一种u-gas气化炉下灰段排渣装置的制作方法

本实用新型涉及u-gas气化炉排渣装置，具体为一种适用于u-gas气化炉排渣装置中的下灰段装置。
背景技术：
：u-gas气化技术属于一段式鼓泡流化床气化技术,原料煤与蒸汽和氧气(或空气、富氧)在气化反应器的床层内发生反应，生产出合成气，供给下游合成化学产品或用作燃料。其工艺流程基本如下：原料煤需先经破碎、干燥、筛分处理，以满足SES气化的要求。加工后符合气化要求的煤经若干套气力输送加煤系统送入气化炉。加煤系统主要由常压缓冲斗，锁斗、加压输煤斗及旋转给料器构成；蒸汽和氧气从气化炉底部附近注入，在约1000℃(取决于原料煤的等级)及一定压力的条件下将气化炉内的固体颗粒流化并与之进行反应，同时发生炉内气体之间的反应，生成粗煤气，释放热量。粗煤气夹带较小的一部分颗粒从气化炉顶部离开，进入第一旋风分离器。离开气化炉的粗煤气以一氧化碳、氢气、二氧化碳、水和甲烷为主要组分，还有少量氮气、氩、硫化物(硫化氢、羰基硫)、氰化氢、氨等气体杂质；气化炉出口有两个串联设置的旋风分离器：一级旋风分离器和二级旋风分离器，它们捕集绝大部分离开气化炉的细粉，捕集的细粉通过料封管返回到气化炉中进行反应；来自二级旋风分离器出口的粗合成气进入余热锅炉降温，同时回收合成气的显热。产生的高压/中压蒸汽回供气化炉作为气化剂。若有需要，也可送至界区外，供其它系统使用；被余热锅炉冷却后的合成气中仍有少量的粉尘。来自余热锅炉的含尘合成气先后分别经高效旋风分离器和飞灰过滤器除去其中的粉尘，净化后合成气中粉尘含量通常≤10mg/Nm3；由高效旋风分离器和飞灰过滤器分离下来的粉尘均经气力输送方式送至粉仓或采用SES专有的细粉回炉技术返回气化炉气化；气化炉底部排出的灰渣经冷却降压后送至灰仓处理。在u-gas气化炉运行过程中，经常出现下灰段运行异常，不是夹套内筒体出现裂纹和鼓包，就是夹套外筒体出现裂纹和泄漏。并伴有金属变形等异常声音发生。以上发生的情况对正常生产产生了很大的影响。并造成很大的安全隐患。在高温作用下，内外筒体都是要膨胀的，但因内外筒体的温度不一样，轴向膨胀长度不一样，就会造成内筒体在轴向上整体受压，外筒体在轴向上整体受拉。内外筒体线膨胀长度计算：500度时Q345R材料线膨胀系数14.22，内筒体长度1400。膨胀长度△L＝14.22×1400×10-5＝2mm50度时Q345R材料线膨胀系数11.12，外筒体长度1400即膨胀长度△L＝11.12×1400×10-5＝1.56mm由于内外筒体轴向延伸长度相差0.44mm，这时候作用在内筒体上的轴向压力，和作用在外筒体上的轴向拉力是非常大的，这一膨胀应力要释放出去，就会在内外筒体的相对薄弱的地方出现变形或者穿透性裂纹。因内筒体的运行介质是蒸汽和煤灰，而煤灰对内筒体的磨损度比较大，所以在设备运行前期出现问题的地方会发生在外筒体的薄弱部位。在设备运行后期，内筒体磨损比较大，壁厚减薄，强度降低，这时候破坏就会发生在内筒体上(变形或者产生穿透性裂纹)。在设备运行过程中，夹套内的脱盐水运行不稳定，因流速、压力等有变化而造成局部过热，这种情况在设备运行操作中应当尽力避免，可又不可能完全避免，此时内筒体就要在550度以上的温度下工作。材料为Q345R的内筒体就会失去强度，发生失稳变形。内筒体出现凹凸变形，若设备继续运行，就可能在灰渣的磨损下，将内筒体凸出部位很快磨透，造成破坏而停产。