顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉的制作方法

本技术涉及能源,特别涉及一种顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉。

背景技术：

1、在有机垃圾固废、生物质废弃物能源化利用方面，与传统工艺相比，熔铁浴气化是一种更为先进的将有害废弃物转变为低碳能源的工艺。熔铁浴气化是将有机固废颗粒高速喷吹进入熔融铁液中，并鼓入气化剂如纯氧气，进行彻底的处理和转化，将碳氢元素转化成洁净合成气(一氧化碳和氢气)，既可作为燃气，也可用于化工合成，如甲烷化制取天然气、费托合成制取汽油柴油等，而无机物则大部分留在浮于表面的熔渣中，实现减量化、无害化和资源化处理。

2、在处理时，熔铁浴气化炉内预先盛放熔铁液，熔铁浴气化炉的顶端设有喷枪孔和顶吹物料喷枪，顶吹物料喷枪从熔铁浴气化炉顶端的喷枪孔穿过，顶吹物料喷枪的下端伸入熔铁浴气化炉内的熔铁液中；通过顶吹物料喷枪向熔铁液中喷吹有机固废原料以及氧气；有机固废裂解-气化过程始终在浸没在1500度左右的液态环境中完成且相当迅速，有机固废在高温下快速裂解-气化并产生合成气(一氧化碳和氢气)，同时不产生二噁英；重金属及其氧化物(被还原)进入铁液或者沉到铁液下层而回收，整个有机固废处置过程只需要通入氧气(碳氧不完全燃烧为放热反应)，无需额外再加热，低成本、低碳排制取富氢能源。

3、由于顶吹物料喷枪需要经常升降以调节其下端喷口的高度，因此顶吹物料喷枪并非直接固定在喷枪孔中，喷枪孔与喷枪之间留有一定间隙，以保证顶吹物料喷枪能够在喷枪孔中进行上下移动调节；为了避免熔铁浴气化炉中的合成气从喷枪孔与顶吹物料喷枪之间的间隙中泄露出去，在喷枪孔与顶吹物料喷枪之间通常采用气体密封方式进行密封，即在喷枪孔内侧高速喷吹氮气、水蒸汽等气体，以实现熔铁浴气化炉内部与外接大气之间的隔绝。

4、但是现有的气体密封方式存在以下不足之处：1、通过气体密封方式，会导致氮气、水蒸汽等大量用于密封的气体混入熔铁浴气化炉内反应产生的合成气中，对合成气进行了稀释，增加了后续对合成气进行提纯的负担；2、现有的气体密封技术不够稳定，一旦熔铁浴气化炉内部压力存在较大波动，很容易使气体密封效果大打折扣，从而导致熔铁浴气化炉内部气体的泄露。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是解决现有技术中的不足之处，提供一种顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉。

2、本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：一种顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉，包括炉体、复合顶吹喷枪，炉体上设有合成气通道，炉体中设有熔铁液池，炉体的上端设有喷枪孔，复合顶吹喷枪穿过喷枪孔，炉体的上端设有用于调节复合顶吹喷枪高度的高度调节机构；炉体的上端设有保护室，保护室罩设在复合顶吹喷枪外，保护室内形成一个与外界大气隔绝的隔绝空间；复合顶吹喷枪高于喷枪孔的部分位于所述隔绝空间内；保护室上端设有与复合顶吹喷枪相连的进料装置；还包括惰性载气储罐、氧气储罐，惰性载气储罐上设有惰性载气管，惰性载气管密封穿过保护室并与进料装置相连；氧气储罐上设有氧气管，氧气管密封穿过保护室并与复合顶吹喷枪相连。

3、作为优选，所述炉体包括上炉体和下炉体，所述合成气通道设置在上炉体上，上炉体的下端设有上炉体密封面，下炉体的上端设有下炉体密封面；上炉体安装在下炉体上时，上炉体上的上炉体密封面与下炉体上的下炉体密封面对接，上炉体密封面与下炉体密封面之间通过锁紧扣锁紧；下炉体密封面或者上炉体密封面上设有密封圈。

4、作为优选，所述密封圈由柔性石墨材料或硅酸铝耐火纤维制成。

5、作为优选，所述下炉体上设有出渣口和排铁口，出渣口上设有渣口堵头，排铁口上设有封堵头。

6、作为优选，所述高度调节机构包括设置在炉体上端的提升立柱，提升立柱上滑动连接有喷枪夹持器，喷枪夹持器能够沿着提升立柱上下移动；复合顶吹喷枪固定在喷枪夹持器上，喷枪夹持器与提升立柱的上端之间通过提升钢索相连。

7、作为优选，所述进料装置包括密封料罐，密封料罐的上端设有加料锁斗，加料锁斗固定于保护室的上端；密封料罐与复合顶吹喷枪之间通过进料软管相连。

8、作为优选，所述惰性载气管包括惰性载气外管、惰性载气内管和惰性载气穿壁管，惰性载气穿壁管连接在惰性载气外管、惰性载气内管之间，惰性载气穿壁管穿过保护室并固定于保护室上，惰性载气外管连接惰性载气储罐，惰性载气内管位于保护室内并连接密封料罐。

