專(zhuān)利名稱(chēng)：氣化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣化爐，尤其是涉及一種可采用高灰熔點(diǎn)煤作為原料生產(chǎn)含有一 氧化碳和氫的粗煤氣的煤氣化爐。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的以水煤漿為原料的氣流床煤氣化爐的內(nèi)層通常使用耐火磚材料，因此要求 原料煤灰熔點(diǎn)(FT) —般不超過(guò)1400°C，由此限制了對(duì)煤種的選擇。例如GE公司的水煤漿 氣化爐對(duì)原料煤灰熔點(diǎn)(FT)要求一般不高于1350°C。因此，這種傳統(tǒng)的氣化爐限制了原料 的使用，無(wú)法廣泛使用廉價(jià)煤，應(yīng)用范圍小。此外，耐火磚的制造、安裝、保養(yǎng)和更換非常復(fù) 雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。此外，傳統(tǒng)氣化爐的冷卻效果差，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種 氣化爐，該氣化爐可以解決以水煤漿為原料的氣化爐原燃料煤選擇受限于灰熔點(diǎn)、無(wú)法廣 泛使用廉價(jià)煤的問(wèn)題，并且適應(yīng)性寬，對(duì)環(huán)境友好。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的氣化爐，包括外殼，所述外殼的頂部和底部分別設(shè)有外 殼進(jìn)口和外殼出口 ；內(nèi)殼，所述內(nèi)殼設(shè)置在所述外殼內(nèi)并與所述外殼間隔開(kāi)，所述內(nèi)殼內(nèi)限 定有氣化室，所述內(nèi)殼的頂部和底部分別設(shè)有與所述外殼進(jìn)口和所述外殼出口對(duì)應(yīng)的內(nèi)殼 進(jìn)口和內(nèi)殼出口，所述內(nèi)殼由膜式壁構(gòu)成，所述膜式壁具有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口 ；噴 嘴，所述噴嘴設(shè)置在所述外殼和所述內(nèi)殼的頂部以通過(guò)所述外殼進(jìn)口和所述內(nèi)殼進(jìn)口伸入 所述氣化室內(nèi)；下殼，所述下殼與所述外殼的下部相連，所述下殼內(nèi)限定了排渣室，所述下 殼的底部設(shè)有排渣口，所述下殼的上部側(cè)壁上設(shè)有出氣口，其中所述氣化室通過(guò)所述外殼 出口和內(nèi)殼出口與所述排渣室連通；冷卻器，所述冷卻器繞所述外殼出口連接到所述外殼 的外底壁上，且具有冷卻器進(jìn)水口、冷卻器出水口和形成在其內(nèi)的冷卻通道；定位部件，所 述定位部件設(shè)置在所述外殼的內(nèi)底壁與所述內(nèi)殼之間；和導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管的上端與所 述冷卻器相連且所述導(dǎo)氣管的下端在所述排渣室內(nèi)向下延伸，其中所述導(dǎo)氣管的壁內(nèi)設(shè)有 冷卻水通道，所述導(dǎo)氣管具有分別與所述冷卻水通道連通的進(jìn)水口和出水口。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣化爐，氣化室由單獨(dú)的膜式壁構(gòu)成的內(nèi)殼構(gòu)成，因此氣化 室內(nèi)的溫度可以提高，從而可以使用高灰熔點(diǎn)煤作為原料生產(chǎn)氣體。此外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施 例的氣化爐，在外殼的內(nèi)底壁與內(nèi)殼之間設(shè)置的定位部件相比耐火磚抗氣體沖刷能力強(qiáng)， 并且更換方便。而且由于設(shè)置了可以對(duì)從氣化室內(nèi)下落的氣體、灰渣進(jìn)行冷卻的冷卻器，因 此冷卻效果提高，提高了氣化爐的使用壽命。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述內(nèi)殼包括上聯(lián)箱，所述上聯(lián)箱為環(huán)形以限定出 所述內(nèi)殼進(jìn)口 ；下聯(lián)箱，所述下聯(lián)箱為環(huán)形以限定出所述內(nèi)殼出口 ；和多個(gè)冷卻管，每個(gè)冷卻管的兩端分別與所述上聯(lián)箱和所述下聯(lián)箱相連，且所述多個(gè)冷卻管并排地沿上下方向延 伸。