煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)，該循環(huán)水系統(tǒng)包括：汽包，汽包具有出水口、回水口和出汽口；循環(huán)泵，循環(huán)泵與出水口相連；氣化爐，氣化爐上設(shè)有噴嘴，噴嘴的頭部伸入氣化爐內(nèi)；噴嘴水冷管，噴嘴水冷管圍繞在噴嘴的頭部，噴嘴水冷管的進(jìn)口端與循環(huán)泵相連，噴嘴水冷管的出口端與回水口相連；上水冷管，上水冷管設(shè)在爐腔上部，上水冷管的進(jìn)口端與循環(huán)泵相連，上水冷管的出口端與回水口相連；下水冷管，下水冷管設(shè)在爐腔下部，下水冷管的進(jìn)口端與循環(huán)泵相連，下水冷管的出口端與回水口相連。本實(shí)用新型的煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)改善了噴嘴水冷管的露點(diǎn)腐蝕，減小了噴嘴和水冷管內(nèi)的熱應(yīng)力，延長了噴嘴的使用壽命。
【專利說明】煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤氣化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地涉及一種煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]水煤衆(zhòng)氣化爐工藝噴嘴是煤加壓氣化的核心設(shè)備之一，由于氣化爐操作溫度高，通常需要對(duì)噴嘴頭部進(jìn)行冷卻以保證其使用壽命。相關(guān)技術(shù)中的噴嘴采用獨(dú)立的冷卻水循環(huán)回路:來自噴嘴冷卻水水槽的噴嘴冷卻水經(jīng)冷卻水泵、冷卻器后通入噴嘴頭部的水冷盤管以對(duì)噴嘴進(jìn)行冷卻，受熱后的冷卻水進(jìn)入汽水分離器進(jìn)行汽水分離，最終返回冷卻水槽。上述冷卻水循環(huán)回路中的冷卻水溫通常在301至401之間，因此水冷盤管外壁溫度較低，容易發(fā)生露點(diǎn)腐蝕；同時(shí)，由于冷卻水和爐內(nèi)溫度差異極大，噴嘴和水冷盤管內(nèi)熱應(yīng)力大，影響了噴嘴的使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)，該煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)改善了噴嘴水冷盤管的露點(diǎn)腐蝕，減小了噴嘴和水冷盤管內(nèi)的熱應(yīng)力，延長了噴嘴的使用壽命，同時(shí)改善了水煤漿的霧化效果，且噴嘴的冷卻循環(huán)系統(tǒng)簡單。
[0004]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)，包括:汽包，所述汽包具有出水口、回水口和出汽口 ；循環(huán)泵，所述循環(huán)泵與所述出水口相連；氣化爐，所述氣化爐上設(shè)有噴嘴，所述噴嘴的頭部伸入所述氣化爐內(nèi)；噴嘴水冷管，所述噴嘴水冷管圍繞在所述噴嘴的頭部，所述噴嘴水冷管的進(jìn)口端與所述循環(huán)泵相連，所述噴嘴水冷管的出口端與所述回水口相連；上水冷管，所述上水冷管設(shè)在所述氣化爐的爐腔的上部，所述上水冷管的進(jìn)口端與所述循環(huán)泵相連，所述上水冷管的出口端與所述回水口相連；和下水冷管，所述下水冷管設(shè)在所述氣化爐的爐腔的下部，所述下水冷管的進(jìn)口端與所述循環(huán)泵相連，所述下水冷管的出口端與所述回水口相連。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)，采用汽包內(nèi)的飽和水作為噴嘴頭部噴嘴水冷管內(nèi)的工作介質(zhì)，一方面可以提高噴嘴頭部噴嘴水冷管的外壁溫度，從而有效改善噴嘴的露點(diǎn)腐蝕問題；另一方面，還有效減小了噴嘴頭部噴嘴水冷管內(nèi)的工質(zhì)溫度與氣化爐內(nèi)操作溫度的差異，從而減小噴嘴及噴嘴水冷管內(nèi)的熱應(yīng)力，延長噴嘴的使用壽命。
[0006]此外，由于汽包內(nèi)的飽和水的溫度較高，一般高于水煤漿溫度，因此通過將汽包內(nèi)的飽和水分別通入噴嘴水冷管和上水冷管，可以起到加熱水煤漿、減小煤漿粘度的目的，進(jìn)而減少水煤漿對(duì)噴嘴的磨損，并改善水煤漿的霧化效果。
[0007]另外，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)，還可以具有如下附加技術(shù)特征:
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述氣化爐具有膜式水冷壁，所述膜式水冷壁的進(jìn)水口與所述循環(huán)泵相連，所述膜式水冷壁的出水口與所述回水口相連。
[0009]設(shè)置膜式水冷壁可以有效對(duì)氣化爐進(jìn)行降溫冷卻，保證氣化爐處于適宜的工作溫度區(qū)間。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述上水冷管鄰近所述噴嘴的頭部。
