专利名称：煤粉旋流气流床气化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及工业煤气化炉行业中煤粉气化设备的旋流气流床装置。
背景技术：
目前，国内外工业煤气化行业中，煤粉的气流床气化工艺，非常有发展前景的工艺，是煤气化先进的工艺之一。气流床为直流式，为使煤粉颗粒在气化室内停留足够的时间完成气化过程，通常把形成气流床的流速控制的尽量低，为每秒几米的量级上。为了获得高的气化速度往往提高气化室的压力和温度。特别是压力的提高，给整套煤气化设备的设计、制造环节提出了更高的要求，设备成本大幅度增加。因此研制煤粉旋流气流床气化装置一直是期待解决的科研课题。
本发明的目的是提供一种构思科学新颖、工艺制造容易、能够在常压、高温下实现煤粉高强度、高效率的气化、有利于灰渣的分离、获得含粉尘较少的煤气、有利于粗热煤气的后续处理、提高气流床的流速、加速气化速度、有助于液态融渣的分离、产生较洁静的煤气的煤粉旋流气流床气化装置。
发明内容
本发明的目的是这样实现的整个装置由气化室水冷腔体、气化室内壁、排渣口、煤粉输送管道、气化室风管组成，其特征是在气化室水冷腔体内装气化室内壁，在气化室水冷腔体的预燃烧室端部装煤粉输送管道，在气化室水冷腔体的预燃烧室内部装气化室风管，在气化室水冷腔体下部装排渣口；预燃烧室设置与其内壁相切且与轴向成一定夹角的风口，通过风口进入到燃烧室内的富氧空气的作用下，形成了螺旋运动的流场，该旋流场切向进入到气化室，在气化设计了切向的风口，通过风口进入到气化室的气化剂运动方向，正好与由预燃烧室的流场运动方向相一致，强化并最终形成了气化室的螺旋运动；由于其运动速度远远大于煤粉悬浮所需要的速度，随螺旋运动的流场一起运动；在旋流气流床的作用下，煤焦颗粒以及气化完成后生产的灰渣，做螺旋运动，在离心力的作用下，灰渣被甩在气化室的内壁上，受气化室高温的作用，发生团聚、熔融，最终沉降下来，通过排渣口排出炉外；旋流气流床是螺旋向下运动的，有助于灰渣的分离作用。旋流的流场继续向下运动时，遇到的气化室底的阻碍，流动方向发生变化，通过螺旋的流场的中心向上运动。本发明的要点在于它的结构及原理。其工作原理是煤粉由煤粉输送管道送至预燃烧室，与由风口进入的富氧空气在高温下混合，发生不完全燃烧反应，同时产生螺旋运动的流场，它所产生的高温气体夹带着炽热的未燃焦粒切向进入到气化室。在风口进入的气化剂与来自预燃烧室高温气体夹带着炽热的未燃焦粒，发生混合，二者运动方向一样，形成旋流气流床。旋流气流床的速度可达20～40m/s，焦粒与气化剂混合均匀，并在1～2秒内完成气化过程。气化室内温度高于1400℃，由旋流气化床中分离出的灰渣颗粒，发生团聚、呈融熔状态，沉降，由排渣口排出。煤粉旋流气流床气化装置与现有技术相比具有构思科学新颖、工艺制造容易、能够在常压、高温下实现煤粉高强度、高效率的气化、有利于灰渣的分离、获得含粉尘较少的煤气、有利于粗热煤气的后续处理、提高气流床的流速、加速气化速度、有助于液态融渣的分离、产生较洁静的煤气等优点，将广泛地应用于能源、化工、锅炉等行业中。
本发明的具体结构由以下实施例及其附图给出。
图1是本发明的主视图。
图2是图1的R-R剖面图。
图3是图1的P-P剖面图。
具体实施例方式整个装置由气化室水冷腔体1、气化室内壁2、排渣口3、煤粉输送管道4、气化室风管5组成，在气化室水冷腔体1内装气化室内壁2，在气化室水冷腔体1的预燃烧室端部装煤粉输送管道4，在气化室水冷腔体1的预燃烧室内部装气化室风管5，在气化室水冷腔体1下部装排渣口3。预燃烧室设置与其内壁相切且与轴向成一定夹角的风口，通过风口进入到燃烧室内的富氧空气的作用下，形成了螺旋运动的流场，该旋流场切向进入到气化室，在气化设计了切向的风口，通过风口进入到气化室的气化剂运动方向，正好与由预燃烧室的流场运动方向相一致，强化并最终形成了气化室的螺旋运动；由于其运动速度远远大于煤粉悬浮所需要的速度，随螺旋运动的流场一起运动；在旋流气流床的作用下，煤焦颗粒以及气化完成后生产的灰渣，做螺旋运动，在离心力的作用下，灰渣被甩在气化室的内壁上，受气化室高温的作用，发生团聚、熔融，最终沉降下来，通过排渣口3排出炉外；旋流气流床是螺旋向下运动的，有助于灰渣的分离作用。旋流的流场继续向下运动时，遇到的气化室底的阻碍，流动方向发生变化，通过螺旋的流场的中心向上运动。
权利要求
1.一种煤粉旋流气流床气化装置，整个装置由气化室水冷腔体、气化室内壁、排渣口、煤粉输送管道、气化室风管组成，其特征是在气化室水冷腔体内装气化室内壁，在气化室水冷腔体的预燃烧室端部装煤粉输送管道，在气化室水冷腔体的预燃烧室内部装气化室风管，在气化室水冷腔体下部装排渣口。
2.根据权利要求1所述的一种煤粉旋流气流床气化装置，其特征是预燃烧室设置与其内壁相切且与轴向成一定夹角的风口，通过风口进入到燃烧室内的富氧空气的作用下，形成了螺旋运动的流场，该旋流场切向进入到气化室，在气化设计了切向的风口，通过风口进入到气化室的气化剂运动方向，正好与由预燃烧室的流场运动方向相一致，强化并最终形成了气化室的螺旋运动；由于其运动速度远远大于煤粉悬浮所需要的速度，随螺旋运动的流场一起运动；在旋流气流床的作用下，煤焦颗粒以及气化完成后生产的灰渣，做螺旋运动，在离心力的作用下，灰渣被甩在气化室的内壁上，受气化室高温的作用，发生团聚、熔融，最终沉降下来，通过排渣口排出炉外；旋流气流床是螺旋向下运动的，有助于灰渣的分离作用。旋流的流场继续向下运动时，遇到的气化室底的阻碍，流动方向发生变化，通过螺旋的流场的中心向上运动。
全文摘要
一种应用于工业煤气化行业中的煤粉旋流气流床气化装置，整个装置由气化室水冷腔体、气化室内壁、排渣口、煤粉输送管道、气化室风管组成，在气化室水冷腔体内装气化室内壁，在气化室水冷腔体的预燃烧室端部装煤粉输送管道，在气化室水冷腔体的预燃烧室内部装气化室风管，在气化室水冷腔体下部装排渣口。该装置具有构思科学新颖、工艺制造容易、能够在常压、高温下实现煤粉高强度、高效率的气化、有利于灰渣的分离、获得含粉尘较少的煤气、有利于粗热煤气的后续处理、提高气流床的流速、加速气化速度、有助于液态融渣的分离、产生较洁静的煤气。
文档编号C10J3/56GK1850950SQ20061004659
公开日2006年10月25日 申请日期2006年5月18日 优先权日2006年5月18日
发明者王庆顺, 李桂莲, 郑贵和 申请人:艾佩克斯科技(沈阳)有限公司