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣化爐，內(nèi)殼由環(huán)形的上聯(lián)箱和下聯(lián)箱以及在上聯(lián)箱和下聯(lián) 箱之間并排沿上下方向延伸的多個(gè)冷卻管構(gòu)成，因此內(nèi)殼的制造更加簡(jiǎn)單。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述上聯(lián)箱和下聯(lián)箱為環(huán)形管。由此多個(gè)冷卻管的兩 端例如可以分別方便地與上聯(lián)箱和下聯(lián)箱焊接在一起，進(jìn)一步提高了內(nèi)殼制造的方便性。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述內(nèi)殼的冷卻水進(jìn)口位于所述內(nèi)殼的下部，所述內(nèi) 殼的冷卻水出口位于所述內(nèi)殼的上部。通過(guò)將內(nèi)殼的冷卻水進(jìn)口設(shè)置在內(nèi)殼的下部，冷卻水出口設(shè)置在內(nèi)殼的上部，使 得冷卻水與內(nèi)殼內(nèi)的灰渣和氣體以及其他固態(tài)物逆流，并且可以利用自然循環(huán)原理使熱交 換后的水與蒸汽的混合物向上移動(dòng)，進(jìn)一步提高對(duì)內(nèi)殼的冷卻效果。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述外殼包括上封頭；下封頭；和直筒段，所述直筒 段的兩端分別與所述上封頭和下封頭相連。由此，例如上封頭、直筒段和下封頭可以焊接在一起，提高了外殼制造的方便性。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)氣管的下端位于所述下殼內(nèi)的冷卻水液面下 方。由此，來(lái)自于氣化室的氣體進(jìn)入下殼內(nèi)的冷卻水內(nèi)，然后從冷卻水內(nèi)出來(lái)，通過(guò)出氣口 排出，進(jìn)一步降低了溫度。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述冷卻器為環(huán)形板，所述冷卻器出水口為沿所述環(huán) 形板周向延伸的環(huán)形扁狀。來(lái)自于氣化室的大量未熔灰渣和未燃炭通過(guò)冷卻器時(shí)會(huì)對(duì)冷卻器環(huán)形出口造成 磨蝕。由于冷卻器出水口呈環(huán)形扁平狀，在環(huán)形出口磨蝕條件下扁平出水口形狀未變，出水 型態(tài)也未變，可以保證氣化爐正常運(yùn)行。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述冷卻器為環(huán)形板，所述冷卻器出水口的開(kāi)口方向 沿水平方向且朝向或偏離所述環(huán)形板的中心軸線(xiàn)定向?？蛇x地，所述冷卻器為環(huán)形板，所述冷卻器出水口的開(kāi)口方向向下傾斜地朝向或 偏離所述環(huán)形板的中心軸線(xiàn)定向。由此，根據(jù)本發(fā)明的氣化爐，通過(guò)改變冷卻器的出水口開(kāi)口方向，可以方便地調(diào)整 冷卻效果。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述定位部件包括環(huán)形槽件，所述環(huán)形槽件繞所述外 殼出口安裝在所述外殼的內(nèi)底壁上且限定出環(huán)形凹槽；和環(huán)形插板，所述環(huán)形插板的上端 繞所述內(nèi)殼出口安裝在所述內(nèi)殼的外底壁上且所述環(huán)形插板的下端插入到所述環(huán)形凹槽 內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定位部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和安裝方便，使用壽命長(zhǎng)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣化爐進(jìn)一步包括冷卻屏，所述冷卻屏具有冷卻屏通道和分 別與所述冷卻屏通道連通的冷卻屏進(jìn)水口和冷卻屏出水口，所述冷卻屏的上端與所述外殼 的外底壁相連且套設(shè)在所述導(dǎo)氣管外面以與所述導(dǎo)氣管限定出排氣空間，其中所述出氣口 與所述排氣空間的上部連通。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述冷卻屏的下端位于所述下殼內(nèi)的冷卻水液面下方 且所述導(dǎo)氣管的下端位于所述下殼內(nèi)的冷卻水液面上方。
