本實用新型涉及氣化爐的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種氣化爐激冷環(huán)。

背景技術(shù)：

氣化爐是煤氣化裝置中的關(guān)鍵設(shè)備，不同流派的氣化技術(shù)雖然在工藝流程上不同，但是其關(guān)鍵設(shè)備氣化爐的運行環(huán)境都比較差，處在高溫高壓高腐蝕的惡劣環(huán)境中。煤粉或水煤漿在氣化爐氣化室不完全燃燒后生成1500℃左右的高溫合成氣與熔渣后下行進入激冷室，激冷室的作用就是將高溫合成氣及熔渣進行降溫并實現(xiàn)氣渣分離。

氣化室與激冷室的分界處就是激冷環(huán)，激冷環(huán)的作用包括：第一、迅速冷卻高溫合成氣及熔渣；第二、形成水膜沿下降管流下并保護下降管不被燒壞，從而使合成氣能在一個相對封閉的環(huán)境中進行冷卻降溫和氣渣分離。因此，激冷環(huán)的質(zhì)量和壽命直接影響到氣化爐的正常運行。

現(xiàn)有氣化爐激冷環(huán)結(jié)構(gòu)基本是由激冷環(huán)外側(cè)大鍛件、激冷環(huán)外環(huán)管、內(nèi)環(huán)管、激冷液進口管等部分組成?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點是：

1、外側(cè)大鍛件一般由耐高溫鎳基鍛件鍛造且大部分要求進口鍛坯。材料采購周期長，價格昂貴，且不便于用戶備件，停爐維修時間較長。

2、外側(cè)大鍛件鍛制而成的通道環(huán)腔室加工困難，精度不易保證。

3、外環(huán)管由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)原因，不能整體裝配，加工組裝時不能實現(xiàn)整體性，需要剖成幾段或上下兩塊進行組焊，影響裝配精度，甚至造成局部無法形成水膜，下降管保護失效而燒壞下降管，影響氣化爐的正常運行。

4、現(xiàn)有分布環(huán)采用單排小孔均布，噴出的水流呈柱狀。如果部分開孔不對中或者裝配時沒有完全對中，或者各小孔的水流分配壓力不一致，下降管內(nèi)都不會形成嚴(yán)密的水幕，使得不能進行充分進行傳質(zhì)傳熱交換。

5、高溫合成氣及熔渣直接沖刷激冷環(huán)，容易使激冷環(huán)外環(huán)管沖刷穿孔，龜裂變形，進而造成噴淋效果達(dá)不到，水幕形不成，下降管上的水膜也不能形成，激冷失效。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單且加工、安裝維修都非常方便的氣化爐激冷環(huán)。

本實用新型提供了一種氣化爐激冷環(huán)，所述激冷環(huán)包括環(huán)形固定板、通道環(huán)、隔環(huán)、內(nèi)環(huán)、分布環(huán)和若干根激冷水進口管，

所述通道環(huán)固定在環(huán)形固定板的底部，所述分布環(huán)為從所述通道環(huán)上切割下的下內(nèi)四分之一環(huán)并重新焊回至所述通道環(huán)上形成的，所述分布環(huán)上開有若干排錯位排列的噴淋孔；

所述隔環(huán)設(shè)置在通道環(huán)的中部并把通道環(huán)分隔成外側(cè)的通道室和內(nèi)側(cè)的分配室，所述隔環(huán)的底部與氣化爐的下降管對接并且所述隔環(huán)的高度可調(diào)，所述隔環(huán)的頂部與通道環(huán)的頂部內(nèi)壁之間形成有激冷水通道，所述分布環(huán)與隔環(huán)之間設(shè)置有若干個用于控制分布環(huán)與隔環(huán)之間環(huán)隙的定距鋼球；

所述內(nèi)環(huán)具有半管結(jié)構(gòu)并且固定在所述隔環(huán)上，所述內(nèi)環(huán)位于所述分配室中并且內(nèi)環(huán)上開有若干個通液通氣孔；

