一种流化床气化装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种流化床气化装置，涉及煤气化技术领域。为解决现有技术中由排渣进气管通入的气体容易冲刷磨损排渣管内壁，且排渣速度控制的稳定性较差的问题而发明。本发明的流化床气化装置包括气化炉，所述气化炉连接有排渣管，所述排渣管连接有渣斗，还包括排渣进气管，所述排渣进气管用于通入沿所述排渣管向所述气化炉流动的气体以控制所述气化炉的排渣速度，所述排渣进气管穿设于所述渣斗上，且位于所述渣斗内灰渣的上方。本发明流化床气化装置可用于避免由排渣进气管通入的气体冲刷排渣管内壁，同时提高排渣速度控制的稳定性。
【专利说明】
一种流化床气化装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种流化床气化装置。
【背景技术】
[0002]在煤气化技术领域中，流化床气化装置是一种以粉煤为原料，蒸汽或氧气为气化剂来制取煤气的设备。
[0003]示例的，图1为现有技术中的一种流化床气化装置，如图1所示，包括气化炉01，气化炉01的底部连接有排渣管02，排渣管02连接有渣斗03，煤粉在气化炉01中发生气化反应后产生的灰渣可经排渣管02落入渣斗03内。为了控制流化床气化装置在单位时间内的排渣量，以使煤粉尽可能地在气化炉01中充分反应，排渣管02的侧壁上穿设有排渣进气管04，排渣进气管04可向排渣管02内通入向上流动的气体，此向上流动的气体可允许部分灰渣下落，以控制流化床气化装置在单位时间内的排渣量(也即排渣速度)。
[0004]但是，由于排渣进气管04通入的气体速度通常较高，而排渣管02的直径相对较小，因此不可避免的会有部分高速流动的气体携带高温灰渣直接冲刷到排渣进气管04入口对面的排渣管02内壁面的耐火材料06上，长期作用，将会磨损耐火材料06和排渣管02管壁并使排渣管02产生泄漏，从而无法实现流化床气化装置的长周期连续稳定运行。同时，由于排渣管02的直径相对较小，因此气体进入排渣管内还未实现均匀分布便由排渣管02进入到气化炉01内，因此气体的排出均匀性较低，排渣速度控制的稳定性较差。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种流化床气化装置，能够有效避免气体对排渣管内壁产生冲刷磨损，从而实现流化床气化装置的长周期连续稳定运行，同时提高排渣管内气体分布的均匀性，从而保证排渣速度控制的稳定性。
[0006]为达到上述目的，本发明提供了一种流化床气化装置，包括气化炉，所述气化炉连接有排渣管，所述排渣管连接有渣斗，还包括排渣进气管，所述排渣进气管用于通入沿所述排渣管向所述气化炉流动的气体以控制所述气化炉的排渣速度，所述排渣进气管穿设于所述渣斗上，且位于所述渣斗内灰渣的上方。
[0007]本发明提供的一种流化床气化装置，煤粉在气化炉中发生气化反应后产生的灰渣通过排渣管落入渣斗内，排渣进气管可通入沿排渣管向气化炉流动的气体以控制气化炉的排渣速度，由于排渣进气管穿设于渣斗上，且位于渣斗内灰渣的上方，因此排渣进气管通入的气体首先进入渣斗并经渣斗缓冲后再进入排渣管内，由于渣斗的内部空间较大，气体进入后速度迅速降低，较低速度的气体进入排渣管后将不会对排渣管管壁产生冲刷磨损，从而实现了流化床气化装置的长周期连续稳定运行。同时，渣斗实现了气体的均匀分布，从而提高了进入排渣管的气体的分布均匀性，保证了排渣速度控制的稳定性。
【附图说明】
[0008]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0009]图1为现有技术流化床气化装置的结构示意图；
[0010]图2为本发明实施例流化床气化装置的结构示意图之一；
[0011]图3为图2所示流化床气化装置中I部分的局部示意图；
[0012]图4为本发明实施例流化床气化装置中排渣进气管在渣斗周向的排列示意图；
