結合圖1至圖3說明本實施方式，本實施方式所述氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化裝置的每個氣化劑噴口 7上均設有流量調節閥8。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0028]【具體實施方式】四:結合圖2說明本實施方式，本實施方式所述氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化裝置的多個氣化劑噴口 7是指兩個氣化劑噴口 7，兩個氣化劑噴口 7沿氣化爐體2的圓周方向交錯或均布設置。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一、二或三相同。
[0029]【具體實施方式】五:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化裝置的多個氣化劑噴口 7是指三個氣化劑噴口 7，三個氣化劑噴口 7沿氣化爐體2的圓周方向交錯或均布設置。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一、二或三相同。
[0030]【具體實施方式】六:結合圖3說明本實施方式，本實施方式所述氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化裝置的多個氣化劑噴口 7是指四個氣化劑噴口 7，四個氣化劑噴口 7沿氣化爐體2的圓周方向交錯或均布設置。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一、二或三相同。
[0031]【具體實施方式】七:結合圖1至圖3說明本實施方式，本實施方式所述氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化方法的具體步驟如下:
[0032]步驟一、設定氣化爐膛3內部壓力為0.1?4MPa，氣化爐膛3的運行溫度為1250?1600 0C ；
[0033]步驟二、溫度為25?100°C的干煤粉由氮氣或二氧化碳攜帶，以旋流方式經煤粉燒嘴I上的煤粉通道10送入爐膛3內部，煤粉所占的體積分數為1%?25%，在爐頂區域形成旋轉向下的煤粉氣流；
[0034]步驟三、煤粉氣流接觸到中心回流區卷吸回來的高溫合成氣后，被其點燃，在爐膛3頂部燃燒形成熔渣；
[0035]步驟四、溫度為20?400°C的氣化劑通過所述氣化劑噴口 7以100?200m/s的速度沿爐高方向均勻分層，同時沿圓周方向錯列或均勻分層切向噴入氣化爐膛3，高速的氣化劑氣流沖入氣化爐膛3后形成強烈旋轉氣流，在離心力的作用下，約80%的熔渣被甩在爐壁面形成較厚的渣層，渣層均勻，旋轉氣流不斷沖刷氣化爐膛3壁面上的渣層，并與其發生強烈氣化反應；
[0036]步驟五、氣化生成的粗煤氣通過所述合成氣通道5流出氣化爐膛3，生成的液態渣沿壁面流入渣池6，冷卻后通過底部排渣口排出氣化爐。
[0037]實施例一:
[0038]—臺應用本發明【具體實施方式】一的80000Nm3/h造氣量的氣化爐，預計運行4年水冷壁不發生燒損，可保證持續運營4年不停車，相比其它技術，減少經濟損失1.6億元。數值計算驗證得知:本臺氣化爐壁面渣層厚度為6mm，渣層較厚且均勻；煤粉爐內停留時間為14s，停留時間較長；爐體上部最高溫度為1510°C，下部最低溫度為1420°C，同一水平面爐內溫差小于30°C，溫度沿爐高方向及圓周方向分布均勻；氣化劑入口處煤粉與氣化劑相對速度約為150m/s，合成氣出口處煤粉與氣化劑相對速度約為75m/s，煤粉與氣化劑平均相對速度約為115m/s，煤粉與氣化劑相對速度高，氣體擴散到顆粒表面迅速，反應速率高。
[0039]某化工廠采用一般技術的一臺80000Nm3/h造氣量的氣化爐，煤粉在爐內停留時間約為5s，氣化劑與熔渣的相對速度約為0.lm/s ;水冷壁面渣膜厚度較薄，約2mm，渣膜厚度不均勻；上部爐膛溫度為1650°C，下部爐膛溫度為1300°C，爐溫沿高度方向溫差較大；部分內壁面裸露于高溫煙氣環境中，內壁面易燒損，平均每年因為內壁面燒損而停車一次，每停車一次造成總經濟損失4000萬元左右。
【主權項】
