气化炉及其激冷装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种气化炉及其激冷装置，激冷装置设置于气化炉中，激冷装置包括主管；激冷水输入管，其与主管相连接、用于向主管提供激冷水；及多个激冷水输出管，其与主管相连通。激冷水输出管沿着下降管延伸的方向与主管相连通，下端带有旋喷口，使激冷水可直接沿着下降管旋流而下，在下降管的内壁形成均匀下降的水膜；由于激冷水输出管的直径较大，形成的水膜厚度也较大，有效地保护下降管，防止下降管被从气化室中排出的粗合成气及灰渣损坏。该激冷装置替代了由价格昂贵的镍基合金制成的渣口水冷盘管及激冷环而采用不锈钢材料，相较于现有的渣口水冷盘管及激冷环具有制造成本低的优点。
【专利说明】气化炉及其激冷装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及干煤粉气化领域，特别涉及一种气化炉及其激冷装置。
【背景技术】
[0002]粉煤加压气化技术相比水煤浆气化技术,水耗、氧耗和煤耗相对较低,煤种适应性广，热效率高，碳转化率高，逐渐成为煤化工的发展方向。粉煤加压气化技术通常所采用的气化炉水冷壁分为三段，分别是冷却烧嘴座，气化室和渣口 ；合成气和熔渣通过激冷环和下降管形成的冷却通道进入渣池，进行水浴冷却洗涤除尘。如图1所示，激冷环91设置在下降管92的上端，激冷水入口 93位于下降管92的外侧，激冷水口 94为下降管92内侧壁与激冷环91之间形成的环形缺口。通常激冷水口 94的宽度(下降管92内侧壁与激冷环91之间的间隔)在5?1mm左右，使得激冷水在激冷环91的导流作用有足够大的喷射力喷射在下降管92的内侧壁上形成水膜，而且也只有保持在这个距离范围内，激冷水从激冷水口 94喷出时才能在下降管92内侧壁上形成水膜。但是，激冷水口 94在5?1mm之间时形成的水膜厚度较小，激冷效果较差，不能有效地保护下降管92。为了增加激冷效果，往往需要增加激冷水的流量，因此就需要增大渣口水冷盘管和激冷环的结构尺寸，在气化炉进行气化的过程中渣口水冷盘管及激冷环91的温度较高，通常需要采用强度较高、抗腐蚀性能、抗高温性能较强的镍基合金制成，但是镍基合金价格昂贵，从而大大增加了气化炉的制造成本。
[0003]因此，如何将渣口水冷盘管及激冷环的结构进行改进，提高对下降管的保护效果、提高激冷效果、降低制造成本，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提出一种激冷装置，其设置于气化炉中，所述激冷装置包括主管；激冷水输入管，其与所述主管相连接、用于向所述主管提供激冷水；以及多个激冷水输出管，其与所述主管相连通。
[0005]进一步地，所述激冷水输出管沿着所述气化炉的下降管的方向延伸。
[0006]进一步地，所述主管为环形管，其顶部连接于所述气化炉的气化室盘管出口处，所述激冷水输出管连接于所述主管的底部并围成环形筒状结构。
[0007]进一步地，每个所述激冷水输出管的出水端设有斜向的缺口，所述出水端的端口处设置有挡水板。
[0008]进一步地，所述缺口朝向所述下降管的内壁。
[0009]进一步地，激冷装置由不锈钢材料制成，与所述气化炉发生气化反应后产生的粗合成气及灰渣的接触面涂有碳化硅耐火材料。
[0010]本发明提供的激冷装置的激冷水输出管与主管相连通，使得激冷水可直接沿着下降管延伸的方向喷出形成均匀下降水膜，可有效地保护下降管，防止下降管被从气化室中排出的粗合成气及灰渣损坏。另外，激冷水输出管的直径较大，使得更多的激冷水从激冷水输出管中喷出，从而达到了更好的激冷效果。此外，该激冷装置采用不锈钢材料制成，相较于现有技术中由价格昂贵的镍基合金制成的渣口水冷盘管及激冷环来说，具有降低制造成本的优点。
[0011]本发明还提供一种气化炉，其设置有上述的激冷装置。
[0012]进一步地，气化炉还包括烧嘴、外壳、隔板及下降管，所述烧嘴设置于所述气化室入口，所述外壳将所述气化室、所述激冷装置、所述隔板及所述下降管收容于其中，所述隔板的外周壁焊接于所述外壳的内壁上，所述隔板与所述下降管相焊接，所述隔板及所述下降管焊接在由多个所述激冷水输出管共同围成的环形筒状结构外。
[0013]进一步地，所述隔板包括主体及连接板，所述主体的外周壁焊接于所述外壳的内壁上，所述激冷水输出管穿设于所述主体的中心，所述连接板与所述下降管相焊接，所述激冷水输入管连接在所述主管上。
