噴淋式氣化爐激冷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水煤漿或干煤粉或其他任何含碳原料氣化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于冷卻氣化爐合成氣的噴淋式氣化爐激冷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前廣泛使用的加壓氣流床耐火磚氣化爐中，水煤漿或干煤粉在氣化爐燃燒室中進(jìn)行氣化反應(yīng)，產(chǎn)生的高溫高壓合成氣被激冷環(huán)噴出的激冷水迅速冷卻，同時夾帶著灰渣順著氣化爐激冷室內(nèi)的下降管進(jìn)入氣化爐底部的黑水中，粗渣沉積在氣化爐底部并通過鎖斗排出。經(jīng)過進(jìn)一步水浴除塵和冷卻的合成氣離開黑水，通過上升管或破泡條或擋水板等上升至氣化爐激冷室頂部，從合成氣出口排出。
[0003]在氣化爐實(shí)際操作中，出現(xiàn)了一些影響生產(chǎn)負(fù)荷、使用壽命的問題，部分甚至可能導(dǎo)致緊急停車等危險情況，亟待解決:
[0004]( 1)托磚板超溫。托磚板及托磚法蘭承載氣化爐燃燒室耐火磚重量，并通過與托磚法蘭相連的激冷環(huán)承載下降管等內(nèi)件重量。由于在加壓氣流床氣化工藝中，氣化溫度高，盡管有耐火磚保護(hù)，但托磚板的溫度仍很容易超過設(shè)計允許值，如果超溫過多，造成托磚板材質(zhì)的強(qiáng)度降低，導(dǎo)致被迫降低氣化爐負(fù)荷或停車。
[0005](2)合成氣帶水。由燃燒室出來的合成氣沿下降管內(nèi)部高速進(jìn)入氣化爐底部的黑水中，經(jīng)水浴后，合成氣反向沿下降管外壁迅速上升，使黑水液滴獲得一定初始速度。若氣流夾帶液滴的速度大于液滴重力沉降速度，則液滴會隨合成氣離開氣化爐。造成氣化爐液位降低，難以維持正常的氣化爐操作，導(dǎo)致被迫降低氣化爐負(fù)荷或停車。
[0006](3)下降管變形。按理想設(shè)計，激冷環(huán)噴出的激冷水沿下降管均勻分布，將高溫合成氣與下降管內(nèi)壁隔開；但實(shí)際運(yùn)行中，激冷環(huán)部分出水口由于結(jié)垢或灰渣顆粒造成堵塞，使得激冷環(huán)布水不均，下降管內(nèi)壁上水膜厚度差別過大，嚴(yán)重的部位可能成為“干”區(qū)。高溫合成氣直接接觸下降管內(nèi)壁，導(dǎo)致燒蝕變形，被迫進(jìn)行更換。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提出一種噴淋式氣化爐激冷裝置，通過噴淋裝置對托磚板進(jìn)行有效降溫處理，能避免超溫工作導(dǎo)致被迫降低氣化爐負(fù)荷或停車的問題，還可以有效改善合成氣帶水和下降管燒蝕變形的問題。
[0008]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0009]噴淋式氣化爐激冷裝置，包括氣化爐內(nèi)的激冷環(huán)、耐火磚、托磚板、托磚法蘭和下降管，托磚板與氣化爐外殼固定，托磚法蘭與托磚板焊接連接，耐火磚砌筑于托磚板和托磚法蘭上；激冷環(huán)位于下降管內(nèi)壁的上端，并固定在托磚法蘭下方；其特征在于:所述托磚板下方或/和托磚法蘭下方固定若干噴淋環(huán)，噴淋環(huán)的外壁與托磚板或/和托磚法蘭接觸；噴淋環(huán)上均布若干出水口，噴淋出水口的出水面積大于激冷環(huán)出水口的出水面積，噴淋出水口均朝向下降管的方向。
[0010]通過噴淋環(huán)的外壁與托磚板或/和托磚法蘭接觸，起到導(dǎo)熱和對流作用，利用流動的噴淋水帶走部分熱量，使得氣化爐高負(fù)荷或滿負(fù)荷運(yùn)行時，托磚板溫度不超出最高工作溫度。
[0011]所述噴淋環(huán)的截面可以根據(jù)焊接或安裝或使用效果的需要，為圓形、長方形等任意幾何形狀。
[0012]所述噴淋環(huán)的截面面積、噴淋水量、噴淋出水口的形狀尺寸、分布位置、數(shù)量、噴淋角度根據(jù)托磚板超溫情況和合成氣帶水情況進(jìn)行設(shè)置。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:
[0014]本實(shí)用新型可在現(xiàn)有氣化爐上直接增設(shè)，改動量少，結(jié)構(gòu)簡單，效果顯著。只需在托磚板或/和托磚法蘭下面增設(shè)噴淋環(huán)，即可達(dá)到避免托磚板超溫、改善合成氣帶水以及下降管燒蝕等多重目的；
[0015]噴淋環(huán)外壁與托磚板或/和托磚法蘭直接接觸，通過導(dǎo)熱和對流換熱作用，讓流動的噴淋水帶走部分熱量，使得氣化爐高負(fù)荷或滿負(fù)荷運(yùn)行時，托磚板溫度不超出最高工作溫度，有效避免了被迫降低氣化爐負(fù)荷或停車的情況發(fā)生；噴淋水為經(jīng)過濾的灰水，可與激冷水使用同一來源，可在提供噴淋水、激冷水的氣化爐外部管道上設(shè)置自動調(diào)節(jié)閥，根據(jù)托磚板溫度、激冷室溫度等參數(shù)自動調(diào)節(jié)噴淋水流量；