通過(guò)設(shè)置冷卻屏并且使導(dǎo)氣管的下端位于冷卻水液面上方，因此，生產(chǎn)的氣體進(jìn) 入排氣空間，降低了氣體的溫度，并且在氣體上升的過(guò)程中，通過(guò)冷卻屏可以進(jìn)一步進(jìn)行冷 卻，并且通過(guò)水冷屏可以回收氣體的熱量，提高了氣化爐的熱效率。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣化爐進(jìn)一步包括冷卻屏，所述冷卻屏具有冷卻屏通道和分 別與所述冷卻屏通道連通的冷卻屏進(jìn)水口和冷卻屏出水口，所述冷卻屏的上端與所述外殼 的外底壁相連且套設(shè)在所述導(dǎo)氣管內(nèi)以與所述導(dǎo)氣管限定出排氣空間，其中所述出氣口與 所述排氣空間的上部連通。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述冷卻屏的下端位于所述下殼內(nèi)的冷卻水液面上方 且所述導(dǎo)氣管的下端位于所述下殼內(nèi)的冷卻水液面下方。通過(guò)將冷卻屏設(shè)置在導(dǎo)氣管里面，出氣口無(wú)需穿過(guò)冷卻屏，從而結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)氣管的出水口為多個(gè)，所述多個(gè)出水口形成在 所述導(dǎo)氣管的內(nèi)周壁上且沿上下方向和周向上分布。通過(guò)在導(dǎo)氣管的內(nèi)周壁上，沿周向和上下方向分布多個(gè)出水口，可以進(jìn)一步提高 對(duì)灰渣、氣體和其他固態(tài)物的冷卻效果，并且減小了氣化爐的變形，提高了氣化爐的使用壽 命。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述冷卻器與所述導(dǎo)氣管一體形成。由此，冷卻器和導(dǎo) 氣管的制造更加簡(jiǎn)單。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的氣化爐的示意圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的氣化爐的示意圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的氣化爐的示意圖； 圖4是圖1-3中的圓圈A所示部分的放大示意圖；和 圖5是圖1-3中的圓圈B所示部分的放大示意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附 圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指 的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明 的限制。在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，一體地連接，也可以是可拆卸連接；也可 以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣化爐。如圖1和4-5所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣化爐包括外殼100，內(nèi)殼200，噴嘴1，下 殼300，冷卻器9，定位部件11，和導(dǎo)氣管10。外殼100為承壓外殼，外殼100的頂部和底部分別設(shè)有外殼進(jìn)口和外殼出口。內(nèi) 殼200設(shè)置在外殼100內(nèi)并與外殼100間隔開(kāi)，從而在內(nèi)殼200與外殼100之間限定出一 個(gè)空間。內(nèi)殼200設(shè)置在外殼100內(nèi)的方式?jīng)]有特別的限制，例如內(nèi)殼200可以吊掛在位 于氣化爐外面的支架上。內(nèi)殼200內(nèi)限定有氣化室，氣化室內(nèi)壓力通常為大體0. l_9.0MPa，內(nèi)殼200的頂部 和底部分別設(shè)有與所述外殼進(jìn)口和所述外殼出口對(duì)應(yīng)的內(nèi)殼進(jìn)口和內(nèi)殼出口，例如，內(nèi)殼 進(jìn)口與外殼進(jìn)口在上下方向上對(duì)齊，內(nèi)殼出口與外殼出口在上下方向上對(duì)齊。內(nèi)殼200由 膜式壁構(gòu)成，膜式壁具有冷卻水進(jìn)口 N2和冷卻水出口 N3。由此，可以利用水對(duì)內(nèi)殼200進(jìn) 行冷卻，替代了外殼100內(nèi)的耐火磚，提高了氣化室可以承受的溫度，例如可以達(dá)到1400攝 氏度以上。