本发明涉及一种全废锅流程气化系统，属于燃煤高温气化系统技术领域。
背景技术：
煤等碳固体燃料经气化室高温气化后会形成1500℃左右的气化产物，气化产物主要为含h2、co、co2的合成气及熔融态灰渣，气化产物含有大量的高位显热，具有较高的回收价值。
目前，针对气化产物主要采用的是湿法激冷技术，气化产物中蕴含的大量高位热量被冷却介质带走而损失。
气化产物中含有液态熔渣和熔融态飞灰，显热回收过程存在大规模结渣的技术风险，气化后炉渣伴随合成气并流进入下游冷却系统，熔融态灰渣具有较强的粘结性，很容易直接在水冷壁上形成玷污粘结，甚至结渣堵渣，大大影响了系统的效率。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：如何提高气化产物的显热回收与利用，改善结渣情况，提高系统效率。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种全废锅流程气化系统，其特征在于：包括气化反应室和全废锅流程高温显热回收装置，所述全废锅流程高温显热回收装置包括辐射段和对流段，所述气化反应室的合成气出口连接所述辐射段的高温侧入口，所述辐射段的高温侧出口通过导管段与所述对流段的高温侧入口连接，所述辐射段和所述对流段内部均设有换热元件。
优选地，所述气化反应室内部设有水冷壁，所述气化反应室内壁设有耐火材料层。
优选地，所述辐射段包括外壳，所述外壳内设有同轴设置的内层圆筒形水冷壁和外层圆筒形水冷壁，所述内层圆筒形水冷壁内部形成同轴设置的中心通道，所述内层圆筒形水冷壁与所述外层圆筒形水冷壁之间形成环形通道。
更优选地，所述中心通道与内层圆筒形水冷壁之间设有径向排列的水冷壁翅片，形成水冷屏蒸发面，多组所述水冷屏蒸发面沿周向均匀分布。
更优选地，所述辐射段的下渣口位置设有激冷环，所述环形通道下部设有渣池，所述渣池底部设有排渣口；所述环形通道的上部出口通过所述导管段连接所述对流段。
优选地，所述导管段为变径式管道，所述导管段内部设有水冷壁结构。
优选地，所述对流段包括承压壳体，所述承压壳体内部从上至下依次设置有气体返向部分、蒸发部分和合成气出口部分。
更优选地，所述气体返向部分与蒸发部分之间还设有过热部分。
进一步地，所述过热部分内部的换热元件和蒸发部分内部的换热元件采用单圈或多圈设置的螺旋盘管，所述螺旋盘管外部设有水冷壁或者采用耐热衬里材料。
进一步地，所述辐射段内的换热元件的进口和所述蒸发部分内的换热元件的进口均连接汽包下降管管道，所述辐射段内的换热元件的出口和所述蒸发部分内的换热元件的出口均通过汽包上升管至汽包，汽包饱和蒸汽出口管道连接所述过热部分内换热元件的进口，所述过热部分内换热元件的出口连接过热蒸汽输出管道。
本发明提供的全废锅流程气化系统使用时，气化原料在气化反应室内气化，气化反应室出口的合成气进入辐射段进行放热，辐射段出口的合成气经过导管段进入对流段进一步回收热量。辐射段及蒸发部分内的水被合成气加热后蒸发为饱和蒸汽，并通过汽包出口饱和蒸汽管道进入过热部分进一步被加热，形成过热蒸汽，并通过过热蒸汽输出管道输出。
相比现有技术，本发明提供的全废锅流程气化系统具有如下有益效果：
1、通过整个全废锅流程可最大限度地回收气化炉出口气化产物所蕴含的热量，并副产大量蒸汽，以提高整个系统的能源利用效率。
2、采用高温显热回收装置，将整个传热系统整合到一个装置中，最大限度地提高了空间的利用率。
3、高温气化产物直接进入辐射段，大大提高了气化产物显热回收与利用。
4、辐射段内部采用圆筒形水冷壁，内层水冷壁加水冷屏的结构大大增加了换热面积，提高了换热效率，减小了设备尺寸。
5、辐射段底部增加了激冷结构，防止局部温度过高，改善了转角位置的结渣情况。