所述若干根激冷水進水管設(shè)置在通道環(huán)的下外側(cè)并與所述通道室連通；

其中，所述通道環(huán)的內(nèi)側(cè)上表面上均勻布置有若干個渣釘，渣釘之間還敷設(shè)有耐火材料。

根據(jù)本實用新型的氣化爐激冷環(huán)的一個實施例，所述環(huán)形固定板由環(huán)形鋼板整體加工而成。

根據(jù)本實用新型的氣化爐激冷環(huán)的一個實施例，所述通道環(huán)和分布環(huán)是通過將一根整體鋼管彎制校圓并焊接成整環(huán)，消除應(yīng)力后再加工出噴淋孔并在噴淋孔加工完成后整體切割下分布環(huán)后再焊接形成的。

根據(jù)本實用新型的氣化爐激冷環(huán)的一個實施例，所述分布環(huán)上開有三排錯位排列的噴淋孔，每排噴淋孔的噴淋孔數(shù)量相等，所述噴淋孔為內(nèi)大外小的錐形孔。

根據(jù)本實用新型的氣化爐激冷環(huán)的一個實施例，所述三排噴淋孔的中心線與氣化爐的下降管母線的夾角分別為80°、65°和45°。

根據(jù)本實用新型的氣化爐激冷環(huán)的一個實施例，所述渣釘為圓柱形渣釘，所述耐火材料為碳化硅耐火材料。

根據(jù)本實用新型的氣化爐激冷環(huán)的一個實施例，所述渣釘?shù)姆植奸g距為25～30mm。

根據(jù)本實用新型的氣化爐激冷環(huán)的一個實施例，所述激冷水進水管的數(shù)量為4～6根且直徑為80～100mm。

根據(jù)本實用新型的氣化爐激冷環(huán)的一個實施例，所述隔環(huán)的內(nèi)徑與氣化爐的下降管內(nèi)徑相等。

與現(xiàn)有氣化爐激冷環(huán)相比，本實用新型的氣化爐激冷環(huán)有如下優(yōu)點：

1、材料都由板管組焊而成材料成本低，易于備料、加工簡單、檢修更換周期短且節(jié)約了檢修停爐時間。

2、通道環(huán)和分布環(huán)是由一個整體環(huán)管機加工而來的，裝配簡單且精度容易得到保證。

3、分布環(huán)上的噴淋孔采用錐形孔均布且錯位排列，有利于形成霧化水幕，可與高溫合成氣進行充分換熱，有效快速對高溫合成氣及熔渣降溫。

4、在通道環(huán)內(nèi)側(cè)敷設(shè)耐火材料并在運行過程中掛渣形成保護層，能夠使激冷環(huán)免于高溫合成氣的直接沖刷，有效地保護了激冷環(huán)并延長了激冷環(huán)的壽命。

5、通道環(huán)和分布環(huán)整體構(gòu)成的兩個腔室表面光滑并呈流線型結(jié)構(gòu)，在下降管內(nèi)壁形成的水膜均勻，從而不會造成下降管局部沒有水膜保護，干燒損壞下降管。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本實用新型示例性實施例的氣化爐激冷環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2A示出了根據(jù)本實用新型示例性實施例的氣化爐激冷環(huán)中分布環(huán)上的噴淋孔排列方式，圖2B示出了圖2A中的A-A視圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-環(huán)形固定板、2-通道環(huán)、3-隔環(huán)、4-內(nèi)環(huán)、5-分布環(huán)、6-激冷水進口管、7-定距鋼球、8-渣釘、9-噴淋孔、10-通道室、11-分配室。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

下面將對本實用新型氣化爐激冷環(huán)的結(jié)構(gòu)和原理進行更詳細(xì)的說明。

圖1示出了根據(jù)本實用新型示例性實施例的氣化爐激冷環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2A示出了根據(jù)本實用新型示例性實施例的氣化爐激冷環(huán)中分布環(huán)上的噴淋孔排列方式，圖2B示出了圖2A中的A-A視圖。

