专利名称：一种煤气化炉循环冷却机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及到煤气化炉的循环冷却机构。
背景技术：
从全球来看，煤炭储量远大于石油和天然气，以热值算，煤炭占64%，原油19%， 天然气17%。据测算，以目前的开采速度，全球原油可以开采40. 5年，天然气可以开采66. 7 年，而煤炭可以开采164年。同时，过去20年中，煤炭的探明储量增加了 50%以上，由于煤 炭分布极其分散，专家们认为煤炭的实际储量将大大高于目前的书面数字。而我国是一个 “缺油、少气、相对富煤”的国家，能源结构的基本特点是石油和天然气储量相对不足，煤的 储量相对丰富，煤炭是我国最主要的化石能源资源。作为世界上人口最多的发展中国家，我国所面临的能源供给和环境保护的双重压 力，已成为限制我国经济发展的瓶颈。因此，针对我国“富煤、少油”的能源资源特色，合理 利用我国的能源资源，尤其是煤炭资源，必须开发采用新型的清洁能源及其能源替代技术。 所以现在普遍采用的较为高效、环保的加压气流床气化技术在我国得到了普遍应用。其中 水冷壁式的气化炉占相当大份额，从能耗、效率和先进性来看，水冷壁式的气化炉是未来气 化技术的主流。现有技术中，隔焰罩的冷却采用与气化炉中其它水冷壁共用锅炉循环水系统，来 降低壁管温度。如图2所示，气化炉由压力容器壳体1’和内件一水冷壁4’组成，在压力容 器壳体装入的气化烧嘴与烧嘴隔焰罩5’匹配安装。气化燃烧反应在柱状、笼式水冷壁围 绕的室内进行，燃烧反应温度在1500°C 1700°C之间。在正常操作时，气化炉水冷壁壁面 有渣层，形成以渣抗渣的结构。水冷壁管内通入饱和锅炉给水。整个气化炉水冷壁循环路 线为外界锅炉水通过管线进入汽包2’，换热温度升高至水饱和温度后进入锅炉循环水泵 3’，经锅炉循环水泵加压后再经过分配总管7’，锅炉循环水进入水冷壁的各个部件，包括烧 嘴隔焰罩。取热后的锅炉循环水一部分蒸发，形成汽水混合物从气化炉水冷壁各部件中出 来后汇入总管，进入汽包进行汽、水分离后，一小部分蒸汽出汽包，大部分锅炉循环水与新 补入的锅炉水复又进入锅炉循环水泵，开始另一轮循环。进入气化炉的锅炉循环水量是确定的，由安装在水冷壁部件中单管管内的限流孔 板孔径和组成水冷壁部件的单管数量决定。水冷壁部件的结构尺寸是一定的，组成水冷壁 的单管规格是一样的，在气化炉水冷壁各部件尺寸确定后，各水冷壁部件中通过的循环锅 炉水量主要取决于单管孔板孔径。在气化炉设计中，气化炉水冷壁各部件中的孔板焊接安 装在单管内，确定孔板孔径后，各部件中通过的循环水量是确定的。在气化炉负荷发生大 变动情况下，尤其是煤种变动情况下或煤质不稳定时，反应室温度升高很快，水冷壁渣层变 薄，传向水冷壁的热量增大。一般来说，因为水冷壁中的循环锅炉水量较大，极少部分的饱 和水蒸发即可吸收这些增加的热量，所以大部分气化炉水冷壁能适应这种剧烈的负荷波 动。但是，对于处于气化炉温度最高处的烧嘴隔焰罩来说，当在气化炉温度升高太多，水冷 壁渣层减薄时，显然，隔焰罩水冷壁 管内饱和水蒸发量加大，尤其是大量蒸发汽泡在水冷壁 管内壁处形成，如果蒸发汽泡不能立刻被循环水带走，内壁将形成汽膜。而汽膜为热的不良导体，汽膜形成后，隔焰罩水冷壁壁温会急剧升高，超过管道熔融温度，最后导致隔焰罩局部烧穿。
发明内容本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种煤气化炉循环冷却 水系统，其通过单独设置烧嘴隔焰罩锅炉循环冷却水系统，加大锅炉循环水量，从而达到避 免隔焰罩内壁形成汽膜、保护隔焰罩不被烧穿的目的。本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种循环水流量可调的煤气化炉循环 冷却水系统。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为该煤气化炉循环冷却机构，包括 气化炉壳体，对应于气化炉的烧嘴隔焰罩和其它需要冷却的部件分别设置在气化炉壳体内 的隔焰罩冷却水通道和其它冷却水通道，所述隔焰罩冷却水通道和其它冷却水通道的入口 均连接出水总管，该出水总管连接汽包的循环水出口，隔焰罩冷却水通道和其它冷却水通 道的出口通过回流总管连接汽包的循环水回流口，其特征在于所述的隔焰罩冷却水通道通 过第一支管连接所述出水总管，所述的其它冷却水通道的出口通过第二支管连接出水总 管，并且在第一支管上设有第一水泵，在第二支管上设有第二水泵。