本實(shí)用新型涉及煤氣化裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠回收氣化爐中煤燃燒產(chǎn)物所含顯熱的帶廢鍋的煤氣化裝置。
背景技術(shù)：
目前，煤氣化裝置中，含碳物質(zhì)和氧氣在氣化爐中燃燒后產(chǎn)生高溫煤氣，高溫煤氣從氣化室出來后采用直接進(jìn)入激冷室，通過激冷的方式對(duì)高溫煤氣進(jìn)行冷卻處理，由于煤氣溫度一般在煤的灰熔點(diǎn)以上(1300～1700℃)，所以需要大量的激冷水去冷卻，從能量利用角度出發(fā)，高溫煤氣直接激冷的方式，不能充分的回收熱量，造成能量的浪費(fèi)，能量利用不合理、熱效率低等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶廢鍋的煤氣化裝置，用以解決現(xiàn)有的煤氣化裝置在生產(chǎn)煤氣的過程中，存在能量浪費(fèi)，能量利用不合理，熱效率低的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種帶廢鍋的煤氣化裝置，所述煤氣化系統(tǒng)包括：氣化爐、洗氣塔、汽包、粗渣處理裝置以及灰水處理裝置，其中，所述氣化爐包括氣化室、輻射廢鍋以及激冷室，該氣化爐具有一內(nèi)殼以及套置在該內(nèi)殼外側(cè)的外殼，所述氣化室設(shè)在該內(nèi)殼的上部，該氣化室與設(shè)在該內(nèi)殼中部的輻射廢鍋連接，所述輻射廢鍋與設(shè)置在該外殼下部的激冷室連接；
所述輻射廢鍋分別通過鍋爐水進(jìn)口和鍋爐水出口與所述汽包連接；
所述激冷室通過粗煤氣出口與所述洗氣塔連接，所述激冷室還分別與所述粗渣處理裝置、所述灰水處理裝置連接；
所述灰水處理裝置與所述洗氣塔連接。
所述外殼和所述內(nèi)殼之間對(duì)應(yīng)于氣化室位置處設(shè)有膜式水冷壁。
所述膜式水冷壁和所述外殼上段同軸且間隔設(shè)置。
所述氣化室內(nèi)含碳物質(zhì)與氧氣的氣化反應(yīng)后的溫度為1100℃～2000℃。
所述氣化室的上端設(shè)有燒嘴。
所述洗氣塔通過所述激冷水泵與所述激冷室連接。
所述洗氣塔通過所述高壓水泵與所述灰水處理裝置連接。
所述輻射廢鍋內(nèi)還設(shè)有蒸汽過熱器。
本實(shí)用新型方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：
本實(shí)用新型的帶廢鍋的煤氣化裝置的氣化室、輻射廢鍋和激冷室采用一體化設(shè)置，降低了設(shè)備的制造成本；本實(shí)用新型在氣化室和激冷室之間設(shè)置了輻射廢鍋，輻射廢鍋可以充分吸收從氣化室出來的高溫煤氣的熱量，提高了熱煤氣效率，提高能量利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。高溫煤氣從氣化室出來后，經(jīng)過輻射廢鍋降溫冷卻，釋放的熱量被輻射鍋爐水吸收，并產(chǎn)生高壓蒸氣，從輻射廢鍋出來的粗煤氣經(jīng)過激冷室降溫除塵后，夾帶部分水蒸氣和細(xì)灰進(jìn)入洗氣塔進(jìn)行洗滌、除塵，洗滌后的粗煤氣輸送到氣化界區(qū)供后工段使用，該煤氣化系統(tǒng)將煤氣化過程中煤氣的顯熱大部分回收，并產(chǎn)生高品位飽和蒸氣，使能量利用更充分，提高了能量利用率。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施方式的帶廢鍋的煤氣化裝置的框圖。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
