排渣装置及气化系统的制作方法

1.本公开涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种排渣装置及气化系统。


背景技术：

2.煤气化技术是实现煤炭清洁高效利用的一种重要方式。加压流化床气化炉因床层温度均匀、气固接触充分、反应条件宽松，广泛应用于粉煤气化工艺。
3.现有流化床气化炉存在较大的问题就是排渣可控性差、排出的底渣中的残碳含量较高、导致整体碳转化率降低。现有排渣系统是通过在排渣管线中通入一定量气体，通过调节该气量大小控制排渣量，但该种气控排渣的方式受制因素较多，如气化炉工况波动、床层变化、排渣管线连通上下游压力波动、灰渣温度等，当下游压力低时，通入的排渣调控气可能下行，无法有效托住下落灰渣，导致排渣量增大。因此气控排渣的方式，存在排渣量不稳定和不可控的问题，影响了气化炉稳定的运行。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种排渣装置及气化系统。
5.本公开提供了一种排渣装置，用于与气化系统连接，包括：
6.排渣管道，所述排渣管道具有入渣口，所述入渣口用于与气化炉的排渣口连通；
7.排渣调控部件，所述排渣调控部件包括调节器和驱动部件，所述调节器位于所述排渣管道内部，且所述调节器能够与所述排渣管道的内壁之间形成用于供灰渣下落的间隙，所述驱动部件用于驱动所述调节器转动，以调节所述间隙的大小。
8.所述驱动部件驱动所述调节器运动，通过所述调节器的运动调节所述调节器与所述排渣管道内壁的间隙大小，通过间隙大小的变化控制所述排渣管道内部灰渣的排出量和排出时间。
9.可选的，所述驱动部件包括驱动件和连接轴，所述调节器通过所述连接轴与所述驱动件连接，所述驱动件用于驱动所述连接轴转动，以使所述连接轴带动所述调节器转动。
10.可选的，所述调节器包括调节板，所述调节板的厚度从所述调节板的中心向所述调节板的边缘逐渐减小。
11.可选的，所述调节板上开设多个用于供所述灰渣下落的落渣孔。
12.可选的，所述排渣装置还包括连接罐，所述连接罐与所述气化炉通过所述排渣管道连通，所述排渣管道中的灰渣排至所述连接罐；
13.所述连接罐的罐壁上设置有可供所述连接轴穿出的通孔，所述连接轴与所述通孔之间设置有密封部件。
14.可选的，所述连接罐和所述气化炉之间连接有用于控制所述连接罐和所述气化炉压差的压差控制管道。
15.可选的，所述连接罐的上部呈圆柱形结构，所述排渣管道的内径为所述连接罐上
呈圆柱形结构处的内径的0.15
‑
0.25倍。
16.可选的，所述连接罐上远离所述排渣管道的一端连接有冷却管道，所述连接罐中的灰渣排至所述冷却管道；
17.所述冷却管道内部设置至少一个第一喷嘴组，所述第一喷嘴组用于向所述冷却管道中的灰渣喷射冷却物质；
18.且所述第一喷嘴组喷射冷却物质的喷射压力为所述冷却管道内部压力的1.5
‑
3倍。
19.可选的，所述第一喷嘴组设置多个时，多个所述第一喷嘴组沿所述冷却管道的内壁竖直排布。
20.可选的，所述冷却管道上远离所述连接罐的一端连接有冷渣罐，所述冷却管道中的灰渣排至所述冷渣罐；
21.所述冷渣罐的内部靠近所述冷却管道的位置处对称设置第二喷嘴组，所述第二喷嘴组用于向所述冷渣罐中的灰渣喷射冷却物质；
22.且所述第二喷嘴组喷射冷却物质的喷射压力为所述冷渣罐内部压力的1.5
‑
3倍。
23.可选的，所述冷渣罐上远离所述冷却管道的一端连接有渣斗，所述冷渣罐中的灰渣排至所述渣斗；
24.所述渣斗上远离所述冷渣罐的一端连接有锁斗，所述渣斗中的灰渣排放至所述锁斗中；
25.所述锁斗和所述压差控制管道之间连接有排放装置，所述排放装置用于对所述锁斗和所述压差控制管道中的气体进行过滤排放。
26.本公开还提供一种气化系统，包括：气化炉和上述排渣装置；
27.所述气化炉具有排渣口，所述入渣口与所述排渣口连通。
28.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
