气化炉及其水冷壳体的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种气化炉及其水冷壳体，气化炉的水冷壳体包括：耐火内壳，耐火内壳内限定出炉膛且耐火内壳上具有与炉膛连通的上炉口和下炉口；多个冷却水管，多个冷却水管均贴合在耐火内壳的外表面上且沿耐火内壳的周向间隔设置，相邻两个冷却水管之间连接有若干散热鳍片；上集水箱，上集水箱邻近上炉口设置，上集水箱分别与多个冷却水管的上端连通且上集水箱上设有冷却水出口；下集水箱，下集水箱邻近下炉口设置，下集水箱分别与多个冷却水管的下端连通且下集水箱上设有冷却水进口。根据本实用新型的气化炉的水冷壳体能够降低气化炉成本，具有冷却效果好、维护成本低、可靠性好等优点。
【专利说明】
气化炉及其水冷壳体
技术领域
[0001]本实用新型涉及煤气化技术领域，具体而言，涉及一种气化炉的水冷壳体和具有所述气化炉的水冷壳体的气化炉。
【背景技术】
[0002]相关技术中的气化炉，以耐火砖作为气化炉的壳体。但耐火砖气化炉的壳体温度较高，若炉砖窜气，会发生炉壁超温现象，严重时会造成气化炉壳体鼓包，甚至爆炸，而且由于耐火砖的材料限制，炉温不能过高，导致灰熔点较高的廉价煤无法使用。
[0003]此外，为保证气化炉正常工作，需要定期更换锥底砖、向火面砖和拱顶砖，不仅耗时费力，而且为保证不间断生产需要配置备用炉，大大增加成本。
[0004]并且，耐火砖气化炉所用耐火砖为高铬砖，在运行中，耐火砖会被炉渣侵蚀、剥落，含铬炉渣会对环境造成破坏。更换下来的含铬炉砖也不易处理。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种气化炉的水冷壳体，该气化炉的水冷壳体能够降低气化炉成本，具有冷却效果好、维护成本低、可靠性好等优点。
[0006]本实用新型还提出一种具有所述气化炉的水冷壳体的气化炉。
[0007]为实现上述目的，本实用新型的第一方面提出一种气化炉的水冷壳体，所述气化炉的水冷壳体包括:耐火内壳，所述耐火内壳内限定出炉膛且所述耐火内壳上具有与所述炉膛连通的上炉口和下炉口 ；多个冷却水管，多个所述冷却水管均贴合在所述耐火内壳的外表面上，多个所述冷却水管的长度方向均平行于所述耐火内壳的轴向且多个所述冷却水管沿所述耐火内壳的周向间隔设置，相邻两个所述冷却水管之间连接有若干散热鳍片；上集水箱，所述上集水箱邻近所述上炉口设置，所述上集水箱分别与多个所述冷却水管的上端连通且所述上集水箱上设有冷却水出口；下集水箱，所述下集水箱邻近所述下炉口设置，所述下集水箱分别与多个所述冷却水管的下端连通且所述下集水箱上设有冷却水进口。
[0008]根据本实用新型的气化炉的水冷壳体，能够降低气化炉成本，具有冷却效果好、维护成本低、可靠性好等优点。
[0009]另外，根据本实用新型的气化炉的水冷壳体还可以具有如下附加的技术特征:
[0010]多个所述冷却水管沿所述耐火内壳的周向等间隔设置。
[0011 ]每个所述散热鳍片的厚度相等。
[0012]所述上炉口形成在所述耐火内壳的上端且所述下炉口形成在所述耐火内壳的下端，所述耐火内壳的横截面为环形且中部的直径大于所述上炉口和所述下炉口的直径。
[0013]所述上集水箱设在所述耐火内壳的上端且下端分别与多个所述冷却水管的上端相连，所述下集水箱设在所述耐火内壳的下端且上端分别与多个所述冷却水管的下端相连。
[0014]所述冷却水进口为多个且沿所述下集水箱的周向等间隔设置，所述冷却水出口为多个且沿所述上集水箱的周向等间隔设置。
[0015]所述上集水箱和所述下集水箱均为环形且中心轴线与所述耐火内壳的中心轴线重合。
[0016]所述上集水箱和所述下集水箱由若干水平设置的环形管构成。
[0017]每个所述冷却水管上设有锚钉，所述耐火内壳安装在多个所述锚钉上。
[0018]本实用新型的第二方面提出一种气化炉，所述气化炉包括根据本实用新型的第一方面所述的气化炉的水冷壳体。
[0019]根据本实用新型的气化炉，通过利用根据本实用新型的第一方面所述的气化炉的水冷壳体，具有可靠性好、成本低、安全性高等优点。
【附图说明】
[0020]图1是根据本实用新型实施例的气化炉的水冷壳体的剖视图。
