一种组合式炉体的制作方法

1.本发明涉及一种组合式炉体结构，尤其适用于冶金、煤气化、化工等领域。


背景技术：

2.现有的气化炉体为一体化结构，如cn103436296b公开的一种加压固定床熔渣气化炉。实际生产中该类炉存在以下问题：
3.(1)一体式气化炉，适用于一次设计成型、型号固定、内件安装便捷可靠，且不需频繁维修内件及清理炉内存煤的气化炉形式；
4.(2)而固定床熔渣气化炉内煤层堆放高度高，一旦出现排渣口堵死或排渣不畅的现象，必须停炉，由操作人员进入炉内，将渣池上方堆放的所有煤层及熔渣层全部清空，露出渣池及排渣口，更换损坏的排渣口或疏通排渣口后，才能重新投煤开车。整个过程耗时耗力，同时具有一定的危险性；
5.(3)现有固定床熔渣气化炉，内件只能通过气化炉的上下法兰装入气化炉内，尺寸大于上法兰口的渣池部件只能通过拆分为若干小部件的形式，经过吊装设备一块块通过上法兰口，送入气化炉内部之后，再在内部进行拼装，安装过程不方便，同时造成渣池部件结构较为复杂；
6.(4)一体式气化炉除了不便于内件安装维护、不便于清炉挖煤之外，若单台炉体积过大，还有不便于运输，后期无法改造的缺点。