因此，可以使用高灰熔點(diǎn)煤作為原料生產(chǎn)含有一氧化碳和氫的粗煤氣。有利地，可以通過(guò)單獨(dú)的管道向內(nèi)殼200與外殼100之間限定的空間內(nèi)供給惰性 氣體，以防止氣化室內(nèi)反應(yīng)生成的氣體進(jìn)入所述空間，并且更換地保持所述空間與氣化室 內(nèi)的氣壓平衡。噴嘴1設(shè)置在外殼100和內(nèi)殼200的頂部以通過(guò)所述外殼進(jìn)口和所述內(nèi)殼進(jìn)口伸 入所述氣化室內(nèi)。換言之，噴嘴1可以安裝在所述外殼進(jìn)口和所述內(nèi)殼進(jìn)口內(nèi)，上端伸出外 殼100，下端伸入氣化室內(nèi)。例如，噴嘴ι可以具有三個(gè)進(jìn)口 ma、mb、mc，分別用于向氣化 室內(nèi)噴入水煤漿和氧化劑。下殼300與外殼100的下部相連，下殼300內(nèi)限定了排渣室，下殼300的底部設(shè)有 排渣口 7，下殼300的下部可以形成為錐形。下殼300的上部側(cè)壁上設(shè)有出氣口 N5，所述氣 化室通過(guò)所述外殼出口和內(nèi)殼出口與所述排渣室連通，從而通過(guò)噴嘴1噴入氣化室內(nèi)的水 煤漿和氧化劑燃燒氣化反應(yīng)后，產(chǎn)生的高溫氣體夾帶著灰渣(包括熔渣、未熔渣和以及其他 固體物)通過(guò)所述外殼出口和內(nèi)殼出口進(jìn)入所述排渣室。冷卻器9繞所述外殼出口連接到外殼100的外底壁上。有利地，冷卻器9可以為 環(huán)形板，環(huán)形板內(nèi)形成有冷卻通道，環(huán)形板上設(shè)有與冷卻通道連通的冷卻器進(jìn)水口和冷卻 器出水口 91，水從冷卻器出水口 91內(nèi)噴出，用于對(duì)從氣化室內(nèi)排出的氣體和灰渣冷卻。有 利地，冷卻器9的冷卻器出水口 91呈沿所述環(huán)形板周向延伸的環(huán)形扁狀，因此，在磨蝕狀 態(tài)下可只是擴(kuò)大了環(huán)形板的內(nèi)徑，對(duì)于冷卻器出水口 91沒(méi)有影響，仍可保持水射流狀態(tài)不 變，有利于使用高灰熔點(diǎn)煤，提高運(yùn)行的可靠性。定位部件11設(shè)置在外殼100的內(nèi)底壁與內(nèi)殼200之間，用于定位內(nèi)殼200的下端。導(dǎo)氣管10的上端與冷卻器9相連，導(dǎo)氣管10的下端在排渣室內(nèi)向下延伸，導(dǎo)氣管 10的壁內(nèi)設(shè)有冷卻水通道，導(dǎo)氣管10上設(shè)有與其內(nèi)冷卻水通道連通的進(jìn)水口 N4a，N4b和 出水口 101。如圖1和4所示，導(dǎo)氣管10的出水口為多個(gè)，且形成在導(dǎo)氣管10的內(nèi)周壁上，導(dǎo)氣管10的進(jìn)水口 N4a，Mb可以通過(guò)穿過(guò)下殼300的管道與外部水源相連，水通過(guò)管道和進(jìn) 水口 N4a，N4b進(jìn)入導(dǎo)氣管10內(nèi)，然后通過(guò)出水口 101噴入到導(dǎo)氣管10內(nèi)部，從而對(duì)在導(dǎo)氣 管10內(nèi)下落的氣體和灰渣進(jìn)行冷卻。需要理解的是，導(dǎo)氣管10的出水口 101和進(jìn)水口 N4a，N4b可以形成在導(dǎo)氣管10 的外周壁上，在此情況下，冷卻水僅對(duì)導(dǎo)氣管10進(jìn)行冷卻，而不從導(dǎo)氣管10的內(nèi)周壁噴出 與下落的氣體和灰渣直接接觸。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明中，諸如排渣口、出氣口、進(jìn)水口的開(kāi)口應(yīng)作廣義理解，例 如可以是一段相應(yīng)的管，并且可以在這些管上可以設(shè)置相應(yīng)的閥門(mén)，以便于控制這些開(kāi)口 的開(kāi)閉。例如，出氣口與出氣管具有相同的含義。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，如圖1和4所示，導(dǎo)氣管10可以與冷卻器9 一體形成，例 如形成一個(gè)上端面具有圓形開(kāi)口的圓筒的形式。由此，冷卻器9和導(dǎo)氣管10可以共用進(jìn)水 口 N4a，N4b，并且冷卻器9內(nèi)部的冷卻水通道與導(dǎo)氣管10內(nèi)部的冷卻水通道連通。