水煤浆水冷壁气化炉用高压汽包的制作方法

本发明涉及化工行业中的压力设备，具体为水煤浆水冷壁气化炉中使用的高压汽包。

背景技术：

在煤气化技术发展的过程中，实现能量的高效转化与合理回收是煤气化过程需要解决的迫切问题。煤气化是在高温下进行的，合理回收煤气高温显热是提高煤气化整体效率的重要环节，特别是对水煤浆水冷壁气化炉进行合理高效的能量回收，可显著提高设备整体效率，降低煤气化成本。相对于第一代、第二代清华炉采用激冷工艺，第三代清华炉则采用废热锅炉工艺，使用高压汽包将废热锅炉利用水煤浆燃烧的显热和潜热所产生的高压蒸汽进行回收，并将回收的蒸汽用于煤化工下游工艺或进行发电，这样几乎无需再配备独立的锅炉用于产生额外蒸汽或电力，节约了大量燃煤，也降低了使用燃煤锅炉带来的污染物排放。从而提高了气化炉的整体效率。

因此，设计一种安全、可靠的高压汽包是十分有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种安全、可靠的水煤浆水冷壁气化炉用高压汽包。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种水煤浆水冷壁气化炉用高压汽包，包括压力容器筒体，所述压力容器筒体两端设有压力容器封头，所述压力容器封头上开设有人孔，所述压力容器筒体底部设有鞍座；所述压力容器筒体内两侧安装两排旋风分离器，所述旋风分离器顶部安装波形板分离器；所述压力容器筒体内两侧安装导流槽，所述导流槽一侧通过法兰板与其相应侧的各个旋风分离器的进口连接；所述导流槽另一侧与开设于压力容器筒体侧壁的多个废锅汽水进口连接；所述压力容器筒体内顶部安装有钢丝网分离器、且对应的顶壁设有高压蒸汽出口，所述钢丝网分离器底部安装疏水管；所述压力容器筒体底部设有锅炉水出口。

工作时，汽包与废热锅炉之间由废锅汽水进口和锅炉水出口连接，形成汽包和废热锅炉的水循环。废热锅炉产生的汽水混合物由废锅汽水进口进入到汽包内部，沿着汽包内壁的导流槽均匀的分配到旋风分离器中，利用改变流动方向时的惯性进行惯性分离，这是汽水混合物的第一次分离。被分离出来的蒸汽从旋风分离器顶部进入波形板分离器，进行二次分离，然后经过钢丝网分离器最终通过高压蒸汽出口输送到下一段工艺或进行发电。

本发明具有以下优点：1、安装拆卸方便；2、汽水分离效果好；3、与气化炉废热锅炉连接方便；4、安全可靠。

附图说明

图1表示高压汽包外部结构示意图。

图2表示图1的左视图。

图3表示高压汽包的截面示意图（图4的a-a示意图）。

图4表示图3的b-b示意图。

图5表示图3的c-c示意图。

图中：1-压力容器筒体，2-封头，3-人孔，4-鞍座，5-旋风分离器，6-波形板分离器，7-导流槽，8-钢丝网分离器，9-疏水管，10-防涡流格栅，11-防涡流装置，12-托水槽，13-支撑板，14-加药管，15-废锅汽水进口，16-高压蒸汽出口，17-锅炉水出口，18-液位计接口，19-药剂入口，20-平衡容器口，21-加水备用口，22-紧急放水口，23-排污口，24-高压氮气进口，25-放空口，26-安全阀口，27-压力计接口，28-压力变送器口，29-平衡容器备用口，30-再循环口，31-排污管，32-液位计防护罩。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

一种水煤浆水冷壁气化炉用高压汽包，高压汽包设备上设置有药剂入口、废锅汽水进口、锅炉水出口、高压蒸汽出口、放空口、排污口、高压氮气进口、备用口、平衡容器口、双色液位计接口、安全阀口、压力变送器口、压力计接口、排放口、再循环口、人孔等管口；图1中的具体管口如下表：

汽包内部装置中的一、二次汽水分离器装置是对汽水进行分离，并将饱和蒸汽进行回收，以及安装有紧急放水、排污、加药等安全保护装置。

汽包的具体结构关系为，如图1所示，压力容器筒体1两端设有压力容器封头2，所述压力容器封头2上开设有人孔3，图中，人孔m1和人孔m2，人孔是汽包进行内部装置安装及检验所用管口。所述压力容器筒体1底部设有鞍座4。