[0014]进一步地，所述隔板将所述外壳的下方与所述气化室相隔离形成激冷室，在所述激冷室一侧的所述外壳上设置有合成气出口、黑水出口及检修口。
[0015]由于上述的激冷装置具有上述技术效果，因此，设有该激冷装置的气化炉也具有相应的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0017]图1为现有技术中的激冷环处局部放大结构示意图；
[0018]图2为本发明实施例提供的气化炉的结构示意图；
[0019]图3为本发明实施例提供的气化炉中的激冷装置的立体结构示意图；
[0020]图4为本发明实施例提供的气化炉中位于激冷装置处的局部剖视图；
[0021]图5为本发明实施例提供的激冷装置的激冷水输出管的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明。
[0023]请参阅图2，本实施例提供一种气化炉，其用于对干煤粉进行气化。该气化炉包括烧嘴1、气化室2、外壳3、激冷装置4、隔板5、下降管6。
[0024]该烧嘴I设置于该气化室2的入口处，干煤粉及气化剂可通过该烧嘴I进入到该气化室2中。该气化室2由盘管围成，其包括入口及出口，干煤粉及气化剂从入口进入到该气化室2中进行气化反应后形成粗合成气及灰渣，粗合成气及灰渣从出口排出。该外壳3将该气化室2、激冷装置4、隔板5、下降管6收容于其中。该外壳3的顶部与该烧嘴I相连接，将该烧嘴I的底部收容于该外壳3中，该外壳3的底部形成用于排出熔渣的下渣口 31。
[0025]请参阅图3及图4，该激冷装置4与该气化室2的出口相连接，对从该气化室2的出口排出的粗合成气及灰渣进行冷却、洗涤。该激冷装置4可由不锈钢材料制成，与粗合成气及灰渣的接触面全部涂有碳化硅耐火材料。该激冷装置4包括主管41、激冷水输入管42及激冷水输出管43。该主管41优选地为环形管，其顶部连接于该气化室2盘管的出口处。该主管41的外周壁上开设有至少4个入水口，该激冷水输入管42 —端与该入水口相连接，另一端伸出于该外壳3之外并与激冷水供水装置(图未示)相连接。如图3中所示，该激冷水输入管42的数量为8个，相应地，该入水口也为8个。该激冷水输出管43连接于该主管41的底部，沿着该下降管6的方向延伸，并与该主管41相连通。该激冷水输出管43的数量为多个，由于该主管41为环状，因此多个激冷水输出管43共同围成了环形筒状结构。由于激冷水直接沿着下降管6延伸的方向喷出，形成均匀下降水膜，可有效地保护该下降管6，防止该下降管6被从该气化室2中排出的粗合成气及灰渣损坏。另外，该激冷水输出管43的直径较大，使得更多的激冷水从该激冷水输出管43中喷出，从而达到了更好的激冷效果。
[0026]请参阅图5，由于该激冷水输出管43的管壁具有一定的厚度，使得从每个激冷水输出管43中喷出的激冷水与其相邻的激冷水输出管43中喷出的激冷水之间可能出现水膜不连续现象的发生，为了防止上述现象的发生，该激冷水输出管43可选择以下优选结构:该激冷水输出管43的出水端的周壁上开设有斜向的缺口 431 (即旋喷口)，该缺口 431相当于在邻近激冷水输出管出水端的周壁上进行斜向切割形成。该出水端的端口处设置有挡水板432，挡水板432可以水平布置在出水端的端口上，激冷水在该挡水板432的阻挡作用下从该缺口 431中喷出，激冷水在斜向喷力的作用下形成了斜向的水膜，使得形成于该下降管6内壁上的水膜更加连续、均匀，从而更好地保护了该下降管6不被粗合成气及灰渣损坏，提高了该下降管6的使用寿命。为了使形成的水膜效果更好，该缺口 431朝向该下降管6的内壁。
[0027]该隔板5的外周壁焊接于该外壳3的内壁上。具体地，该隔板5包括主体51及连接板52，其中，该主体51为环形板，其外周壁焊接于该外壳3的内壁上，该激冷水输出管43穿设于该主体51的中心。
[0028]该下降管6焊接在由多个激冷水输出管43共同围成的环形筒状结构外，在气化炉工作的过程中，该下降管6的下端伸入至渣池中。该下降管6与连接板52相焊接，该连接板52通过螺栓与该主板51相连接。该隔板5将该外壳3的下方与该气化室2相隔离形成激冷室7。在激冷室7 —侧的外壳3上设置有合成气出口 32及黑水出口 33。需要说明的是，该连接板52上设置有通孔，以使该激冷水输入管42穿过通孔并连接在该主管41上。
[0029]优选地，该气化炉还包括有破泡板8，其设置于该下降管6与该外壳3之间，该破泡板8用于刺破水浴冷却时渣池中产生的气泡。
