申请日2016.04.18
公开(公告)日2016.11.16
IPC分类号C10B39/06; C10J3/20
摘要
本实用新型公开了一种焦化污水熄焦水煤气炉。所述焦化污水熄焦水煤气炉包括炉本体、设置于炉本体顶部的红焦炭入口、以及设置于所述炉本体底部的冷焦炭出口，炉本体内部自上而下包括预存段、水煤气反应段、水蒸汽过热段和污水汽化蒸发段;还包括：若干气化剂入口，设置于预存段外壁上，用于向预存段内通入气化剂，以便与从红焦炭入口下落的红焦炭进行燃烧氧化反应;污水入口，设置于污水汽化蒸发段外壁上，用于向污水汽化蒸发段内通入焦化污水并与下落的焦炭进行热量交换生成水蒸汽，上升并在水煤气反应段内发生水煤气反应。充分利用了红焦炭冷却过程中红焦炭热量，处理了焦化污水，使焦化污水吸热气化的水蒸气转变成水煤气。
权利要求书
1.一种焦化污水熄焦水煤气炉，包括炉本体(1)、设置于所述炉本体(1)顶部的红焦炭入口(4)、以及设置于所述炉本体(1)底部的冷焦炭出口(5)，
其特征在于，所述炉本体(1)内部自上而下包括预存段、水煤气反应段、水蒸汽过热段和污水汽化蒸发段;
所述焦化污水熄焦水煤气炉还包括：
若干气化剂入口(7)，设置于所述预存段外壁上，用于向所述预存段内通入气化剂，以便与从所述红焦炭入口(4)下落的红焦炭进行燃烧氧化反应;
污水入口(6)，设置于所述污水汽化蒸发段外壁上，用于向所述污水汽化蒸发段内通入焦化污水并与下落的焦炭进行热量交换生成水蒸汽，上升的水蒸气经过所述水蒸汽过热段，在所述水煤气反应段内发生水煤气反应。
2.根据权利要求1所述的焦化污水熄焦水煤气炉，其特征在于，所述水煤气反应段上部还设置有水煤气出口(8)。
3.根据权利要求1或2所述的焦化污水熄焦水煤气炉，其特征在于，若干所述气化剂入口(7)沿所述炉本体(1)径向设置在所述预存段外壁上。
4.根据权利要求3所述的焦化污水熄焦水煤气炉，其特征在于，所述气化剂入口(7)朝向所述预存段内部的一端设置有喷射烧嘴器，用以向所述预存段内部的红焦炭表面喷射气化剂。
5.根据权利要求1、2或4所述的焦化污水熄焦水煤气炉，其特征在于，还包括，
装入装置(2)，与红焦炭入口(4)相连通，用以将红焦炭经所述红焦炭入口(4)装入所述炉本体(1)中的预存段内。
6.根据权利要求5所述的焦化污水熄焦水煤气炉，其特征在于，还设置有，
排出装置(3)，与冷焦炭出口(5)相连通，用以将冷焦炭经所述冷焦炭出口(5)排出到所述炉本体(1)外。
7.根据权利要求6所述的焦化污水熄焦水煤气炉，其特征在于，所述排出装置(3)为叶轮给料机或震动给料机。
说明书
一种污水熄焦水煤气炉
技术领域
本实用新型属于节能环保技术领域，具体涉及一种污水熄焦水煤气炉。
背景技术
焦炭是钢铁工业的重要原料，从焦炉推出的高温焦炭(红焦炭)需要在短时间内降温，即熄焦。红焦炭中蕴藏着大量的热能，如果能够回收利用则可同时做到节能减排。迄今主要以开放系统中的洒水降温的湿法熄焦为主，该法虽设备简单，熄焦速度快，但损失了红焦炭所带的大量的热能，还会造成环境污染。另外，用氮气冷却红焦炭进行发电的干熄焦技术也比较多地应用到了工业实践中，在回收能源与减少污染物排放方面发挥了积极的作用。但氮气冷却干熄焦法的设备投资和运行成本均比较高，给企业的经营带来了比较重的成本负担，制约着干熄焦技术的广泛普及。