如圖1，根據(jù)本實用新型的示例性實施例，所述氣化爐激冷環(huán)包括環(huán)形固定板1、通道環(huán)2、隔環(huán)3、內(nèi)環(huán)4、分布環(huán)5和若干根激冷水進口管6。本實用新型的激冷環(huán)不僅對結(jié)構(gòu)進行了調(diào)整，還對加工方式進行了優(yōu)化，下面將具體闡述。

根據(jù)本實用新型，通道環(huán)2固定在環(huán)形固定板1的底部，分布環(huán)5為從通道環(huán)2上切割下的下內(nèi)四分之一環(huán)并重新焊回至通道環(huán)2上形成的，分布環(huán)5上開有若干排錯位排列的噴淋孔9。

其中，環(huán)形固定板1是整個激冷環(huán)的承重件，本發(fā)明采用環(huán)形鋼板整體加工而成，由此無需進口坯料，成本低、易加工且易備料。同時，通道環(huán)2和分布環(huán)5整體由鋼管卷制而成，自然形成流線型通道且無需加工內(nèi)表面；并且，通道環(huán)2和分布環(huán)5整體完成卷制、消除應(yīng)力、完成噴淋孔加工后機加工切割出分布環(huán)5，待安裝完隔環(huán)3后，再將分布環(huán)5整體焊回到通道環(huán)2上，使得精度得到保證；此外，由于分布環(huán)5上的噴淋孔基準(zhǔn)一致，不會出現(xiàn)噴淋孔開孔不對中的情況，裝配精度得到保證后，激冷環(huán)形成的水膜厚度和均勻性也能得到保證，從而不會造成下降管局部沒有水膜保護，干燒損壞下降管。根據(jù)本實用新型的一個實施例，通道環(huán)3和分布環(huán)5是通過將一根整體鋼管彎制校圓并焊接成整環(huán)，消除應(yīng)力后再加工出噴淋孔并在噴淋孔加工完成后整體切割下分布環(huán)后再焊接形成的。

隔環(huán)3設(shè)置在通道環(huán)2的中部并把通道環(huán)2分隔成外側(cè)的通道室10和內(nèi)側(cè)的分配室11，隔環(huán)3的底部與氣化爐的下降管(未示出)對接并且隔環(huán)3的高度可調(diào)，隔環(huán)3的頂部與通道環(huán)2的頂部內(nèi)壁之間形成有激冷水通道。在激冷水流量不變的情況下，可調(diào)整隔3環(huán)與通道環(huán)2之間的間隙即隔環(huán)高度來調(diào)整分配室11內(nèi)的激冷水流量。分布環(huán)5與隔環(huán)3之間設(shè)置有若干個用于控制分布環(huán)5與隔環(huán)3之間環(huán)隙的定距鋼球7，也即定距鋼球7可以用于分布環(huán)5焊接時保持其與隔環(huán)3之間的間距均勻一致，有利于在隔環(huán)3上形成均勻的水膜，水膜的厚度則由分布環(huán)5與隔環(huán)3之間的環(huán)隙大小決定。并且，隔環(huán)3的內(nèi)徑與氣化爐的下降管內(nèi)徑相等。

內(nèi)環(huán)4具有半管結(jié)構(gòu)并且固定在隔環(huán)3上，內(nèi)環(huán)4位于分配室11中并且內(nèi)環(huán)4上開有若干個通液通氣孔。在固定內(nèi)環(huán)4時，可以對其上半部分進行焊接，下半部分則可間斷地焊接在隔環(huán)3上。內(nèi)環(huán)4可以調(diào)整分配室11的大小，具體可以根據(jù)流量確定內(nèi)環(huán)4的大小。

