加压流化床气化炉的分布板的制作方法

本实用新型涉及煤气化技术领域，具体而言，涉及一种加压流化床气化炉的分布板。

背景技术：

煤气化技术是洁净高效利用煤的一种重要方式。我国煤炭资源丰富，油气资源相对匮乏，将丰富的煤炭转化成清洁的气体，近年来受到众多关注及应用。

流化床气化炉因炉内温度均匀，气固混合均匀、接触佳，气化效率高等原因而广泛应用于煤气化工艺。加压流化床气化炉因操作压力高、处理量大，且压力能直接同后续系统匹配、无需对粗煤气进行二次增压操作等而备受关注。但加压后，气体被压缩、气速降低，床内湍动程度降低、流化质量变差，同时床层底部灰渣堆积、下渣管口附近存在架桥、灰渣下落不顺畅的问题，且灰渣在下渣管口附近堆积会导致下渣通道变小、下渣管线局部气速增加的问题，对灰渣下落产生不利影响，严重影响了加压流化床气化炉排渣的稳定性。

现有加压流化床气化炉采用的分布板结构均为：在锥形板面上开设小孔，气化剂先进入气体分布器下部的气室均匀分布后，再经板面上的小孔进入气化炉内；锥形分布板中间设置有中心射流管，用于强化床层中心湍动效果、增强气固接触；中心射流管外侧为环管，环管与中心射流管构成的间隙为排渣通道，灰渣经该排渣通道排出气化炉。通过在排渣通道下部通入一股气体，控制气体通入量来控制排渣量，但采用此种进气方式，加压下排渣不稳定。另外，现有技术中，锥形板面从底部开始开设小孔，底部下孔进气后容易产生气封，影响该区域灰渣颗粒的正常下落，进而对中心区域排渣造成不利影响。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型提出了一种加压流化床气化炉的分布板，旨在解决现有的进气方式会导致排渣不稳定的问题。

本实用新型提出了一种加压流化床气化炉的分布板，包括：第一锥形筒体，第一锥形筒体的壁面设置有第一气化剂进气结构；下渣管，下渣管的一端与第一锥形筒体的锥顶端相连通；射流管，射流管沿下渣管的轴向设置于下渣管内，并且，射流管与下渣管之间形成环隙排渣通道；第二气化剂进气结构，第二气化剂进气结构设置于环隙排渣通道内且靠近环隙排渣通道的排渣入口；第三气化剂进气结构，第三气化剂进气结构设置于环隙排渣通道内且靠近环隙排渣通道的排渣出口。

进一步地，上述加压流化床气化炉的分布板中，第二气化剂进气结构包括：第二锥形筒体，第二锥形筒体与下渣管的内壁相连接，并且，第二锥形筒体的锥顶端朝向环隙排渣通道的排渣出口，第二锥形筒体的壁面开设有第一通孔；曲面筒体，曲面筒体的壁面向下渣管的内壁弯曲，并且，曲面筒体的顶部与第二锥形筒体的锥顶端相连接，曲面筒体的底部与下渣管的内壁相连接，曲面筒体、第二锥形筒体与下渣管围设成一气室；环形分散筛板，分散筛板设置于气室内并将气室分割为第一部分和第二部分；下渣管的壁面开设有第二通孔，第二通孔与第二部分相连接通。

进一步地，上述加压流化床气化炉的分布板中，第二锥形筒体的母线与第二锥形筒体的锥底端的夹角为30°～45°。

进一步地，上述加压流化床气化炉的分布板中，第一通孔沿下渣管的轴向贯穿第二锥形筒体的壁面，或沿与第二锥形筒体的任意一母线相垂直的方向贯穿第二锥形筒体的壁面；第一通孔为多个且成多列设置，并且，每列中的各第一通孔均沿第二锥形筒体的母线依次设置。

进一步地，上述加压流化床气化炉的分布板中，下渣管、射流管与第二锥形筒体同轴设置；第二锥形筒体沿自身母线方向的长度使得第二锥形筒体的锥顶端的外壁与下渣管的内壁的水平间距为射流管的外壁与下渣管的内壁的水平间距的1/3-1/2。

