本發(fā)明涉及煤化工領(lǐng)域，尤其涉及一種設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐，本發(fā)明還提供該設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐的氣化工藝。

背景技術(shù)：
煤氣化是潔凈煤技術(shù)的重要組成部分，它將廉價(jià)的煤炭轉(zhuǎn)化成為清潔煤氣，既可用于生產(chǎn)化工產(chǎn)品，如合成氨、合成甲醇、合成天然氣、合成二甲醚、合成乙二醇等，還可用于煤的直接與間接液化、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）和以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)等領(lǐng)域。煤氣化工藝主要包括固定床氣化、流化床氣化、氣流床氣化。氣流床氣化是一種并流式氣化，它是以水煤漿或者干煤粉作為原料，將其送入氣化爐，使水煤漿或者干煤粉在氣化爐中燃燒氣化，從而完成反應(yīng)。其中，水煤漿是由煤、水和化學(xué)添加劑按一定的要求配制成的混合物，具有較好的流動性和穩(wěn)定性，易于儲存，可霧化燃燒，是一種燃燒效率較高、低污染、較廉價(jià)潔凈的燃料，具有燃燒穩(wěn)定、污染排放少等優(yōu)點(diǎn)。目前，以水煤漿作為原料的氣化爐一般都采用耐火磚作為內(nèi)襯，但是由于耐火磚作為內(nèi)襯的氣化爐具有很多的缺點(diǎn)，比如耐火磚在高溫下易受侵蝕，壽命短；對于耐火磚的更換，一方面，耐火磚價(jià)格昂貴，頻繁更換使得成本提高；另一方面，其更換周期長，而且更換時(shí)需要停車、造成生產(chǎn)效率低、成本增加的問題。為了克服這些缺點(diǎn)，人們開始研制水冷壁結(jié)構(gòu)的水煤漿氣化爐。中國專利文獻(xiàn)CN2898030Y公開了一種水冷壁式水煤漿氣化爐，該水冷壁式水煤漿氣化爐包括承壓殼體、承壓殼體內(nèi)的爐膛區(qū)和激冷管，還包括在承壓殼體內(nèi)的爐膛區(qū)設(shè)置的水冷壁，該現(xiàn)有技術(shù)采用水冷壁結(jié)構(gòu)來代替承壓殼體內(nèi)襯的耐火磚，因?yàn)樗浔趦?nèi)通過流動的水，水溫度比耐火磚低得多，盡管爐膛內(nèi)溫度很高，而水冷壁的壁溫不會太高，從而使水冷壁的使用壽命較長，保證了氣化爐長周期的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，大大較少了維修工作，節(jié)省了費(fèi)用。但是由于水煤漿中含有大量的水分，其本身不易點(diǎn)燃，再加上水冷壁散熱較快，爐內(nèi)無法儲存使?fàn)t內(nèi)維持一定溫度的熱量，從而使得水冷壁結(jié)構(gòu)的氣化爐在啟動時(shí)水煤漿的瞬間點(diǎn)燃比較困難，甚至出現(xiàn)過氧爆炸的危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明通過設(shè)置點(diǎn)火爐頭解決了現(xiàn)有的水冷壁式水煤漿氣化爐在啟動時(shí)點(diǎn)燃困難的問題，進(jìn)而提供一種設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐，包括爐體；設(shè)置在所述爐體內(nèi)的氣化室，所述氣化室內(nèi)壁為水冷壁；設(shè)置在所述爐體上的水煤漿及氣化劑噴嘴安裝口、粗煤氣出口和排渣口；還包括點(diǎn)火爐頭，所述點(diǎn)火爐頭設(shè)置在所述爐體的頂部，所述點(diǎn)火爐頭的內(nèi)腔和所述氣化室相連通，所述點(diǎn)火爐頭上設(shè)置有用于安裝進(jìn)料噴嘴和插入點(diǎn)火噴頭的噴頭安裝口，所述內(nèi)腔為耐火磚砌筑而成。優(yōu)選的，所述點(diǎn)火爐頭通過法蘭和所述爐體連接。優(yōu)選的，所述點(diǎn)火爐頭的內(nèi)腔包括燃燒室和與所述燃燒室相連通的噴氣通道，所述噴氣通道與所述氣化室相連通。優(yōu)選的，所述燃燒室和所述噴氣通道之間的連接處為縮口，所述縮口自所述燃燒室至所述噴氣通道逐漸收縮。優(yōu)選的，所述噴氣通道內(nèi)徑與所述燃燒室內(nèi)徑比為0.2-1.0。優(yōu)選的，所述噴氣通道內(nèi)徑與所述燃燒室內(nèi)徑比為0.5-0.7。優(yōu)選的，所述燃燒室的爐壁采用三層耐火材料復(fù)合結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述水冷壁內(nèi)側(cè)敷設(shè)有一層耐火材料。優(yōu)選的，所述水冷壁為盤管或者列管。