1.本实用新型涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种气化炉燃烧室结构及气流床气化炉。
背景技术：
2.气流床气化法是一种煤气化方法，是采用粉煤为原料，同气化剂一起喷入气化炉内，反应温度很高，灰分呈熔融状排出。目前气流床气化炉炉膛燃烧室主要有两种操作方式，燃烧室采用炉砖气化炉或燃烧室采用水冷壁气化炉，这两种操作方式的测温方式有所区别，具体如下：
3.（1）燃烧室采用炉砖气化炉
4.正常运行时，燃烧室壁面不挂渣，故，一般采用高温热电偶直接测炉膛内反应温度，在炉砖上面开洞，高温热电偶直接穿透炉砖（一般选择高温热电偶头部与炉砖平齐或内缩）。
5.（2）燃烧室采用水冷壁气化炉（燃烧室向火面上涂一层耐火材料）。
6.主要有两种测温方式：
7.①
在背向燃烧室水冷壁管鳍板上或水冷壁上管安装热电阻/热电阻，因水冷壁式燃烧室气流床气化炉，正常运行时燃烧室水冷壁耐火材料上挂一定厚度的渣，实现以渣抗渣的效果，故，实际测温指示远远小于炉膛真实温度（真实温度为1450℃左右，而测温表显示远小于1000℃，测温无实际意义）。
8.②
在烧嘴或烧嘴罩上，通过红外原理，依据光强度模拟温度，实际运行后，因气化炉压力、温度太高，测温通道采用惰性气进行保护，大大影响温度测量，一般要么无值显示，要么显示测温量程上限值。
9.而上述两种测温方式几乎失去测温意义，均不能准确测量炉膛真实温度。
10.鉴于此，提出本技术。
技术实现要素：
11.本实用新型的目的在于提供一种气化炉燃烧室结构及气流床气化炉，其能够更准确地测量气化炉的炉膛反应温度。
12.本实用新型的实施例是这样实现的：
13.第一方面，本实用新型提供一种气化炉燃烧室结构，包括水冷壁式的燃烧室和位于燃烧室底部的下渣段，下渣段包括顶部下渣段和底部下渣段，顶部下渣段的直径小于底部下渣段，在顶部下渣段和底部下渣段的过渡连接处呈阶梯状，在过渡连接处设置有用于测量炉膛温度的测温装置。
14.在可选的实施方式中，顶部下渣段和底部下渣段均为筒型水冷壁结构，下渣段还包括与顶部下渣段的底部连接且向上折返的折返水冷壁，底部下渣段套设于折返水冷壁上。
15.在可选的实施方式中，底部下渣段和折返水冷壁通过连接板连接，连接板位于底部下渣段和折返水冷壁的顶部，连接板内设置有用于填充冷却介质的中孔结构。
16.在可选的实施方式中，连接板与底部下渣段和折返水冷壁之间的间隙中填充有密封棉。
17.在可选的实施方式中，顶部下渣段的通径为400mm-800mm，底部下渣段的通径是顶部下渣段通径的1.5-2.0倍。
18.在可选的实施方式中，测温装置为热电偶。
19.在可选的实施方式中，连接板内开孔安装有带有螺纹的安装管，热电偶的铠装线通过安装管穿过连接板，铠装线穿过连接板的部分包覆有圆柱棒，圆柱棒上设置有与安装管相配合的螺纹。
20.在可选的实施方式中，铠装线向下穿过折返水冷壁和底部下渣段的间隙，并延伸至折返水冷壁的下端，通过固定件将铠装线的端部固定；在折返水冷壁和底部下渣段之间的间隙填充有密封棉。
21.第二方面，本实用新型提供一种气流床气化炉，包括前述实施方式中任一项的气化炉燃烧室结构。
22.在可选的实施方式中，底部下渣段远离顶部下渣段的一端连接激冷室或辐射废锅。
23.本实用新型实施例的有益效果是：通过将下渣段设置为顶部下渣段和底部下渣段，底部下渣段的直径更大，将测温装置设置在顶部下渣段和底部下渣段的过渡连接处，由于顶部下渣段和底部下渣段连接处呈阶梯形式，熔渣不容易粘结在阶梯面上，此处测温能直接测到合成气真实温度，通过该技术改造彻底解决燃烧室采用水冷壁气化炉测温难题。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
25.图1为本实用新型实施例提供的气流床气化炉的结构示意图；
26.图2为图1中顶部下渣段和底部下渣段连接处的结构示意图；
27.图3为图1中测温装置安装的结构示意图。