[0013]图5a为本发明实施例流化床气化装置中扩散型喷头的结构示意图之一；
[0014]图5b为本发明实施例流化床气化装置中扩散型喷头的结构示意图之二；
[0015]图6为本发明实施例流化床气化装置的结构示意图之二。
[0016]其中:01—气化炉，02—排渣管，03 —渣斗，04 —排渣进气管，05 —中心射流管，06—耐火材料，I 一气化炉，2—排渣管，3 —渣斗，4 一排渣进气管，5 —扩散型喷头，51—排气孔，6 —中心射流管，61—第一管段，62 —第二管段，63 —弯折部。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。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。
[0019]参照图2，图2为本发明实施例流化床气化装置的一个具体实施例，本实施例的流化床气化装置包括气化炉I，所述气化炉I连接有排渣管2，所述排渣管2连接有渣斗3，还包括排渣进气管4，所述排渣进气管4用于通入沿所述排渣管2向所述气化炉I流动的气体以控制所述气化炉I的排渣速度，所述排渣进气管4穿设于所述渣斗3上，且位于所述渣斗3内灰渣的上方。
[0020]本发明提供的一种流化床气化装置，煤粉在气化炉I中发生气化反应后产生的灰渣通过排渣管2落入渣斗3内，排渣进气管4可通入沿排渣管2向气化炉I流动的气体以控制气化炉I的排渣速度，由于排渣进气管4穿设于渣斗3上，且位于渣斗3内灰渣的上方，因此排渣进气管4通入的气体首先进入渣斗3并经渣斗3缓冲后再进入排渣管2内，由于渣斗3的内部空间较大，气体进入后速度迅速降低，较低速度的气体进入排渣管2后将不会对排渣管2管壁产生冲刷磨损，从而实现了流化床气化装置的长周期连续稳定的运行。同时，渣斗3实现了气体的均匀分布，从而提高了进入排渣管2的气体的分布均匀性，保证了排渣速度控制的稳定性。
[0021]在上述实施例中，排渣管2的截面形状可以为圆形、三角形、方形等等，在此不做具体限定。但是，为了减少磨损，优选排渣管2的截面形状为圆形，相比于其他截面形状，圆形截面的排渣管2沿周向均匀受力，磨损较小。
[0022]同理，在图2所示实施例中，排渣进气管4的截面形状可以为圆形、三角形、方形等等，在此不做具体限定。但是，为了减小磨损，优选排渣进气管4的截面形状为圆形，相比于其他截面形状，圆形截面的排渣进气管4沿周向均匀受力，受力状态较好，无需另外增加支撑，且内壁光滑，流通阻力较小。
[0023]在图2所示的实施例中，排渣进气管4的数量可以为一根，也可以为多根，在此不做具体限定，只要能够通过排渣进气管4向渣斗3内通入气体即可。
[0024]如图1所示的现有技术中，流化床气化装置通常还包括中心射流管05，中心射流管05位于排渣管02内，且位于排渣进气管04的上方，在排渣管02内高温气固流的冲刷下，也会产生冲刷磨损，尤其是中心射流管05的弯折部位，磨损最为严重。为了避免上述问题，如图6所示，优选流化床气化装置还包括中心射流管6，中心射流管6用于向气化炉I内通入气化剂，中心射流管6包括第一管段61和第二管段62，第一管段61位于排渣管2内，第二管段62穿设于渣斗3的壳体上，第一管段61与第二管段62之间形成弯折部63，弯折部63位于渣斗3内，由于渣斗3内气体的速度较小，因此对弯折部63产生的磨损较小。
[0025]其中，弯折部63可以埋设于渣斗3内的灰渣内，也可以位于渣斗3内的灰渣上方，在此不做具体限定，只要弯折部63位于渣斗3内即可。其中，当弯折部63埋设于渣斗3内的灰渣内时，气固流将无法冲刷到弯折部63处，从而避免了对弯折部63造成冲刷磨损。
[0026]进一步的，为了避免由排渣进气管4通入的气体对弯折部63产生冲刷，优选的，如图6所示，第二管段62以及弯折部63位于排渣进气管4的下方，由此避开了向上的气固流冲刷。