優(yōu)選的，在所述氣化室和所述爐體的外殼之間設(shè)有隔熱室。優(yōu)選的，所述隔熱室為空腔或在隔熱室內(nèi)填充有保溫材料。優(yōu)選的，所述水煤漿及氣化劑噴嘴安裝口為兩個(gè)或四個(gè)或六個(gè)或八個(gè)，其以所述氣化室的軸線為中心，呈對稱設(shè)置。優(yōu)選的，在所述氣化室和排渣口之間還設(shè)置有激冷室和激冷裝置。本發(fā)明還提供所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐的氣化工藝，包括以下步驟：S01：烘爐在點(diǎn)火爐頭的噴頭安裝口插入點(diǎn)火噴頭，在水煤漿及氣化劑噴嘴安裝口插入水煤漿及氣化劑噴嘴，對氣化室和點(diǎn)火爐頭進(jìn)行烘爐，使氣化室、點(diǎn)火爐頭內(nèi)的溫度達(dá)到氣化室預(yù)定烘爐溫度、點(diǎn)火爐頭預(yù)定烘爐溫度；S02：點(diǎn)火抽出點(diǎn)火噴頭，并在點(diǎn)火爐頭的噴頭安裝口裝入進(jìn)料噴嘴，將水煤漿和氣化劑投入點(diǎn)火爐頭燃燒室，并在點(diǎn)火爐頭內(nèi)點(diǎn)燃；S03：氣化在點(diǎn)火爐頭內(nèi)點(diǎn)燃的高溫物料進(jìn)入氣化爐的氣化室里點(diǎn)燃由水煤漿及氣化劑噴嘴噴入氣化室內(nèi)的水煤漿和氣化劑進(jìn)行氣化反應(yīng)。所述步驟S01中，所述點(diǎn)火爐頭預(yù)定烘爐溫度為800~1550℃。所述點(diǎn)火爐頭預(yù)定烘爐溫度為1000~1100℃。所述步驟S03中，所述氣化反應(yīng)的溫度為1100~1500℃。在步驟S03之后還包括以下步驟：S04：點(diǎn)火爐頭停止工作。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于：（1）本發(fā)明所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐，通過在氣化爐的爐體頂部設(shè)置耐火材料內(nèi)襯的點(diǎn)火爐頭，啟動時(shí)，可以先對點(diǎn)火爐頭部分進(jìn)行烘烤，使點(diǎn)火爐頭內(nèi)達(dá)到一定的溫度再投料，從而使得水煤漿在瞬間被點(diǎn)燃，被點(diǎn)燃后的水煤漿再噴入到氣化爐的爐體內(nèi)，從而克服了水冷壁結(jié)構(gòu)的氣化爐啟動時(shí)投料不易點(diǎn)燃的問題，也避免了水冷壁氣化爐在水煤漿投料時(shí)過氧爆炸的危險(xiǎn)，提高了水冷壁氣化爐的安全性能，使得氣化爐在正常啟動開工點(diǎn)燃時(shí)間縮短，同時(shí)因?yàn)辄c(diǎn)火爐頭在系統(tǒng)啟動后即降溫操作，從而使得點(diǎn)火爐頭內(nèi)的耐火磚使用壽命大大延長。本發(fā)明所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐通過采用多噴咀結(jié)構(gòu)，有利實(shí)現(xiàn)水煤漿氣化爐的大型化。（2）本發(fā)明提供的設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐，設(shè)置所述點(diǎn)火爐頭預(yù)定溫度為800~1550℃，所述點(diǎn)火爐頭正常投料操作溫度在900-1300℃，避免低溫點(diǎn)火時(shí)爐內(nèi)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)以及溫度太高帶來的能耗過高的問題。附圖說明圖1為本發(fā)明所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中點(diǎn)火爐頭部分的放大圖；圖中的附圖標(biāo)記表示如下：1-點(diǎn)火爐頭、11-燃燒室、12-噴氣通道、13-耐火磚、2-爐體、3-隔熱室、4-氣化室、5-水煤漿及氣化劑噴嘴安裝口、6-水冷壁、7-耐火材料層、8-激冷環(huán)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步進(jìn)行說明。參見附圖1，本發(fā)明所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐包括爐體2，設(shè)置在爐體2內(nèi)的氣化室4，氣化室4內(nèi)壁為水冷壁6；設(shè)置在爐體2上的水煤漿及氣化劑噴嘴安裝口5、粗煤氣出口和排渣口，還包括點(diǎn)火爐頭1，點(diǎn)火爐頭1設(shè)置在爐體2的頂部，點(diǎn)火爐頭1的內(nèi)腔和氣化室4相連通，點(diǎn)火爐頭1上設(shè)置有進(jìn)料噴嘴和點(diǎn)火噴頭安裝口，點(diǎn)火爐頭1的內(nèi)腔為耐火磚13砌筑而成。