[0021]附图标记:气化炉的水冷壳体1、耐火内壳100、炉膛110、上炉口 120、下炉口 130、冷却水管200、散热鳍片210、上集水箱300、下集水箱400、冷却水进口 410。
【具体实施方式】
[0022]下面详细描述本实用新型的实施例，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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]下面参考附图描述根据本实用新型实施例的气化炉的水冷壳体I。
[0024]如图1所示，根据本实用新型实施例的气化炉的水冷壳体I包括耐火内壳100、多个冷却水管200、上集水箱300和下集水箱400。
[0025]耐火内壳100内限定出炉膛110且耐火内壳100上具有与炉膛110连通的上炉口 120和下炉口 130(上下方向如图1中的箭头A所示)。多个冷却水管200均贴合在耐火内壳100的外表面上(内外方向如图1中的箭头B所示)，多个冷却水管200的长度方向均平行于耐火内壳100的轴向且多个冷却水管200沿耐火内壳100的周向间隔设置，相邻两个冷却水管200之间连接有若干散热鳍片210。上集水箱300邻近上炉口 120设置，上集水箱300分别与多个冷却水管200的上端连通且上集水箱300上设有冷却水出口。下集水箱400邻近下炉口 130设置，下集水箱400分别与多个冷却水管200的下端连通且下集水箱400上设有冷却水进口410。这里需要理解的是，耐火内壳100并非相关技术中的耐火砖。
[0026]根据本实用新型实施例的气化炉的水冷壳体I，通过设置耐火内壳100可以利用耐火内壳100限定出具有上炉口 120和下炉口 130的炉膛110，以便于构成所述气化炉的煤气发生室，并通过设置多个冷却水管200，使多个冷却水管200贴合在耐火内壳100的外表面上，可以利用冷却水管200对耐火内壳100进行冷却，以降低耐火内壳100的温度，从而防止耐火内壳100的温度过高，不仅可以避免耐火内壳100由于高温而发生变形，避免所述气化炉的温度过高而发生爆裂，而且由于耐火内壳100的温度不会过高，可以使所述气化炉能够采用灰熔点较高的廉价煤作为原料，一方面可以提高所述气化炉的适用性，另一方面可以降低所述气化炉的运行成本。
[0027]此外，由于耐火内壳100的温度不会过高，可以延长耐火内壳100的使用寿命，相比相关技术中采用耐火砖作为壳体的气化炉，采用气化炉的水冷壳体I的所述气化炉无需对耐火内壳100进行定期更换，这样可以使所述气化炉无需停工进行维护，能够不间断进行生产，无需设置备用炉，不仅可以减小所述气化炉的维护成本，而且可以降低所述气化炉的投资成本。
[0028]并且，通过在上炉口 120处设置上集水箱300，在下炉口 130处设置下集水箱400，使每个冷却水管200的两端分别与上集水箱300和下集水箱400连通，由于冷却水进口 410设在下集水箱400上，所述冷却水出口设在上集水箱300上，可以使冷却水由上至下流过冷却水管200。这样在生产过程中，气化反应的原料通过上炉口 120喷入炉膛110内时，可以使冷却水的流向与原料的进入方向相反，从而可以提高冷却水管200对耐火内壳100的冷却效果，进一步避免耐火内壳100的温度过高。
[0029]其中，由于多个冷却水管200的长度方向均平行于耐火内壳100的轴向，与冷却水管200盘绕在耐火内壳100上的方式相比，可以降低冷却水在冷却水管200中的阻力，使冷却水流过冷却水管200时更加顺畅，从而防止冷却水管200内发生气液分层等情况，避免冷却水管200发生爆管、烧穿等事故，提高所述气化炉的可靠性，而且可以便于保证冷却水管200内冷却水的循环，防止在发生事故的情况下冷却水停滞导致所述气化炉过热。
[0030]进一步地，通过在相邻两个冷却水管200之间连接若干散热鳍片210，可以利用散热鳍片210进一步进行散热。这样炉膛110内的温度通过耐火内壳100传递到冷却水管200上后，可以利用散热鳍片210将热量散发到外界，从而进一步提高气化炉的水冷壳体I的冷却效果，而且可以利用散热鳍片210在相邻两个冷却水管200之间传递热量，以使气化炉的水冷壳体I的温度更加均匀，进一步提高气化炉的水冷壳体I的散热效果。
