專利名稱：一種具有防堵渣功能的氣流床氣化爐激冷裝置的制作方法
技術領域：
一種具有防堵渣功能的氣流床氣化爐激冷裝置技術領域[0001]本實用新型提供一種具有防堵渣功能的氣流床氣化爐激冷裝置。
背景技術：
[0002]大規(guī)模加壓氣流床煤氣化技術已成為我國煤炭清潔、高效轉(zhuǎn)化的重要途徑和發(fā)展方向，對節(jié)約能源、減少溫室氣體排放具有十分重要的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。[0003]激冷室作為與氣化爐連為一體的至關重要的設備，承載合成氣的冷卻工藝，其結構設計和所采用的激冷方法對整個氣流程都有十分重要的影響。[0004]工業(yè)上應用的氣化產(chǎn)物冷卻方式一般分激冷流程和廢鍋流程。激冷流程中激冷室主要是圓筒形結構，從內(nèi)到外由下降管、上升管、承壓外殼組成同心圓，同時具有激冷環(huán)和折流板等主要構件。所采用的激冷方法主要是使合成氣、灰、渣通過激冷室下部激冷水，從而將氣化爐氣化室所產(chǎn)生的高溫合成氣、飛灰、熔融狀態(tài)的灰渣進行初步洗滌除塵和降溫。 這樣的激冷方法通常帶來合成氣帶水、激冷環(huán)堵塞、下降管易燒穿等問題，該工藝過程中熱量主要進入水循環(huán)系統(tǒng)，熱損失較大。廢鍋流程氣化技術是指利用輻射式和對流式廢熱鍋爐最大限度地回收合成氣中的顯熱，以生產(chǎn)高壓蒸汽或預熱其它工藝介質(zhì)。但是通常由于輻射冷卻器內(nèi)部通道面積較小而引起結渣堵渣，渣在流出氣化室渣口時會發(fā)生散射，在下降的過程中有一部分接觸到內(nèi)層水冷壁上。當未完全固化的渣接觸到水冷壁時就會粘結在上面，并逐漸積累，堵塞整個工藝氣及渣的下降通道，致使氣化爐停車。同時由于使用了輻射式和對流式廢熱鍋爐，因此設備較復雜，基建投資加大。目前雖然在不斷改進的基礎上，逐步解決了一些問題，但還有必要對激冷室內(nèi)部結構和激冷方法進行不斷改進和創(chuàng)新，以實現(xiàn)該環(huán)節(jié)在整個氣化過程的更好優(yōu)化。發(fā)明內(nèi)容[0006]為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型的目的是提供一種用于激冷氣化室出口合成氣和灰渣的新方法，以克服目前技術所存在的合成氣帶水、下降管易燒穿、水冷壁結渣堵渣等缺點，同時降低生產(chǎn)成本。[0007]為了達到上述目的，本實用新型提供了一種具有防堵渣功能的氣流床氣化爐激冷裝置，包括與氣化室底部的渣口連接的激冷室，激冷室上設有導氣管，導氣管的末端設有合成氣出口，激冷室底部設有渣池，激冷室下方設有激冷水入口，位于渣池一側上方，渣池另一側設有黑水出口，渣池底部設有排渣口，其特征在于，所述氣化室與所述激冷室的外側設有直立圓筒形承壓外殼，與所述渣池連接，所述導氣管從承壓殼體中露出；激冷室頂部設有至少2個激冷氣噴管，激冷氣噴管的外端設有激冷氣入口，激冷氣入口從承壓外殼中露出； 激冷室內(nèi)設有環(huán)形擋板，該環(huán)形擋板的頂端位于導氣管的上方，底端位于渣池水面的上方， 環(huán)形擋板與激冷室內(nèi)壁形成環(huán)形通道。[0008]優(yōu)選地，所述激冷室內(nèi)壁設有耐火磚層。[0009]優(yōu)選地，所述激冷噴淋管上設有不同方向與口徑的噴淋微孔。[0010]進一步地，所述噴淋微孔的形狀為圓形、橢圓形或多邊形，其直徑為O.1 μπι 1000 μ m,數(shù)量不小于I個。[0011]優(yōu)選地，所述的導氣管上設有至少一個緩沖空腔。[0012]進一步地，所述的緩沖空腔為橢球體或近球體，其內(nèi)壁為光滑表面。[0013]本實用新型改變了傳統(tǒng)的激冷室的結構，形成空腔式的激冷室結構，有效防止堵渣。通常渣在流出氣化室渣口時會發(fā)生散射，在下降的過程中，在氣體回流區(qū)域有一部分接觸到內(nèi)層激冷室壁上。為改變激冷室氣體流場，減少氣體回流區(qū)域，避免灰渣直接接觸激冷室壁，本實用新型利用具有特有結構的激冷氣噴管噴氣來改變激冷室中合成氣流場，有效防止激冷室內(nèi)壁結渣。