如附圖1所示，本實(shí)用新型的帶廢鍋的煤氣化裝置包括：汽包6、粗渣處理裝置5、灰水處理裝置8、用于產(chǎn)生高溫煤氣、進(jìn)行熱量回收的氣化爐以及用于粗煤氣洗滌的洗氣塔7，其中，氣化爐包括氣化室2、輻射廢鍋3以及激冷室4，氣化室2、輻射廢鍋3以及激冷室4為一體化設(shè)計(jì)，氣化爐主要用于含碳物質(zhì)的燃燒氣化產(chǎn)生高溫煤氣以及能量回收，該氣化爐具有一內(nèi)殼以及套置在該內(nèi)殼外側(cè)的外殼，氣化室2設(shè)在該內(nèi)殼的上部，該氣化室2與設(shè)在該內(nèi)殼中部的輻射廢鍋3連接，輻射廢鍋3與設(shè)置在該外殼下部的激冷室4連接；輻射廢鍋3分別通過鍋爐水進(jìn)口和鍋爐水出口與汽包6連接；激冷室4分別與粗渣處理裝置5、洗氣塔7、灰水處理裝置8連接；灰水處理裝置8與洗氣塔7連接。本實(shí)用新型的帶廢鍋的煤氣化裝置中，將輻射廢鍋3與氣化室2、激冷室4一體化設(shè)計(jì)，避免了中間過程熱量的損失，大大節(jié)省了設(shè)備的投資，降低了設(shè)備制造成本，提高了輻射廢鍋3吸收粗煤氣中的高溫?zé)崃浚岣吡四芰康睦寐?，高溫粗煤氣?jīng)過輻射廢鍋3進(jìn)行熱量交換后進(jìn)入激冷室4，在激冷室4中進(jìn)一步的冷卻后，進(jìn)入洗氣塔7，經(jīng)過洗氣塔7洗滌后的粗煤氣含有少量的水蒸氣，可供后工段利用，粗煤氣中的熱量利用更充分、更合理。
具體的，氣化室2位于氣化爐內(nèi)殼的上部，氣化室2的上端設(shè)有燒嘴1，原料和氧氣通過燒嘴1進(jìn)入氣化室2，在氣化室2內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，氣化室2的下端設(shè)有出口，燃燒后產(chǎn)生的高溫煤氣通過氣化室2出口進(jìn)入輻射廢鍋3。氣化室2采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，氣化室2的膜式水冷壁和氣化爐外殼之間有一定的間隙，該膜式水冷壁和氣化爐的上段外殼同軸且間隔開設(shè)置，方便后期對(duì)氣化爐的修理，水冷壁的管內(nèi)通入鍋爐水起到保護(hù)作用。含碳物質(zhì)和氧氣在氣化室中發(fā)生氣化反應(yīng)生成高溫煤氣，高溫煤氣的溫度一般可達(dá)1100℃～2000℃，從氣化室2出來的高溫煤氣和灰渣一起通過輻射廢鍋進(jìn)行換熱。作為可變換的實(shí)施方式，內(nèi)殼外側(cè)還可采用耐火磚隔熱，通過耐火磚阻止熱量傳遞到氣化爐的外殼，從而對(duì)外殼起到保護(hù)作用。
其中，輻射廢鍋3采用膜式水冷壁，該膜式水冷壁和氣化爐的上段外殼同軸且間隔開設(shè)置，膜式水冷壁內(nèi)還設(shè)有一部分水冷屏，水冷壁和水冷屏管內(nèi)通入鍋爐水，通過汽包6產(chǎn)生飽和蒸氣。輻射廢鍋3內(nèi)的鍋爐水采用自然循環(huán)運(yùn)行方式。輻射廢鍋3上設(shè)有粗煤氣進(jìn)口、粗煤氣出口、鍋爐水進(jìn)口和汽液混合物出口，輻射廢鍋3的粗煤氣進(jìn)口與氣化室2出口連接，輻射廢鍋3的粗煤氣出口與激冷室4的粗煤氣進(jìn)口連接，輻射廢鍋3的鍋爐水進(jìn)口和氣液混合物出口分別與汽包6連接，從汽包排出的高壓蒸汽可進(jìn)一步利用。
較佳的，輻射廢鍋3還包括蒸汽過熱器，蒸汽過熱器和輻射廢鍋3為一體化設(shè)計(jì)，輻射廢鍋3產(chǎn)生的蒸汽可以全部或部分在蒸汽過熱器中過熱。高溫煤氣和灰渣一起通過輻射廢鍋3換熱后，高溫煤氣和灰渣進(jìn)入激冷室4，在激冷室4進(jìn)行激冷，灰渣在水流和重力的作用下進(jìn)入激冷室4下部，高溫煤氣經(jīng)過激冷后排出氣化爐進(jìn)入洗氣塔7。
