1.本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种低灰分碳物质气化炉。
背景技术：
2.低灰分碳物质，如重油、焦沫等，以低灰分碳物质为原料的气化炉，由于在气化室内不能形成渣层以产生足够的热阻，一般都使用耐火砖作为隔热层。
3.耐火砖作为隔热层的局限性在于渣口砖更换较为频繁，而且为了提高气化炉产有效气的组分，需要加强燃烧室内渣油的返混，这必然需要缩小渣口尺寸以增大渣口压降，这样却导致了渣口处高温粗合成气流速过高，更加速了锥底砖的磨蚀，使得传统气化炉的性能提升遇到瓶颈。
4.传统气化炉激冷水都加在下降筒内，以使得高温合成气温度下降至下降筒可以承受的温度下，这样必然使得粗合成气的高位热能损失。同时，下降筒内喷水的方式存在水膜分布不均匀或雾化不均匀的隐患，导致下降管温差应力过大，发生严重变形或开裂。
技术实现要素：
5.为此，本发明提供一种低灰分碳物质气化炉，以解决现有气化炉设计存在隐患、易产生变形开裂的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.本发明公开了一种低灰分碳物质气化炉，所述低灰分碳物质气化炉包括：外壳、水冷下降筒、烧嘴、渣口盘管，所述水冷下降筒通过环形吊板安装在外壳内的中部，所述渣口盘管安装在水冷下降筒顶部径向的延展面上，所述环形吊板上部的外壳内部空腔形成气化室，所述环形吊板下部的外壳内部空腔形成激冷室，所述烧嘴安装在外壳的顶部。
8.进一步地，所述环形吊板的外圈与外壳的内部相连接，环形吊板以上的外壳内壁上设置有耐火砖隔热层，所述耐火砖隔热层形成的容纳腔为气化室。
9.进一步地，所述气化室顶部安装有烧嘴盘管，烧嘴穿过外壳和烧嘴盘管伸入气化室，烧嘴设置有多个，气化室底部通过渣口盘管形成出渣口。
10.进一步地，所述水冷下降筒内部的容纳腔形成热回收室，所述水冷下降筒通过多个直立鳍片管周向环绕形成。
11.进一步地，所述水冷下降筒的顶部设置有上集箱，所述水冷下降筒底部设置有下集箱，浸没在激冷室液位以下，水冷下降筒与上集箱和下集箱构成膜式水冷壁。
12.进一步地，所述水冷下降筒顶部径向的延展面为圆面或圆锥面。
13.进一步地，所述激冷室的侧壁上设置有激冷水入口、合成气出口和黑水出口。
14.进一步地，所述激冷水入口通入的激冷水定向喷向水冷下降管外侧。
15.进一步地，所述渣口盘管顶部收口呈椭圆状，所述渣口盘管的上端直径小于下端直径。
16.进一步地，所述渣口盘管的上端中心线与外壳的中心线之间距离大于100mm。
17.本发明具有如下优点：
18.本发明公开了一种低灰分碳物质气化炉，通过在气化室底部的出渣口设置渣口盘管，渣口盘管内有冷却水保护，可以免除更换渣口砖的检修工作，同时，延长附近锥底转的使用寿命。渣口处的压降不受耐火砖承受流速的限制，有效加强气化室内碳物质的反混卷吸，提高气化炉有效气组分，大幅提升气化炉性能。水冷下降筒可以有效利用粗合成气的高位热能，副产饱和蒸汽，用于后工段或发电，节能环保。同时，不存在安全隐患，本质更安全。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
20.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
21.图1为本发明实施例提供的一种低灰分碳物质气化炉的结构示意图；
22.图2为本发明实施例提供的一种低灰分碳物质气化炉的水冷下降筒的示意图；
23.图3为本发明实施例提供的另一种水冷下降筒的示意图；
24.图中：100
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气化炉、2
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水冷下降筒、3
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外壳、4
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烧嘴、5
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渣口盘管、6
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环形吊板、7
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耐火砖隔热层、8
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延展面、9
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烧嘴盘管、10
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气化室、20