同時采用經(jīng)后續(xù)工藝凈化冷卻處理后的合成氣作為激冷氣對氣化室生成的合成氣與灰渣進行激冷，可以減少激冷室合成氣帶水和熱損失。為了有效去除合成氣夾帶的灰渣，在激冷室內(nèi)合設置有環(huán)形擋板，在導氣管設置有尺徑擴大的緩沖空腔。[0014]本實用新型的優(yōu)點是[0015]1.本實用新型采用特有的空腔式激冷室結構，具有較強的防堵渣能力，制造、運輸、安裝和維修較為簡單方便；[0016]2.本實用新型的激冷室結構上部設有微孔激冷氣噴管，在冷卻氣化室生產(chǎn)的合成氣和灰渣同時改變合成氣體流場流速，最大限度的降低了灰渣在激冷室壁上沉積的概率；[0017]3.本實用新型的激冷室底部設有渣水池，空腔式的結構有利于灰渣落入渣池，當合成氣攜帶灰渣顆粒經(jīng)環(huán)形擋板后，大部分灰渣落入渣池，完成在合成氣激冷室里的初步凈化過程；[0018]4.本實用新型的導氣管設有緩沖空腔，合成氣在緩沖空腔里撞擊，形成部分灰渣沉積，進一步凈化合成氣；[0019]5.本實用新型煤種適用性廣，對灰熔點及排渣方式的要求低。

[0020]圖1為本實用新型提供的一種具有防堵渣功能的氣流床氣化爐激冷裝置的結構示意圖；[0021]圖2為激冷氣噴管的局部放大圖。[0022]圖中[0023]1、承壓殼體；2、氣化室；[0024]3、渣口 ；4、激冷室；[0025]5、激冷氣入口 ；6、激冷氣噴管；[0026]7、環(huán)形擋板；8、耐火磚層；[0027]9、激冷水入口 ；10、渣池；[0028]11、排渣口 ；12、黑水出口 ；[0029]13、導氣管；14、緩沖空腔；[0030]15、合成氣出口 ；16、噴淋微孔。
具體實施方式
[0031]為使本實用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。[0032]實施例[0033]如圖1所示，為本實用新型提供的一種具有防堵渣功能的氣流床氣化爐激冷裝置的結構示意圖，包括與氣化室2底部的渣口 3連接的激冷室4，氣化室2與激冷室4的外側套了一個直立圓筒形的承壓外殼1，承壓外殼I底部與渣池10連接。激冷室4頂部設有2 個激冷氣噴管6，激冷氣噴管6的外端設有激冷氣入口 5，激冷氣入口 5從承壓外殼I中露出，與激冷氣通過管道連接。激冷噴淋管6上開多個不同方向與口徑的噴淋微孔16。噴淋微孔16的形狀可采用圓形、橢圓形或多邊形,其直徑為O.1 μ m 1000 μ m。激冷室4的一側連接導氣管13，導氣管13的末端設有合成氣出口 15，合成氣出口 15從承壓殼體I中露出。導氣管13上設有2個緩沖空腔14。緩沖空腔14為橢球體或近球體，其內(nèi)壁為光滑表面。激冷室4下方設有激冷水入口 9，位于渣池10 —側上方，渣池10另一側設有黑水出口 12，渣池10底部設有排渣口 11。激冷室4內(nèi)設有對稱或不對稱形狀的環(huán)形擋板7，該環(huán)形擋板7的頂端位于導氣管13的上方，底端位于渣池10水面的上方，環(huán)形擋板7與激冷室4 內(nèi)壁形成環(huán)形通道。激冷室4內(nèi)壁采用耐火磚層8結構。[0034]燃燒產(chǎn)生的合成氣與灰渣從氣化室2經(jīng)由渣口 3引向激冷室4，在激冷室4上部由激冷氣噴管6噴出的激冷氣冷卻，部分灰渣落入底部的渣池10。在冷卻氣化室產(chǎn)生的合成氣和灰渣同時改變合成氣體流場流速，最大限度的降低了灰渣在激冷室4壁上沉積的概率。環(huán)形擋板7采用耐熱鋼材料，其環(huán)繞激冷室4耐火磚層8設置，使得環(huán)形擋板7與耐火磚層8之間形成環(huán)形通道。冷卻后的合成氣被引導通過該環(huán)形通道，并進入導氣管13的緩沖空腔14進一步除去夾帶的灰渣。經(jīng)激冷后的高溫灰渣和部分黑水通過激冷室4底部的排渣口 11排出，從激冷水入口 9補 充進新鮮的低溫水，部分夾帶灰渣的水從黑水出口 12流出，保證激冷室4底部的黑水循環(huán)并移走部分灰渣和熱量。[0035]以煤為原料的日處理量為1000噸的水煤漿氣化裝置為例，氣化壓力為6. 