进一步地，上述加压流化床气化炉的分布板中，第二通孔穿设有第一进气管路，并且，第一进气管路的出气端朝向环形分散筛板。

进一步地，上述加压流化床气化炉的分布板中，第一气化剂进气结构包括：设置于第一锥形筒体壁面上的多个第三通孔，并且，各第三通孔沿第一锥形筒体的周向且在第一锥形筒体的轴向的不同高度位置呈多圈设置。

进一步地，上述加压流化床气化炉的分布板中，射流管的顶端高于第一锥形筒体的锥顶端，且低于位于最低位置一圈的第三通孔。

进一步地，上述加压流化床气化炉的分布板中，射流管的顶端所在的水平面与位于最低位置一圈的第三通孔的中心所在的水平面的竖直距离为射流管的内径的1/2-2倍。

进一步地，上述加压流化床气化炉的分布板中，第三气化剂进气结构包括：下渣管的壁面开设的关于下渣管中轴线呈180°对称的两个第四通孔；两个第二进气管路，各第二进气管路分别通过两个第四通孔穿入至环隙排渣通道内，并且，每个第二进气管路的朝向环隙排渣通道的排渣入口的壁面均开设有多个第五通孔。

本实用新型中，设置于下渣管内的射流管用于强化气化炉内流场，环隙排渣通道内的气化剂经两路进入，分别为第二气化剂进气结构和第三气化剂进气结构，第二气化剂进气结构靠近环隙排渣通道的排渣入口设置，可有效避免排渣入口灰渣堆积架桥，从而避免了环隙排渣通道被压缩，使得灰渣可以顺利下落，进而实现了连续、稳定地排渣。第三气化剂进气结构靠近环隙排渣通道的排渣出口设置，可控制排渣总量并调控排渣粒径。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的加压流化床气化炉的分布板的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的加压流化床气化炉的分布板的局部放大图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1，图1示出了本实施例提供的加压流化床气化炉的分布板的优选结构。如图1所示，该分布板包括：第一锥形筒体10、下渣管20、射流管30、第二气化剂进气结构40和第三气化剂进气结构50，其中，第一锥形筒体10呈倒锥形设置，即其锥顶端朝下设置，锥角为60°～90°，采用外侧为金属壁面、内部浇筑耐磨耐高温浇注料的结构形式，其壁面设置有第一气化剂进气结构，第一锥形筒体10的锥顶端即为第一锥形筒体10的下渣口。下渣管20采用外侧为金属壁面、内部浇筑耐磨耐高温浇注料的结构形式，下渣管20位于第一锥形筒体10的下方，内径与下第一锥形筒体10的锥顶端的内径相同，下渣管20的顶端与所述第一锥形筒体10的锥顶端相焊接且二者同轴设置，从而使第一锥形筒体10与下渣管20相连通。射流管30为金属管，外壁涂覆有一定厚度的耐磨材料或对焊有一定厚度的合金材料，射流管30的外径小于下渣管20的内径，其沿下渣管20的轴向设置于下渣管20的内部，并与下渣管20之间形成环隙排渣通道60。第二气化剂进气结构40设置于环隙排渣通道60内且靠近环隙排渣通道60的排渣入口，第三气化剂进气结构50设置于环隙排渣通道60内且靠近环隙排渣通道60的排渣出口，第二气化剂进气结构40和第三气化剂进气结构50向环隙排渣通道60内输入的气化剂的方向均与环隙排渣通道60内的排渣方向相反，具体地，排渣方向向下，第二气化剂进气结构40和第三气化剂进气结构50向环隙排渣通道60内输入的气化剂的方向均向上。

