專利名稱：一種氣化爐喉管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及氣化爐技術領域，特別涉及含碳物質(zhì)漿態(tài)或粉態(tài)進料的氣化爐喉
管結構。
背景技術：
使用氣化爐生產(chǎn)合成氣的技術，通常在相對較高溫度下加壓使含碳物質(zhì)部分氧化，得到的反應產(chǎn)物包括所希望的合成氣和由無機氧化物以及一定量未被氧化的含碳物質(zhì)組成的熔融態(tài)灰渣?；以跓崴苄誀顟B(tài)時會靠重力通過喉管下流至氣化爐激冷區(qū)，或者當反應區(qū)溫度降低時，灰渣流動性將降低，甚至固化封閉喉管；而當反應區(qū)溫度升高時，灰渣流動性將提高,但也會加大對喉管侵蝕和磨損。進入氣化爐激冷區(qū)的包含灰渣的合成氣將與水浴直接接觸，當接觸面積不足時，合成氣及灰渣不能得到充分冷卻，因其高溫而產(chǎn)生的高熱沖擊將對激冷區(qū)結構造成一定的破壞，另外，部分灰渣也會積聚在喪失水浴保護的激冷區(qū)結構上，造成合成氣流通面積減小，導致合成氣在激冷區(qū)流速增高，對合成氣的品質(zhì)造成負面影響。最常發(fā)生的是氣化爐的縮頸喉管會比氣化爐其他部分有更大的損壞，喉管將趨于因高溫作用產(chǎn)生的燒損或由于灰渣 流動產(chǎn)生的磨損以及該處的耐高溫材料因經(jīng)常遭受熱震而被侵蝕掉，從而制約了氣化爐的長周期穩(wěn)定運行。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有氣化爐喉管結構中存在的易于損壞、穩(wěn)定性不高的缺點，提供一種新型的氣化爐喉管。為達上述目的，本實用新型提出一種氣化爐喉管，用于連接氣化爐中的反應區(qū)和激冷區(qū)，以將所述反應區(qū)的熱出產(chǎn)物導入所述激冷區(qū)，其中，所述氣化爐喉管包括順序連接的圓筒形渣口盤管、錐形導流盤管和圓筒形導流盤管，所述圓筒形導流盤管的直徑大于所述圓筒形渣口盤管的直徑。本實用新型提出的一種氣化爐喉管，其中，所述圓筒形渣口盤管為螺旋形盤管結構，其高度為30-3000mm,中心圓直徑為300_3000mm。本實用新型提出的一種氣化爐喉管，其中，所述錐形導流盤管為單程或多程螺旋形盤管結構，高度為30-4000mm，上開口中心圓直徑與所述圓筒形渣口盤管的中心圓直徑相同，范圍為300-3000mm;所述錐形導流盤管的半頂角為1° -80°，所述錐形導流盤管的下開口中心圓直徑為300-4000mm。本實用新型提出的一種氣化爐喉管，其中，所述圓筒形導流盤管采用螺旋形盤管或者水平向蛇管結構，其高度為30-4000mm，所述圓筒形導流盤管的中心圓直徑與所述錐形導流盤管的下開口中心圓直徑相同，范圍為300-6000mm。本實用新型提出的一種氣化爐喉管，其中，所述圓筒形渣口盤管和所述錐形導流盤管內(nèi)側(cè)接觸所述熱出產(chǎn)物的部分敷設有耐高溫材料。本實用新型提出的一種氣化爐喉管，其中，所述圓筒形導流盤管內(nèi)側(cè)接觸所述熱出產(chǎn)物的部分采用敷設有耐高溫材料結構。本實用新型提出的一種氣化爐喉管，其中，所述耐高溫材料通過平行或交錯排列的錨固釘固定在盤管上。本實用新型提出的一種氣化爐喉管，其中，所述錨固釘為圓柱形，高度為3-90_，直徑為3_30mm。本實用新型提出的一種氣化爐喉管，其中，所述錨固釘為矩形，高度為3_90mm，長寬比為1:1-5:1，寬度為3-20_。本實用新型提出的一種氣化爐喉管，其中，所述圓筒形渣口盤管、所述錐形導流盤管和所述圓筒形導流盤管之間的相互連接部位，以及所述喉管和所述反應區(qū)、所述激冷區(qū)之間的相互連接部位，均采用圓滑彎曲盤管過渡。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型能抵抗高溫作用和熱震，同時抵御灰渣的磨蝕并提供足夠的接觸面積，以便含灰渣的合成氣與水域充分接觸降溫，從而保證了氣化爐的穩(wěn)定運行，提聞合成氣的品質(zhì)。

圖1是氣化爐的整體結構示意圖；圖2是本實用新型的氣化爐喉管的結構示意圖。附圖標記說明:01_ 氣化爐；1-底部水浴，2-激冷區(qū)，3-下降管壁面水浴，4-下降管，5-激冷環(huán)，6-喉管，7-錐底，8-反應區(qū)；61_圓筒形導流盤管，62-錐型導流盤管，63-圓筒形渣口盤管，64-耐高溫材料，65-圓柱或矩形柱狀錨固釘。
具體實施方式