這樣可 以進(jìn)一步簡(jiǎn)化冷卻器9和導(dǎo)氣管10的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，在此實(shí)施例中，導(dǎo)氣管10的下端伸入下殼300內(nèi)的冷卻水液面的下 方，氣化室內(nèi)的氣體和灰渣通過(guò)導(dǎo)氣管10落下時(shí)，氣體穿過(guò)下殼300內(nèi)的冷卻水后通過(guò)下 殼300上部的出氣口 N5排出氣化爐，進(jìn)一步減低了氣體的溫度，而灰渣落到下殼300下部 的冷卻水內(nèi)，通過(guò)排渣口 7排出。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣化爐，氣化室由單獨(dú)的膜式壁構(gòu)成的內(nèi)殼200構(gòu)成，因此 氣化室內(nèi)的溫度可以提高，從而可以使用高灰熔點(diǎn)煤作為原料生產(chǎn)氣體，而且內(nèi)殼200的 制造、更換和維護(hù)簡(jiǎn)單方便。此外，在外殼100的內(nèi)底壁與內(nèi)殼200之間設(shè)置的定位部件11 相比耐火磚抗氣體沖刷能力強(qiáng)，并且更換方便。如圖1和5所示，在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中，內(nèi)殼200包括上聯(lián)箱，下聯(lián)箱，和 多個(gè)冷卻管。所示上聯(lián)箱為環(huán)形以限定出所述內(nèi)殼進(jìn)口，同樣，所述下聯(lián)箱為環(huán)形以限定出 所述內(nèi)殼出口。例如，所述上聯(lián)箱和下聯(lián)箱可以均為環(huán)形管，由此，制造簡(jiǎn)單。每個(gè)冷卻管的兩端分別與所述上聯(lián)箱和所述下聯(lián)箱相連，且所述多個(gè)冷卻管并排 地沿上下方向延伸。這里，需要說(shuō)明的是，冷卻管沿上下方向延伸不能理解為每個(gè)冷卻管必 須為垂直延伸的直管，每個(gè)冷卻管可以局部沿徑向向外彎曲，如圖1所示，但是總體上是上 下方向延伸。由此，內(nèi)殼200的制造更加簡(jiǎn)單方便，便于在現(xiàn)場(chǎng)施工，降低了成本。如圖1所示，內(nèi)殼200的冷卻水進(jìn)口 N2位于內(nèi)殼200的下部，冷卻水出口 N3位于 內(nèi)殼200的上部。如上所述，從下部的冷卻水進(jìn)口 N2進(jìn)入的冷卻水經(jīng)過(guò)熱交換后變成汽水 混合物，可以依靠自然水循環(huán)原理從上部的冷卻水出口 N3排出內(nèi)殼200，由此更好地實(shí)現(xiàn) 了水循環(huán)。在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，如圖1所示，外殼100包括三段上封頭2，下封頭4 和直筒段3，直筒段3的兩端分別與上封頭2和下封頭4相連。例如，上封頭2，下封頭4和 直筒段3可以單獨(dú)制造后焊接在一起，從而外殼具有長(zhǎng)圓形狀。如圖1所示，定位部件11包括環(huán)形槽件112和環(huán)形插板111。環(huán)形槽件112繞外 殼出口所述安裝在外殼100的內(nèi)底壁上且限定出環(huán)形凹槽。環(huán)形插板111的上端繞所述內(nèi) 殼出口安裝在內(nèi)殼200的外底壁上，環(huán)形插板111的下端插入到所述環(huán)形凹槽內(nèi)，由此定位內(nèi)殼200的下端。如圖1和圖4所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，有利地，導(dǎo)氣管10的出水口 101為 多個(gè)，多個(gè)出水口 101在導(dǎo)氣管10的內(nèi)周壁上沿上下方向和周向上分布，由此，從氣化室下 來(lái)的氣體和灰渣在下落的過(guò)程中，首先由冷卻器9冷卻，然后在導(dǎo)氣管10內(nèi)下落，并且被從 在導(dǎo)氣管10的整個(gè)長(zhǎng)度上分布的和從導(dǎo)氣管10的內(nèi)周壁沿周向分布的出水口 101噴出的 水冷卻，由此提高了冷卻效果。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，冷卻器9為環(huán)形板，冷卻器出水口 91的開(kāi)口方向沿水 平方向且朝向或偏離所述環(huán)形板的中心軸線(xiàn)定向，在冷卻器出水口 91的開(kāi)口方向沿水平 方向且偏離所述環(huán)形板的中心軸線(xiàn)定向的情況下，從冷卻器出水口 91噴出的水可以形成 旋流，進(jìn)一步提高冷卻效果。可選地，冷卻器出水口 91的開(kāi)口方向向下傾斜地朝向或偏離 所述環(huán)形板的中心軸線(xiàn)定向。