专利名称：粉煤气化装置的充气锥的制作方法
技术领域：
本发明涉及煤气化技术领域，尤其是涉及ー种粉煤气化装置的充气锥。
背景技术：
煤气化，例如粉煤加压气化，是近年来发展的洁净的煤燃烧技木，得到了越来越广泛的应用。传统的用于煤气化的粉煤气化炉有许多种，在加压气化工艺中，粉煤输送对于气化炉的运行存在显著的影响。传统上，在加压气化工艺中普遍采用密相输送的方式将干粉煤从储煤储罐输送到气化炉。粉煤储罐内粉煤的输送主要依据重力流的原理进行，粉煤储罐根据流程和重力流的需要自上而下布置，位于粉煤储罐下端的充气锥是保证粉煤输送系统安全稳定运行的关键部件，因此一般粉煤储罐的下端均设有充气锥。充气锥担负着加压、固体粉煤流化和除桥等任务，其工作原理是利用低压或高压气体通过充气锥以形成均匀的气体冲击，使粉煤在粉煤储罐内部处于均相状态，从而解决粉煤在输送过程中因架桥引起的堵塞问题，同时减缓设备的磨损，延长使用寿命。
发明内容
本申请是发明人基于以下事实的认识做出的传统充气锥由用钢板制成的，钢板上打孔，但是这种传统的充气锥存在孔径大，容易发生粉煤倒流，影响粉煤气化装置的运行。此外，还存在有用烧结金属制成的充气锥，但是这种充气锥不能承受过大的压力，目前生产的充气锥最高只能承受I. OMpa的内外压カ差，而在实际生产过程中往往由于压差过大或长时间处在较大压力差的环境下工作导致充气锥被吹破，造成停车，影响生产。本发明g在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的ー个目的在于提出ー种粉煤气化装置的充气锥，所述充气锥可承受更大的压力，不易损坏，不会发生粉煤倒流，从而减少停车次数且降低使用成本。根据本发明实施例的粉煤气化装置的充气锥，包括锥形筒体，所述锥形筒体具有由烧结金属制成的至少ー个充气区域；和加强件，所述加强件设在所述锥形筒体的壁上且至少覆盖所述充气区域，所述加强件上形成有多个通孔。根据本发明实施例的粉煤气化装置的充气锥，通过设置覆盖在充气区域上的加强件，从而提高了充气锥的強度，使充气锥能够承受更高的内外压差，将传统充气锥最高可承受I. OMpa的内外压差提高到5. OMpa，从而大大降低了充气锥的损坏几率，提高充气锥的使用寿命，从而降低成本，同时还減少了充气锥的停车次数，提高生产效率，另外，根据本发明实施例的充气锥还能有效防止粉煤倒流现象的发生，保证粉煤输送效果。此外，根据本发明实施例的粉煤气化装置的充气锥，结构简单，构造合理，生产方便，可广泛应用于现有粉煤气化工艺中，实用效果显著。另外，根据本发明的粉煤气化装置的充气锥还具有如下附加技术特征在本发明的一个实施例中，所述充气区域为绕所述锥形筒体的周向延伸的环形。、
在本发明的一个实施例中，所述充气区域为沿所述锥形筒体的轴向间隔开的多个。在本发明的一个实施例中，所述加强件与所述锥形筒体的壁面接触。有利地，所述加强件设在所述锥形筒体的内壁上。由此可有效增加充气锥的強度，提高充气锥的承压能力，还能有效防止粉煤倒流以及架桥现象，減少除桥次数，节约流化气体的使用和排放，提高粉煤输送效率，进而提高生产效率。进ー步地，所述加强件为金属件且焊接至所述锥形筒体的内壁上。在本发明的一个实施例中，所述加强件为不锈钢板。由此不仅可以提高充气锥的強度，同时还能减小粉煤物料中腐蚀性介质对加强件的磨损和腐蚀作用，从而提高加强件的使用寿命。在本发明的另一个实施例中，所述锥形筒体整个由烧结金属制成。 在本发明的一个实施例中，所述加强件为与所述锥形筒体适配的锥形不锈钢筒，所述加强件焊接在所述锥形筒体的内壁上。在本发明的一个实施例中，所述加强件的外表面与所述锥形筒体的内表面接触。根据本发明实施例的粉煤气化装置的充气锥，具有如下六个优点1)通过设置覆盖充气区域并与充气区域完全接触的加强件，提高了充气区域的強度和承压能力，使排料变得更加顺畅，減少架桥次数和充气锥的损坏频率；2)防止粉煤倒流现象的发生，提高粉煤的输送效果；3)加强件上的通孔交错设置，且均匀细密，有效防止粉煤堵塞通孔，降低充气锥内外压差，防止充气锥被吹破；4)由于加强件设在充气区域的内侧，即使由于充气锥长时间工作后充气区域破损，烧结金属也不会通过加强件进入充气锥内，因而不会污染充气锥内部的粉煤；5)运行稳定可靠，故障率低，生产成本低且效率高；6)操作使用方便，可根据实际生产需要进行调节，无需压差的保护。