6、辐射段、对流段蒸发部分产生的饱和蒸汽可利用对流段设置过热部分产生过热蒸汽，系统效率大大提高。
7、气化产物经过辐射段进入对流段，温度降至800℃以下，降低了颗粒的粘结性，避免在对流段积灰。
8、本发明提供的全废锅流程气化系统适用于气流床气化技术与流化床气化技术，气流床气化技术包含干法进料与湿法进料。
附图说明
图1为本实施例提供的全废锅流程气化系统整体结构示意图；
图2为气化反应室内部结构示意图；
图3为辐射段内部结构示意图；
图4为对流段内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
图1为本实施例提供的全废锅流程气化系统整体结构示意图，所述的全废锅流程气化系统包括气化反应室1和全废锅流程高温显热回收装置，全废锅流程高温显热回收装置包含辐射段2和对流段3，气化反应室1的合成气出口连接辐射段2的高温侧入口，辐射段2的高温侧出口通过导管段4与对流段3的高温侧入口连接，辐射段2和对流段3内均设有换热元件。
结合图2，气化反应室1内部设有水冷壁11，气化反应室1内壁设有耐火材料。
结合图3，辐射段2包括外壳21，外壳21内设有同轴设置的内层圆筒形水冷壁22和外层圆筒形水冷壁23，内层圆筒形水冷壁22内部形成同轴设置的中心通道24，内层圆筒形水冷壁22与外层圆筒形水冷壁23之间形成环形通道25。
中心通道24与内层圆筒形水冷壁22之间设有径向排列的水冷壁翅片26，形成水冷屏蒸发面，多组水冷屏蒸发面沿周向均匀分布。
其中，内层圆筒形水冷壁22，由管子与鳍片构成。
辐射段2的下渣口位置设有激冷环27，环形通道25下部设有渣池28，渣池28底部设有排渣口29。
环形通道25的上部出口通过导管段4连接对流段3。
导管段4采用变径型式，内部采用圆筒形水冷壁结构。
对流段3包括承压壳体和设于承压壳体内部的内件，承压壳体内部从上至下依次设置有气体返向部分31、过热部分32(根据需要设置)、蒸发部分33和合成气出口部分34。
结合图4，过热部分32和蒸发部分33内部的换热元件采用单圈或多圈螺旋盘管322的结构型式。螺旋盘管322外部设置筒形的水冷壁321或采用耐热衬里材料保护对流段的承压壳体。
辐射段2内的内层圆筒形水冷壁22、外层圆筒形水冷壁23及水冷壁翅片26的进口均连接汽包下降管管道5，蒸发部分33内部的换热元件(及水冷壁321，若有的话)的进口也连接汽包下降管管道5。辐射段2内的内层圆筒形水冷壁22、外层圆筒形水冷壁23及水冷壁翅片26的出口均通过汽包出口饱和蒸汽管道6连接过热部分32内的换热元件的进口，蒸发部分33内部的换热元件(及水冷壁321，若有的话)的出口也通过汽包出口饱和蒸汽管道6连接过热部分32内的换热元件的进口。过热部分32内的换热元件的出口连接过热蒸汽输出管道7。
下面以干煤粉气化反应为例，说明本实施例提供的全废锅流程气化系统的使用方法。
首先，干煤粉在气化反应室1内气化，气化反应室1的气化产物出口参数如下表所示：
气化反应室1出口的合成气温度为1650～1400℃，进入辐射段2进行放热，经过辐射段2后合成气温度降为700～800℃。
辐射段2出口的合成气经过导管段4进入对流段3进一步回收热量，在对流段3内首先通过气体返向部分31将气体流向折为与过热部分32、蒸发部分33平行，然后经过热部分32、蒸发部分33放热，最后经合成气出口部分34流出，经过对流段3后合成气出口温度约200～350℃。
辐射段2及蒸发部分33内的水被合成气加热后蒸发为饱和蒸汽，并通过汽包出口饱和蒸汽管道6进入过热部分32进一步被加热，形成过热蒸汽，并通过过热蒸汽输出管道7输出。
应当理解的是，在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。