本实施例中，设置于下渣管20内的射流管30用于强化气化炉内流场，环隙排渣通道60内的气化剂经两路进入，分别为第二气化剂进气结构40和第三气化剂进气结构50，第二气化剂进气结构40靠近环隙排渣通道60的排渣入口设置，可有效避免排渣入口灰渣堆积架桥，从而避免了环隙排渣通道60被压缩，使得灰渣可以顺利下落，进而实现了连续、稳定地排渣。第三气化剂进气结构50靠近环隙排渣通道60的排渣出口设置，可控制排渣总量并调控排渣粒径。

参见图2，第二气化剂进气结构40包括：第二锥形筒体41、曲面筒体42和环形分散筛板43，其中，第二锥形筒体41的锥顶端朝向环隙排渣通道60的排渣出口，即呈倒锥形设置，可以为纯金属材质，也可以金属板上浇筑一层耐火耐磨浇注料的材质。所述第二锥形筒体41的母线与所述第二锥形筒体41的锥底端的夹角为30°～45°，以便于灰渣沿着第二锥形筒体41的内壁顺畅下落，避免在第二锥形筒体41上堆积、架桥。第二锥形筒体41套设于射流管30外且位于下渣管20内，其锥底端的外壁与下渣管20的顶端的内壁相连接，壁面开设有第一通孔44，第一通孔44贯穿第二锥形筒体41壁面的角度可以为沿下渣管20的轴向，也可为与第二锥形筒体41的任意一母线垂直的方向，第一通孔44为多个，且成多列设置，每列均具有多个第一通孔44，位于同一列的多个第一通孔44沿着第二锥形筒体41的母线依次设置，进一步地，每个第一通孔44内均焊接有中空金属管。第二锥形筒体41、下渣管20和射流管30同轴设置，第二锥形筒体41在自身母线方向上具有预设长度，该预设长度使得第二锥形筒体41的锥顶端的外壁与所述下渣管20的内壁的水平间距为所述射流管30的外壁与所述下渣管20的内壁的水平间距的1/3-1/2，以保证在灰渣顺畅下落的同时，不会造成在相关区域占用较大面积进而导致环隙排渣通道60缩小的问题。

曲面筒体42套设于射流管30外且位于下渣管20内，同时与下渣管20同轴设置。曲面筒体42的壁面向下渣管20的内壁弯曲，形成圆滑过渡部分，以保证灰渣不会堆积、架桥。曲面筒体42的顶端为小头端，底端为大头端，小头端的内径与第二锥形筒体41的锥顶端的内径相等，小头端朝向第二锥形筒体41的锥顶端并与第二锥形筒体41的锥顶端相连接，大头端与下渣管20的内壁相连接，曲面筒体42、所述第二锥形筒体41与所述下渣管20共同围设成一气室。

环形分散筛板43横向设置于气室内，并将气室分隔为分别位于上下位置的第一部分45和第二部分46，具体地，环形分散筛板43的外环边与下渣管20的内壁相连接，内环边与曲面筒体42的外壁相连接，环形分散筛板43靠近第二锥形筒体41与曲面筒体42的连接处。环形分散筛板43具有若干呈一定规则分布的圆形小孔。下渣管20的壁面开设有第二通孔，第二通孔与第二部分46相连通，即下渣管20的壁面与第二部分46相对应的部分开设有第二通孔，第二通孔内穿设有第一进气管路47，且第一进气管路47的出气端朝向环形分散筛板43，具体地，第一进气管路47由穿过下渣管20的水平管线及在第二部分46内部竖直向上弯折的垂直管线组成，第二通孔可沿下渣管20的周向开设有多个，每个第二通孔内穿设有一个第一进气管路47，各第一进气管路47可以关于下渣管20的中轴线对称分布。

本实施例中，气化剂经第一进气管路47进入气室的第二部分46，在气室的第二部分46分散后经环形分散筛板43进一步均匀分布，再经由第二锥形筒体41上开设的多个第一通孔44进入环隙排渣通道60中的排渣入口附近区域，并与该区域内的灰渣颗粒接触，加强该区域颗粒的流动，避免灰渣形成架桥及流动死区，灰渣颗粒沿第二锥形筒体41的外壁下落进入环隙排渣通道60。