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)調(diào)整冷卻器出水口 91的開(kāi)口方向，可以實(shí)現(xiàn)不 同的噴射水流，由此調(diào)節(jié)對(duì)氣體和灰渣的冷卻效果。下面簡(jiǎn)單描述圖1所示實(shí)施例的氣化爐的操作。水煤漿和氧化劑從噴嘴1噴入氣化室內(nèi)，在氣化室發(fā)生氣化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物中含 有氣體(0)、!12、!120、0)2、014等)、熔化的與未熔化的含炭灰渣及隨原燃料帶入的少量其它組 份。產(chǎn)生的高溫氣體夾帶著灰渣向下通過(guò)冷卻器9和導(dǎo)氣管10，從而被冷卻和降溫，例如從 1300攝氏度以上快速降溫，從而使大部分熔渣固化，固化后的熔渣、未熔固態(tài)物和氣體進(jìn)入 排渣室內(nèi)的水中，渣通過(guò)排渣口 7排出，而且氣體從水中出來(lái)通過(guò)與排氣空間連通的出氣 口 N5排出。下面參考圖2描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣化爐的另一實(shí)施例。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的氣化爐進(jìn)一步包括冷卻屏8。冷卻屏8例 如可以為圓筒狀，冷卻屏8具有冷卻屏進(jìn)水口 N7和冷卻屏出水口 N8以及連通冷卻屏進(jìn)水 口 N7和冷卻屏出水口 N8的冷卻屏通道，冷卻屏8的上端與外殼的外底壁相連且套設(shè)在導(dǎo) 氣管10外面以與導(dǎo)氣管10限定出排氣空間，出氣口 N5與所述排氣空間的上部連通，例如， 出氣口 N5穿過(guò)冷卻屏8與排氣空間的上部連通。在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，如圖2所示，冷卻屏8的下端伸入到下殼300內(nèi)的冷 卻水液面下方，導(dǎo)氣管10的下端位于所述冷卻水液面上方，由此可以防止氣體進(jìn)入冷卻屏 8與下殼300之間的空間內(nèi)。如圖2所示，如上所述，根據(jù)自然水循環(huán)原理，有利地，冷卻屏進(jìn)水口 N7位于冷卻 屏8的下部，冷卻屏出水口 N8位于冷卻屏8的上部。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的氣化爐的其他結(jié)構(gòu)可以與參考圖1所述的上述實(shí)施例 相同，這里不再重復(fù)描述。根據(jù)本發(fā)明的此實(shí)施例，從氣化室下來(lái)的灰渣落到外殼300內(nèi)的冷卻水內(nèi)，而生 成的氣體離開(kāi)導(dǎo)氣管10后進(jìn)入排氣空間并在排氣空間內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)，在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中， 可以由冷卻屏8進(jìn)一步冷卻，然后通過(guò)出氣口 N5排出。下面簡(jiǎn)單描述圖2所示實(shí)施例的氣化爐的操作。水煤漿和氧化劑從噴嘴1噴入氣化室內(nèi)，產(chǎn)生的高溫氣體夾帶著灰渣向下通過(guò)冷 卻器9和導(dǎo)氣管10，從而被冷卻和降溫，例如從1300攝氏度以上快速降溫，從而使大部分熔渣固化，固化后的熔渣和未熔固態(tài)物落入排渣室內(nèi)的水中，渣通過(guò)排渣口 7排出，而且氣體 從導(dǎo)氣管10出來(lái)后進(jìn)入排氣空間，通過(guò)冷卻屏8冷卻后，通過(guò)出氣口 N5排出。下面參考圖3描述根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的氣化爐。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的氣化爐進(jìn)一步包括冷卻屏8。冷卻屏8例 如可以為圓筒狀，冷卻屏8具有冷卻屏進(jìn)水口 N7和冷卻屏出水口 N8以及連通冷卻屏進(jìn)水 口 N7和冷卻屏出水口 N8的冷卻屏通道，冷卻屏8的上端與外殼的外底壁相連且套設(shè)在導(dǎo) 氣管10內(nèi)以與導(dǎo)氣管10限定出排氣空間，出氣口 N5與所述排氣空間的上部連通，例如，一 段出氣管穿過(guò)導(dǎo)氣管10與排氣空間的上部連通。需要理解的是，例如，由于冷卻屏8套設(shè) 在導(dǎo)氣管10內(nèi)，因此冷卻屏8的上端可以通過(guò)例如穿過(guò)冷卻器9的拉桿與外殼100的外底 壁相連。在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，如圖3所示，導(dǎo)氣管10的下端伸入到下殼300內(nèi)的 冷卻水液面下方，冷卻屏8的下端位于所述冷卻水液面上方。在本發(fā)明的此實(shí)施例中，導(dǎo)氣管10的出水口 101可以形成在導(dǎo)氣管10的內(nèi)壁上， 也可以形成在外壁上。根據(jù)圖3所示的氣化爐的其他結(jié)構(gòu)可以與圖1和圖2所示實(shí)施例相同，這里不再