通过单独设置隔焰罩冷却水管路，增大了隔焰罩循环水量，加大了隔焰罩内单管 水流速，强化了隔焰罩的换热能力，即使在气化操作剧烈波动或煤种变化造成气化炉反应 温度升高时，本发明仍能能有效保护烧嘴隔焰罩，避免隔焰罩内壁形成汽膜从而致使隔焰 罩被烧穿，延长了隔焰罩使用寿命，减少了因隔焰罩故障造成气化的停工，提高气化操作的 可靠性。为了使该冷却水机构能更好的适用各种工况，有效而不浪费地使用能源，所述的 第二支管上还可以设有能调节进入所述隔焰罩冷却水通道水量的水量调节阀。与现有技术相比较，本发明由于单独设置了烧嘴隔焰罩的循环冷却水进水管路， 加大了锅炉总的循环水量，避免隔焰罩内壁汽膜的形成，保护隔焰罩不被烧穿，消除因隔焰 罩损坏造成的气化炉停车，提高气化装置的可靠性和在线率，对于气化炉的长期稳定运行 有积极意义；另外在第一支管上设置循环水水量调节阀，及时调节隔焰罩给水量，能够有效 而不浪费地使用能源。
图1为本发明实施例的工作流程示意图；图2为本发明背景技术中的工作流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。如图1所示，该煤气化炉循环冷却机构包括气化炉壳体1，设置在气化炉壳体1内 的烧嘴隔焰罩5和其它部件(图中未示出)，对应于烧嘴隔焰罩5和其它需要冷却的部件分 别设置有隔焰罩冷却水通道6和其它冷却水通道4，隔焰罩冷却水通道6的入口连接第一支 管8，第一支管8连接出水总管7，在第一支管8上设有第一水泵16和水量调节阀18 ；其它冷却水通道4的出口通过第二支管9连接出水总管7，第二支管9有多条，各第二支管汇总 到分配总管17后连接出水总管，分配总管17上设有第二水泵3，出水总管7连接汽包2的 循环水出口，隔焰罩冷却水通道6和其它冷却水通道4的出口通过回流总管12连接汽包2 的循环水回流口。 其工作过程为外界锅炉水15通过管线进入汽包2，当换热温度升高至水饱和温 度后进入分别进入分配总管17和第一支管8。大部分循环水经设在分配总管17上的第二 水泵3加压后经分配总管17进入各第二支管9，再进入其它冷却水通道4，对气化炉壳体1 内的需要换热的部件进行冷却换热。部分循环水经设在第一支管8上的第一水泵16加压 后，经过水量调节阀18调节水量后进入隔焰罩冷却水通道6，对烧嘴隔焰罩5进行冷却换 热。换热后的循环汽水混合物汇入回流总管12，经循环水回流口进入汽包2，在汽包2内进 行汽、水分离后 ，一小部分蒸汽13出汽包，大部分循环水与新补入的锅炉水重新进入出水 总管7，开始另一轮循环。
权利要求一种煤气化炉循环冷却机构，包括气化炉壳体，对应于气化炉的烧嘴隔焰罩和其它需要冷却的部件分别设置在气化炉壳体内的隔焰罩冷却水通道和其它冷却水通道，所述隔焰罩冷却水通道和其它冷却水通道的入口均连接出水总管，该出水总管连接汽包的循环水出口，隔焰罩冷却水通道和其它冷却水通道的出口通过回流总管连接汽包的循环水回流口，其特征在于所述的隔焰罩冷却水通道通过第一支管连接所述出水总管，所述的其它冷却水通道的出口通过第二支管连接出水总管，并且在第一支管上设有第一水泵，在第二支管上设有第二水泵。
2.根据权利要求1所述煤气化炉循环冷却机构，其特征在于所述的第二支管上还设有 能调节进入所述隔焰罩冷却水通道水量的水量调节阀。
专利摘要本实用新型涉及到一种煤气化炉循环冷却机构，包括气化炉壳体，对应于气化炉的烧嘴隔焰罩和其它需要冷却的部件分别设置在气化炉壳体内的隔焰罩冷却水通道和其它冷却水通道，所述隔焰罩冷却水通道和其它冷却水通道的入口均连接出水总管，该出水总管连接汽包的循环水出口，隔焰罩冷却水通道和其它冷却水通道的出口通过回流总管连接汽包的循环水回流口，其特征在于所述的隔焰罩冷却水通道通过第一支管连接所述出水总管，所述的其它冷却水通道的出口通过第二支管连接出水总管，并且在第一支管上设有第一水泵，在第二支管上设有第二水泵。与现有技术相比较，本实用新型加大了锅炉总的循环水量，保护隔焰罩不被烧穿，消除了因隔焰罩损坏造成的气化炉停车。
文档编号C10J3/76GK201567316SQ20092019885
公开日2010年9月1日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者张丽, 张正懿, 张炜, 张薇, 李峰, 李晓黎, 王爱平, 章晨晖, 黄习兵 申请人:中国石油化工集团公司;中国石化集团宁波工程有限公司;中国石化集团宁波技术研究院