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I是根据本发明实施例的粉煤气化装置的充气锥的结构示意图；和图2是图I中所示的充气锥的局部剖视放大图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过參考附图描述的实施例是示例性的，g在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“顺时針”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括ー个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一 特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅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”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面參考图I-图2描述根据本发明实施例的粉煤气化装置的充气锥100。根据本发明实施例的充气锥100可应用于粉煤气化工艺中，完成对粉煤的加压、流化以及除桥等操作。根据本发明实施例的粉煤气化装置的充气锥100包括锥形筒体I和加强件2。锥形筒体I具有由烧结金属制成的至少ー个充气区域3。如图I所示，锥形筒体I大体成漏斗形，也就是说，锥形筒体I具有水平截面从上到下逐渐减小的圆台形的腔室，锥形筒体I具有至少ー个充气区域3，充气区域3由烧结金属制成，因此充气区域3具有通气、隔离固体的作用，即气体可通过充气区域3，而固体不能通过，充气区域3用于从锥形筒体I的外部向锥形筒体I的内部充入流化气体，从而一方面实现对锥形筒体I内的固态粉煤的加压、流化作用，便于粉煤的输送，另一方实现对锥形筒体I内架桥现象的清除作用，保证粉煤的稳定、连续输送，其中用于粉煤流化的流化气体没有特殊要求，只要能满足对固态粉煤流化即可，例如可以是氮气，也可以是ニ氧化碳，当然，流化气体还可以是氮气和ニ氧化碳的混合气。加强件2设在锥形筒体I的壁上且至少覆盖充气区域3，加强件2上形成有多个通孔21。由于锥形筒体I在实际使用过程中内外压差不等，因此锥形筒体I的充气区域3极易被吹破损坏，造成停车，影响生产，因此通过设置加强件2，可有效提高由烧结金属形成的充气区域3的強度，増加充气区域3所能承受的最大内外压差，从而降低锥形筒体I的损坏频率，节约成本，同时提高生产效率。为了提高加压、流化效果，同时防止发生粉煤倒流现象，提高粉煤输送效率，加强件2上的通孔21可均匀、细密地分布在加强件2上，通孔21的大小可根据实际生产来灵活设置。加强件2的形状及大小可与充气区域3的形状以及大小相同，此时加强件2刚好覆盖整个充气区域3。当然加强件2的尺寸也可大于充气区域3的尺寸，这样在将加强件2与充气区域3装配时可降低装配难度。
根据本发明实施例的粉煤气化装置的充气锥100，通过设置覆盖在充气区域3上的加强件2，从而提高了充气锥100的强度，使充气锥100能够承受更高的内外压差，将传统充气锥最高可承受I. OMpa的内外压差提高到5. OMpa,从而大大降低了充气锥100的损坏几率，提高充气锥100的使用寿命，从而降低成本，同时还减少了充气锥100的停车次数，提高生产效率，另外，根据本发明实施例的充气锥100还能有效防止粉煤倒流现象的发生，保证粉煤输送效果。此外，根据本发明实施例的粉煤气化装置的充气锥100，结构简单，构造合理，生产方便，可广泛应用于现有粉煤气化工艺中，实用效果显著。在本发明的一个实施例中，充气区域3为绕锥形筒体I的周向延伸的环形，充气区域3的厚度可根据实际生产情况来设定，例如在图I的示例中，充气区域3可为6_厚的烧结金属层。进ー步地，为提高粉煤的流化效率，使充气锥100内的粉煤处于均相状态，充气区域3可为多个，例如在本发明的另ー个实施例中，充气区域3可以为沿锥形筒体I的轴向间隔开的多个环形区域。
在本发明的一个实施例中，加强件2与锥形筒体I的壁面接触，加强件2贴置到锥形筒体I的壁上。有利地，加强件2设在锥形筒体I的内壁上，由此可有效增加充气锥100的強度，提高充气锥100的承压能力，还能有效防止粉煤倒流以及架桥现象，減少除桥次数，节约流化气体的使用和排放，提高粉煤输送效率，进而提高生产效率。当然，本发明并不限于此，在本发明的其它实施例中，加强件2也可设在锥形筒体I的外壁上，由此也可实现提高充气锥100强度的目的，防止充气锥100在实际生产过程中被吹破损坏，降低成本。由于粉煤物料中含有腐蚀性介质，在粉煤下落过程中对充气锥100会有一定的磨损和腐蚀，因此加强件2优选具有抗磨损、耐腐蚀等特点。例如在本发明的一个实施例中，加强件2可以为金属件。具体而言，加强件2可以是不锈钢板，由此不仅可以提高充气锥100的強度，同时还能减小粉煤物料中腐蚀性介质对加强件2的磨损和腐蚀作用，从而提高加强件2的使用寿命。其中可选地，不锈钢板可选用316L不锈钢制成。加强件2与锥形筒体I的装配方式没有特殊要求，优选地，加强件2可焊接至锥形筒体I的内壁上。