现有技术中也公开过分段对焦炭进行冷却的装置，如中国专利文献CN 101705101A公开了一种焦炭冷却装置及方法。该焦炭冷却装置含有预存段、气化冷却段、过渡段、物理冷却段和排料段，而且其上部预存段与气化冷却段由气化气捕集通道连通，中部过渡段与物理冷却段由高温冷却剂捕集通道连通。该装置将蒸汽通入气化冷却段，利用水煤气气化反应吸收焦炭大部分热量，生产更多的水煤气，另外将焦炉煤气通入物理冷却段，循环焦炉煤气与热焦炭换热使高温焦炭冷却，一方面保证水煤气的纯度，另一方面达到焦炭部分脱硫冷却的目的。
但是，上述专利文献所公开的技术方案存在如下问题：1)直接在气化冷却段通入蒸汽与高温焦炭发生水煤气反应，因为水煤气反应是吸热反应，随着反应进行焦炭温度逐渐降低，以至于水煤气反应因焦炭温度低而终止反应，同时蒸汽也得不到充分利用;2)需要额外增加能量先将水变成蒸汽，再通入上述专利文献的气化冷却段，增加了成本和能耗。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中红焦炭冷却过程中红焦炭热量以及蒸汽利用不充分的技术问题，进而提供了一种红焦炭热量以及蒸汽利用率高的污水熄焦水煤气炉。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
本实用新型所提供的污水熄焦水煤气炉，包括炉本体、设置于所述炉本体顶部的红焦炭入口、以及设置于所述炉本体底部的冷焦炭出口，
所述炉本体内部自上而下包括预存段、水煤气反应段、水蒸汽过热段和污水汽化蒸发段;
所述焦化污水熄焦水煤气炉还包括：
若干气化剂入口，设置于所述预存段外壁上，用于向所述预存段内通入气化剂，以便与从所述红焦炭入口下落的红焦炭进行燃烧氧化反应;
污水入口，设置于所述污水汽化蒸发段外壁上，用于向所述污水汽化蒸发段内通入焦化污水并与下落的焦炭进行热量交换生成水蒸汽，上升的水蒸气经过所述水蒸汽过热段，在所述水煤气反应段内发生水煤气反应。
所述水煤气反应段上部还设置有水煤气出口。
若干所述气化剂入口沿所述炉本体径向设置在所述预存段外壁上。
进一步地，所述气化剂入口朝向所述预存段内部的一端设置有喷射烧嘴器，用以向所述预存段内部的红焦炭表面喷射气化剂。
所述污水熄焦水煤气炉中，还包括，
装入装置，与红焦炭入口相连通，用以将红焦炭经所述红焦炭入口装入所述炉本体中的预存段内。
所述污水熄焦水煤气炉中，还设置有，
排出装置，其与冷焦炭出口相连通，用以将冷焦炭经所述冷焦炭出口排出到所述炉本体外。
进一步地，所述排出装置为叶轮给料机或震动给料机。
所述气化剂为纯氧和/或空气，或，纯氧和/或空气，与水蒸气的混合物。
本实用新型技术方案，具有如下优点：
1)本实用新型实施例所提供的污水熄焦水煤气炉，通过在炉本体内部自上而下设置预存段、水煤气反应段、水蒸汽过热段和污水汽化蒸发段，并通过向预存段内通入气化剂使部分红焦炭发生燃烧，提高红焦炭的温度，利于后续与水蒸汽在水煤气反应段内发生水煤气反应，完全转化成水煤气;通过向污水汽化蒸发段内通入焦化污水，利用水煤气反应后的低温焦炭的热量，使焦化污水气化形成水蒸气，并上升在水煤气反应段内发生水煤气反应，充分利用了红焦炭冷却过程中红焦炭热量，同时也处理了焦化污水，使焦化污水吸热气化的水蒸气转变成水煤气。
2)本实用新型实施例所提供的污水熄焦水煤气炉，通过在水煤气反应段上部设置有水煤气出口，使整个反应产生的水煤气通过上述水煤气出口引出至炉本体外部，作为它用。
3)本实用新型实施例所提供的污水熄焦水煤气炉，通过将若干气化剂入口沿炉本体径向设置在预存段外壁上，并进一步在气化剂入口朝向预存段内部的一端设置有喷射烧嘴器，使气化剂充分喷射在红焦炭表面，利于提高红焦炭的温度，以及后续水煤气反应的程度。