專利名稱：一種氣化爐激冷環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉煤加壓氣化技術(shù)中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，具體地說，涉及一種粉煤加壓氣化爐激冷環(huán)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
煤氣化技術(shù)是一種能將煤高效清潔利用的技術(shù)。煤經(jīng)過氣化工藝得到粗合成氣，對(duì)粗合成氣再進(jìn)行后續(xù)處理后的到得工藝氣體可作為合成氨或其它化工產(chǎn)品的原料氣。
氣化爐是煤氣化技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備。粉煤在氣化爐氣化室內(nèi)不完全燃燒生成1500℃左右的高溫合成氣與熔渣后進(jìn)入激冷室。激冷室的作用就是將高溫合成氣與熔渣降溫并實(shí)現(xiàn)氣渣分離，而激冷室中激冷環(huán)的壽命長(zhǎng)短則直接影響到氣化爐正常運(yùn)行的周期?，F(xiàn)有的激冷環(huán)的結(jié)構(gòu)包括外環(huán)、內(nèi)環(huán)、激冷液進(jìn)口、激冷液出口、下降管，外環(huán)與內(nèi)環(huán)之間為激冷液分配室，激冷液由激冷液進(jìn)口進(jìn)入通過激冷液分配室后沿下降管內(nèi)表面下降，在下降管內(nèi)表面形成一層水膜，合成氣通過下降管時(shí)與水膜進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)合成氣的增濕降溫。這種結(jié)構(gòu)的激冷環(huán)由于在實(shí)現(xiàn)過程中降溫速度不快，存在易損壞的缺點(diǎn)。從激冷環(huán)損壞情況分析可以看出，激冷環(huán)損壞的主要原因是由于激冷環(huán)直接與高溫合成氣與熔渣接觸，致使激冷環(huán)工作溫度過高，長(zhǎng)期的高溫運(yùn)行大大降低了激冷環(huán)的使用壽命，同時(shí)高溫合成氣與熔渣對(duì)激冷環(huán)的直接沖刷也會(huì)降低激冷環(huán)的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題克服現(xiàn)有激冷環(huán)工作時(shí)直接與高溫合成氣和熔渣接觸而造成的其工作溫度過高，使激冷環(huán)壽命降低的缺陷，提供一種工作時(shí)溫度較低的新型氣化爐激冷環(huán)，同此激冷環(huán)能夠避開高溫合成氣與熔渣對(duì)其的直接沖刷，對(duì)合成氣的激冷降溫增濕效果更好。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種氣化爐激冷環(huán)，包括外環(huán)管、內(nèi)環(huán)管、激冷液分配室、下降管和冷卻液輸送管，外環(huán)管與內(nèi)環(huán)管之間為激冷液分配室，冷卻液輸送管和激冷液分配室連接，內(nèi)環(huán)管固定在下降管上，外環(huán)管與下降管之間打有激冷液環(huán)隙排口，其特點(diǎn)在于所述的外環(huán)管內(nèi)表面為內(nèi)螺紋形式；在所述的外環(huán)管上半部的外半環(huán)面上打有均勻分布的渣釘，在渣釘間填充有耐火料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于(1)激冷環(huán)外環(huán)管的內(nèi)表面做成螺紋形狀，加大了外環(huán)管與激冷水間的換熱面積，強(qiáng)化了激冷水對(duì)外環(huán)管的降溫效果。
(2)氣化爐運(yùn)行時(shí)，在激冷環(huán)外環(huán)管的耐火料表面會(huì)附著一層渣層，渣層的作用一方面是可以避免合成氣與灰渣對(duì)激冷環(huán)直接沖刷造成的危害，另一方面渣層可以起到耐火層的作用，使得激冷環(huán)向火面的工作溫度降低，這樣就延長(zhǎng)了激冷環(huán)使用壽命。
(3)由于在外環(huán)管下半部的半環(huán)面上打有均勻分布的激冷液孔排口，激冷液由激冷液進(jìn)口進(jìn)入通過激冷液分配室后一部分沿下降管內(nèi)表面下降，在下降管內(nèi)表面形成一層水膜，在合成氣通過下降管時(shí)與水膜進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)合成氣進(jìn)行增濕降溫，另一部分激冷液直接由激冷液孔排口噴入合成氣中對(duì)合成氣進(jìn)行激冷降溫，實(shí)現(xiàn)對(duì)合成氣快速降溫。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為激冷液孔排口方向示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明主要包括外環(huán)管1、內(nèi)環(huán)管2、半環(huán)形激冷液分配室4、下降管7、冷卻液輸送管8，外環(huán)管1內(nèi)表面為內(nèi)螺紋形式，外環(huán)管1與內(nèi)環(huán)管2之間為半環(huán)形激冷液分配室4，冷卻液輸送管8和激冷液分配室4連接，內(nèi)環(huán)管2固定在下降管7上，在外環(huán)管1上半部的外半環(huán)面上打有均勻分布的渣釘3，渣釘3的形狀可以為圓柱形金屬棒，如鋼棒、鋼棒等，在渣釘3間填充有耐火料，耐火料可以為碳化硅等相似材料。渣釘3在外環(huán)管1上的填充密度為0.1～0.3，填充密度＝n×s/外環(huán)管上半部的外半環(huán)面，其中n為渣釘3數(shù)量，s為渣釘3橫截面積。在外環(huán)管1下半部的半環(huán)面上打有三圈均勻分布的激冷液孔排口5，外環(huán)管1與下降管7之間打有激冷液環(huán)隙排口6。每個(gè)激冷液孔排口5的直徑為5～10mm，本實(shí)施例中三圈激冷液孔排口5中心線與下降管7中心線形成的錐角分別為外圈80度、中圈65度和內(nèi)圈45度，外圈、中圈和內(nèi)圈孔排口的數(shù)量比為3∶2∶1。