29.本公开实施例提供的排渣装置，包括排渣管道和排渣调控部件，排渣管道具有入渣口，入渣口用于与气化炉的排渣口连通。排渣调控部件至少部分位于排渣管道内部，且排渣调控部件包括调节器和驱动部件，调节器能够与排渣管道的内壁之间形成用于供灰渣下落的间隙，驱动部件用于驱动调节器转动，以调节间隙的大小。从而通过间隙大小的变化能够控制排渣管道内部的灰渣的排出量和排出时间，因此具有排渣量可控和排渣量稳定的优点，进而解决了气控排渣存在排渣量不稳定和不可控的问题，能够使气化炉稳定的运行。
附图说明
30.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
31.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本公开实施例所述的排渣装置的结构示意图；
33.图2为图1所示的局部放大图。
34.其中，
35.1、排渣管道；2、排渣调控部件；21、调节器；22、驱动件；23、连接轴；24、密封部件；3、射流管；4、连接罐；5、压差控制管道；6、冷却管道；61、第一喷嘴组；7、冷渣罐；71、第二喷嘴组；8、渣斗；9、锁斗；10、排放装置；100、气化炉；101、分布板。
具体实施方式
36.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
38.如图1
‑
图2所示，本公开实施例提供的排渣装置，包括排渣管道1和排渣调控部件2，排渣管道1具有入渣口，入渣口用于与气化炉100的排渣口连通，用于将气化炉100中的灰渣排出。排渣调控部件2包括调节器21和驱动部件，调节器21位于排渣管道1内部，且调节器21能够与排渣管道1的内壁之间形成用于供灰渣下落的间隙，驱动部件用于驱动调节器转动，以调节间隙的大小，从而通过间隙大小的变化能够控制排渣管道1内部的灰渣的排出量和排出时间，因此具有排渣量可控和排渣量稳定的优点，进而解决了气控排渣存在排渣量不稳定和不可控的问题，能够使气化炉100稳定的运行。
39.其中，调节器21主要是通过调节器21的边缘与排渣管道1的内壁之间形成用于供灰渣下落的间隙，通过驱动部件驱动调节器转动，以调节间隙的大小，从而通过间隙大小的变化能够控制排渣管道1内部的灰渣的排出量和排出时间。
40.在一些实施例中，驱动部件包括驱动件22和连接轴23，调节器21通过连接轴23与驱动件22连接，驱动件22用于驱动连接轴23转动，以使连接轴23带动调节器21转动，用于调节调节器21与排渣管道1的内壁之间形成的间隙的大小，从而调控灰渣在排渣管道1中的停留时间。
41.其中，驱动件可以为电机，通过电机驱动连接轴23转动，从而通过连接轴23带动调节器21转动。
42.另外，连接轴23也可以采用手动驱动，只要能够使连接轴23转动即可。
43.在一些实施例中，调节器21可以为调节板，调节板的厚度从调节板的中心向调节板的边缘逐渐减小，由于接触高温灰渣，调节板薄厚一样容易应力集中，造成板子变形，导致无法转动调节板，而设置成中间厚两边薄的结构，能够将热应力分散、且受力不一致，对应力起到很好的缓冲作用。
44.其中，调节板的尺寸略小于排渣管道1内径的尺寸，便于调节板的调节。
45.另外，调节板上开设多个落渣孔，落渣孔用于灰渣的排出，即使在全关的状态下，也保持少量灰渣从排渣孔中排出，保证排渣的连贯性。同时落渣孔的存在能够有效吸收调节板的热应力，保证调节板在较高温度的环境下不会变形损坏，避免无法关闭，解决寿命短的问题。
46.上述的调节器21还可以为调节块，调节块的边缘可以进行削薄处理，避免使用时应力集中。
47.在一些实施例中，排渣装置包括射流管3，射流管3通过排渣管道延伸至气化炉100底部，用于松动气化炉100中的灰渣。
48.其中，排渣管道1下部的侧壁上开设有进口，射流管3通过进口伸入至排渣管道1中，然后延伸至气化炉100的底部，对气化炉100底部的灰渣输送高速射流气、提高气化炉100内气固接触换热量和排出时间，强化床层湍动程度。
49.在一些实施例中，排渣装置包括连接罐4，连接罐4与气化炉100通过排渣管道1连通，排渣管道1中的灰渣通过连接罐4排出。连接罐4的罐壁上设置有可供连接轴23穿出的通孔，连接轴23与通孔之间设置有密封部件24。通过密封部件24的设置，能够防止连接罐4内的灰渣外窜、保持密闭，同时还保证密封部件的使用寿命。