若干根激冷水進水管6設(shè)置在通道環(huán)2的下外側(cè)并與通道室10連通，以向激冷環(huán)中提供冷卻用的激冷水，激冷水從激冷水進水管6進入通道室10之后，通過隔環(huán)3頂部的激冷水通道進入分配室11中，經(jīng)過內(nèi)環(huán)的分配和分布環(huán)的噴淋之后，通過分布環(huán)5與隔環(huán)3之間的環(huán)隙流至隔環(huán)3和下降管上形成水膜。其中，激冷水進口管6的數(shù)量和大小由激冷水需求量決定，例如，激冷水進水管6的數(shù)量為4～6根且直徑為80～100mm。

其中，通道環(huán)2的內(nèi)側(cè)上表面上均勻布置有若干個渣釘8，渣釘8之間還敷設(shè)有耐火材料。在激冷環(huán)的運行過程中，在耐火材料表面會形成一層熔渣，俗稱”掛渣”。掛渣層和耐火材料層以及通道環(huán)內(nèi)的激冷水三重保護激冷環(huán)，能夠使得激冷環(huán)工作溫度大大降低且免受高溫合成氣及熔渣的直接沖刷，大大提高了激冷環(huán)的使用壽命。優(yōu)選地，渣釘8為圓柱形渣釘，耐火材料為碳化硅耐火材料，渣釘8的分布間距為25～30mm。

此外，本實用新型還對分布環(huán)的噴淋孔結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化。如圖2A和圖2B所示，分布環(huán)5上開有三排錯位排列的噴淋孔9，每排噴淋孔9的噴淋孔數(shù)量相等，并且噴淋孔9為內(nèi)大外小的錐形孔。這樣結(jié)構(gòu)的噴淋孔9具有噴淋霧化的效果，能使高溫合成氣和熔化與激冷水充分接觸，快速有效降溫。根據(jù)本實用新型的一個實施例，三排噴淋孔9的中心線與氣化爐的下降管母線的夾角分別為80°、65°和45°。

在裝配本實用新型的氣化爐激冷環(huán)時，應(yīng)注意以下幾點：1、激冷環(huán)應(yīng)整體卷制，嚴(yán)格控制激冷環(huán)及其環(huán)腔截面的圓度，環(huán)腔內(nèi)不應(yīng)有皺褶及塌陷。2、卷制完成校圓后應(yīng)消除應(yīng)力后再進行分布環(huán)的機加工。3、為保證激冷效果，應(yīng)嚴(yán)格控制激冷環(huán)的加工及安裝精度。

本實用新型提供的氣化爐激冷環(huán)，價格便宜、結(jié)構(gòu)簡單、易于加工安裝和維修且外觀簡約美觀。

以內(nèi)徑φ3800下行水激冷噴嘴水煤漿氣化爐為例：

激冷環(huán)由環(huán)形固定板1和通道環(huán)2焊接而成，隔環(huán)3把通道環(huán)3分成通道室10和分配室11，外側(cè)為通道室，需根據(jù)流量要求及激冷水用量綜合考慮激冷水進口管道6的大小和數(shù)量，通常為4～6根DN80～DN100的進口管。隔環(huán)內(nèi)徑與下降管內(nèi)徑一致，隔環(huán)與下降管對接完成后應(yīng)把焊口內(nèi)壁打磨平滑，以便在隔環(huán)內(nèi)壁形成的水膜沿下降管順暢流下。分布環(huán)5上開有三排噴淋孔，排孔錯位排列，三排孔中心線與下降管母線的夾角分別是80°、65°及45°，每個噴淋孔的錐形大端為φ8mm，小端為φ6mm。內(nèi)環(huán)4用于調(diào)整分配室11大小，需根據(jù)流量確定。通道環(huán)上半部的1/4環(huán)道外壁均勻地打上渣釘8，渣釘為圓柱形，渣釘分布間距約25～30mm，然后在其間敷設(shè)一層碳化硅耐火材料。通過以上一些結(jié)構(gòu)的改進和變化，從材料成本、制造加工難度以及激冷效果等多方面進行改善。

本實用新型并不局限于前述的具體實施方式。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。