本發(fā)明的工作過程氣化室排出的高溫合成氣與熔渣后進(jìn)入激冷室經(jīng)過激冷環(huán)時(shí)首先在耐火料表面會(huì)附著一層渣層，渣層一方面避免了合成氣與灰渣對(duì)激冷環(huán)直接沖刷造成的危害，另一方面渣層可以起到耐火層的作用，增大了合成氣與外環(huán)管間的熱阻，使得激冷環(huán)向火面的工作溫度降低。激冷環(huán)外環(huán)管1的內(nèi)表面做成螺紋形狀，加大了外環(huán)管1與激冷水間的換熱面積，強(qiáng)化了激冷水對(duì)外環(huán)管1的降溫效果。同時(shí)，激冷液由激冷液進(jìn)口8進(jìn)入通過激冷液分配室4后一部分沿下降管7內(nèi)表面下降，在下降管7內(nèi)表面形成一層水膜，在合成氣通過下降管7時(shí)與水膜進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)合成氣進(jìn)行增濕降溫；另一部分激冷液直接由激冷液孔排口5和噴入合成氣中對(duì)合成氣進(jìn)行激冷降溫，對(duì)合成氣進(jìn)行快速降溫。
權(quán)利要求
1.一種氣化爐激冷環(huán)，包括外環(huán)管(1)、內(nèi)環(huán)管(2)、激冷液分配室(4)、下降管(7)和冷卻液輸送管(8)，外環(huán)管(1)與內(nèi)環(huán)管(2)之間為激冷液分配室(4)，冷卻液輸送管(8)和激冷液分配室(4)連接，內(nèi)環(huán)管(2)固定在下降管(7)上，外環(huán)管(1)與下降管(7)之間打有激冷液環(huán)隙排口(6)，其特征在于所述的外環(huán)管(1)內(nèi)表面為內(nèi)螺紋形式；在所述的外環(huán)管(1)上半部的外半環(huán)面上打有均勻分布的渣釘(3)，在渣釘(3)間填充有耐火料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化爐激冷環(huán)，其特征在于在外環(huán)管(1)下半部的半環(huán)面上打有三圈均勻分布的激冷液孔排口(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化爐激冷環(huán)，其特征在于所述的渣釘(3)為圓柱形鋼棒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化爐激冷環(huán)，其特征在于所述的耐火料為碳化硅材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化爐激冷環(huán)，其特征在于所述的渣釘(3)在外環(huán)管(1)上的填充密度為0.1～0.3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化爐激冷環(huán)，其特征在于所述的每個(gè)激冷液孔排口(5)的直徑為5～10mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化爐激冷環(huán)，其特征在于所述的激冷液孔排口(5)中心線與下降管(7)中心線形成的錐角分別為外圈80度、中圈65度和內(nèi)圈45度，外圈、中圈和內(nèi)圈孔排口的數(shù)量比為3∶2∶1。
全文摘要
一種氣化爐激冷環(huán)，包括外環(huán)管、內(nèi)環(huán)管、激冷液分配室、下降管和冷卻液輸送管，外環(huán)管與內(nèi)環(huán)管之間為激冷液分配室，冷卻液輸送管和激冷液分配室連接，內(nèi)環(huán)管固定在下降管上，外環(huán)管內(nèi)表面為內(nèi)螺紋形式；在所述的外環(huán)管上半部的外半環(huán)面上打有均勻分布的渣釘，在渣釘間填充有耐火料。在渣釘間填充有耐火料，耐火料不僅降低了激冷環(huán)的工作溫度，而且避免了高溫合成氣與熔渣對(duì)激冷環(huán)直接沖刷造成的危害，兩項(xiàng)改進(jìn)措施大大的延長(zhǎng)了激冷環(huán)的使用壽命；此外，在外環(huán)管下半部的半環(huán)面上打有均勻分布的小孔可以使得一部分激冷液直接噴入合成氣主流對(duì)合成氣進(jìn)行激冷降溫，此項(xiàng)措施加快了對(duì)合成氣的激冷速度，能夠進(jìn)一步快速降低激冷室入口段的合成氣溫度。
文檔編號(hào)C10J3/72GK1944591SQ20061013788
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月9日
發(fā)明者高瑞恒, 宋曉峰, 安兵濤, 郭進(jìn)軍, 王軍, 蔡德生, 李兵科 申請(qǐng)人:北京航天石化技術(shù)裝備工程公司