28.图标:10-气流床气化炉；100-气化炉燃烧室结构；001-水冷壁管；002-烧嘴；003-热电偶补偿导线；110-燃烧室；120-下渣段；121-顶部下渣段；122-底部下渣段；123-折返水冷壁；130-测温装置；131-铠装线；132-圆柱棒；133-固定件；140-连接板；141-中孔结构；150-密封棉；200-激冷室或辐射废锅。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和
示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
34.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.请参照图1，本实用新型提供一种气流床气化炉10，其包括气化炉燃烧室结构100和位于下方的激冷室或辐射废锅200，根据工艺需求不同在气化炉燃烧室结构100下方设置激冷室或者设置辐射废锅。
36.气化炉燃烧室结构100包括水冷壁式的燃烧室110和位于燃烧室110底部的下渣段120，下渣段120包括顶部下渣段121和底部下渣段122，底部下渣段122远离顶部下渣段121的一端连接激冷室或辐射废锅200。顶部下渣段121的直径小于底部下渣段122，在顶部下渣段121和底部下渣段122的过渡连接处呈阶梯状，在过渡连接处设置有用于测量炉膛温度的测温装置130。通过将下渣段120设置为顶部下渣段121和底部下渣段122，底部下渣段122的直径更大，将测温装置130设置在顶部下渣段121和底部下渣段122的过渡连接处，由于顶部下渣段121和底部下渣段122连接处呈阶梯形式，熔渣不容易粘结在阶梯面上，此处测温能直接测到合成气真实温度，通过该技术改造彻底解决燃烧室110采用水冷壁气化炉测温难题。
37.具体地，在顶部下渣段121和底部下渣段122的过渡连接处呈阶梯状，是类似水平的阶梯状，也可以是略有倾斜。顶部下渣段121的通径较小，流速大，底部下渣段122直径大，这种阶梯平行的连接结构，使熔渣粘结不到平行阶梯面上（即底部下渣段122顶部），此处测温能直接测到合成气真实温度。采用阶梯筒型水冷壁，防止产生扩散角，对激冷环和下降管冲刷，或使熔融灰渣粘结到吊挂翅片水冷壁上及水平墙水冷壁上；顶部下渣段121和底部下渣段122连接设置为阶梯水平连接，防止连接时出现锥段产生倾角，导向熔融灰渣喷射到激
冷环和下降管上或废锅水冷壁上。
38.需要说明的是，因顶部下渣段121直径小，换热表面积小，且挂渣厚度较厚，理论及实际运行数据一致，2000吨级气化炉顶部下渣段121热量损失约为0.15mw左右，即气化炉内合成气即高温熔渣经顶部下渣段121温度降低不到2℃，气化炉反应温度按1450℃算，温度降小于0.134%，属于误差范围内，此处温度能反映燃烧室真实温度，通过该技术改造彻底解决燃烧室采用水冷壁气化炉测温难题。
39.需要补充的是，当气化炉正常运行时因煤质、工况等波动时，通过温度及时调整，温度过高未及时发现，不但影响气化效率，氧耗高、煤耗高，而且还影响水冷壁燃烧室挂渣效果，严重时烧损水冷壁，发生事故；温度过低未及时发现，使气化反应不完全，残碳高，严重时堵塞渣口，被迫气化炉异常停车等事故发生。通过改进测温的方式，能够及时准确识别温度变化，从而确保气化炉工艺运行安全、可靠、运行经济成本低及综合能耗低、周期长等显著优点，大大提高了经济价值。
40.具体地，水冷壁式的燃烧室110是常见的燃烧室结构，具有很多水冷壁管001。配套的烧嘴002的设置方式可以为多种，可以为顶置单烧嘴，或侧置多烧嘴，或顶置 侧置多烧嘴组合结构。
41.进一步地，顶部下渣段121和底部下渣段122均为筒型水冷壁结构，可以为筒型盘管水冷壁或筒型竖管水冷壁，在水冷壁上涂一层捣打料（碳化硅），起到抗高温冲刷磨损等作用，正常运行期间控制适宜气化炉燃烧室内反应温度，即控制熔渣粘度在一定范围为，使水冷壁捣打料上面黏贴一层固态渣，起到以渣抗渣作用，从而确保气化炉安全稳定运行及气化炉燃烧室水冷壁使用寿命。