[0031]由于炉膛110内壁的温度不会过高，炉膛110不需要采用含铬的耐火砖构成，耐火内壳100可以采用更加环保的耐火材料制成，在生产过程中不会对产生对环境有害的炉渣，而且由于无需更换耐火砖，不需要考虑废砖的处理问题，对环境更加友好。
[0032]因此，根据本实用新型实施例的气化炉的水冷壳体I能够降低气化炉成本，具有冷却效果好、维护成本低、可靠性好等优点。
[0033]下面参考附图描述根据本实用新型具体实施例的气化炉的水冷壳体I。
[0034]在本实用新型的一些具体实施例中，如图1所示，根据本实用新型实施例的气化炉的水冷壳体I包括耐火内壳100、多个冷却水管200、上集水箱300和下集水箱400。
[0035]多个冷却水管200沿耐火内壳100的周向等间隔设置。由此可以使气化炉的水冷壳体I的温度更加均匀，防止局部温度过高而发生损坏，进一步提高气化炉的水冷壳体I的散热效果。
[0036]有利地，如图1所示，每个散热鳍片210的厚度相等。这样不仅可以进一步保证气化炉的水冷壳体I的散热均匀性，而且可以便于多个散热鳍片210的批量生产，以便于气化炉的水冷壳体I的制造。
[0037]具体地，如图1所示，上炉口120形成在耐火内壳100的上端且下炉口 130形成在耐火内壳100的下端，耐火内壳100的横截面为环形且中部的直径大于上炉口 120和下炉口 130的直径。这样可以便于炉膛110的形成，以便于构成所述气化炉的煤气发生室。
[0038]具体而言，耐火内壳100可以包括直径较大的炉膛部和分别位于所述炉膛部的上端和下端的直径较小的炉口部，所述炉口部与所述炉膛部圆弧过渡。每个冷却水管200可以包括贴合在炉膛部上的第一竖直段和分别贴合在两个炉口部上的两个第二竖直段，所述第一竖直段的两端分别通过过渡段与两个所述第二竖直段相连。每个冷却水管200的所述第一竖直段、两个所述第二竖直段和两个所述过渡段由同一根冷却水管折弯而成。这样不仅可以保证冷却水管200的密封性，便于冷却水管200的制造，而且可以保证冷却水管200能够贴合在耐火内壳100的外表面上，从而保证气化炉的水冷壳体I的冷却效果。散热鳍片210的形状可以根据实际情况进行调整。
[0039]可选地，如图1所示，上集水箱300设在耐火内壳100的上端且下端分别与多个冷却水管200的上端相连，下集水箱400设在耐火内壳100的下端且上端分别与多个冷却水管200的下端相连。这样不仅可以便于上集水箱300和下集水箱400的设置，而且可以进一步降低冷却水受到的阻力。
[0040]图1示出了根据本实用新型一个具体示例的气化炉的水冷壳体I。如图1所示，冷却水进口410为多个且沿下集水箱400的周向等间隔设置，所述冷却水出口为多个且沿上集水箱300的周向等间隔设置。这样可以利用多个冷却水进口 410向下集水箱400内注水，利用多个所述冷却水出口从上集水箱300处排水，不仅可以保证每个冷却水管200的水流量大小，使多个冷却水管200的流量更加均匀，以保证气化炉的水冷壳体I的散热效果，而且可以进一步降低冷却水受到的阻力，以提高气化炉的水冷壳体I的可靠性。
[0041 ]具体而言，冷却水进口410可以设置在下集水箱400的外侧壁上。所述冷却水出口可以设置在上集水箱300的外侧壁上。这样可以便于上集水箱300和下集水箱400与冷却水源相连。
[0042]有利地，如图1所示，上集水箱300和下集水箱400均为环形且中心轴线与耐火内壳100的中心轴线重合。这样不仅可以使多个冷却水管200的流量更加均匀，以进一步提高气化炉的水冷壳体I的冷却效果，而且可以进一步降低冷却水受到的阻力。
[0043]具体地，如图1所示，上集水箱300和下集水箱400由若干水平设置的环形管构成。这样不仅可以便于上集水箱300和下集水箱400的构成，而且可以保证冷却水管200内的水流量。
[0044]可选地，每个冷却水管200上设有锚钉(图中未示出)，耐火内壳100安装在多个所述锚钉上。这样可以便于耐火内壳100与冷却水管200相连。
[0045]下面描述根据本实用新型实施例的气化炉。根据本实用新型实施例的气化炉包括根据本实用新型上述实施例的气化炉的水冷壳体I。