[0011]這樣上水冷管也可以對(duì)噴嘴的頭部進(jìn)行冷卻，防止噴嘴溫度過高而損壞，降低使用成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)的示意圖。
[0013]附圖標(biāo)號(hào)說明:
[0014]煤氣化系統(tǒng)100 ；
[0015]汽包1，出水口 11，回水口 12，出汽口 13 ；
[0016]循環(huán)泵2，第一冷卻進(jìn)水管路21，第二冷卻進(jìn)水管路22，第三冷卻進(jìn)水管路23，第四冷卻進(jìn)水管路24 ；
[0017]噴嘴3，第一冷卻回水管路31，第二冷卻回水管路32，第三冷卻回水管路33，第四冷卻回水管路34 ；
[0018]噴嘴水冷管4；
[0019]上水冷管5；
[0020]水冷壁6 ；
[0021]下水冷管7；
[0022]氣化爐8 ；
[0023]爐腔9。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0025]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0026]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0027]下面參照?qǐng)D1詳細(xì)描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)100。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)100可以包括汽包1、循環(huán)泵2、氣化爐8、噴嘴水冷管4、上水冷管5和下水冷管7。
[0028]其中，汽包1具有出水口 11、回水口 12和出汽口 13。應(yīng)當(dāng)理解的是，汽包1已為現(xiàn)有技術(shù)且為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知，并已廣泛應(yīng)用于煤氣化【技術(shù)領(lǐng)域】中，因此這里對(duì)于汽包1的具體構(gòu)造和工作原理不作特殊說明。
[0029]循環(huán)泵2與出水口 11相連，具體地，循環(huán)泵2的進(jìn)口端可與出水口 11相連。循環(huán)泵2可為系統(tǒng)內(nèi)的冷卻水循環(huán)提供動(dòng)力。循環(huán)泵2可以是離心式水泵，但不限于此。循環(huán)泵2的流量優(yōu)選是可調(diào)節(jié)的，這樣可以調(diào)整對(duì)系統(tǒng)的冷卻效果，保證系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行且降低能耗。
[0030]參照?qǐng)D1所示，氣化爐8上設(shè)有噴嘴3，噴嘴3的頭部伸入到氣化爐8內(nèi)，噴嘴3的尾部可以位于氣化爐8之外。噴嘴水冷管4纏繞在噴嘴3的頭部，噴嘴水冷管4可沿噴嘴3的長度方向延伸，噴嘴水冷管4的圍繞方式和密度可以根據(jù)噴嘴3所需的冷量而適應(yīng)性設(shè)定，以滿足噴嘴3的冷卻要求。噴嘴水冷管4的進(jìn)口端與循環(huán)泵2相連，具體為可與循環(huán)泵2的出口端相連，噴嘴水冷管4的出口端與回水口 12相連。
[0031]類似地，上水冷管5設(shè)在氣化爐8的爐腔9的上部，上水冷管5的進(jìn)口端與循環(huán)泵2相連，具體為可與循環(huán)泵2的出口端相連，上水冷盤管5的出口端與回水口 12相連。下水冷管7設(shè)在氣化爐8的爐腔9的下部，下水冷管7的進(jìn)口端與循環(huán)泵2相連，具體為可與循環(huán)泵2的出口端相連，下水冷管7的出口端與回水口 12相連。
[0032]參照?qǐng)D1所示，汽包1內(nèi)的飽和水由循環(huán)泵2泵送，并可以通過并聯(lián)方式分別通入到噴嘴3頭部的噴嘴水冷管4、上水冷管5和下水冷管7中作為工作工質(zhì)，最后可返回汽包1中，形成封閉的循環(huán)回路。
[0033]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)100，采用汽包1內(nèi)的飽和水作為噴嘴3頭部噴嘴水冷管4內(nèi)的工作介質(zhì)，一方面可以提高噴嘴3頭部噴嘴水冷管4的外壁溫度，從而有效改善噴嘴3的露點(diǎn)腐蝕問題；另一方面，還有效減小了噴嘴3頭部噴嘴水冷管4內(nèi)的工質(zhì)溫度與氣化爐8內(nèi)操作溫度的差異，從而減小噴嘴3及噴嘴水冷管4內(nèi)的熱應(yīng)力，延長噴嘴3的使用壽命。
[0034]此外，由于汽包1內(nèi)的飽和水的溫度較高，一般高于水煤漿溫度，因此通過將汽包1內(nèi)的飽和水分別通入噴嘴水冷管4、上水冷盤管5和下水冷盤管7，可以起到加熱水煤漿、減小煤漿粘度的目的，進(jìn)而減少水煤漿對(duì)噴嘴的磨損，并改善水煤漿的霧化效果。
