12.4 GSP气化炉的结构
GSP气化炉分为上下两个部分,上部为反应室,下部为激冷室。反应室为由水冷壁围成的圆柱形空间。其上部为烧嘴,下部为排渣口。气化炉的结构见图12-3。
图12-3 GSP工艺气化炉结构
12.4.1 水冷壁
水冷壁是一个多层组成,包括液体熔渣、固体熔渣、屏壁、填充物、齿形蛇管卷、加压冷却水管。水冷壁的主要作用是抵抗1350~1750℃高温及熔渣的侵蚀。在气化过程中,产生的熔渣被烧嘴以小渣滴的形式甩至水冷壁,然后在水冷壁上形成一个固化熔渣层。由于所形成的渣层保护,水冷壁的表面温度小于500℃。再经过13mm厚的屏壁和填充物,温度降低到270℃左右,加压冷却水的温度为250℃左右。冷壁气化炉体的优点是外层壳体、内壁的温度比较低(<250℃)不容易损坏。图12-4为GSP加压气流床气化炉水冷壁的结构简图。
图12-4 GSP工艺气化炉的水冷壁结构
12.4.2 烧嘴
GSP气化炉采用组合式气化烧嘴,该烧嘴由配有火焰检测器的点火烧嘴和生产烧嘴所组成,放置在气化炉的顶部。GSP是一种内冷式多通道的多用途烧嘴,烧嘴主体材料不锈钢,顶端材料为镍基合金钢。烧嘴共有6层通道,如图12-5所示。进料气体和原料物料共分内中外三层。烧嘴外层是主燃料(三个进口),例如煤粉;中层是氧气和高压蒸汽;内层进料为燃料气,作为持续点火用。
图12-5 GSP工艺气化炉烧嘴的结构
该烧嘴还配有闭路循环水冷却系统,包括缓冲罐、冷却器和循环泵等。为安全起见,该冷却系统的循环水压高于气化炉的操作压力。冷却水也有三层。分别在物料的内中、中外层之间和外层之外。
12.4.3 激冷室
激冷室是一个上部圆形筒体和下部缩小的空腔。热粗煤气和液体熔渣、固体熔渣从气化室出来,经过一个喇叭口的排渣口进入激冷室。喇叭口的下端是一个环行水管,激冷水由此喷出,煤气骤冷至220℃。熔渣被冷却后固化成玻璃状的渣粒落入水浴中,排入渣锁斗,粗煤气由激冷室中部引出,洗涤水和熔渣从底部排出。