50.其中，连接罐4和气化炉100之间连接有压差控制管道5，压差控制管道5用于控制连接罐4和气化系统中的压差，通过压差判断落渣顺畅情况，如压差过高、排渣管道1可能存在堆料、灰渣下落不畅的情况，此时调节调节板的开合度，同时打开气体外排管线阀门，略微降低连接罐4内部的压力，使灰渣顺畅下落。
51.另外，密封部件24为冷却密封部件，使密封部位温度保持在较低的温度，具体可以是循环冷却水夹套或气冷夹套。
52.在一些实施例中，连接罐4上远离排渣管道的一端连接有冷却管道6，连接罐4中的灰渣通过冷却管道6排出，冷却管道6内部设置至少一个第一喷嘴组61，第一喷嘴组61用于向冷却管道6中的灰渣喷射冷却物质。当第一喷嘴组61设置多个时，多个第一喷嘴组61间隔一定距离且沿冷却管道6的内壁竖直排布设置。
53.其中，冷却物质可以为冷却水，当需要冷却时，通过第一喷嘴组61向冷却管道6中喷射高压雾化装冷却水，喷射压力为排渣管道1内部压力的1.5
‑
3倍，保证雾化均匀，第一喷嘴组61喷射进入的雾化冷却水与稀相下落的高温灰渣接触，换热，冷却水瞬间转化为蒸汽，且蒸汽上行进入连通罐中，压力高时经连通罐上部的气体泄放口外排。
54.另外，连接罐4的上部呈圆柱形结构，下部呈锥形结构，排渣管道1的内径为连接罐4上呈圆柱形结构处的内径的0.15
‑
0.25倍，保证灰渣顺畅下落的同时有效换热，若管道太粗，灰渣下落较快换热不及时；若管道太细，灰渣容易架桥堵塞，下落不畅。
55.上述的冷却管道6的内径尺寸也不宜太粗或太细，若太粗，灰渣下落停留时间短，不能均匀接触雾化冷却水，造成换热不均匀，不充分；若太细，灰渣下落不畅，容易架桥，且下部产生的蒸汽上行气速高，造成灰渣下落困难。
56.上述的冷却管道6的内衬为耐火材料，且冷却管道6设置为圆柱形管道。
57.在一些实施例中，冷却管道6上远离冷却罐的一端连接有冷渣罐7，冷却管道6中的灰渣排至冷渣罐7；冷渣罐7的内部靠近冷却管道6的位置处对称设置第二喷嘴组71，第二喷嘴组71用于向冷渣罐7中的灰渣喷射冷却物质，用于对下落的灰渣进行二次降温。
58.其中，第二喷嘴组71用于向冷渣罐7中喷射高压雾化装冷却水，喷射压力为冷渣罐7内部压力的1.5
‑
3倍，保证雾化均匀，使喷射的冷却水呈雾状，避免雾化不均匀，若以水的形式喷入，容易导致水与部分灰渣接触冷凝造成灰渣呈泥状，避免堵塞冷渣罐7。
59.另外，第二喷嘴组71喷射进入的雾化冷却水与稀相下落的高温灰渣接触，换热，冷却水瞬间转化为蒸汽，蒸汽上行进入连通罐中，压力高时经上部气体泄放口外排。
60.在一些实施例中，冷渣罐7上远离冷却管道6的一端连接有渣斗8，冷渣罐7中的灰
渣排放至渣斗8中，渣斗8上远离冷渣罐7的一端连接有锁斗9，渣斗8中的灰渣排放至锁斗9中，锁斗9和压差控制管道5之间连接有排放装置10，排放装置10用于对锁斗9和压差控制管道5中的气体进行过滤排放。
61.其中，渣斗8为高压渣斗，将冷却后高压灰渣排至高压渣斗中，高压渣斗料位计高位报警后，开启下部阀门，将灰渣排至锁斗9中。
62.另外，锁斗9为变压锁斗，将灰渣排至变压锁斗后，切断变压锁斗和高压渣斗之间的阀门，对变压锁斗进行泄压，泄压气进入排放装置10中净化后再外排，灰渣通过下部的排放口外排。
63.本公开实施例还提供一种气化系统，包括：气化炉100和排渣装置，气化炉100具有排渣口，入渣口与排渣口连通。
64.其中，气化炉100内设置有呈锥形结构的分布板101，分布板101的底部与排渣管道1连通，使气化炉100中的灰渣通过分布板101流向排渣管道1。通过呈锥形结构的分布板101的设置，能够将灰渣汇集在气化炉100的底部进行排放。
65.由于排渣装置中的排渣调控部件2的设置能够实现灰渣稳定可控的外排，可有效调控灰渣在气化炉100内的停留时间，实现灰渣中碳在气化炉100内的充分转化，保证灰渣中较低的残碳含量。而且通过该排渣系统的设置，有效支撑了气化炉100的长周期稳定运行，提高了系统性能。
66.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
67.以上仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。