[0016]由于從下降管內(nèi)部進(jìn)入氣化爐底部黑水的合成氣折向后，大部分會沿下降管外壁上升，所以朝向下降管方向的噴淋水能有效的與合成氣所夾帶的黑水液滴形成對沖；噴淋出水口的出水面積大于傳統(tǒng)的激冷環(huán)出水口的出水面積，一方面可以防止噴淋出水口被灰渣顆粒堵塞，另一方面可以形成較大的噴淋液滴，提高對合成氣所夾帶黑水液滴的對沖效果，增加液滴的沉降量，大幅度減小合成氣帶水量；
[0017]同時噴淋水對下降管外壁進(jìn)行沖淋，與傳統(tǒng)的內(nèi)部激冷環(huán)噴出的激冷水相配合，增強(qiáng)對下降管的冷卻作用，從根本上減少下降管燒蝕變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型A-A剖示圖；
[0020]圖中標(biāo)記:1激冷環(huán)，2托磚法蘭，3耐火磚，4托磚板，5噴淋環(huán)，6氣化爐外殼，7下降管。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說明:
[0022]如圖1所示，噴淋式氣化爐激冷裝置，包括氣化爐內(nèi)激冷環(huán)1、耐火磚3、托磚板4、托磚法蘭2和下降管7，托磚板4與氣化爐外殼6固定，托磚法蘭2與托磚板4焊接連接，耐火磚3砌筑于托磚板4和托磚法蘭2上；激冷環(huán)1位于下降管7內(nèi)壁的上端，并固定在托磚法蘭2下方；在下降管7外側(cè)，托磚板4下方或/和托磚法蘭2下方還固定設(shè)置有若干噴淋環(huán)5，噴淋環(huán)5的外壁與托磚板4或/和托磚法蘭2接觸；噴淋環(huán)5上均布若干出水口，噴淋出水口的出水面積大于激冷環(huán)1出水口的出水面積，噴淋出水口均朝向下降管7的方向。
[0023]這里可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，設(shè)置一圈或一圈以上噴淋環(huán)5，噴淋環(huán)5的縱向截面根據(jù)焊接或安裝或使用效果的需要，為圓形、長方形等任意幾何形狀。例如:每個噴淋環(huán)5可以按照12個噴淋出水口，每兩個之間相隔30°設(shè)計；或按照24個噴淋出水口，每兩個之間相隔15°設(shè)計；或按照72個噴淋出水口，每兩個之間相隔5°設(shè)計；也可以按照其他數(shù)量和相隔角度設(shè)計。具體噴淋出水口的形狀尺寸、數(shù)量、噴淋水量、噴淋角度，根據(jù)托磚板4超溫情況和合成氣帶水情況進(jìn)行計算設(shè)計。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.噴淋式氣化爐激冷裝置，包括氣化爐內(nèi)的激冷環(huán)(1)、耐火磚(3)、托磚板(4)、托磚法蘭(2)和下降管(7)，托磚板(4)與氣化爐外殼(6)固定，托磚法蘭(2)與托磚板(4)焊接連接，耐火磚(3)砌筑于托磚板(4)和托磚法蘭(2)上；激冷環(huán)(1)位于下降管(7)內(nèi)壁的上端，并固定在托磚法蘭(2)下方；其特征在于:在下降管(7)外側(cè)，托磚板(4)下方或/和托磚法蘭(2 )下方還固定設(shè)置有若干噴淋環(huán)(5 )，噴淋環(huán)(5 )的外壁與托磚板(4 )或/和托磚法蘭(2 )直接接觸；噴淋環(huán)(5 )上均布有若干出水口，噴淋出水口的出水面積大于激冷環(huán)(1)出水口的出水面積，噴淋出水口均朝向下降管(7)的方向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多效噴淋式氣化爐激冷裝置，其特征在于:所述噴淋環(huán)(5)的縱向截面為圓形、或長方形，或多邊形。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及噴淋式氣化爐激冷裝置，包括氣化爐內(nèi)的激冷環(huán)、耐火磚、托磚板、托磚法蘭和下降管，在下降管外側(cè)并且在托磚板下方或/和托磚法蘭下方還固定設(shè)置有若干噴淋環(huán)，噴淋環(huán)的外壁與托磚板或/和托磚法蘭直接接觸；噴淋環(huán)上均布有若干出水口，噴淋出水口的出水面積大于激冷環(huán)出水口的出水面積，噴淋出水口均朝向下降管的方向；本實(shí)用新型通過噴淋環(huán)的導(dǎo)熱和對流作用，利用流動的噴淋水帶走部分熱量，使得氣化爐高負(fù)荷或滿負(fù)荷運(yùn)行時，托磚板溫度不超出最高工作溫度；噴淋水朝向下降管，可增強(qiáng)對下降管的冷卻，減少下降管燒蝕變形現(xiàn)象的出現(xiàn)；同時通過對沖噴淋，大幅度減小合成氣帶水量，利于氣化爐高負(fù)荷或滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行。
【IPC分類】C10J3/84, C10J3/72
【公開號】CN205011717
【申請?zhí)枴緾N201520468993
【發(fā)明人】趙慶, 李少華, 王毅, 徐瑩璐, 王曉亮, 吳家樺
【申請人】中國東方電氣集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年7月3日