专利名称：一种气化炉激冷环的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气化炉激冷环。
背景技术：
煤气化技术是煤化工的关键技术之一，是洁净煤技术的重要组成部分，它将煤炭转化成为清洁煤气，用于生产化工产品。煤气化技术应用气化炉设备，目前常用的有水煤浆气化炉、干煤粉气化炉等，原料在气化炉燃烧室内发生不完全氧化反应，生成的高温粗煤气和熔渣从渣口排出，经过激冷环和下降管进入激冷室内进行降温，降温后的粗煤气进入洗涤系统，固体熔渣则由锁斗排出气化炉。其中，激冷环是激冷系统的关键部件，其上端与燃烧室渣口下部固定连接，下端与下降管的上部固定连接。激冷环的作用是将激冷水均匀分·布在下降管的内壁上，形成水膜，从而为从渣口排出的高温粗煤气和熔渣降温，并保护下降管免受高温粗煤气和熔渣的冲刷、腐蚀。激冷环一般包括环状的激冷水分配室、与激冷水分配室相通的激冷水输送管、以及下降管的上端部分，激冷水分配室与下降管之间形成激冷水环隙。激冷水从激冷水输送管进入激冷水分配室，经激冷水环隙流出，沿下降管内壁表面流下，形成水膜。该激冷环存在以下不足第一，激冷水在分配室中流速较小，对激冷环的降温效果不佳；第二，激冷水从环隙沿下降管内壁直接流下，在下降管上停留时间短，难以有效地起到保护效果；第三，激冷水分配室在高温粗煤气和熔渣的冲击下容易变形，进而封闭激冷水环隙，形成安全隐
串
■/Qi、O
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种降温效果好且使用安全的气化炉激冷环。本实用新型采用的技术方案是一种气化炉激冷环，包括内环管、外环管、激冷水输送管和下降管的上端部分，其中内环管与外环管形成激冷水分配室，激冷水输送管与所述激冷水分配室连通，外环管与下降管上端固定连接，内环管的下端与下降管之间形成激冷水环隙，位于激冷水分配室中的下降管部分的内壁圆周上设有凸出的导流叶片，且所述导流叶片与下降管内壁接触的侧边与下降管轴线方向的夹角α为0度< α <90度。优选地，所述夹角α为30-70度，优选为45度。优选地，所述导流叶片沿所述下降管内壁圆周均匀、平行地分布。优选地，所述导流叶片为三角形、锥形、梯形或矩形。优选地，所述导流叶片的下端位于所述激冷水环隙内，且所述导流叶片的下端向所述下降管内部凸出的高度为6-12mm。优选地，所述激冷水环隙的宽度大于所述导流叶片下端向所述下降管内部凸出的高度，且为6-14mm。优选地，所述导流叶片与下降管内壁接触的侧边长度为6-lOcm。优选地，所述激冷水输送管的数目为2-5个，优选为3-4个。[0013]所述激冷水输送管可以垂直于所述外环管，也可以在水平或竖直方向上与所述外环管呈一定的角度。优选地，所述激冷水输送管在水平方向上与所述外环管的夹角为30-90度，优选为45度。这样可以使激冷水在激冷水分配室内形成环流，以进一步延长激冷水在下降管表面的停留时间。优选地，所述导流叶片焊接在所述下降管上。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点(I)在激冷水输入流速不变的情况下，导流叶片的存 在增大了激冷水流速，增强了激冷水对激冷环的降温效果。(2)导流叶片的存在，使激冷水沿下降管内壁旋转流下，延长了激冷水在下降管表面的停留时间，尤其增大了下降管上部的易变形区域的水膜厚度和流速，从而使下降管得到有效保护。(3)导流叶片的下端位于激冷水环隙内时，使激冷水环隙的宽度至少保持导流叶片下端向下降管内部凸出的高度的距离，从而避免激冷水环隙被封闭，使激冷水能够顺利流出，保护下降管。(4)激冷水输送管在水平方向上与外环管呈一定角度，则激冷水在激冷水分配室内形成环流，从而进一步延长了激冷水在下降管表面的停留时间，增大了下降管上部的易变形区域的水膜厚度和流速，更有效地保护下降管。
图I为本实用新型激冷环的轴向剖面示意图。图2为本实用新型激冷环上的导流叶片分布示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示的实施方式，对本实用新型做进一步详细描述，但本实用新型并不因此受到任何限制。只要不偏离本实用新型的构思和限定的范围，本实用新型可以有其他的变形。如图I所示，本实用新型的气化炉激冷环，包括内环管I、外环管2、激冷水输送管3和下降管4的上端部分，其中内环管I与外环管2形成激冷水分配室5，激冷水输送管3与激冷水分配室5连通，外环管2与下降管4的上端焊接在一起，内环管I的下端与下降管4之间形成激冷水环隙6，位于激冷水分配室5内的下降管4部分的内壁圆周上焊接有向内凸出的导流叶片7，导流叶片7与下降管4内壁接触的侧边与下降管的轴线方向的夹角α为0度< α <90度，优选为30-70度，更优选为45度。