一种流化床气化炉及其炉衬的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气化炉技术领域，尤其涉及一种流化床气化炉及其炉衬的制作方法。
【背景技术】
[0002]煤作为工业生产的重要燃料，被人类大量开采利用，但由于其在燃烧过程中会对环境造成污染；因此，如何洁净高效的将煤用在工业生产中，成为人们一直关注的问题。
[0003]煤催化气化技术可实现煤的洁净高效利用，这种技术是将煤与气化剂在催化剂的催化作用下进行气化反应，气化反应最终能够生成高浓度的甲烷。而这种气化反应一般在流化床形式的气化炉中进行，且这种形式的气化炉的炉壳内设置有由耐火材料制成的炉衬。但是，由于气化反应所采用的催化剂中碱金属含量较高，炉内含碱灰渣会对炉衬耐火材料产生侵蚀，加速炉衬耐火材料的损毁。另外，煤催化气化工艺本身要求炉内需较高分压的蒸汽量，需控制炉壳温度高于气化炉蒸汽分压对应的露点温度，否则炉内蒸汽会经由耐火层在金属外壁附近冷凝，造成耐火层损坏、脱落及炉壳的腐蚀，影响流化床气化炉长周期稳定运行，严重甚至会引发安全事故；因此，需要对流化床气化炉的炉衬设计提出更高的要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种流化床气化炉及其炉衬的制作方法，用于解决煤催化气化工艺中含碱气固介质对流化床气化炉的炉体所造成的腐蚀问题。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]—种流化床气化炉，包括炉壳以及设在所述炉壳内部的炉衬；所述炉衬包括保温层和耐火层，且所述保温层设在所述耐火层和所述炉壳之间，所述耐火层中所使用的耐火材料为抗碱腐蚀刚玉质耐火材料。
[0007]本发明还提供一种上述流化床气化炉的炉衬的制作方法，包括分段制作保温层的步骤和分段制作耐火层的步骤，其中，
[0008]分段制作保温层的步骤包括:形成所述保温层中对应设在所述流化床气化炉的炉底的部分；形成所述保温层中对应设在所述流化床气化炉的炉身的部分；形成所述保温层中对应设在所述流化床气化炉的炉顶的部分；
[0009]分段制作耐火层的步骤包括:形成所述耐火层中对应设在所述流化床气化炉的炉底的部分；形成所述耐火层中对应设在所述流化床气化炉的炉身的部分；形成所述耐火层中对应设在所述流化床气化炉的炉顶的部分。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0011]本发明提供的流化床气化炉的炉衬包括保温层以及耐火层，其中，耐火层中所使用的耐火材料为抗碱腐蚀刚玉质耐火材料。煤催化气化工艺流化床气化炉内的气固介质直接与耐火层相接触，由于耐火层中所选用的耐火材料为抗碱腐蚀刚玉质耐火材料，其具有良好的硬度、耐高温性、抗氧化还原性和耐碱腐蚀性，因此，本发明提供的流化床气化炉中使用抗碱腐蚀刚玉质耐火材料制成的耐火层不仅能够承受煤的气化反应所需的高温环境，而且还能够避免流化床气化炉内的气固介质对其自身的磨损和侵蚀，延长了流化床气化炉的使用寿命。
[0012]另外，以保温层和耐火层作为流化床气化炉的炉衬，不仅能够对流化床气化炉的内部起到保温的作用，而且还能够将流化床气化炉的炉壳的温度控制在不低于气化炉蒸汽分压对应的露点温度，这样就很好的避免了流化床气化炉内的蒸汽经过保温层和耐火层在炉壳上冷凝，所导致的炉衬出现损坏、脱落以及炉壳被腐蚀的问题，保证了流化床气化炉长期稳定的运行。
【附图说明】
[0013]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0014]图1为本发明实施例中实施例一对应的流化床气化炉的结构示意图；
[0015]图2为本发明实施例中实施例二对应的流化床气化炉的结构示意图。
[0016]附图标记:
[0017]1-炉壳，2-保温层，
[0018]3-耐火层， 4-固体物料入口，
[0019]5-气化剂入口，6-排渣口，
[0020]7-出气口， 8-分布板。
【具体实施方式】
[0021]为了进一步说明本发明实施例提供的流化床气化炉及其炉衬的制作方法，下面结合说明书附图进行详细描述。
[0022]请参阅图1和图2，本发明实施例提供的一种流化床气化炉中，包括炉壳I以及设在炉壳I内部的炉衬；炉衬包括保温层2和耐火层3，且保温层2设在耐火层3和炉壳I之间，耐火层3中所使用的耐火材料为抗碱腐蚀刚玉质耐火材料。
[0023]气化反应时，将混有催化剂的煤粉从流化床气化炉的固体物料入口 4加入到流化床气化炉中，将气化剂依次经过流化床气化炉的气化剂入口 5和分布板8加入到流化床气化炉中，进入到流化床气化炉中的煤粉和气化剂在催化剂的催化作用下发生气化反应，气化反应所得到的气相产物经过流化床气化炉的出气口 7排出，进入后续净化分离工序，而气化反应所得到的固相产物经过流化床气化炉的排渣口 6排出流化床气化炉。
[0024]需要说明的是，分布板8—般为圆锥形结构，且在圆锥形结构的板面均匀分布有若干通孔；将分布板8设在流化床气化炉的炉底处，使气化剂依次经过气化剂入口 5和分布板8上的若干通孔再进入到流化床气化炉中，这样就将从气化剂入口 5进入的气化剂均匀的散布在流化床气化炉内，实现较好的流化，从而使气化反应能够更加顺利的进行。
[0025]煤催化气化工艺气化炉内的气固介质直接与耐火层3相接触，由于耐火层3中所选用的耐火材料为抗碱腐蚀刚玉质耐火材料，其具有良好的硬度、耐高温性、抗氧化还原性和耐碱腐蚀性，因此，本发明提供的流化床气化炉中使用抗碱腐蚀刚玉质耐火材料制成的耐火层3不仅能够承受煤的气化反应所需的高温环境，而且还能够避免流化床气化炉内的气固介质对其自身的氧化磨损和腐蚀侵蚀，延长了流化床气化炉的使用寿命。
[0026]另外，以保温层2和耐火层3作为流化床气化炉的炉衬，不仅能够对流化床气化炉的内部起到保温的作用，而且还能够将流化床气化炉的炉壳I的温度控制在不低于气化炉蒸汽分压对应的露点温度，这样就很好的避免了流化床气化炉内的蒸汽经过保温层2和耐火层3在炉壳上冷凝，所导致的炉衬出现损坏、脱落以及炉壳被腐蚀的问题，保证了流化床气化炉长期稳定的运行。
[0027]需要说明的是，上述耐火层3中可包含抗碱腐蚀刚玉质耐火材料，且所包含的抗碱腐蚀刚玉质耐火材料的质量，占整个耐火层3质量的比重越大，耐火层3所具有的抗腐蚀的能力就越强。
[0028]上述实施例中的耐火层3中所选用的抗碱腐蚀刚玉质耐火材料的种类有很多，只要能够承受气化反应中的温度和压强等环境条件，且还具有较强的热震稳定性、抗磨损及抗腐蚀性能即可。本发明实施例所提供的耐火层3中所使用的抗碱腐蚀刚玉质耐火材料为六铝酸钙(CA