[0027]在图2所示实施例中，为了使由排渣进气管4通入的气体均匀分布于渣斗3内灰渣的上方空间，优选的，排渣进气管4为多个，多个排渣进气管4围绕渣斗3的一周均匀设置，由此通过多个均匀设置的排渣进气管4同时进气，提高了渣斗3内灰渣上方空间中气体分布的均匀性，从而进一步提高了进入排渣管2内的气体的分布均匀性，保证了排渣速度控制的稳定性。
[0028]其中，多个排渣进气管4的数量可以为奇数，也可以为偶数，在此不做具体限定，只要能够通过此多个排渣进气管4向渣斗内均匀通入气体即可。
[0029]进一步的，在图2所示的实施例中，为了在多个排渣进气管4中的一个排渣进气管4损坏时，可及时切换以保证流化床气化装置的正常运行，优选的，排渣进气管4的数量为大于2的偶数，此多个排渣进气管4可划分为数量相等的两个组，每组均围绕渣斗3的一周均匀设置，两组之间可进行相互切换，当多个排渣进气管4中的一个损坏时，可关闭该损坏的排渣进气管4所在组，开通另一个组，由此保证了流化床气化装置的正常运行。示例的，如图4所示，排渣进气为4个，沿圆周依次为A管、B管、C管、D管，此4个排渣进气管4可划分为两个组，第一组为A管和C管，第二组为B管和D管，当其中A管损坏时，可关闭第一组，启动第二组，通过第二组同样可以实现渣斗3内灰渣上方空间的均匀进气。
[0030]在图2所示实施例中，为了节省排渣管2的维修成本，优选的，排渣管2与渣斗3可拆卸连接，由此当排渣管2损坏时，可由渣斗3上拆卸出排渣管2进行维修或更换，避免一次性更换排渣管2与渣斗3组成的整体，从而节省了排渣管2的维修成本。
[0031]同理，在图2所示的实施例中，为了节省排渣进气管4的维修成本，优选的，排渣进气管4与渣斗3可拆卸连接，由此当排渣进气管4损坏时，可由渣斗3上拆卸出排渣进气管4进行维修或更换，避免一次性更换排渣进气管4与渣斗3组成的整体，从而节省了排渣进气管4的维修成本。
[0032]具体的，如图2或图3所示，排渣进气管4与渣斗3可以通过法兰连接，法兰连接为管与壳体件之间可拆卸连接的一种常见方式，操作简单，容易实现。
[0033]在图2所示的实施例中，排渣进气管4可以穿设于渣斗3内灰渣上方侧壁上，也可以穿设于渣斗3内灰渣上方的顶壁上，在此不做具体限定，只要排渣进气管4连通于渣斗3内灰渣上方空间内即可。但是，为了避免因排渣进气管4的出气端至渣斗3内收集的灰渣的距离较近，从而避免对灰渣产生扰动，优选的排渣进气管4应穿设于渣斗3侧壁的中上部或顶壁上，示例的，排渣进气管4可以连接于渣斗3的2/3高度处，而渣斗3内灰渣通常收集于渣斗3的底部，由此可防止由排渣进气管4通入的气体对渣斗3内的灰渣产生干扰。
[0034]在图2所示的实施例中，排渣进气管4的出气端可以与渣斗3的内壁平齐，也可以伸入渣斗3内，在此不做具体限定，只要排渣进气管4连通于渣斗3内灰渣上方空间内即可。但是，如图3所示，为了避免排渣进气管4伸入渣斗3内的落渣密集区而使热渣磨损排渣进气管4管壁，排渣进气管4的出气端伸入渣斗3内的距离L应尽可能短以避开落渣密集区，或者直接使排渣进气管4的出气端与渣斗3的内壁平齐，由此防止热渣磨损排渣进气管4的管壁。
[0035]在图2所示实施例中，单位时间内由排渣进气管4进入渣斗3内的气体的量影响了灰渣由排渣管2的稳定下落，当单位时间内进入的量较小时，排渣管2内的排渣速度较快，一部分煤粉进入气化炉I之后还未反应即由排渣管2排出，气化效率较低，而且当气速较低时，一部分灰渣会进入排渣进气管4内而堵塞或磨损排渣进气管4;当单位时间内排入的量较大时，也即气速较大，气体由排渣进气管4的出气端射出的气流长度较大，容易冲刷到渣斗3的内壁面而磨损渣斗3。因此，为了避免上述问题，优选排渣进气管4内气体的流速大于3米/秒，且排渣进气管4内气体的射流长度小于渣斗3的半径，气体的流速位于此范围内时，既可将排渣管2内的排渣速度限制在有效范围内，使煤粉在气化炉I内充分反应，又可避免排渣进气管4出气端射出的气体冲刷到渣斗3的内壁面。