9、作为优选，所述氧气管包括氧气外管、氧气内管和氧气穿壁管，氧气穿壁管连接在氧气外管、氧气内管之间，氧气穿壁管穿过保护室并固定在保护室上，氧气外管连接氧气储罐，氧气内管位于保护室内并连接复合顶吹喷枪。

10、作为优选，所述保护室上设有若干个水冷模块。

11、本实用新型的有益效果是：本实用新型中，在炉体的上端设有保护室，通过保护室形成一个与外界大气隔绝的隔绝空间，实现了喷枪孔与外界大气之间的绝对隔绝，保证了炉体内的气体不会向外界泄露。相比传统的气体密封方式，本实用新型在实现密封的同时，不会向炉体内引入新的气体，因而不会对炉体中的气体成分造成影响。本实用新型的密封方式，不消耗氮气、水蒸气等气体，使用成本低。

技术特征：

1.一种顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉，包括炉体、复合顶吹喷枪，炉体上设有合成气通道，炉体中设有熔铁液池，炉体的上端设有喷枪孔，复合顶吹喷枪穿过喷枪孔，其特征在于，炉体的上端设有用于调节复合顶吹喷枪高度的高度调节机构；炉体的上端设有保护室，保护室罩设在复合顶吹喷枪外，保护室内形成一个与外界大气隔绝的隔绝空间，复合顶吹喷枪高于喷枪孔的部分位于所述隔绝空间内；保护室上端设有与复合顶吹喷枪相连的进料装置；还包括惰性载气储罐、氧气储罐，惰性载气储罐上设有惰性载气管，惰性载气管密封穿过保护室并与进料装置相连；氧气储罐上设有氧气管，氧气管密封穿过保护室并与复合顶吹喷枪相连。

2.根据权利要求1所述的顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉，其特征在于，所述炉体包括上炉体和下炉体，所述合成气通道设置在上炉体上，上炉体的下端设有上炉体密封面，下炉体的上端设有下炉体密封面；上炉体安装在下炉体上时，上炉体上的上炉体密封面与下炉体上的下炉体密封面对接，上炉体密封面与下炉体密封面之间通过锁紧扣锁紧；下炉体密封面或者上炉体密封面上设有密封圈。

3.根据权利要求2所述的顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉，其特征在于，所述密封圈由柔性石墨材料或硅酸铝耐火纤维制成。

4.根据权利要求2所述的顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉，其特征在于，所述下炉体上设有出渣口和排铁口，出渣口上设有渣口堵头，排铁口上设有封堵头。

5.根据权利要求1所述的顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉，其特征在于，所述高度调节机构包括设置在炉体上端的提升立柱，提升立柱上滑动连接有喷枪夹持器，喷枪夹持器能够沿着提升立柱上下移动；复合顶吹喷枪固定在喷枪夹持器上，喷枪夹持器与提升立柱的上端之间通过提升钢索相连。

6.根据权利要求1所述的顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉，其特征在于，所述进料装置包括密封料罐，密封料罐的上端设有加料锁斗，加料锁斗固定于保护室的上端；密封料罐与复合顶吹喷枪之间通过进料软管相连。

7.根据权利要求6所述的顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉，其特征在于，所述惰性载气管包括惰性载气外管、惰性载气内管和惰性载气穿壁管，惰性载气穿壁管连接在惰性载气外管、惰性载气内管之间，惰性载气穿壁管穿过保护室并固定于保护室上，惰性载气外管连接惰性载气储罐，惰性载气内管位于保护室内并连接密封料罐。

8.根据权利要求1所述的顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉，其特征在于，所述氧气管包括氧气外管、氧气内管和氧气穿壁管，氧气穿壁管连接在氧气外管、氧气内管之间，氧气穿壁管穿过保护室并固定在保护室上，氧气外管连接氧气储罐，氧气内管位于保护室内并连接复合顶吹喷枪。

9.根据权利要求1所述的顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉，其特征在于，所述保护室上设有若干个水冷模块。

技术总结
本技术提供一种顶部喷枪孔整体保护室密封型熔铁浴气化炉，包括炉体、复合顶吹喷枪，炉体上设有合成气通道，炉体中设有熔铁液池，炉体的上端设有喷枪孔，复合顶吹喷枪穿过喷枪孔；炉体的上端设有保护室，保护室罩设在复合顶吹喷枪外；保护室上端设有与复合顶吹喷枪相连的进料装置；还包括惰性载气储罐、氧气储罐，惰性载气储罐上设有惰性载气管，惰性载气管密封穿过保护室并与进料装置相连；氧气储罐上设有氧气管，氧气管密封穿过保护室并与复合顶吹喷枪相连。本技术中，在炉体的上端设有保护室，通过保护室形成一个与外界大气隔绝的隔绝空间，实现了喷枪孔与外界大气之间的绝对隔绝，保证了炉体内的气体不会向外界泄露。

技术研发人员：牛强
受保护的技术使用者：嘉兴中科海石合金技术有限公司
技术研发日：20221207
技术公布日：2024/1/13