輻射廢鍋3的下部為激冷室4，激冷室4設(shè)有粗煤氣進(jìn)口、粗煤氣出口、激冷水進(jìn)口、灰水出口和粗渣出口。激冷室4通過激冷水泵9與洗氣塔7連接，激冷室4的粗煤氣進(jìn)口與輻射廢鍋3的粗煤氣出口相連接，激冷室4的粗渣出口與粗渣處理裝置5連接，粗渣處理裝置5用于氣化爐粗渣的回收和分離。激冷室4的灰水出口與灰水處理裝置5連接，激冷室4的粗煤氣出口、激冷水進(jìn)口與洗氣塔7連接，激冷室4的激冷水來自洗氣塔7或者來自灰水處理裝置8。激冷室4通過水浴對(duì)高溫煤氣進(jìn)行冷卻后得到粗煤氣，粗煤氣中較大的灰渣直接通過水浴降溫，經(jīng)過激冷室4的粗煤氣夾帶水蒸氣和部分細(xì)灰進(jìn)入洗氣塔7進(jìn)行洗滌。從洗氣塔7排出的粗煤氣的溫度一般為300℃以下，排出洗氣塔7的粗煤氣含有一定的水蒸氣和少量的細(xì)灰。
從洗氣塔7或激冷室4排出的灰水進(jìn)入灰水處理裝置8，灰水處理裝置8對(duì)氣化爐和洗氣塔7中排出的灰水的熱量的進(jìn)行回收和細(xì)灰分離，灰水處理裝置8的灰水進(jìn)口與洗氣塔7的灰水出口連接，從激冷室4出來的夾帶細(xì)灰的粗煤氣被洗氣塔7中的工藝?yán)淠汉透邏夯宜?0過來的灰水洗滌，洗氣塔7的冷卻粗煤氣的灰水進(jìn)入灰水處理裝置8，經(jīng)過灰水處理裝置8的處理，細(xì)灰被逐步濃縮、過濾收集脫除，得到較為澄清干凈的灰水，灰水處理裝置8的灰水出口通過高壓水泵10與洗氣塔7連接，澄清干凈的灰水可再次被高壓灰水泵10送回洗氣塔7循環(huán)利用。
本實(shí)用新型的帶廢鍋的煤氣化裝置的氣化室、輻射廢鍋和激冷室采用一體化設(shè)置，降低了設(shè)備的制造成本，該煤氣化系統(tǒng)可提高熱煤氣效率，提高能量利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。粗煤氣從氣化室出來后，經(jīng)過輻射廢鍋降溫冷卻，釋放的熱量被輻射鍋爐水吸收，并產(chǎn)生高壓蒸氣，從輻射廢鍋出來的高溫煤氣經(jīng)過激冷室降溫除塵后，夾帶部分水蒸氣和細(xì)灰進(jìn)入洗氣塔進(jìn)行洗滌、除塵，洗滌后的粗煤氣輸送到氣化界區(qū)供后工段使用，本實(shí)用新型帶廢鍋的煤氣化裝置將煤氣化過程中煤氣的顯熱大部分回收。
現(xiàn)有的煤氣化裝置中，對(duì)于產(chǎn)氣量為100000Nm3/h(CO+H2)的氣化裝置，氣化灰熔點(diǎn)1300℃的煤，采用傳統(tǒng)直接用水激冷的方式，將粗煤氣激冷至200℃左右，需要激冷水量400t/h，氣化裝置不產(chǎn)生蒸汽，粗煤氣中所含熱量一部分被煤氣帶走，另一部分被激冷水量帶走。采用本實(shí)用新型的帶廢鍋的煤氣化裝置，同樣的氣量和煤，通過輻射廢鍋將粗煤氣溫度降至700℃，可以副產(chǎn)10.0Mpa的高壓蒸汽70噸，激冷水量只需要120噸，氣化爐粗煤氣中所含熱量一部分被煤氣帶走，另一部分被激冷水量帶走，還有一部分被副產(chǎn)的蒸汽帶走，其中煤氣和激冷水帶走的熱量比傳統(tǒng)方式減少，并產(chǎn)生高品位飽和蒸氣，使能量利用更充分，提高了能量利用率。
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳盡的描述，但在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本實(shí)用新型精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。