燃尽后剩余的残渣经熔融室氧气与残碳燃烧提供的高温热量进行熔融，并将高温炉渣中未反应的有机物再次气化，最后成为熔融状态的液态渣通过排渣口排出反应器。灰渣熔融室二次气化及燃尽产生的合成气与热解气化反应室产生的合成气经干燥热解室降温后通过合成气出口排出反应器进入到后续的合成气利用系统。在灰渣熔融室和气化反应室设置的闹高温和灰渣冲刷的耐火材料保护衬，有效解决整体炉膛受热不均，易破裂，提高气化炉使用寿命，采用顶部进料、侧部排气、底部排渣结构使含碳物质热解气化后产生的灰渣与未反应完物质经气化熔融室与氧气喷嘴喷入的氧气燃烧反应生成高温熔融渣，提高了热解气化反应温度和燃料转化率低，解决了碎煤加压液态排渣技术气化炉熔渣液位控制及排渣困难的问题。本实用新型提供的一种固定床液态排渣气化反应炉采用从上到下尺寸缩小的三段式炉膛结构，解决现有气化炉炉膛布置不合理导致的含碳物质中碳成分转化率偏低、流场和温度场分布不当的问题。炉膛内耐火材料分段成形，在高温的热解气化区、灰渣熔融区设置耐火材料保护衬。此举可有效解决整体浇注导致的炉膛受热不均，易破裂，提高气化炉空间利用率和能量利用效率，提高气化炉使用寿命。

实施例2

如图1到图3，一种固定床液态排渣气化反应炉，包括炉体，所述炉体壁由内至为耐火材料保护衬1、保温层2和钢板壳体3，炉体的内部构成一个腔室；所述腔室分为由上至下分为干燥热解室5、气化反应室6和灰渣熔融室7；所述气化反应室6和灰渣熔融室7耐火材料保护衬1上还设置有一层耐火材料层6-4，灰渣熔融室7的耐火材料层6-4厚度大于气化反应室6耐火材料层6-4的厚度，即所述干燥热解室5、气化反应室6和灰渣熔融室7均为圆柱形且其直径渐次缩小，且干燥热解室5和气化反应室6之间以及气化反应室6和灰渣熔融室7之间均以向下的锥口相连；所述干燥热解室的顶部开有含碳物质入口4，侧部开有合成气出口5-4，下方开有温度测口6-7和压力测口6-8；所述气化反应室6的炉体壁上开有氧气及水蒸汽喷嘴安装口6-6、温度测口6-7和压力测口6-8；所述灰渣熔融室7的炉体壁上开有氧气喷嘴安装口7-3和溢流排渣口8-1，灰渣熔融室7底部设置有残渣排放口8-2。

所述灰渣熔融室的同一高度平面上均匀布置有6～8个氧气喷嘴安装口7-3，所述氧气喷嘴安装口7-3的中心线与炉体腔室的垂直中心线在纵向截面上呈δ夹角，δ为70-80°，氧气喷嘴安装口7-3的中心线在水平方向上的正投影与所述灰渣熔融室7水平截面圆接触点处的中心线之间呈ε夹角，ε为40-60°。