以下結合附圖，就本實用新型上述的和另外的技術特征和優(yōu)點做進一步地說明。請參閱圖1，為本實用新型所述氣化爐的整體結構圖。本實用新型所考慮的氣化爐類型,主要包括內(nèi)含有涂敷耐高溫襯里材料的水冷壁盤管承壓殼體構成的反應區(qū),投入的含碳物質(zhì)在氣化劑的作用下，發(fā)生部分氧化反應生成合成氣，部分未被氧化的含碳物質(zhì)與原料中的無機氧化物在高溫下形成熔融態(tài)的灰渣。如圖1所示，氣化爐OI主要由反應區(qū)8、喉管6、激冷區(qū)2和底部水浴I組成。反應區(qū)8中含有氣化劑，供含碳物質(zhì)在其中部分氧化，以生成包含合成氣的熱出產(chǎn)物。反應區(qū)8的下端設有向內(nèi)傾斜的錐底7，以將以將反應生成的高溫合成氣和熔融態(tài)灰渣向下導入喉管6。喉管6的功能是將高溫合成氣和熔融態(tài)灰渣導流向下進入激冷區(qū)2，使其在排出激冷區(qū)前進行降溫和分離。激冷區(qū)2包括一個下降管4，它位于喉管6的下方，并與喉管6間隔開來，將高溫合成氣和熔融態(tài)灰渣導向下方，進入水浴降溫分離。下降管4與喉管6間設有激冷環(huán)5，其作用是將由氣化爐外來的激冷水噴向下降管4的內(nèi)壁，以保護其在與高溫合成氣和熔融態(tài)灰渣接觸后不被損壞。[0026]經(jīng)過激冷后的合成氣，在通常情況下會攜帶一定量的顆粒物質(zhì)由氣化爐出口 9排出，進入下游工序進一步加工。進入底部水浴I的熔融態(tài)灰渣因重力作用逐漸下降沉積在激冷區(qū)底部，經(jīng)收集后的灰渣將被定期排出氣化爐。喉管6與錐底7、下降管4以及激冷環(huán)5連接組成連續(xù)結構，各部分連接處均采用圓滑過渡，以便降低高溫流動的熔融態(tài)灰渣所引起的磨損，同時各部分又是相對獨立的部件，在本實施例中，上述四部分位于基本一致的中心軸上。請繼續(xù)參閱圖2，為本實用新型提出的氣化爐喉管的結構示意圖。如圖2所示，本實用新型的氣化爐喉管6主要由圓筒形渣口盤管63、錐型導流盤管62和圓筒形導流盤管61組成，這三個部分沿氣化爐軸線縱向依次排列，且同軸度均需滿足具體的設計要求。在圓筒形渣口盤管63、錐型導流盤管62的內(nèi)側(cè)(接觸高溫合成氣和熔融態(tài)灰渣側(cè))均設有并行或交錯排列的圓柱或矩形柱狀錨固釘，用于固定一定厚度的耐高溫材料；而圓筒形導流盤管61可以設有并行或交錯排列的圓柱或矩形柱狀錨固釘，也可以采用不設錨固釘結構，也即圓筒形導流盤管61可以采用敷設耐高溫材料結構，也可以采用不敷設耐高溫材料結構。組成喉管的各部分盤管內(nèi)，最好以水作為冷卻介質(zhì)進行強制循環(huán)，喉管的安置是用以將高溫合成氣和熔融態(tài)灰渣直接導入底部水浴1，此處的水浴流量必須進行監(jiān)測，以確保合成氣和熔融態(tài)灰渣在降溫、分離過程中有適當?shù)乃３衷诘撞克中。在圓筒形渣口盤管63、錐型導流盤管62和圓筒形導流盤管61內(nèi)分別循環(huán)的冷卻介質(zhì)可以是單級也可以設計為并聯(lián)多級循環(huán)，冷卻介質(zhì)通過喉管外側(cè)的集合管分配進入各組件，并在循環(huán)后也匯入另一組集合管中，進出冷卻介質(zhì)的集合管壓差也應進行監(jiān)測。當高溫熔融態(tài)灰渣經(jīng)反應區(qū)錐底7進入圓筒形渣口盤管63后，由于在強制循環(huán)的冷卻介質(zhì)作用下渣口盤管的內(nèi)側(cè)向火面溫度遠低于高溫熔融態(tài)灰渣溫度，因此與圓筒形渣口盤管63接觸的熔融態(tài)灰渣快速冷卻，流動性迅速喪失，結成固態(tài)渣層，隨著熔融態(tài)灰渣的不斷堆積，固態(tài)渣層逐漸增厚表面溫度也逐漸增高，當熔融態(tài)灰渣的溫度降低梯度不足以使灰渣喪失流動性時，固態(tài) 渣層厚度不再增加，這一過程沿喉管6內(nèi)側(cè)的向火面向下逐漸發(fā)生，最終固態(tài)渣層將覆蓋喉管6全部向火面，后繼的高溫熔融態(tài)灰渣即在固態(tài)渣層表面流動，也將不再對喉管6產(chǎn)生磨損。覆蓋于喉管6內(nèi)側(cè)向火面的耐高溫材料有效地隔絕了固態(tài)渣層與金屬盤管，避免了高溫熔融態(tài)灰渣直接與盤管接觸，既減輕了熱震沖擊也避免了灰渣中腐蝕性物質(zhì)對盤管的侵蝕。