[0030]优选地，该外壳3位于该激冷室7的一侧还设置有检修口 34，以方便维修人员进入该气化炉中对其进行维修保养。
[0031]该气化炉的工作过程如下:干煤粉及气化剂从该烧嘴I中进入气化室2中进行气化反应后形成粗合成气及灰渣，粗合成气及灰渣从出口排出进入该激冷室7。同时，激冷水供水装置通过该激冷水输入管42向该主管41提供激冷水，激冷水经过该激冷水输出管43喷出，在该下降管6的内壁上形成水膜。粗合成气及灰渣沿着该下降管6进入渣池中进行水浴冷却。粗合成气及灰渣经过渣池中的液体进一步洗涤、除尘、折流向上形成大量的气泡。该破泡板8刺破水浴冷却时渣池中产生的气泡，粗合成气从该合成气出口 32流出。该激冷室?中的灰渣最终通过该下渣口 31从该气化炉中排出。同时，有部分的激冷水及灰渣的混合物从该黑水出口 33中流出。
[0032]本发明所提供的激冷装置的激冷水输出管沿着下降管延伸的方向与主管相连通，使得激冷水可直接沿着下降管延伸的方向喷出，形成均匀下降的水膜，可有效地保护下降管，防止下降管被从气化室中排出的粗合成气及灰渣损坏。另外，激冷水输出管的直径较大，使得更多的激冷水从激冷水输出管中喷出，从而达到了更好的激冷效果。而且，该激冷装置替代了由价格昂贵的镍基合金制成的渣口水冷盘管及激冷环而采用不锈钢材料制成，相较于现有技术中的渣口水冷盘管及激冷环具有制造成本低的优点。
[0033]本发明所提供的气化炉因为设置有上述的激冷装置，因此，该气化炉也具有上述相应的技术效果，因此不再赘述。
[0034]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种激冷装置，其设置于气化炉中，其特征在于，所述激冷装置包括: 主管(41)； 激冷水输入管(42)，其与所述主管(41)相连接、用于向所述主管(41)提供激冷水；以及 多个激冷水输出管(43)，其与所述主管(41)相连通。
2.根据权利要求1所述的激冷装置，其特征在于，所述激冷水输出管(43)沿着所述气化炉的下降管(6)的方向延伸。
3.根据权利要求2所述的激冷装置，其特征在于，所述主管(41)为环形管，其顶部连接于所述气化炉的气化室(2)盘管出口处，所述激冷水输出管(43)连接于所述主管(41)的底部并围成环形筒状结构。
4.根据权利要求3所述的激冷装置，其特征在于，每个所述激冷水输出管(43)的出水端设有斜向的缺口(431)，所述出水端的端口处设置有挡水板(432)。
5.根据权利要求4所述的激冷装置，其特征在于，所述缺口(431)朝向所述下降管(6)的内壁。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的激冷装置，其特征在于，其由不锈钢材料制成，与所述气化炉发生气化反应后产生的粗合成气及灰渣的接触面涂有碳化硅耐火材料。
7.一种气化炉，其特征在于，所述气化炉设置有如权利要求1-6中任一项所述的激冷>j-U ρ?α装直。
8.根据权利要求7所述的气化炉，其特征在于，还包括烧嘴(I)、外壳(3)、隔板(5)及下降管出)，所述烧嘴(I)设置于所述气化炉的气化室(2)入口，所述外壳(3)将所述气化室(2)、所述激冷装置、所述隔板(5)及所述下降管(6)收容于其中，所述隔板(5)的外周壁焊接于所述外壳(3)的内壁上，所述隔板(5)与所述下降管(6)相焊接，所述隔板(5)及所述下降管(6)焊接在由多个所述激冷水输出管(43)共同围成的环形筒状结构外。
9.根据权利要求8所述的气化炉，其特征在于，所述隔板(5)包括主体(51)及连接板(52)，所述主体(51)的外周壁焊接于所述外壳(3)的内壁上，所述激冷水输出管(43)穿设于所述主体(51)的中心，所述连接板(52)与所述下降管(6)相焊接，所述激冷水输入管(42)连接在所述主管(41)上。
10.根据权利要求9所述的气化炉，其特征在于，所述隔板(5)将所述外壳(3)的下方与所述气化室(2)相隔离形成激冷室(7)，在所述激冷室(7) —侧的所述外壳(3)上设置有合成气出口(32)、黑水出口(33)及检修口(34)。
【文档编号】C10J3/72GK104449862SQ201410735313
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】王俊锋, 胡柱, 曹群杰 申请人:三一集团有限公司