这是本实用新型的一种优选的实施方案。含碳物质自含碳物质入口进入到干燥热解反应室内，与自灰渣熔融内和气化反应室反应来的高温合成气进行换热。含碳物质在干燥热解反应室内自上而下依次进行干燥、热解气化反应。含碳物质干燥、热解反应所需要的热源由灰渣熔融室内灰渣及部分含碳物质气化、燃烧产生的高温合成气体提供。经干燥热解后的含碳物质产生的固体残渣和未完全反应的含碳物质进入到气化反应室，在气化反应室内固体残渣和未完全反应的含碳物质与经过气化剂喷嘴喷入的纯氧气和水蒸气进行气化反应，产生有效合成气。经气化反应后剩余的固体残渣和未完全反应的含碳物质进入到灰渣熔融室，在灰渣熔融室内固体残渣和未完全反应的含碳物质与氧气喷嘴喷入的氧气进行燃烧反应，未反应的残炭的燃尽所需要的氧气通过灰渣熔融室氧气喷口补充，喷入的氧气过量保证熔渣区为氧化性气氛，避免渣池内铁析现象发生。氧气喷口切向斜向下喷入熔融室内，可以有效搅动液态熔渣，使得熔渣池内的未反应残碳完全燃烧，提高碳转化效率。燃尽后剩余的残渣经熔融室氧气与残碳燃烧提供的高温热量进行熔融，并将高温炉渣中未反应的有机物再次气化，最后成为熔融状态的液态渣通过排渣口排出反应器。灰渣熔融室二次气化及燃尽产生的合成气与热解气化反应室产生的合成气经干燥热解室降温后通过合成气出口排出反应器进入到后续的合成气利用系统。在灰渣熔融室和气化反应室设置的闹高温和灰渣冲刷的耐火材料保护衬，有效解决整体炉膛受热不均，易破裂，提高气化炉使用寿命，采用顶部进料、侧部排气、底部排渣结构使含碳物质热解气化后产生的灰渣与未反应完物质经气化熔融室与氧气喷嘴喷入的氧气燃烧反应生成高温熔融渣，提高了热解气化反应温度和燃料转化率低，解决了碎煤加压液态排渣技术气化炉熔渣液位控制及排渣困难的问题。本实用新型提供的一种固定床液态排渣气化反应炉采用从上到下尺寸缩小的三段式炉膛结构，解决现有气化炉炉膛布置不合理导致的含碳物质中碳成分转化率偏低、流场和温度场分布不当的问题。炉膛内耐火材料分段成形，在高温的热解气化区、灰渣熔融区设置耐火材料保护衬。此举可有效解决整体浇注导致的炉膛受热不均，易破裂，提高气化炉空间利用率和能量利用效率，提高气化炉使用寿命；氧气喷嘴安装口有6至8个，且每个氧气喷嘴安装口的中心线与氧气喷嘴安装口接入所述熔渣室的点的切线之间形成的夹角相同，用于提供经气化炉热解气化后残碳物质完全燃烧化所需要的纯氧及提供热量使灰渣熔融，并提供熔渣室内氧化性气氛，避免铁析，氧气切向喷入搅动渣池可进一步提高气化反应碳转化效率。

实施例3

如图1到图3，一种固定床液态排渣气化反应炉，包括炉体，所述炉体壁由内至为耐火材料保护衬1、保温层2和钢板壳体3，炉体的内部构成一个腔室；所述腔室分为由上至下分为干燥热解室5、气化反应室6和灰渣熔融室7；所述气化反应室6和灰渣熔融室7耐火材料保护衬1上还设置有一层耐火材料层6-4，灰渣熔融室7的耐火材料层6-4厚度大于气化反应室6耐火材料层6-4的厚度，即所述干燥热解室5、气化反应室6和灰渣熔融室7均为圆柱形且其直径渐次缩小，且干燥热解室5和气化反应室6之间以及气化反应室6和灰渣熔融室7之间均以向下的锥口相连；所述干燥热解室的顶部开有含碳物质入口4，侧部开有合成气出口5-4，下方开有温度测口6-7和压力测口6-8；所述气化反应室6的炉体壁上开有氧气及水蒸汽喷嘴安装口6-6、温度测口6-7和压力测口6-8；所述灰渣熔融室7的炉体壁上开有氧气喷嘴安装口7-3和溢流排渣口8-1，灰渣熔融室7底部设置有残渣排放口8-2。

所述含碳物质入口4、溢流排渣口8-1和残渣排放口8-2均为中通管道，管道内壁为耐火材料；所述溢流排渣口8-1的中心线与炉体腔室的垂直中心线在纵向截面上呈ζ角，ζ为75-85°；所述残渣排放口8-2的中心线与炉体腔室的垂直中心线在纵向截面上呈η角，η为92-100°。

所述温度测口6-7和压力测口6-8的中心线与炉体的腔室垂直中心线在纵向截面上垂直。

所述气化反应室6的同一高度平面上均匀布置有6～8个氧气和水蒸汽喷嘴安装口6-6，所述氧气和水蒸汽喷嘴安装口6-6的中心线与炉体腔室的垂直中心线在纵向截面上呈α夹角，α为80-85°，氧气和水蒸汽喷嘴安装口6-6中心线在水平截面上的正投影经过炉体腔室的水平截面圆的圆心。

所述干燥热解室5和气化反应室6之间向下的锥口的锥角β为60-80°；所述气化反应室6和灰渣熔融室7之间向下的锥口的锥角γ为60-80°。

所述灰渣熔融室的同一高度平面上均匀布置有6～8个氧气喷嘴安装口7-3，所述氧气喷嘴安装口7-3的中心线与炉体腔室的垂直中心线在纵向截面上呈δ夹角，δ为70-80°，氧气喷嘴安装口7-3的中心线在水平方向上的正投影与所述灰渣熔融室7水平截面圆接触点处的中心线之间呈ε夹角，ε为40-60°。