本發(fā)明所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐的點(diǎn)火爐頭通過法蘭連接在爐體的上部，方便拆卸和維修。點(diǎn)火爐頭1為包括燃燒室11和與燃燒室11相連通的噴氣通道12，噴氣通道12與氣化室4相連通，且噴氣通道12的端部深入到爐體2頂部內(nèi)，點(diǎn)火爐頭1的這種設(shè)計(jì)可以為水煤漿的點(diǎn)燃提供足夠的空間，同時(shí)使得點(diǎn)火爐頭1與爐體的連接更加可靠，不易泄露。點(diǎn)火爐頭1的燃燒室11的爐壁采用三層耐火材料復(fù)合結(jié)構(gòu)，即由三層不同耐火度的耐火材料砌筑而成，這是因?yàn)辄c(diǎn)火爐頭1的體積較小，水煤漿點(diǎn)燃時(shí)的火焰會對點(diǎn)火爐頭1內(nèi)壁造成較大的傷害，從而影響點(diǎn)火爐頭1的使用壽命，而三層復(fù)合結(jié)構(gòu)可以提供更強(qiáng)的抗火焰侵蝕的能力，提高點(diǎn)火爐頭1的使用壽命和降低點(diǎn)火爐頭的造價(jià)。燃燒室11和噴氣通道12之間的連接處為縮口，所述縮口自所述燃燒室11至所述噴氣通道12逐漸收縮，所述噴氣通道12直徑與所述燃燒室內(nèi)徑比為0.2-1.0，優(yōu)選為0.5-0.7。為了使水冷壁6能夠更好的掛渣已形成保護(hù)膜從而延長壽命，在水冷壁6內(nèi)側(cè)設(shè)有一層耐火材料層7。為了進(jìn)一步降低爐體2的外表溫度，在爐體2和氣化室4之間設(shè)有隔熱室3，隔熱室3是空腔，或在隔熱室3中填入保溫材料隔熱。所述爐體2上的水煤漿及氣化劑噴嘴安裝口5有兩個(gè)或四個(gè)或六個(gè)或八個(gè)，其以所述氣化室的軸線為中心，呈對稱設(shè)置。這樣在啟動后，可以使用該水煤漿及氣化劑噴嘴安裝口5上的水煤漿及氣化劑噴嘴對氣化爐進(jìn)料，并保證進(jìn)料量，點(diǎn)火爐頭1就可以降溫工作。為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物氣的快速冷卻，本發(fā)明所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐還包括設(shè)置在氣化室4和排渣口之間的激冷裝置，該激冷裝置可以是任何合適的結(jié)構(gòu)，比如德士古氣化爐的激冷裝置，圖1所述的實(shí)施例中的激冷裝置采用激冷環(huán)8。本發(fā)明所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐停爐后再啟動需要先進(jìn)行烘爐預(yù)熱，然后再投入使用。本發(fā)明所述設(shè)置點(diǎn)火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐的氣化工藝如下：首先在點(diǎn)火爐頭1的噴頭安裝口插入點(diǎn)火噴頭，在水煤漿及氣化劑噴嘴安裝口5插入水煤漿及氣化劑噴嘴，對氣化室4和點(diǎn)火爐頭1進(jìn)行烘爐，使其分別達(dá)到預(yù)定烘爐溫度，其中點(diǎn)火爐頭內(nèi)的烘爐溫度，最好達(dá)到800~1550℃之間，優(yōu)選是1000~1100℃。然后，抽出點(diǎn)火噴嘴，在點(diǎn)火爐頭1的噴頭安裝口裝入進(jìn)料噴嘴，進(jìn)料噴嘴將水煤漿和氣化劑噴入點(diǎn)火爐頭1內(nèi)，將水煤漿點(diǎn)燃。被點(diǎn)燃的水煤漿沿噴氣通道12噴入氣化室4，點(diǎn)燃由水煤漿及氣化劑噴嘴噴入氣化室內(nèi)的水煤漿和氣化劑進(jìn)行氣化反應(yīng)，氣化爐啟動；控制氣化室的溫度為1200~1500℃進(jìn)行氣化。在上述氣化過程結(jié)束后，點(diǎn)火爐頭1即可降溫工作。也可以在上述過程中，選擇適宜的時(shí)間停止點(diǎn)火爐頭1的工作。在上述實(shí)施方式中，所述氣化劑可以選擇氧氣或者空氣等任何適宜于氣化反應(yīng)的氣體，所述水煤漿是一種流態(tài)氣化原料，氣化原料也適用于干煤粉、重油等含碳燃料。雖然本發(fā)明已經(jīng)通過具體實(shí)施方式對其進(jìn)行了詳細(xì)闡述，但是，本專業(yè)普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，在此基礎(chǔ)上所做出的未超出權(quán)利要求保護(hù)范圍的任何形式和細(xì)節(jié)的變化，均屬于本發(fā)明所要保護(hù)的范圍。