技术实现要素：

7.针对现有技术的缺陷或不足，本发明提供了一种组合式炉体。
8.本发明提供的组合式炉体包括至少两个炉体单元，所述的至少两个炉体单元壁内均设有夹层通道；
9.所述至少两个炉体单元沿轴向组装成炉体，相邻炉体单元的夹层通道通过平衡管连通，并且相邻炉体单元之间通过连接件固定连接；
10.各炉体单元的夹层通道和平衡管组成炉体夹层通道，且炉体夹层通道上设有夹层通道进口和出口。
11.一些实施方式中，本发明的各炉体单元包括外筒体和内筒体，内筒体位于外筒体内，并且两者之间留有空隙形成夹层通道。
12.优选的方案中，本发明的连接同一组炉体单元的平衡管有至少两个，并且沿炉体周向均匀分布。
13.优选的，本发明的平衡管结构为“[”或“]”型。
[0014]
优选的，本发明的炉体单元上平衡管的接通口靠近连接件位置。
[0015]
有些实施方案中，本发明的连接件包括两个法兰接头，两个法兰接头用于固定连接两个炉体单元，各法兰接头上设有凹槽，法兰接头与炉体单元组装后，该凹槽为相应炉体单元上夹层通道的轴向延伸结构。
[0016]
优选的，本发明的炉体单元的靠近法兰接头的夹层通道内安装有与炉体结构相匹配的导流板，且该导流板延伸至法兰接头的凹槽。
[0017]
优选的，本发明的导流板一端安装在平衡管接口附近，另一端经过或跨过平衡管接口延伸向炉体单元的端部。
[0018]
更优选的，本发明的导流板的靠近法兰接头或凹槽的端部间隔设有多个凸起。
[0019]
进一步优选的，本发明的导流板的一侧或两侧壁上设有多个凸起。
[0020]
具体的，所述炉体夹层通道内物料走向与炉体内物料走向相反。
[0021]
同时本发明还提供一种煤气化炉，所提供的煤气化炉的炉体结构为上述组合式炉体结构，其中位于上部的炉体单元设有原料煤进口，位于下部的炉体单元设有排渣口。
[0022]
本发明的优点：
[0023]
(1)本发明炉体结构使内件尺寸不再受限于气化炉上下法兰口的尺寸，可直接将内件组装后从中部法兰处装入气化炉，之后再将炉体上部合拢，安装方便。
[0024]
(2)本发明炉体结构将气化炉设计为两段式，中间通过经过特殊设计的法兰进行连接，便于未来不同煤种、不同取气方式、不同燃料，甚至是固废、生物质的燃烧气化，提高气化炉的改造效率，方便增加布煤器、焦油喷射器等设备。
[0025]
(3)本发明炉体结构在维修炉体内件或挖炉时，可将炉体上部拆除，便于炉体下部的施工，同时方便清空炉内的煤和熔渣层，操作人员不需要进入密闭空间，安全性提高；进一步，若后期工艺调整或改造，需要改变气化炉高度，可相应增减气化炉段数，给气化炉的后期改造提供了可能。
附图说明
[0026]
图1为本发明结构的参考示意图；
[0027]
图2为本发明平衡管与连接件的结构参考示意图；
[0028]
图3为本发明平衡管和连接件处夹层通道内冷却剂的流向示意图；
[0029]
图4为本发明的法兰接头参考示意图；
[0030]
图5为本发明实施例的煤气化炉体结构。
具体实施方式
[0031]
除非特殊情况有其他限制，否则下列定义适用于本说明书中使用的术语。
[0032]
此外，除非另行进行说明，否则本文所用的所有科技术语的含义与本发明所属领域的技术人员通常理解是一样的。
[0033]
如发生矛盾，以本说明书及其包括的定义为准。
[0034]
对于本发明而言，本申请文件中所使用的一些术语的含义如下：
[0035]
如本文中所用，方位性与方向性术语“轴向”、“径向”“上”、“下”与说明书附图纸面上的具体方向是相一致的。
[0036]
实施例1：
[0037]
参考图1和图2所示，本发明的组合式炉体包括至少两个炉体单元1，每个炉体单元的壁内设有夹层通道，所述至少两个炉体单元组装成炉体，相邻两个炉体单元的夹层通道通过平衡管2连通，且相邻两个炉体单元采用连接件固定连接；所有炉体单元的夹层通道和
平衡管组成炉子的整体连通式夹层通道，该夹层通道上设有进、出口。在工作时，可根据物料走向设计进、出口的相对位置，对于煤气化炉来讲，夹层通道用于通冷却剂，冷却剂在夹层通道内的走向与炉内被冷却对象的走向相反，目的是使炉内待冷却物料充分冷却。
[0038]
本发明所述的至少两个炉体单元中各炉体单元的结构除了本发明上述限定的结构之外的其他结构可相同也可不同，主要是根据整个炉体的工作需要选择设计或不设计相应的结构，一种具体的方案中，也是可以推测的，对于位于上部和下部的炉体单元，根据工作需要，上、下两个炉体单元上设有(包括安装有)工作需要的结构或部件，如上部炉体单元设有原料进口，下部的炉体单元设有出口。
[0039]
其中的平衡管起到相邻炉体单元夹层通道内的物料输送的作用，其结构可根据炉体整体结构和空间布置情况设计合理的结构形式，一种具体的结构图1和2所示，为“[”或“]”型，也包括外形接近或类似“[”或“]”型，其两头弯曲的端部与相应的炉体单元夹层通道连通。为确保夹层通道内物料的均匀，平衡管设计有多个，多个平衡管内径相同，且沿炉体的周向均匀分布。优选的方案中，平衡管与炉体单元的接通口靠近连接件。
[0040]
在上述方案基础上，相邻炉体单元可采用本领域常规的连接方案连接，如螺纹连接、法兰连接等，一种优选的法兰连接件结构是，相邻两个炉体单元用两个法兰接头3连接，与常规法兰结构不同的是，如图4所示，本发明各法兰接头上与炉体单元直接连接的一侧面开设有凹槽6，具体为环形法兰接头上开设有环形凹槽，在法兰接头与炉体单元组装在一起后，该凹槽具体为环形凹槽为该炉体单元上夹层通道的延伸结构，也就是说，凹槽构成了夹层通道结构的一部分，确保冷却剂尽可能分布在炉体外部，起到全面、均衡冷却的作用。为确保密封效果，两个法兰接头之间通耳部的通孔组装固定好后，外部设密封层。
[0041]
为确保夹层通道内不存在盲区，具体是冷却介质可至通道内的所有区域，炉体单元与法兰接头组装好后的夹层通道内安装有导流板4，导流板可设计为与炉体结构相匹配的接头，如筒状结构，并且该导流板位于或靠近安装有法兰接头的端部，同时导流板延伸至法兰接头内的凹槽中。一种具体的导流板安装结构是，导流板壁的纵向剖视图为“l”型，也包括外形类似或接近“l”型该,“l”型的底部弯曲的部分安装在夹层通道内的侧壁上，且安装位置靠近平衡管接通口，同时导流板另一端经过或跨过平衡管接通口延伸至凹槽内，这样导流板的轴向长度就取决与平衡管的安装位置，如图2所示，上部导流板长于下部导流板，采用该安装结构可确保物料具体如冷区及及在夹层通道内分布均匀，尤其是平衡管接通口的位置处，该结构下物料在夹层通道内的流动走向如图3中箭头所示。
[0042]
更优选的方案中，凹槽两侧侧壁分别与炉体单元的内筒体和外筒体对接，为方便定位，凹槽的外部侧壁7轴向尺寸大于外部侧部8轴向尺寸，具体如图4所示。
[0043]
还有更优选的方案中，如图3所示，导流板上靠近法兰接头或凹槽底部的端部或顶部12布置若干间隔的凸起或支撑柱(图中未示出)，防止导流板与法兰顶死，给流体流动留出空间。进一步，导流板的一侧或两侧侧壁上也可设置若干凸起或支撑柱(图中未示出)，防止导流板与套筒内壁贴合阻断流动空间，更进一步，如是筒状导流板时，该圆筒形导流板的内外壁上设有多个凸起或支撑柱。进一步的方案中，位于炉体最底部的炉体单元下部设有夹套排污口(图中未示出)，用于定期排出夹套内的杂物。
[0044]
本发明的组合炉体结构适用于煤气化、化工、冶金等高炉结构。具体如固定床加压煤气化炉，炉体单元壁内所设的夹层通道主要用于通冷却剂，夹层通道可由外筒体和内筒
体组装而成，也可采用其他本领域常规的结构形式实现。
[0045]
本发明组合式气化炉，可分体模块化，可根据需要增加炉体单元，相应加设夹套平衡管及导流板。
[0046]
实施例2：
[0047]
如图5所式的组合是煤气化炉体结构，包括顶部炉体单元10、底部炉体单元10、排渣口11、平衡管2和法兰接头3，所述位于炉体底部的炉体单元上设有夹层通道进口(图中未示出)；位于炉体顶部的炉体单元上设有夹层通道出口5(图2所示)，并且该夹层通道出口靠近该炉体单元的底部，夹层通道内的冷却水从炉体底部进入夹套，直至把炉体下部的夹套填满后，通过平衡管线进入炉体上部夹套。平衡管下方为夹套水入口，上方为夹套水出口，如图2所示，导流板的作用为使冷却水强制流过区域i和区域ii，防止该两处区域没有水流过而形成死区，以区域i为例，从底部来的夹套冷却水经过导流板强制绕流通过管口上方区域后，再进入平衡管线。