一种改性PMC及生物质燃料气化装置的制作方法

本发明涉及煤气化设备，具体涉及一种改性pmc及生物质燃料气化装置。

背景技术：

1、煤气化是煤炭清洁高效转化的核心工艺，也是现代煤化工、分布式能源供给产业链中的关键单元技术；固体燃料气化装置可在炉内形成局部氧化、还原分区的反应环境，使煤粉、改性pmc（一种成型煤基复合固体燃料，以煤粉为基底，复配生物质炭颗粒并添加脱硫、催化改性助剂加工而成）、农林废弃物预处理生物质粉体等多种含碳固体原料，与氧气、水蒸气等气化剂同步发生热解、氧化放热、还原吸热多重耦合反应，转化得到以一氧化碳、氢气、甲烷为主要组分的粗合成气；所得合成气既可作为基础原料用于甲醇、乙二醇、合成氨等大宗化工产品生产，也可净化后送入燃气轮机开展联合循环发电，还可经变换提纯后制取高纯氢气服务于氢能产业，适配化工制造、热电联产、工业供热等多元应用场景，市场应用范围广阔。

2、现有装置配套的工艺烧嘴运行工况恶劣，气化过程中高温火焰持续直接冲刷烧嘴头部，头部冷却换热条件较差；同时烧嘴结构对生物质熔融灰渣工况敏感性高，长期承受高温载荷易发生头部变形、局部烧损失效，烧嘴损坏后需频繁停机拆解更换，大幅缩短装置连续运行周期，显著增加设备运维的人工与配件成本。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种改性pmc及生物质燃料气化装置，以解决现有工艺烧嘴易烧损、使用寿命短，装置连续运行周期短、运维成本高的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改性pmc及生物质燃料气化装置，包括气化炉壳体；

3、合成气出口，设置于所述气化炉壳体的顶端中部；

4、工艺烧嘴，设置于所述气化炉壳体的内部下侧；

5、高压风室，设置于所述气化炉壳体的外壁下部，且高压风室的出风端通过管道与工艺烧嘴连通；

6、所述工艺烧嘴包括排渣口、一次雾化管、两根二次雾化管和煤粉喷管，所述排渣口连通于气化炉壳体底端中部，所述一次雾化管和两根二次雾化管均设置于气化炉壳体的内壁下侧，且一次雾化管位于两根二次雾化管的下方，所述一次雾化管和两根二次雾化管通过外接管道连通气化炉壳体与高压风室，所述煤粉喷管设置于排渣口的内部，且煤粉喷管的顶端贯穿一次雾化管的中部。

7、进一步地，所述工艺烧嘴还包括煤粉雾化片和辅助风口，所述煤粉雾化片安装于煤粉喷管的出口端，所述辅助风口设置于排渣口的外壁且相互连通。

8、进一步地，所述高压风室的外壁设置有两个进风管，所述高压风室的出风端设置有防护套，所述防护套的内部设置有旋转风口。

9、进一步地，所述气化炉壳体的内部从上往下依次分为气化室、雾化室和出渣室，所述气化室的向火面通过抓钉锚固碳化硅浇注料形成耐磨耐火衬里，所述工艺烧嘴设置于雾化室的内部，所述出渣室采用特定比例的缩口设计。

10、进一步地，所述气化炉壳体的内壁整体浇筑有浇筑层，所述耐磨耐火衬里贴合布置于气化室向火面的浇筑层内侧，所述气化炉壳体的外壁一侧设置有点火口，所述气化炉壳体的外壁另一侧设置有火检口。

11、进一步地，所述高压风室、两个进风管、防护套以及旋转风口均布置于助燃燃烧室内部。

12、进一步地，所述气化炉壳体内的高温合成气通过合成气出口喷出，并通过与合成气出口连通的回流管道送至工艺烧嘴。

13、进一步地，所述点火口和火检口均设置于雾化室处。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、（1）本发明将高压风室布置在气化炉壳体外壁下部并通过管道连通工艺烧嘴，一次雾化管设于两根二次雾化管下方形成多级旋流雾化风场，配合煤粉雾化片撕裂弥散燃料，旋转风口向助燃燃烧室内补充增氧气流，实现燃料与气化剂均匀混合，提升气化效率；高压风室分出多路气流，多级气流耦合形成保护风环屏障隔绝高温火焰，减少熔融灰渣对烧嘴头部冲刷侵蚀，改善头部换热条件，降低高温载荷引发的变形烧损，延长烧嘴使用寿命，减少停机拆解更换频次，拉长装置连续运行周期，有效降低运维人工与配件损耗成本。

16、（2）本发明通过将气化炉壳体内部依次设置为气化室、雾化室和出渣室，并在气化室向火面利用抓钉锚固碳化硅浇注料形成耐磨耐火衬里，同时在壳体内壁整体浇筑浇筑层并将耐磨耐火衬里贴合布置于浇筑层内侧，构成双层复合衬里结构，有效提升了气化室向火面的抗渣侵蚀能力和抗热震稳定性；出渣室采用缩口结构使液态渣被高速气流分离后落入出渣室冷却，配合合成气出口经回流管道将高温合成气回送至工艺烧嘴，实现了热量回用，有效降低了外供热源消耗。

1.一种改性pmc及生物质燃料气化装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种改性pmc及生物质燃料气化装置，其特征在于，所述工艺烧嘴（6）还包括煤粉雾化片（15）和辅助风口（16），所述煤粉雾化片（15）安装于煤粉喷管（14）的出口端，所述辅助风口（16）设置于排渣口（10）的外壁且相互连通。

3.根据权利要求1所述的一种改性pmc及生物质燃料气化装置，其特征在于，所述高压风室（11）的外壁设置有两个进风管（17），所述高压风室（11）的出风端设置有防护套（18），所述防护套（18）的内部设置有旋转风口（19）。

4.根据权利要求1所述的一种改性pmc及生物质燃料气化装置，其特征在于，所述气化炉壳体（1）的内部从上往下依次分为气化室（2）、雾化室（3）和出渣室（4），所述气化室（2）的向火面通过抓钉锚固碳化硅浇注料形成耐磨耐火衬里，所述工艺烧嘴（6）设置于雾化室（3）的内部，所述出渣室（4）采用特定比例的缩口设计。

5.根据权利要求4所述的一种改性pmc及生物质燃料气化装置，其特征在于，所述气化炉壳体（1）的内壁整体浇筑有浇筑层（7），所述耐磨耐火衬里贴合布置于气化室（2）向火面的浇筑层（7）内侧，所述气化炉壳体（1）的外壁一侧设置有点火口（8），所述气化炉壳体（1）的外壁另一侧设置有火检口（9）。

6.根据权利要求1所述的一种改性pmc及生物质燃料气化装置，其特征在于，所述高压风室（11）、两个进风管（17）、防护套（18）以及旋转风口（19）均布置于助燃燃烧室内部。

7.根据权利要求1所述的一种改性pmc及生物质燃料气化装置，其特征在于，所述气化炉壳体（1）内的高温合成气通过合成气出口（5）喷出，并通过与合成气出口（5）连通的回流管道送至工艺烧嘴（6）。

8.根据权利要求5所述的一种改性pmc及生物质燃料气化装置，其特征在于，所述点火口（8）和火检口（9）均设置于雾化室（3）处。