當高溫合成氣經(jīng)過圓筒形渣口盤管63進入錐型導流盤管62后，隨著錐形導流盤管62直徑的逐步擴大氣速逐漸降低，同時由于擴大了與水浴接觸的面積，降溫效果得到強化；另一方面由于錐型導流盤管62的形狀，受重力下流的高溫熔融態(tài)灰渣中的一部分在通過圓筒形渣口盤管63后直接掉入底部水浴I中與合成氣分離，另一部分則沿錐形導流盤管62和圓筒形導流盤管61向火壁面下流，從而降低了激冷環(huán)5和下降管4受高溫熔融態(tài)灰渣熱沖擊的可能性，有效延長了激冷環(huán)5與下降管4的使用壽命，保證了氣化爐的穩(wěn)定運行。以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離以下所附權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種氣化爐喉管，用于連接氣化爐中的反應區(qū)和激冷區(qū)，以將所述反應區(qū)的熱出產(chǎn)物導入所述激冷區(qū)，其特征在于，所述氣化爐喉管包括順序連接的圓筒形渣口盤管、錐形導流盤管和圓筒形導流盤管，所述圓筒形導流盤管的直徑大于所述圓筒形渣口盤管的直徑。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種氣化爐喉管，其特征在于，所述圓筒形渣口盤管為螺旋形盤管結構，其高度為30-3000mm，中心圓直徑為300-3000mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種氣化爐喉管，其特征在于，所述錐形導流盤管為單程或多程螺旋形盤管結構，高度為30-4000mm，上開口中心圓直徑與所述圓筒形渣口盤管的中心圓直徑相同，范圍為300-3000mm;所述錐形導流盤管的半頂角為1° -80°，所述錐形導流盤管的下開口中心圓直徑為300-6000mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種氣化爐喉管，其特征在于，所述圓筒形導流盤管采用螺旋形盤管或者水平向蛇管結構，其高度為30-4000mm，所述圓筒形導流盤管的中心圓直徑與所述錐形導流盤管的下開口中心圓直徑相同，范圍為300-6000mmo
5.根據(jù)權利要求1所述的一種氣化爐喉管，其特征在于，所述圓筒形渣口盤管和所述錐形導流盤管內(nèi)側(cè)接觸所述熱出產(chǎn)物的部分敷設有耐高溫材料。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種氣化爐喉管，其特征在于，所述圓筒形導流盤管內(nèi)側(cè)接觸所述熱出產(chǎn)物的部分采用敷設有耐高溫材料結構。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的一種氣化爐喉管，其特征在于，所述耐高溫材料通過平行或交錯排列的錨固釘固定在盤管上。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種氣化爐喉管，其特征在于，所述錨固釘為圓柱形，高度為3~90mm,官徑為 3_30mm。
9.根據(jù)權利要求7所述的一種氣化爐喉管，其特征在于，所述錨固釘為矩形，高度為3-90mm,長寬比為 1:1-5:1,寬度為 3_20mm。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種氣化爐喉管，其特征在于，所述圓筒形渣口盤管、所述錐形導流盤管和所述圓筒形導流盤管之間的相互連接部位，以及所述喉管和所述反應區(qū)、所述激冷區(qū)之間的相互連接部位，均采用圓滑彎曲盤管過渡。
專利摘要本實用新型公開一種氣化爐喉管，用于連接氣化爐中的反應區(qū)和激冷區(qū)，以將所述反應區(qū)的熱出產(chǎn)物導入所述激冷區(qū)，其中，所述氣化爐喉管包括順序連接的圓筒形渣口盤管、錐形導流盤管和圓筒形導流盤管，所述圓筒形導流盤管的直徑大于所述圓筒形渣口盤管的直徑。在一具體實施例中，所述圓筒形渣口盤管和所述錐形導流盤管的內(nèi)側(cè)還敷設有耐高溫材料。本實用新型能抵抗高溫作用和熱震、抵御灰渣的磨蝕并提供足夠的接觸面積，以便含灰渣的合成氣與水浴充分接觸、降溫，保證了氣化爐的穩(wěn)定運行，提高了合成氣的品質(zhì)。
文檔編號C10J3/50GK203096001SQ201220716188
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權日2012年12月21日
發(fā)明者隋建偉, 郭慧波, 韋劉軻, 楊小艷, 王秋楓, 王國峰 申請人:中國寰球工程公司