如图3、4、5所示，所述压力容器筒体1内两侧安装两排旋风分离器5，所述旋风分离器5顶部安装波形板分离器6；所述压力容器筒体1内两侧安装导流槽7，所述导流槽7一侧分别通过法兰板与其相应侧的各个旋风分离器5的进口连接，即导流槽将废锅进水均匀布置后流入各个旋风分离器5。所述导流槽7另一侧与开设于压力容器筒体1侧壁的多个废锅汽水进口15连接，如图1中所示，进口n2、n3、n5、n7、n8、n10、n12作为废锅汽水进口分布于筒体一侧，进口n4、n6、n9、n11作为废锅汽水进口分布于筒体另一侧，废锅汽水进口是与气化炉废热锅炉连接的管口。

如图3、4所示，所述压力容器筒体1内顶部安装有钢丝网分离器8、且对应的顶壁设有高压蒸汽出口16，图1中，n16a、n16b、n16c和n16d作为四个高压蒸汽出口，是与下一段工序连接的管口。

如图3、4所示，所述钢丝网分离器8底部安装疏水管9，将钢丝网分离器的冷凝水导入筒体内底部。

如图3、4所示，所述压力容器筒体1底部设有两个锅炉水出口17，图1中n14和n15作为两个锅炉水出口，是与废热锅炉连接的管口。所述压力容器筒体1内底部位于锅炉水出口17的进口处依次安装有防涡流格栅10和防涡流装置11，锅炉水能够平缓流出。

如图3所示，所述压力容器筒体1内安装液位计防护罩32，并与设于筒体侧壁的双色液位计接口18连接，如图1中所示，l5a和l5b作为双色液位计接口，是对汽包液位进行测量的管口，两个双色液位计分别安装在双色液位计接口l5a和l5b；汽包内液位计防护罩的作用是防止汽包内水流波动对液位计测量的影响。

如图3所示，所述旋风分离器5的出口下方安装有托水槽12，所述托水槽12通过支撑板13安装于筒壁，托水槽可以防止旋风分离器的出水之间冲刷筒体内壁，保护筒体。

如图3所示，所述压力容器筒体1内安装加药管14、并与设于筒体的药剂入口19连接，如图1中所示，n1作为药剂入口，与加药泵连接的管口，药剂用于给汽包除垢以及平衡筒体内液体的ph值。

如图1所示，所述压力容器筒体1侧壁开设有平衡容器口20、平衡容器备用口29及加水备用口21；图中，l2a和l2b作为一组平衡容器口，l3a和l3b作为一组平衡容器口，l4a和l4b作为一组平衡容器口，平衡容器口是对汽包液位进行测量的管口，其外接平衡容器；平衡容器是具有一定自我补偿能力的水位测量装置，目的是保证测量筒体内水位的准确性。l1a和l1b作为平衡容器备用口，用于增加平衡容器数量。n24a、n24b、n24c、n24d、n24e和n24f作为加水备用口，当汽包内循环水量明显减少时，用于补充水量。

如图3所示，所述压力容器筒体1内安装紧急放水装置、并与设于筒体的紧急放水口22连接，如图1中，n18和n19作为两个紧急放水口，是对汽包进行紧急事故排水的管口，当汽包内液位明显过高时，启示紧急放水装置，通过n18和n19快速排出汽包内水，将水位降至安全。

如图3所示，所述压力容器筒体1内安装排污装置、并与设于筒体的排污口23连接，如图1中，n22作为排污口，在汽包运行中连续地排出汽包上部的浓缩水，目的是使汽包水浓度维持在允许的范围内。

如图1所示，所述压力容器筒体1侧壁开设有高压氮气进口24、放空口25、安全阀口26、压力计接口27及压力变送器口28、再循环口30；图中，n20作为高压氮气进口，是在设备运输时或停用期间所用的管口。n17作为放空口，是在设备检修的时候所用的管口。n21a和n21b作为安全阀口，是对汽包进行安全保护的管口。p3、p4、p5、p6作为压力计接口，是对汽包进行现场压力测量的管口。p1、p2作为压力变送器口，将筒体内压力信息远程传递至控制监测系统。n23作为再循环口，是汽包的备用口。

具体工作时，汽包与废热锅炉之间由废锅汽水进口和锅炉水出口连接，形成汽包和废热锅炉的水循环。废热锅炉产生的汽水混合物由废锅汽水进口进入到汽包内部，沿着汽包内壁的导流槽均匀的分配到旋风分离器中，利用改变流动方向时的惯性进行惯性分离，这是汽水混合物的第一次分离。被分离出来的蒸汽从旋风分离器顶部进入波形板分离器，进行二次分离，然后经过钢丝网分离器最终通过高压蒸汽出口输送到下一段工艺或进行发电，汽包上的压力表、水位计，排放口、安全阀等设备，汽包内部装置安装有紧急放水、排污、加药等安全保护装置，是为了保证汽包安全运行。

本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。