因此，改变目前的u-gas气化炉下灰段结构形式，使其即使在正常的工况下依然能够安全稳定运行，不受夹套裂纹和泄漏的影响，进而优化整体的工况，是一个值得研究的问题。技术实现要素：为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种结构安全、稳定，安装技术要求相对不高的方式，能够很好的解决u-gas气化炉下灰段内外夹套泄漏问题。一种u-gas气化炉下灰段排渣装置，包括夹套内筒体3，以及设置在夹套内筒体3外的夹套外筒体2，其特征在于：所述的夹套外筒体2上设置有膨胀节1；所述的膨胀节1的型号为：ZGL800-1.0-1×6×1(Q354R)；所述的下灰段内筒材质由原设计的Q345R变更为S31608。积极有益效果：本实用新型在原有装置上进行结构性改造，通过对下灰段外夹套增加轴向膨胀节，消除了内外筒的热膨胀差，彻底解决内外筒焊缝拉裂泄漏的问题，同时对内筒材质进行了变更提升，提高了内筒在正常工况下安全运行时间，延长了气化装置的整体运行周期，为整个工序的有序运行提供了保障，增加了企业的核心竞争力。附图说明图1为本实用新型的结构示意图；图中为：膨胀节1、夹套外筒体2、夹套内筒体3。具体实施方式如图1所示，一种u-gas气化炉下灰段排渣装置，包括夹套内筒体3，以及设置在夹套内筒体3外的夹套外筒体2，所述的夹套外筒体2上设置有膨胀节1，用膨胀节的变形性质消除内外筒体因热膨胀而引起的轴向伸长度不同而产生的应力，最大程度的消除内外筒体因温度不同而可能发生的破坏；所述的膨胀节1的型号为：ZGL800-1.0-1×6×1(Q354R)；所述的下灰段内筒材质由原设计的Q345R变更为S31608，利用S31608材料的高温性能，避免设备在局部高温时对设备产生破坏的情况发生。几种材料的高温性能对比在以下温度下材料的许用应力值MPa材料\温度\性能450℃500℃700℃Q345R66失强失强S3040810310027S3160810910730根据专利技术要求，编制维修改造方案和工艺，设计改造图纸，并做强度计算，办理并出具压力容器改造、维修、监检等一系列证明及手续。该下灰段装置为u-gas气化炉排渣装置的核心装置，因涉及到特种设备维修、改造，故专门委托专业单位对该发明进行热力、强度数据进行核算，确保增加膨胀节和更换材质满足特种设备安全需要，具体数据表如下：2.根据改造方案确定以下工作量：①下灰段原内筒变形减薄严重，已不具备二次使用条件，对其进行更换，使用S31608材质，尺寸Ф580×25×1400mm，对内筒进行更换作业；②下灰段原外筒因分厂前期检修焊缝太多已不具备二次使用条件，对其进行更换，同时增加膨胀节一个，型号：ZGL800-1.0-1×6×1(Q345R)，外筒尺寸：Ф800×16×1400mm；③下灰段环管夹套拆除后，检查无明显异常，进行二次使用，材质：Q345R,尺寸：Ф760×8×420mm；整体技术要求：1.划线测量定位原下灰段尺寸和上下法兰位置，确保作业前后尺寸一致，误差不得大于2mm。2.按焊接工艺要求进行焊接，焊接外筒体及膨胀节并射线探伤。3.夹套进行水压试验，并监检。4.整理完工资料、出具改造方案、办理监检证书。本实用新型在原有装置上进行结构性改造，通过对下灰段外夹套增加轴向膨胀节，消除了内外筒的热膨胀差，彻底解决内外筒焊缝拉裂泄漏的问题，同时对内筒材质进行了变更提升，提高了内筒在正常工况下安全运行时间，延长了气化装置的整体运行周期，为整个工序的有序运行提供了保障，增加了企业的核心竞争力。当前第1页1 2 3