再次参见图1，第一气化剂进气结构包括：贯穿于所述第一锥形筒体10壁面上的多个第三通孔70，各第三通孔70沿着第一锥形筒体10的轴线呈多圈设置，并且，每一圈分别位于第一锥形筒体10的轴线的不同高度位置，同一圈的各第三通孔70均位于同一水平面。具体地，各第一通孔44沿水平方向贯穿第一锥形筒体10的壁面，每个第一通孔44内均设置于有两端开口的圆柱形金属中空管，圆柱形金属中空管预先焊接在第二锥形筒体41的金属壁面上，保证圆柱形金属中空管与金属壁面焊接处进气通道畅通，然后将该圆柱形金属中空管浇筑至第一锥形筒体10的耐火材料衬里内部，且在圆柱形金属中空管外侧包裹一层1mm～4mm厚的塑料或高温降解材料，以保证圆柱形金属中空管和耐火浇注料间有一定间隙，允许圆柱形金属中空管自由膨胀，且后期圆柱形金属中空管堵塞或损坏时，可对单独对圆柱形金属中空管进行更换，避免破坏浇注料整体结构。

第一气化剂进气结构中位于最低位置的一圈第三通孔70与第一锥形筒体10的锥顶端具有一定距离，即第一锥形筒体10的锥顶端向上一定高度处不开设第三通孔70，避免第二锥形筒体41的下部进气形成气封而形成一定的灰渣缓存区，对第二锥形筒体41的排渣口的排渣造成不利影响，所述射流管30的顶端高于所述第一锥形筒体10的锥顶端，且低于位于最低位置一圈的所述第三通孔70，具体地，所述射流管30的顶端所在的水平面与位于最低位置一圈的所述第三通孔70的中心所在的水平面的竖直间距为所述射流管30的内径的1/2-2倍，从而避免第一气化剂进气结构的进气对射流造成干扰，以强化射流高速射流形成的负压区，使更多颗粒被卷吸进入负压区，强化气固接触，同时将较大的灰颗粒分离出来并落入第一锥形筒体10的下渣口附近。

第三气化剂进气结构50包括：下渣管20的壁面上开设的两个第四通孔和两个第二进气管路51，两个第四通孔关于下渣管20中轴线呈180°对称，而不是传统的在第一锥形筒体10的下渣口附近设置的环隙进气结构，一圈都需要有气进入，只采用两个单独的进气管路进行进气可减小磨损。两个第二进气管路51分别通过两个所述第四通孔水平穿入至所述环隙排渣通道60内，并且，两个第二进气管路51穿入至环隙排渣通道60内的端部为封闭端，每个第二进气管路51朝向环隙排渣通道60的排渣入口的壁面均开设有多个第五通孔52，以保证气化剂的流向向上，具体地，各第五通孔52沿着与各自相对应的第二进气管路51的轴向依次设置。气化剂经各第五通孔52均匀分散后进入环隙排渣通道60中，向上运动，与下落的灰渣接触，在于灰渣换热的同时进行选择性分离，分离出灰渣中含碳较多的小颗粒，小颗粒随气化剂一并返回气化炉密相床层中进一步转化，含碳较少的大颗粒下落进入后续排渣系统，排出气化炉。第四通孔的位置，即进气管路51进入环隙排渣通道60的位置，与第一锥形筒体10的锥顶端的竖直间距为第二进气管路51的内径的3倍，目的是保证进气管路51输出的气化剂充分分散扩展后向上流动，分散均匀。

综上，本实施例中，设置于下渣管20内的射流管30用于强化气化炉内流场，环隙排渣通道60内的气化剂经两路进入，分别为第二气化剂进气结构40和第三气化剂进气结构50，第二气化剂进气结构40靠近环隙排渣通道60的排渣入口设置，可有效避免排渣入口灰渣堆积架桥，从而避免了环隙排渣通道60被压缩，使得灰渣可以顺利下落，进而实现了连续、稳定地排渣。第三气化剂进气结构50靠近环隙排渣通道60的排渣出口设置，可控制排渣总量并调控排渣粒径。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动25和变型在内。