所述灰渣熔融室7的底部朝残渣排放口8-2有一定角度斜度，所述残渣排放口8-2设置在灰渣熔融室7底部的最低点。

所述干燥热解室处5、炉体外侧均匀布置有四个耳式支座5-7用于固定。

这是本实用新型的一种优选的实施方案。含碳物质自含碳物质入口进入到干燥热解反应室内，与自灰渣熔融内和气化反应室反应来的高温合成气进行换热。含碳物质在干燥热解反应室内自上而下依次进行干燥、热解气化反应。含碳物质干燥、热解反应所需要的热源由灰渣熔融室内灰渣及部分含碳物质气化、燃烧产生的高温合成气体提供。经干燥热解后的含碳物质产生的固体残渣和未完全反应的含碳物质进入到气化反应室，在气化反应室内固体残渣和未完全反应的含碳物质与经过气化剂喷嘴喷入的纯氧气和水蒸气进行气化反应，产生有效合成气。经气化反应后剩余的固体残渣和未完全反应的含碳物质进入到灰渣熔融室，在灰渣熔融室内固体残渣和未完全反应的含碳物质与氧气喷嘴喷入的氧气进行燃烧反应，未反应的残炭的燃尽所需要的氧气通过灰渣熔融室氧气喷口补充，喷入的氧气过量保证熔渣区为氧化性气氛，避免渣池内铁析现象发生。氧气喷口切向斜向下喷入熔融室内，可以有效搅动液态熔渣，使得熔渣池内的未反应残碳完全燃烧，提高碳转化效率。燃尽后剩余的残渣经熔融室氧气与残碳燃烧提供的高温热量进行熔融，并将高温炉渣中未反应的有机物再次气化，最后成为熔融状态的液态渣通过排渣口排出反应器。灰渣熔融室二次气化及燃尽产生的合成气与热解气化反应室产生的合成气经干燥热解室降温后通过合成气出口排出反应器进入到后续的合成气利用系统。在灰渣熔融室和气化反应室设置的闹高温和灰渣冲刷的耐火材料保护衬，有效解决整体炉膛受热不均，易破裂，提高气化炉使用寿命，采用顶部进料、侧部排气、底部排渣结构使含碳物质热解气化后产生的灰渣与未反应完物质经气化熔融室与氧气喷嘴喷入的氧气燃烧反应生成高温熔融渣，提高了热解气化反应温度和燃料转化率低，解决了碎煤加压液态排渣技术气化炉熔渣液位控制及排渣困难的问题。本实用新型提供的一种固定床液态排渣气化反应炉采用从上到下尺寸缩小的三段式炉膛结构，解决现有气化炉炉膛布置不合理导致的含碳物质中碳成分转化率偏低、流场和温度场分布不当的问题。炉膛内耐火材料分段成形，在高温的热解气化区、灰渣熔融区设置耐火材料保护衬。此举可有效解决整体浇注导致的炉膛受热不均，易破裂，提高气化炉空间利用率和能量利用效率，提高气化炉使用寿命。

实施例4

如图1到图3，本实用新型所述的用于将含碳物质转化为合成气和惰性熔渣产物的分级气化与熔融气化反应器，其特征在于反应器腔室分上、中、下三段，炉膛呈圆形截面，炉体内侧设有耐火材料保护衬1和保温层2，外侧为钢板壳体3。

其特征在于，所述的固定床液态排渣气化反应炉，包括含碳物质入口4、干燥热解室5、气化反应室6、灰渣熔融室7、排渣口8、壳体3。

所述的固定床液态排渣气化反应炉的含碳物质入口4为一窄长的喉部通道，内壁为耐火衬里4-1。

所述干燥热解室5包括上部封头5-1、中间筒体5-2。反应室内壁为耐火材料层1，外壁为壳体部分3，内壁与外壁间为保温层2。所述上部封头壳体与中间筒体壳体通过法兰5-3焊接连接。

所述干燥热解室5中间筒体上部开有合成气出口5-4，所述干燥热解室中间筒体上开有一系列温度测口5-5、压力测口5-6，温度、压力测口中心线与中间筒体垂直中心线垂直。