1.氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化裝置，其特征在于:所述氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化裝置包括煤粉燒嘴(1)、氣化爐體(2)、水冷壁(4)、合成氣通道(5)和多個氣化劑噴口(7)，氣化爐體(2)由半球體和圓柱體組合而成，水冷壁(4)安裝在氣化爐體(2)內，水冷壁(4)由多根豎直圓管組成，水冷壁(4)圍成回轉體氣化爐膛(3)，氣化爐體(2)的底部設有渣池￠)，合成氣通道(5)插裝在氣化爐體(2)的下部，多個氣化劑噴口(7)由上至下依次插裝在氣化爐體(2)的上部，且多個氣化劑噴口(7)沿氣化爐體(2)圓周方向錯列或均勻分布，每個氣化劑噴口(7)沿氣化爐膛(3)的切線方向插入氣化爐膛(3)內，煤粉燒嘴(1)安裝在氣化爐體(2)的頂部，且煤粉燒嘴(I)的軸線與氣化爐膛(3)的軸線重合，煤粉燒嘴(1)內設有橫截面為環形的煤粉通道(10)。2.根據權利要求1所述氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化裝置，其特征在于:煤粉通道(10)的近火端設有旋流葉片(9)。3.根據權利要求1所述氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化裝置，其特征在于:每個氣化劑噴口(7)上均設有流量調節閥(8)。4.根據權利要求1、2或3所述氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化裝置，其特征在于:多個氣化劑噴口(7)是指兩個氣化劑噴口(7)，兩個氣化劑噴口(7)沿氣化爐體(2)的圓周方向交錯或均布設置。5.根據權利要求1、2或3所述氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化裝置，其特征在于:多個氣化劑噴口(7)是指三個氣化劑噴口(7)，三個氣化劑噴口(7)沿氣化爐體(2)的圓周方向交錯或均布設置。6.根據權利要求1、2或3所述氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化裝置，其特征在于:多個氣化劑噴口(7)是指四個氣化劑噴口(7)，四個氣化劑噴口(7)沿氣化爐體(2)的圓周方向交錯或均布設置。7.—種權利要求1所述強旋轉煤粉氣化裝置的氣化方法，其特征在于:所述氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化方法的具體步驟如下: 步驟一、設定氣化爐膛(3)內部壓力為0.1?4MPa，氣化爐膛(3)的運行溫度為1250?.1600 0C ； 步驟二、溫度為25?100°C的干煤粉由氮氣或二氧化碳攜帶，以旋流方式經煤粉燒嘴(1)上的煤粉通道(10)送入爐膛(3)內部，煤粉所占的體積分數為1%?25%，在爐頂區域形成旋轉向下的煤粉氣流； 步驟三、煤粉氣流接觸到中心回流區卷吸回來的高溫合成氣后，被其點燃，在爐膛(3)頂部燃燒形成熔渣； 步驟四、溫度為20?400°C的氣化劑通過所述氣化劑噴口(7)以100?200m/s的速度沿爐高方向均勻分層，同時沿圓周方向錯列或均勻分層切向噴入氣化爐膛(3)，高速的氣化劑氣流沖入氣化爐膛(3)后形成強烈旋轉氣流，在離心力的作用下，約80%的熔渣被甩在爐壁面形成較厚的渣層，渣層均勻，旋轉氣流不斷沖刷氣化爐膛(3)壁面上的渣層，并與其發生強烈氣化反應； 步驟五、氣化生成的粗煤氣通過所述合成氣通道(5)流出氣化爐膛(3)，生成的液態渣沿壁面流入渣池￠)，冷卻后通過底部排渣口排出氣化爐。
【專利摘要】氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化裝置及氣化方法，它涉及一種強旋轉煤粉氣化裝置及方法，具體涉及一種氣化劑沿圓周方向錯列布置強旋轉煤粉氣化裝置及氣化方法。本發明為了解決現有煤粉氣化裝置的爐壁掛渣不均勻，爐內溫度分布不均勻的問題。本發明的水冷壁安裝在氣化爐體內，水冷壁由多根豎直圓管組成，水冷壁圍成回轉體氣化爐膛，氣化爐體的底部設有渣池，合成氣通道插裝在氣化爐體的下部，多個氣化劑噴口由上至下依次插裝在氣化爐體的上部，且多個氣化劑噴口沿氣化爐體圓周方向錯列或均勻分布，每個氣化劑噴口沿氣化爐膛的切線方向插入氣化爐膛內，煤粉燒嘴安裝在氣化爐體的頂部，且煤粉燒嘴的軸線與氣化爐膛的軸線重合，煤粉燒嘴內設有橫截面為環形的煤粉通道。本發明用于煤氣化領域。
【IPC分類】C10J3/50, C10J3/48
【公開號】CN105176592
【申請號】
【發明人】陳智超, 曾令艷, 李爭起, 王浩鵬, 蔣炳坤, 劉曉英, 朱群益
【申請人】哈爾濱工業大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月11日