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热回收室、21
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上集箱、22
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下集箱、30
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激冷室、31
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合成气出口、33
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黑水出口、34
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激冷水入口。
具体实施方式
25.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例1
27.参考图1
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图3，本实施例公开了一种低灰分碳物质气化炉100，所述低灰分碳物质气化炉100包括：外壳3、水冷下降筒2、烧嘴4、渣口盘管5，所述水冷下降筒2通过环形吊板6安装在外壳3内的中部，所述渣口盘管5安装在水冷下降筒2顶部径向的延展面8上，所述环形吊板6上部的外壳3内部空腔形成气化室10，所述环形吊板6下部的外壳3内部空腔形成激冷室30，所述烧嘴4安装在外壳3的顶部。
28.环形吊板6的外圈与外壳3的内部相连接，环形吊板6以上的外壳3内壁上设置有耐火砖隔热层7，所述耐火砖隔热层7形成的容纳腔为气化室10。
29.所述气化室10顶部安装有烧嘴盘管4，降低了烧嘴4所承受的环境温度，可以延长烧嘴4的使用寿命。烧嘴4穿过外壳3和烧嘴盘管4伸入气化室10，烧嘴4设置有多个，烧嘴4的数量可以根据碳物质的量及碳物质的种类合理设置。气化室10底部通过渣口盘管5形成出
渣口。气化室10下部的出渣口与渣口盘管5相接触。渣口盘管5内有冷却水保护，可以免除更换渣口砖的检修工作，同时，延长附近锥底转的使用寿命。渣口处的压降不受耐火砖承受流速的限制，有效加强气化室10内碳物质的反混卷吸，提高气化炉100有效气组分，大幅提升气化炉100性能。并且水冷下降筒2的设置可以有效利用粗合成气的高位热能，副产饱和蒸汽，用于后工段或发电，节能环保。同时，不存在安全隐患，本质更安全。
30.水冷下降筒2内部的容纳腔形成热回收室20，所述水冷下降筒2通过多个直立鳍片管周向环绕形成。采用竖直鳍片管可以减少水冷下降筒2内锅炉水的流动阻力，在停电或其他事故状态下，水冷下降筒2实现自然循环，保证设备本质安全。
31.水冷下降筒2的顶部设置有上集箱21，所述水冷下降筒2底部设置有下集箱22，下集箱22下端连接有钢板卷制的折流导筒，浸没在激冷室30液位以下，折流导筒可以将气体导入更深的下，增加气体的折流高度，减少粗合成器带灰。水冷下降筒2与上集箱21和下集箱22构成膜式水冷壁。同时，避免粗合成气鼓泡在水冷下降筒2末端折流产生的气泡在下集箱22溃破，给下集箱22提供更安全的工作环境。
32.水冷下降筒2顶部径向的延展面8为圆面或圆锥面，根据气化炉100的炉膛直径及水冷下降筒2与环形吊板6的连接形式，确定合适的延展面8形态。
33.所述激冷室30的侧壁上设置有激冷水入口34、合成气出口31和黑水出口33。
34.所述激冷水入口34通入的激冷水定向喷向水冷下降管外侧，激冷水的主要作用是破除粗合成气鼓泡产生的大气泡，有助于稳定激冷室30液位，增强激冷室30的液下洗涤作用。
35.所述渣口盘管5顶部收口呈椭圆状，渣口盘管的上端直径小于下端直径。为满足气化室10渣口处具有合适的压降，渣口盘管5上端的收口尺寸可以根据气化炉100的生产负荷进行简单的施工改造，就可以保证气化炉100的性能指标。
36.所述渣口盘管5的上端中心线与外壳3的中心线之间距离大于100mm。增加活化能较低的含碳物质随粗合成气在出口处的卷吸倍率，可以提高有效气成分，降低残碳。
37.实施例2
38.本实施例公开了一种灰分碳物质气化炉100的工作过程：以低灰分碳物质、水蒸汽(或水浆料)和氧气作为气化反应的原料通过烧嘴4喷入气化室10，在1200℃以上的温度下，发生耦合的气化反应生成一氧化碳和氢气为主的粗合成气。气化室10生成的高温粗合成气通过渣口盘管5进入水冷下降筒2中，高温粗合成气的显热，以饱和蒸汽的形式被回收。粗合成气和凝结渣经水浴鼓泡分离，合成气向上经合成气出口31送至后工段使用，在液位下的高含固量黑水经黑水出口33排出激冷室30，以维持水域的低含固量，保证合成气的洗涤效果。
39.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。