[0036]需要说明的是，射流长度是指射流由出口截面上具有最高速度降到与周围空间内空气速度相等时所经过的路径长度，也即是射流的最大射程。射流长度与气体的速度之间存在一定的对应关系，气体的速度越大，射流长度越长;气体的速度越小，射流长度越短。
[0037]在图2所示实施例中，为了将由排渣进气管4排入渣斗3内的气体尽快地分散至渣斗3内，优选的，排渣进气管4的出气端连接有如图5a或如图5b所示扩散型喷头5，气体通过此扩散型喷头5可呈发散状进入渣斗3内，从而将排渣进气管4出气端射出的气体尽快地分散至渣斗3内。
[0038]作为扩散型喷头的一种具体的实施方式，如图5a所示，扩散型喷头5为直径与排渣进气管4的直径相等的圆柱形管段，管段的进气端与排渣进气管4的出气端连接，出气端封堵，侧壁上开设有多个排气孔51，多个排气孔51均匀分布于排渣进气管4的水平两侧。由此，通过此水平朝向的多个排气孔51将排渣进气管4通入的气体沿水平方向分散至渣斗3内，从而提高了气体分散的均匀性，而且，由于多个排气孔51均匀分散于排渣进气管4的水平两侦U，可避免竖直下落的灰渣由排气孔51进入扩散型喷头5内而堵塞或磨损扩散型喷头5。
[0039]作为扩散型喷头的另一种具体的实施方式，如图5b所示，扩散型喷头5为球状壳体，球状壳体内部与排渣进气管4的出气口连通，球状壳体上均匀开设有多个排气孔51，通过此多个排气孔51可将排渣进气管4通入的气体均匀分散至喷头的四周范围内，由此提高了气体分散的均匀性。而且，此球状壳体上的排气孔51可设置得较多，排气孔51的直径可进一步缩小，较小的排气孔51可防止直径较大的灰渣颗粒进入球状壳体内而堵塞或磨损扩散型喷头5。
[0040]在本说明书的描述中，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。
[0041]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种流化床气化装置，包括气化炉，所述气化炉连接有排渣管，所述排渣管连接有渣斗，还包括排渣进气管，所述排渣进气管用于通入沿所述排渣管向所述气化炉流动的气体以控制所述气化炉的排渣速度，其特征在于，所述排渣进气管穿设于所述渣斗上，且位于所述渣斗内灰渣的上方。2.根据权利要求1所述的流化床气化装置，其特征在于，还包括中心射流管，所述中心射流管用于向所述气化炉主体内通入气化剂，所述中心射流管包括第一管段和第二管段，所述第一管段位于所述排渣管内，所述第二管段穿设于所述渣斗的壳体上，所述第一管段与所述第二管段之间形成弯折部，所述弯折部位于所述渣斗内。3.根据权利要求2所述的流化床气化装置，其特征在于，所述第二管段与所述弯折部位于所述排渣进气管的下方。4.根据权利要求1所述的流化床气化装置，其特征在于，所述排渣进气管为多个，多个所述排渣进气管围绕所述渣斗的一周均匀设置。5.根据权利要求4所述的流化床气化装置，其特征在于，所述排渣进气管的数量为大于2的偶数。6.根据权利要求1所述的流化床气化装置，其特征在于，所述排渣管与所述渣斗可拆卸连接。7.根据权利要求1所述的流化床气化装置，其特征在于，所述排渣进气管与所述渣斗可拆卸连接。8.根据权利要求7所述的流化床气化装置，其特征在于，所述排渣进气管与所述渣斗通过法兰连接。9.根据权利要求1所述的流化床气化装置，其特征在于，所述排渣进气管内气体的流速大于3米/秒，且所述排渣进气管内气体的射流长度小于所述渣斗的半径。10.根据权利要求1所述的流化床气化装置，其特征在于，所述排渣进气管的出气端连接有扩散型喷头。
【文档编号】C10J3/56GK106010664SQ201610427031
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】湛月平, 李克忠, 刘雷, 宋新朝
【申请人】新奥科技发展有限公司