[0046]根据本实用新型实施例的气化炉，通过利用根据本实用新型上述实施例的气化炉的水冷壳体I，具有可靠性好、成本低、安全性高等优点
[0047]有利地，所述气化炉还可以包括冷却水循环装置，所述冷却水循环装置分别与冷却水进口410和所述冷却水出口相连。这样可以进一步便于冷却水管200内冷却水的循环。
[0048]根据本实用新型实施例气化炉的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0049]在本实用新型的描述中，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”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
[0050]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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0051]在本实用新型中，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，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
[0052]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0053]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0054]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种气化炉的水冷壳体，其特征在于，包括: 耐火内壳，所述耐火内壳内限定出炉膛且所述耐火内壳上具有与所述炉膛连通的上炉口和下炉口； 多个冷却水管，多个所述冷却水管均贴合在所述耐火内壳的外表面上，多个所述冷却水管的长度方向均平行于所述耐火内壳的轴向且多个所述冷却水管沿所述耐火内壳的周向间隔设置，相邻两个所述冷却水管之间连接有若干散热鳍片； 上集水箱，所述上集水箱邻近所述上炉口设置，所述上集水箱分别与多个所述冷却水管的上端连通且所述上集水箱上设有冷却水出口 ； 下集水箱，所述下集水箱邻近所述下炉口设置，所述下集水箱分别与多个所述冷却水管的下端连通且所述下集水箱上设有冷却水进口。2.根据权利要求1所述的气化炉的水冷壳体，其特征在于，多个所述冷却水管沿所述耐火内壳的周向等间隔设置。3.根据权利要求1所述的气化炉的水冷壳体，其特征在于，每个所述散热鳍片的厚度相等。4.根据权利要求1所述的气化炉的水冷壳体，其特征在于，所述上炉口形成在所述耐火内壳的上端且所述下炉口形成在所述耐火内壳的下端，所述耐火内壳的横截面为环形且中部的直径大于所述上炉口和所述下炉口的直径。5.根据权利要求4所述的气化炉的水冷壳体，其特征在于，所述上集水箱设在所述耐火内壳的上端且下端分别与多个所述冷却水管的上端相连，所述下集水箱设在所述耐火内壳的下端且上端分别与多个所述冷却水管的下端相连。6.根据权利要求5所述的气化炉的水冷壳体，其特征在于，所述冷却水进口为多个且沿所述下集水箱的周向等间隔设置，所述冷却水出口为多个且沿所述上集水箱的周向等间隔设置。7.根据权利要求1所述的气化炉的水冷壳体，其特征在于，所述上集水箱和所述下集水箱均为环形且中心轴线与所述耐火内壳的中心轴线重合。8.根据权利要求7所述的气化炉的水冷壳体，其特征在于，所述上集水箱和所述下集水箱由若干水平设置的环形管构成。9.根据权利要求1所述的气化炉的水冷壳体，其特征在于，每个所述冷却水管上设有锚钉，所述耐火内壳安装在多个所述锚钉上。10.—种气化炉，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的汽化炉的水冷壳体。
【文档编号】C10J3/76GK205556586SQ201620114845
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】张建胜, 谢文选, 裴世钊
【申请人】清华大学煤燃烧工程研究中心