5MPa，氣化溫度為1350°C，干煤氣產(chǎn)率量為85000N3/h，氣化過程每小時約產(chǎn)生5噸灰渣。從氣化室 2出來的夾帶有未反應碳粒以及飛灰的高溫粗煤氣(1100 1300°C )進入激冷室4內(nèi)，經(jīng)激冷噴淋管6噴出的激冷氣(200 300°C )將高溫合成氣冷卻至700 900°C左右，從氣化爐合成氣出口離開氣化爐進入下游工序?；以诤铣蓺饬飨蛳聤A帶和重力作用下，85% 90%沉積到底部渣水池中，經(jīng)過導氣管13的緩沖空腔14進一步除灰后，到達合成氣出口的飛灰僅含5%左右。由此可見，本實用新型結構簡單，具有較強的防堵渣能力，并能有效回收氣體顯然，能夠高效率地用于以煤、生物質(zhì)等為原料氣流床生產(chǎn)煤氣的激冷。
權利要求1.一種具有防堵渣功能的氣流床氣化爐激冷裝置，包括與氣化室(2)底部的渣口(3)連接的激冷室(4)，激冷室(4)上設有導氣管(13)，導氣管(13)的末端設有合成氣出口(15)，激冷室(4)底部設有渣池(10)，激冷室(4)下方設有激冷水入口(9)，位于渣池(10)一側上方，渣池(10)另一側設有黑水出口(12)，渣池(10)底部設有排渣口(11)，其特征在于，所述氣化室(2)與所述激冷室(4)的外側設有直立圓筒形承壓外殼(I)，與所述渣池(10)連接，所述導氣管(13)從承壓殼體(I)中露出；激冷室(4)頂部設有至少2個激冷氣噴管￠)，激冷氣噴管￠)的外端設有激冷氣入口(5)，激冷氣入口(5)從承壓外殼(I)中露出；激冷室(4)內(nèi)設有環(huán)形擋板(7)，該環(huán)形擋板(7)的頂端位于導氣管(13)的上方，底端位于渣池(10)水面的上方，環(huán)形擋板(7)與激冷室(4)內(nèi)壁形成環(huán)形通道。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種具有防堵渣功能的氣流床氣化爐激冷裝置，其特征在于，所述激冷室(4)內(nèi)壁設有耐火磚層(8)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種具有防堵渣功能的氣流床氣化爐激冷裝置，其特征在于，所述激冷噴淋管(6)上設有不同方向與口徑的噴淋微孔(16)。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種具有防堵渣功能的氣流床氣化爐激冷裝置，其特征在于，所述噴淋微孔(16)的形狀為圓形、橢圓形或多邊形，其直徑為0.1ym IOOOil m，數(shù)量不小于I個。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種具有防堵渣功能的氣流床氣化爐激冷裝置，其特征在于，所述的導氣管(13)上設有至少一個緩沖空腔(14)。
6.根據(jù)權利要求6所述的一種具有防堵渣功能的氣流床氣化爐激冷裝置，其特征在于，所述的緩沖空腔(14)為橢球體或近球體，其內(nèi)壁為光滑表面。
專利摘要本實用新型公開了一種具有防堵渣功能的氣流床氣化爐激冷裝置，包括與氣化室底部的渣口連接的激冷室，激冷室上設有導氣管，導氣管的末端設有合成氣出口，激冷室底部設有渣池，激冷室下方設有激冷水入口，位于渣池一側上方，渣池另一側設有黑水出口，其特征在于，所述氣化室與所述激冷室的外側設有直立圓筒形承壓外殼，與所述渣池連接；激冷室頂部設有至少2個激冷氣噴管，激冷氣噴管的外端設有激冷氣入口，激冷氣入口從承壓外殼中露出；激冷室內(nèi)設有環(huán)形擋板，與激冷室內(nèi)壁形成環(huán)形通道。本實用新型簡化了激冷室結構，保護激冷室耐火磚層免受灰渣沖刷結渣，從而減少堵渣；并且用激冷氣冷卻合成氣取代水冷去，能減少合成氣的熱損失。
文檔編號C10J3/52GK202849350SQ201220438149
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權日2012年8月30日
發(fā)明者李平, 烏曉江, 倪建軍, 劉煜 申請人:上海鍋爐廠有限公司