重復(fù)描述。在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“ 一個(gè)實(shí)施例”、“ 一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示 例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不 一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何 的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不 脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本 發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種氣化爐，其特征在于，包括外殼，所述外殼的頂部和底部分別設(shè)有外殼進(jìn)口和外殼出口 ； 內(nèi)殼，所述內(nèi)殼設(shè)置在所述外殼內(nèi)并與所述外殼間隔開(kāi)，所述內(nèi)殼內(nèi)限定有氣化室，所 述內(nèi)殼的頂部和底部分別設(shè)有與所述外殼進(jìn)口和所述外殼出口對(duì)應(yīng)的內(nèi)殼進(jìn)口和內(nèi)殼出 口，所述內(nèi)殼由膜式壁構(gòu)成，所述膜式壁具有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口 ；噴嘴，所述噴嘴設(shè)置在所述外殼和所述內(nèi)殼的頂部以通過(guò)所述外殼進(jìn)口和所述內(nèi)殼進(jìn) 口伸入所述氣化室內(nèi)；下殼，所述下殼與所述外殼的下部相連，所述下殼內(nèi)限定了排渣室，所述下殼的底部設(shè) 有排渣口，所述下殼的上部側(cè)壁上設(shè)有出氣口，其中所述氣化室通過(guò)所述外殼出口和內(nèi)殼 出口與所述排渣室連通；冷卻器，所述冷卻器繞所述外殼出口連接到所述外殼的外底壁上，且具有冷卻器進(jìn)水 口、冷卻器出水口和形成在其內(nèi)的冷卻通道；定位部件，所述定位部件設(shè)置在所述外殼的內(nèi)底壁與所述內(nèi)殼之間；和 導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管的上端與所述冷卻器相連且所述導(dǎo)氣管的下端在所述排渣室內(nèi)向 下延伸，其中所述導(dǎo)氣管的壁內(nèi)設(shè)有冷卻水通道，所述導(dǎo)氣管具有分別與所述冷卻水通道 連通的進(jìn)水口和出水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐，其特征在于，所述內(nèi)殼包括 上聯(lián)箱，所述上聯(lián)箱為環(huán)形以限定出所述內(nèi)殼進(jìn)口 ；下聯(lián)箱，所述下聯(lián)箱為環(huán)形以限定出所述內(nèi)殼出口 ；和多個(gè)冷卻管，每個(gè)冷卻管的兩端分別與所述上聯(lián)箱和所述下聯(lián)箱相連，且所述多個(gè)冷 卻管并排地沿上下方向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣化爐，其特征在于，所述上聯(lián)箱和下聯(lián)箱均為環(huán)形管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐，其特征在于，所述內(nèi)殼的冷卻水進(jìn)口位于所述內(nèi)殼 的下部，所述內(nèi)殼的冷卻水出口位于所述內(nèi)殼的上部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐，其特征在于，所述外殼包括 上封頭；下封頭；和直筒段，所述直筒段的兩端分別與所述上封頭和下封頭相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐，其特征在于，所述導(dǎo)氣管的下端伸入到所述下殼內(nèi) 的冷卻水液面下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐，其特征在于，所述冷卻器為環(huán)形板，所述冷卻器出水 口為沿所述環(huán)形板周向延伸的環(huán)形扁狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐，其特征在于，所述冷卻器為環(huán)形板，所述冷卻器出水 口的開(kāi)口方向沿水平方向且朝向或偏離所述環(huán)形板的中心軸線(xiàn)定向。