图2为沿图I的Α-Α、Β_Β的位置将下降管沿圆周方向剖切后再展开的示意图的一部分，这样的剖切方式可以避开内环管I的阻碍，直接示出导流叶片7在下降管上的分布情况。如图2所示，导流叶片7在下降管内壁的圆周上均匀、平行地分布，且导流叶片7与下降管的轴线方向的夹角α为45度。导流叶片7可以采用多种形状，例如三角形、梯形或矩形等。本领域技术人员可以理解，由于下降管内壁为曲面，从理论上来说，导流叶片的侧边与下降管轴线方向的夹角不可能与图2所示的夹角完全相等，此外，导流叶片采用所述形状时，其侧边与下降管也不可能完全接触。但实际上，相对于庞大的下降管(例如通常下降管直径可达I米以上，高度可达5米以上)，导流叶片的尺寸(例如其侧边长度只有数十毫米)是非常小的，因此，导流叶片与下降管内壁接触的侧边与下降管轴线的夹角α近似等于图2所示的角度，导流叶片与下降管内壁的接触线也近似为直线，相邻导流叶片之间基本平行。导流叶片7的下端位于所述激冷水环隙6内，且导流叶片7的下端向下降管4内部凸出的高度为6-12_。激冷水环隙6的宽度大于导流叶片7的下端向下降管4内部凸出的高度，且为6_14mm。本实用新型的激冷环可以具有2-5个，优选3-4个激冷水输送管。图I所示的激冷环具有四个激冷水输送管3 (其中两个未示出)。激冷水输送管3可以与外环管2垂直，也可以在水平或竖直方向上与外环管2呈一定的角度，例如在水平方向上与外环管2的夹角为30-90度，优选为45度。这样可使激冷水在激冷水分配室5内形成环流，从而进一步延长激冷水在下降管4表面的停留时间，增大了下降管4上部的易变形区域的水膜厚度和 流速，更有效地保护下降管。导流叶片的设置使激冷水沿下降管内壁旋转流下，延长了激冷水在下降管表面的停留时间，尤其增大了下降管上部的易变形区域的水膜厚度，从而使下降管得到有效保护。此外，导流叶片7还起到定位作用，使得激冷水环隙6能够至少保持导流叶片7下端向下降管内部凸出的高度的宽度，避免了气化炉运行期间，由于内环管I受到高温粗煤气和熔渣的冲击而与下降管4接触而封闭激冷水环隙6，造成激冷水断流的现象，从而使下降管得到有效保护。
权利要求1.一种气化炉激冷环，其特征在于，包括内环管、外环管、激冷水输送管和下降管的上端部分，其中内环管与外环管形成激冷水分配室，激冷水输送管与所述激冷水分配室连通，外环管与下降管上端固定连接，内环管的下端与下降管之间形成激冷水环隙，位于激冷水分配室中的下降管部分的内壁圆周上设有凸出的导流叶片，且所述导流叶片与下降管内壁接触的侧边与下降管的轴线方向的夹角α为0度< α <90度。
2.根据权利要求I所述的激冷环，其特征在于，所述导流叶片与下降管内壁接触的侧边与下降管的轴线方向的夹角α为30-70度。
3.根据权利要求2所述的激冷环，其特征在于，所述导流叶片与下降管内壁接触的侧边与下降管的轴线方向的夹角α为45度。
4.根据权利要求I所述的激冷环，其特征在于，所述导流叶片沿所述下降管内壁圆周均匀、平行地分布。
5.根据权利要求4所述的激冷环，其特征在于，所述导流叶片为三角形、梯形或矩形。
6.根据权利要求1-5任一项所述的激冷环，其特征在于，所述导流叶片的下端位于所述激冷水环隙内，且所述导流叶片的下端向所述下降管内部凸出的高度为6-12_。
7.根据权利要求6所述的激冷环，其特征在于，所述激冷水环隙的宽度大于所述导流叶片下端向所述下降管内部凸出的高度，为6-14mm。
8.根据权利要求7所述的激冷环，其特征在于，所述导流叶片与下降管内壁接触的侧边长度为6-10cm。
9.根据权利要求6所述的激冷环，其特征在于，所述激冷水输送管的数目为2-5个。
10.根据权利要求9所述的激冷环，其特征在于，所述激冷水输送管在水平方向上与所述外环管的夹角为30-90度。
专利摘要本实用新型公开了一种气化炉激冷环，包括内环管、外环管、激冷水输送管和下降管的上端部分，其中内环管与外环管形成激冷水分配室，激冷水输送管与所述激冷水分配室连通，外环管与下降管上端固定连接，内环管的下端与下降管之间形成激冷水环隙，位于激冷水分配室中的下降管部分的内壁圆周上设有凸出的导流叶片，且所述导流叶片与下降管内壁接触的侧边与下降管的轴线方向的夹角α为0度＜α＜90度。本实用新型的激冷环降温效果好且使用安全。
文档编号C10J3/72GK202786148SQ20122044494
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月3日 优先权日2012年9月3日
发明者姚敏, 蒙军, 杨磊, 罗春桃, 井云环, 刘洪刚, 袁炜, 马文瑞, 王昊 申请人:神华集团有限责任公司, 神华宁夏煤业集团有限责任公司