所述气化反应室6包括筒体6-1、上部锥口6-2、下部锥口6-3三部分。气化反应室内壁为耐高温的耐火材料保护衬6-4，耐火材料保护衬6-4外侧为耐火材料层1，外壁为壳体部分3，气化反应室耐火材料层1与外壁间为保温层2。所述气化反应室壳体上部与干燥热解室壳体下部通过法兰6-5连接。

所述气化反应室6筒体上同一平面上均匀布置有6-8个氧气和水蒸汽喷嘴安装口6-6，所述氧气和水蒸汽喷嘴安装口6-6中心线在纵向截面上与炉体腔室的垂直中心线呈α夹角，α为80-85°，氧气和水蒸汽喷嘴安装口6-6中心线在炉体水平截面上的正投影经过炉体腔室的水平截面的圆心。

所述气化反应室6筒体上开有一系列温度测口6-7、压力测口6-8，温度、压力测口中心线与筒体垂直中心线垂直。

所述上部锥口6-2锥角β为60-80°。

所述下部锥口6-3锥角γ为60-80°。

所述灰渣熔融7包括筒体7-1和下部封头7-2两部分。所述灰渣熔融内壁为耐高温和灰渣冲刷的耐火材料保护衬7-3，耐火材料保护衬外侧为耐火材料层1，外壁为壳体部分3，耐火材料层1与外壁间为保温层2。

所述灰渣熔融7筒体上同一平面上均匀布置有6-8个氧气喷嘴安装口7-4，所述氧气喷嘴安装口7-4中心线与炉体腔室的垂直中心线在纵向截面上呈δ角，δ为70-80°，氧气安装口中心线在炉体水平截面上的正投影与灰渣熔融室水平截面的中心线呈ε角，ε为40-60°。

所述灰渣熔融室7开有一溢流排渣口8-1，所述溢流排渣口8-1为一窄长的喉部通道，内壁为耐火衬里。所述溢流排渣口8-1中心线与筒体垂直中心线呈ζ角，ζ为75-85°。

所述灰渣熔融室7底部开有一残渣排放口8-2，所述残渣排放口8-2为一窄长的喉部通道，内壁为耐火衬里。所述残渣排放口8-2中心线与筒体垂直中心线呈η角，η为92-100°。

所述灰渣熔融室7底部朝残渣排放口有一定角度斜度。

所述固定床液态排渣气化反应炉通过均匀布置在干燥热解室5中间筒体上的四个耳式支座5-7固定。

本发明一种固定床液态排渣气化反应炉的工作过程为：含碳物质自含碳物质入口进入到干燥热解反应室内，与自灰渣熔融内和气化反应室反应来的高温合成气进行换热。含碳物质在干燥热解反应室内自上而下依次进行干燥、热解气化反应。含碳物质干燥、热解反应所需要的热源由灰渣熔融室内灰渣及部分含碳物质气化、燃烧产生的高温合成气体提供。经干燥热解后的含碳物质产生的固体残渣和未完全反应的含碳物质进入到气化反应室，在气化反应室内固体残渣和未完全反应的含碳物质与经过气化剂喷嘴喷入的纯氧气和水蒸气进行气化反应，产生有效合成气。经气化反应后剩余的固体残渣和未完全反应的含碳物质进入到灰渣熔融室，在灰渣熔融室内固体残渣和未完全反应的含碳物质与氧气喷嘴喷入的氧气进行燃烧反应，未反应的残炭的燃尽所需要的氧气通过灰渣熔融室氧气喷口补充，喷入的氧气过量保证熔渣区为氧化性气氛，避免渣池内铁析现象发生。氧气喷口切向斜向下喷入熔融室内，可以有效搅动液态熔渣，使得熔渣池内的未反应残碳完全燃烧，提高碳转化效率。燃尽后剩余的残渣经熔融室氧气与残碳燃烧提供的高温热量进行熔融，并将高温炉渣中未反应的有机物再次气化，最后成为熔融状态的液态渣通过排渣口排出反应器。灰渣熔融室二次气化及燃尽产生的合成气与热解气化反应室产生的合成气经干燥热解室降温后通过合成气出口排出反应器进入到后续的合成气利用系统。在灰渣熔融室和气化反应室设置的闹高温和灰渣冲刷的耐火材料保护衬，有效解决整体炉膛受热不均，易破裂，提高气化炉使用寿命。