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐，其特征在于，所述冷卻器為環(huán)形板，所述冷卻器出水 口的開(kāi)口方向向下傾斜地朝向或偏離所述環(huán)形板的中心軸線(xiàn)定向。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐，其特征在于，所述定位部件包括環(huán)形槽件，所述環(huán)形槽件繞所述外殼出口安裝在所述外殼的內(nèi)底壁上且限定出環(huán)形凹 槽；和環(huán)形插板，所述環(huán)形插板的上端繞所述內(nèi)殼出口安裝在所述內(nèi)殼的外底壁上且所述環(huán) 形插板的下端插入到所述環(huán)形凹槽內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的氣化爐，其特征在于，進(jìn)一步包括冷卻屏，所述 冷卻屏具有冷卻屏通道和分別與所述冷卻屏通道連通的冷卻屏進(jìn)水口和冷卻屏出水口，所 述冷卻屏的上端與所述外殼的外底壁相連且套設(shè)在所述導(dǎo)氣管外面以與所述導(dǎo)氣管限定 出排氣空間，其中所述出氣口與所述排氣空間的上部連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣化爐，其特征在于，所述冷卻屏的下端位于所述下殼內(nèi) 的冷卻水液面下方且所述導(dǎo)氣管的下端位于所述下殼內(nèi)的冷卻水液面上方。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的氣化爐，其特征在于，進(jìn)一步包括冷卻屏，所述 冷卻屏具有冷卻屏通道和分別與所述冷卻屏通道連通的冷卻屏進(jìn)水口和冷卻屏出水口，所 述冷卻屏的上端與所述外殼的外底壁相連且套設(shè)在所述導(dǎo)氣管內(nèi)以與所述導(dǎo)氣管限定出 排氣空間，其中所述出氣口與所述排氣空間的上部連通。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣化爐，其特征在于，所述冷卻屏的下端位于所述下殼內(nèi) 的冷卻水液面上方且所述導(dǎo)氣管的下端位于所述下殼內(nèi)的冷卻水液面下方。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐，其特征在于，所述導(dǎo)氣管的出水口為多個(gè)，所述多 個(gè)出水口形成在所述導(dǎo)氣管的內(nèi)周壁上且沿上下方向和周向上分布。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐，其特征在于，所述冷卻器與所述導(dǎo)氣管一體形成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種氣化爐，包括頂部和底部分別設(shè)有外殼進(jìn)口和外殼出口的外殼；設(shè)置在外殼內(nèi)并與外殼間隔開(kāi)且限定有氣化室的內(nèi)殼，內(nèi)殼由膜式壁構(gòu)成，膜式壁具有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口；噴嘴；限定有與氣化室連通的排渣室、底部設(shè)有排渣口、上部側(cè)壁上設(shè)有出氣口的下殼；繞外殼出口連接到外殼的外底壁上的冷卻器；設(shè)置在外殼的內(nèi)底壁與內(nèi)殼之間的定位部件；和導(dǎo)氣管，導(dǎo)氣管的上端與冷卻器相連且導(dǎo)氣管的下端在排渣室內(nèi)向下延伸。根據(jù)本發(fā)明的氣化爐，可以使用高灰熔點(diǎn)煤作為原料生產(chǎn)氣體，抗氣體沖刷能力強(qiáng)，并且更換方便。
文檔編號(hào)C10J3/84GK102134511SQ20111004469
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者張建勝, 顧大地, 馬宏波 申請(qǐng)人:清華大學(xué)