[0035]作為一種可選的實(shí)施方式，氣化爐8具有膜式水冷壁6，膜式水冷壁6的進(jìn)水口與循環(huán)泵2(例如循環(huán)泵2的出口端)相連，膜式水冷壁6的出水口與回水口 12相連。設(shè)置膜式水冷壁6可以有效對(duì)氣化爐8進(jìn)行降溫冷卻，保證氣化爐8處于適宜的工作溫度區(qū)間。
[0036]作為一種可選的實(shí)施方式，上水冷管5鄰近噴嘴3的頭部設(shè)置，這樣上水冷管5也可以對(duì)噴嘴3的頭部進(jìn)行冷卻，防止噴嘴3溫度過高而損壞，降低使用成本。
[0037]圖1示出了一種根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤氣化系統(tǒng)100的示意圖。參照?qǐng)D1所示，氣化爐8的頂部設(shè)置有噴嘴3，噴嘴3的下部(即，頭部)向內(nèi)伸入到氣化爐8內(nèi)，噴嘴3的上部(即，尾部)向外伸出氣化爐8，噴嘴3的伸入到氣化爐8內(nèi)的部分上纏繞有噴嘴水冷管4，噴嘴水冷管4的進(jìn)口端與循環(huán)泵2的出口端之間連接有第一冷卻進(jìn)水管路21，噴嘴水冷盤管4的出口端與汽包1的回水口 12之間連接有第一冷卻回水管路31。
[0038]上水冷管5鄰近噴嘴3的頭部設(shè)置，上水冷管5的進(jìn)口端與循環(huán)泵2的出口端之間連接有第二冷卻進(jìn)水管路22，上水冷管5的出口端與汽包1的回水口 12之間連接有第二冷卻回水管路32。
[0039]膜式水冷壁6設(shè)在氣化爐8的爐體內(nèi)，膜式水冷壁6鄰近氣化爐8的內(nèi)周壁面且沿氣化爐8的軸向延伸。膜式水冷壁6的進(jìn)口端與循環(huán)泵2的出口端之間連接有第三冷卻進(jìn)水管路23，膜式水冷壁6的出口端與汽包1的回水口 12之間連接有第三冷卻回水管路33。
[0040]下水冷管7設(shè)在氣化爐8的爐腔9的下部，下水冷管7的進(jìn)口端與循環(huán)泵2的出口端之間連接有第四冷卻進(jìn)水管路24，下水冷管7的出口端與汽包1的回水口 12之間連接有第四冷卻回水管路34。
[0041]參照?qǐng)D1，第一冷卻進(jìn)水管路21、第二冷卻進(jìn)水管路22、第三冷卻進(jìn)水管路23、第四冷卻進(jìn)水管路24并聯(lián)設(shè)置，第一冷卻回水管路31、第二冷卻回水管路32、第三冷卻回水管路33、第四冷卻回水管路34并聯(lián)設(shè)置。循環(huán)泵2的進(jìn)口端與出水口 11相連。
[0042]由此，汽包1內(nèi)的飽和水和飽和蒸汽經(jīng)汽水分離后，飽和水可由循環(huán)泵2泵送，并分別輸送給并聯(lián)設(shè)置的第一冷卻進(jìn)水管路21、第二冷卻進(jìn)水管路22、第三冷卻進(jìn)水管路23、第四冷卻進(jìn)水管路24，該四條管路再將冷卻水輸出給噴嘴水冷管4、上水冷管5、膜式水冷壁6和下水冷管7，并作為其工作介質(zhì)以對(duì)噴嘴3、氣化爐8等進(jìn)行充分冷卻，最后循環(huán)水分別通過第一冷卻回水管路31、第二冷卻回水管路32、第三冷卻回水管路33、第四冷卻回水管路34返回到汽包1中，形成封閉的循環(huán)回路。
[0043]其中，膜式水冷壁6的上端與上水冷管5的設(shè)置高度可以大致平齊，膜式水冷壁6的下端鄰近下水冷管7，從而使得上水冷管5、膜式水冷壁6和下水冷管7可以更好地覆蓋整個(gè)爐腔9，進(jìn)而提高對(duì)氣化爐8的冷卻效果。
[0044]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0045]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)，其特征在于，包括: 汽包，所述汽包具有出水口、回水口和出汽口 ； 循環(huán)泵，所述循環(huán)泵與所述出水口相連； 氣化爐，所述氣化爐上設(shè)有噴嘴，所述噴嘴的頭部伸入所述氣化爐內(nèi)； 噴嘴水冷管，所述噴嘴水冷管圍繞在所述噴嘴的頭部，所述噴嘴水冷管的進(jìn)口端與所述循環(huán)泵相連，所述噴嘴水冷管的出口端與所述回水口相連； 上水冷管，所述上水冷管設(shè)在所述氣化爐的爐腔的上部，所述上水冷管的進(jìn)口端與所述循環(huán)泵相連，所述上水冷管的出口端與所述回水口相連；和 下水冷管，所述下水冷管設(shè)在所述氣化爐的爐腔的下部，所述下水冷管的進(jìn)口端與所述循環(huán)泵相連，所述下水冷管的出口端與所述回水口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)，其特征在于，所述氣化爐具有膜式水冷壁，所述膜式水冷壁的進(jìn)水口與所述循環(huán)泵相連，所述膜式水冷壁的出水口與所述回水口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤氣化循環(huán)水系統(tǒng)，其特征在于，所述上水冷管鄰近所述噴嘴的頭部。
【文檔編號(hào)】C10J3/48GK204162664SQ201420547330
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】呂俊復(fù), 劉青 申請(qǐng)人:清華大學(xué)