鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程

1、鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程 第四节 鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程 4.第三代加压气化炉 第三代加压气化炉是在第二代炉型上的改进，其型号为mark-，是目前世界上使用最为广泛的一种炉型。其内径为3.8m，外径4.128m，炉体高为12.5m，气化炉操作压力为3.05mpa。该炉生产能力高，炉内设有搅拌装置，可气化强黏结性烟煤外的大部分煤种。第三代加压气化炉如图4-3-21所示。 煤液压大齿轮上有孔4562循环水3粗煤气78121-煤箱 ;2-上部传动装置;3-喷冷器;4-群板 ;5-布煤气;6-搅拌器;7-炉体;8-卢箅;9-炉箅传动装置；10-灰箱;11-刮刀;12-保护板;水蒸汽和

2、氧气10 图4-3-21 第三代加压气化炉 为了气化有一定黏结性的煤种，第三代气化炉在炉内上部设置了布煤器与搅拌器，它们安装在同一空心转轴上，其转速根据气化用煤的黏结性及气化炉生产负荷来调整，一般为1020r/h，从煤锁加入的煤通过布煤器上的两个布煤孔进入炉膛内，平均每转布煤1520mm厚，从煤锁下料口到煤锁之间的空间，约能储存0.5h气化炉用煤量，以缓冲煤锁在间歇充、泄压加煤过程中的气化炉连续供煤。 在炉内，搅拌器安装在布煤器的下面，其搅拌桨叶一般设有上、下两片桨叶。桨叶深入到煤层里的位置与煤的结焦性能有关，其位置深入到气化炉的干 馏层，以破除干馏层形成的焦块。桨叶的材质采用耐热钢，其表面堆

3、焊硬质合金，以提高桨叶的耐磨性能。桨叶和搅拌器、布煤器都为壳体结构，外供锅炉给水通过搅拌器、布煤器，最后从空心轴内中心管，首先进入搅拌器最下底的桨叶进行冷却，然后再依次通过冷却上桨叶、布煤器，最后从空心轴与中心管间的空间返回夹套形成水循环。该锅炉水的冷却循环对布煤搅拌器的正常运行非常重要。因为搅拌桨叶处于高温区工作，水的冷却循环不正常将会使搅拌器及桨叶超温烧坏造成漏水，从而造成气化炉运行中断。 该炉型也可用于气化不黏结性煤种。此时，不安装布煤搅拌器，整个气化炉上部传动机构取消，只保留煤锁下料口到炉膛的储煤空间，结构简单。 炉篦分为五层，从下到上逐层叠合固定在底座上，顶盖呈锥形，炉篦材质选用耐热

4、、耐磨的铬锰合金钢铸造。最底层炉炉篦的下面设有三个灰刮刀安装口，灰刮刀的安装数量由气化原料煤的灰分含量来决定，灰分含量较少时安装12把刮刀，灰分含量较高时安装3把刮刀。支承炉篦的止推轴承体上开有注油孔，由外部高压注油泵通过油管注入止推轴承面进行润滑。该润滑油为耐高温的过热缸油。炉篦的传动采用液压电动机（采用变频电动机）传动。液压传动具有调速方便，结构简单，工作平稳等优点。但为液压传动提供动力的液压泵系统设备较多，故障点增多，由于气化炉直径较大。为使炉篦受力均匀，采用两台电动机对称布置。 l 鲁奇液态气化炉是传统固态排渣气化炉的进一部发展，其特点是气化温度高，气化后灰渣呈溶融态排出，因而使气化炉

5、的热效率与单炉的生产能力提高，煤气的成本降低。液态排渣鲁奇炉如图4-3-22所示。 123456蒸气+氧气+煤粉71-煤箱; 2-上部传动装置;3-喷冷器;4-布煤气;5-搅拌器; 6-炉体; 7-喷嘴; 8-排渣口;9-熔渣急冷箱;10-灰箱;进口8溢流水9进口10 图4-3-22 大型液态排渣实验炉 该炉气化压力为2.03.0mpa，气化炉上部设有布煤搅拌器，可气化加强黏结性的烟煤。气化剂（水蒸汽+氧气）由气化炉下部喷嘴喷入，气化时，灰渣在高于煤灰熔点(t2)温度下呈熔融状态排出，熔渣快速通过气化炉底部出渣口流入急冷器，在此被水急冷而成固态炉渣，然后通过灰锁排出。 液态排渣气化炉有以下特点

6、： (1)由于液态排渣气化剂的汽氧比远低于固态排渣，所以气化层的反应温度高，碳的转化率增大，煤气中的可燃成分增加，气化效率高，煤气中的co含 量较高，有利于生成l (5)液态排渣气化炉体材料在高温下的耐磨、耐腐蚀性能要求高。在高温、高压下如何有效的控制熔渣的排出等问题是液态排渣的技术关键，尚需要进一步研究。 二、加压气化炉及附属设备构造 1.炉体 (1)筒体 加压气化炉的炉体不论何种炉型均是一个双层筒体结构的反应器。其外筒体承受高压，一般设计压力3.6mpa；温度260；内筒体承受低压，即气化剂与煤气通过炉内料层的阻力，一般设计压力为0.25mpa(外压)，温度310。内、外筒体的间距一般为4

7、0100mm，其中充满锅炉水，以吸收气化反应传给内筒的热量产生蒸汽，经气液分离后并入气化剂中。这种内、外筒结构的目的在于尽管炉内各层的温度不一，但内筒体由于有锅炉水的冷却，基本保持在锅炉水在该操作压力下的蒸发温度，不会因过热而损坏。由于内外筒体受热后的膨胀量不尽相同，一般内筒设有补偿装置。夹套蒸汽的分离也分为内分离或外置汽包分离，如图4-3-23所示。 第一、第二代气化炉一般外设有汽包，第三代气化炉以后不再设有汽包，而利用夹套上部空间进行分离。 分离器汽包（a）内置汽包（b）外置汽包 图4-3-23 外置汽包与内置汽包 (2)搅拌与布煤器 根据气化煤种的不同，在气化不黏结煤时炉内不设搅拌器，在气化自由膨胀指数大于1的煤种时要设搅拌器，以破除干馏层的焦块。一般在设置搅拌器的同时也设置转动的布煤器，它们连接为一体。由设在炉外的传动电动机带动。煤分布器与搅拌器的结构示意图见图4-3-24。煤分布器的高度为300400mm。直径为2.6m，由三块组成，以燕尾槽形式搭接，在圆盘上对称开有两个扇形孔，煤在刮刀作用下经两个扇形孔均匀地分布在炉内，搅拌器与布煤器通过空心联接，设在布煤器的下部，一般设有上、下两个桨叶。桨叶的断面形状为中空的三角形，桨叶有三个倾角，其中=25，