由此可使加强件2更好地与锥形筒体I的内壁固定，防止锥形筒体I与内壁之间存放缝隙，影响粉煤的输送，同时采用焊接的方式还降低了加强件2与锥形筒体I内壁的装配难度，从而提高充气锥100的生产效率。在本发明的再一个实施例中，锥形筒体I整体由烧结金属制成，其中加强件为2与锥形筒体I适配的锥形不锈钢筒，例如采用316L不锈钢制成的锥形不锈钢筒，加强件2可通过焊接的方式固定在锥形筒体I的内壁上，其中加强件2的外表面与锥形筒体I的内表面接触。当然，加强件2也可设在锥形筒体I的外壁上，其固定方式也可采用焊接，当然也可采用其它固定方式。在本发明的一个实施例中，充气锥100的设计技术条件可以为I)物料粉煤和ニ氧化碳(其中二氧化碳也可以是氮气或二者的混合气体)；2)操作温度最大120°C，正常100°C ；3)粉煤流量最大 86. 65kg/s ；4)粉煤颗粒密度750kg/m3，粉煤堆积密度550kg/m3 ；
5)气体流量最大 O. 15kg/s,气体密度1. 64kg/kg/m3。根据本发明实施例的粉煤气化装置的充气锥100，具有如下六个优点1)通过设置覆盖充气区域3并与充气区域完全接触的加强件2，提高了充气区域3的強度和承压能力，使排料变得更加顺畅，減少架桥次数和充气锥100的损坏频率；2)防止粉煤倒流现象的发生，提高粉煤的输送效果；3)加强件2上的通孔21交错设置，且均匀细密，有效防止粉煤堵塞通孔21，降低充气锥100内外压差，防止充气锥100被吹破；4)由于加强件2设在充气区域3的内側，即使由于充气锥100长时间工作后充气区域3破损，烧结金属也不会通过加强件2进入充气锥100内，因而不会污染充气锥100内的粉煤；5)运行稳定可靠，故障率低，生产成本低且效率高；6)操作使用方便，可根据实际生产需要进行调节，无需压差的保护。在本说明书的描述中，參考术语“ー个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“ー些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少ー个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解在不脱离本发明的原理和宗g的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种粉煤气化装置的充气锥，其特征在于，包括 锥形筒体，所述锥形筒体具有由烧结金属制成的至少一个充气区域；和加强件，所述加强件设在所述锥形筒体的壁上且至少覆盖所述充气区域，所述加强件上形成有多个通孔。
2.根据权利要求I所述的粉煤气化装置的充气锥，其特征在于，所述充气区域为绕所述锥形筒体的周向延伸的环形。
3.根据权利要求2所述的粉煤气化装置的充气锥，其特征在于，所述充气区域为沿所述锥形筒体的轴向间隔开的多个。
4.根据权利要求I所述的粉煤气化装置的充气锥，其特征在于，所述加强件与所述锥形筒体的壁面接触。
5.根据权利要求I所述的粉煤气化装置的充气锥，其特征在于，所述加强件设在所述锥形筒体的内壁上。
6.根据权利要求5所述的粉煤气化装置的充气锥，其特征在于，所述加强件为金属件且焊接至所述锥形筒体的内壁上。
7.根据权利要求I所述的粉煤气化装置的充气锥，其特征在于，所述加强件为不锈钢板。
8.根据权利要求I所述的粉煤气化装置的充气锥，其特征在于，所述锥形筒体整个由烧结金属制成。
9.根据权利要求8所述的粉煤气化装置的充气锥，其特征在于，所述加强件为与所述锥形筒体适配的锥形不锈钢筒，所述加强件焊接在所述锥形筒体的内壁上。
10.根据权利要求9所述的粉煤气化装置的充气锥，其特征在于，所述加强件的外表面与所述锥形筒体的内表面接触。
全文摘要
本发明公开了一种粉煤气化装置的充气锥，所述充气锥包括锥形筒体，所述锥形筒体具有由烧结金属制成的至少一个充气区域；和加强件，所述加强件设在所述锥形筒体的壁上且至少覆盖所述充气区域，所述加强件上形成有多个通孔。根据本发明实施例的粉煤气化装置的充气锥，通过设置覆盖在充气区域上的加强件，从而提高了充气锥的强度，使充气锥能够承受更高的内外压差，将传统充气锥最高可承受1Mpa的内外压差提高到5Mpa，从而大大降低了充气锥的损坏几率，提高充气锥的使用寿命，从而降低成本，同时还减少了充气锥的停车次数，提高生产效率，另外，根据本发明实施例的充气锥还能有效防止粉煤倒流现象的发生，保证粉煤输送效果。
文档编号C10J3/56GK102676233SQ20121015006
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者周怀祖, 孙永才, 张建胜, 张滋生, 马宏波 申请人:北京盈德清大科技有限责任公司