42.在一些实施例中，顶部下渣段121的通径为400mm-800mm（如400mm、500mm、600mm、700mm、800mm等），底部下渣段122的通径是顶部下渣段121通径的1.5-2.0倍，如1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2.0倍等。将下渣段120设置为两段，可以确保灰渣在气化炉内充分返混，同时确保熔融灰渣顺利通过下渣段120进入激冷室或辐射废锅200。顶部下渣段121通径主要确保灰渣在气化炉内返混效果，通径为400-800mm，底部下渣段122通径主要配套灰渣进入激冷室的激冷环和下降管，或进入辐射废锅内的流速。
43.在一些实施例中，请参照图1和图2，下渣段120还包括与顶部下渣段121的底部连接的向上折返的折返水冷壁123，底部下渣段122套设于折返水冷壁123上。也就是说，折返水冷壁123位于顶部下渣段121的外壁和底部下渣段122的内壁之间。折返水冷壁123是由顶部下渣段121沿末端向外倾斜向上盘卷，形成无缝连接的双层筒型水冷壁，底部下渣段122套在折返水冷壁123外侧，结构形式也为筒型水冷壁。
44.在一些实施例中，底部下渣段122和折返水冷壁123通过连接板140连接，连接板140位于底部下渣段122和折返水冷壁123的顶部，连接板140内设置有用于填充冷却介质的中孔结构141。具体地，可以借助法兰将连接板140固定。中孔结构141可以填充水等介质用于降温，采用带水夹套的特制连接板连接，连接板140与底部下渣段122和折返水冷壁123之间间隙很小，间隙内塞满密封棉150（如耐高温岩棉），防止高温合成气窜入到顶部的带水夹套的特制连接板上，影响带水夹套连接板使用寿命。
45.在一些实施例中，在顶部下渣段121和底部下渣段122的过渡连接可以是向上倾斜的阶梯状，因顶部下渣段121倾斜向上卷制，故在双层筒型水冷壁低点形成一定长度外倾
角，熔渣出顶部下渣段121后进入底部下渣段122后，在出口处产生负压区，同时因上述一定长度外倾角存在，使熔渣黏贴不到折返水冷壁123和连接板140上，此处测温不会因黏贴熔渣导致测温失真。
46.在一些实施例中，测温装置130可以为热电偶，但不限于此。热电偶可以为常规的高温热电偶，以满足测量要求。
47.在一些实施例中，请结合图1和图3，连接板140内开孔安装有带有螺纹的安装管（图未示），热电偶的铠装线131通过安装管穿过连接板140，铠装线131穿过连接板140的部分包覆有圆柱棒132，圆柱棒132上设置有与安装管相配合的螺纹。利用圆柱棒132和安装管的螺纹配合，可以实现铠装线131的安装。
48.具体地，铠装线131的直径为8-15mm，在连接板140上开孔并焊接带有内螺纹的安装管，在铠装线131上密封固定一段与内螺纹的安装管配套的外螺纹实心圆柱棒132，圆柱棒132包裹铠装线131。安装管和圆柱棒132可以均采用耐高温镍基材质，即使耐高温岩棉部分脱落，也确保设备材质不超温。此外，采用水夹套式的连接板140也有利于进一步消除材质超温风险。
49.在一些实施例中，铠装线131垂直向下穿过折返水冷壁123和底部下渣段122的间隙并到最下端，并延伸至折返水冷壁123的下端，通过固定件133将铠装线131的端部固定。热电偶安装后，在热电偶的铠装线131四周，即折返水冷壁123和底部下渣段122之间的间隙填充密封棉150（如耐高温岩棉），防止高温合成气沿铠装线131向上窜，使连接板140超材质承受温度，导致连接板140损毁，而引发事故。
50.需要说明的是，热电偶补偿导线003在气化炉死区，环境温度在200℃左右，与保护气温度一致，确保不被超温，为确保测量其他原因带来误差，共设置2-6组热电偶，以确保测温真实性。
51.在可选的实施方式中，底部下渣段122远离顶部下渣段121的一端连接激冷室或辐射废锅200。
52.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。