[發(fā)明專利]應(yīng)用于氣流床氣化爐的急冷器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110280576.4
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN102382685A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹立勇;張慶;王曉亮;胡蘊成
• 申請（專利權(quán)）人: 中國東方電氣集團有限公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/84
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 方強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤化工的氣化爐設(shè)備領(lǐng)域，特別是應(yīng)用于氣流床氣化爐的急冷器。

背景技術(shù)

氣流床氣化爐具有煤種適應(yīng)性強、自動化程度高、操作穩(wěn)定可靠、氣化強度大、氣化效率高和三廢處理簡單等特點，是現(xiàn)今主流的氣化爐爐型。

目前氣流床氣化爐分類類型有多種：按照氣化空間分段不同，可以分為一段爐和兩段爐；按照進料不同，可分為水煤漿氣化爐和干煤粉氣化爐；按照排渣方式不同，可分為液態(tài)排渣和固態(tài)排渣。

針對這幾類主流分類的氣流床氣化爐，設(shè)計有激冷流程的氣流床氣化爐，均將激冷室和反應(yīng)區(qū)置于同一容器內(nèi)。例如公開日為2007-07-25，公開號為CN101003754的中國專利文獻，公開了一種氣流床氣化爐，包括以下構(gòu)件:爐殼、爐膽、激冷環(huán)、水封槽、導(dǎo)流筒、折流筒、氣化原料和氣化劑入口、粗煤氣出口以及出渣口，其中，所述爐膽、激冷環(huán)、水封槽、導(dǎo)流筒、折流筒自上而下地設(shè)置于爐殼內(nèi)部；所述氣化原料和氣化劑入口設(shè)置于氣化爐的頂部，且與爐膽連通；所述粗煤氣出口設(shè)置于水封槽下方的爐殼側(cè)壁上；所述氣化爐的下部設(shè)有出渣口；所述爐殼內(nèi)壁的上部設(shè)有定位支架；而爐殼內(nèi)壁的下部設(shè)有折流筒支架。

這樣設(shè)計的氣流床氣化爐結(jié)構(gòu)，必須要求激冷室的材質(zhì)和高溫反應(yīng)區(qū)的材質(zhì)保持一致，這樣就會造成氣化爐總體成本居高不下。

同時，現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，緊挨渣口布置的激冷環(huán)更是渣口堵塞的最終原因。因為，為了保護激冷環(huán)會采用超大流量的激冷水流量，從而很容易使渣口溫度低于煤灰熔點而使熔渣固化，引起渣口縮小和堵塞。

另外，爐膛內(nèi)部的下降管有單下降管結(jié)構(gòu)和雙下降管結(jié)構(gòu)之分。采用單下降管結(jié)構(gòu)的，容易發(fā)生下降管變形；采用雙下降管結(jié)構(gòu)的，很容易發(fā)生激冷室?guī)＿@些都是影響氣化爐連續(xù)穩(wěn)定運行的重要因素，因此有必要對現(xiàn)有的氣流床氣化爐作出改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供了應(yīng)用于氣流床氣化爐的急冷器，該結(jié)構(gòu)的急冷器可以實現(xiàn)如下目的:（1）克服了現(xiàn)有氣化爐激冷水流量過大引起的渣口堵塞問題，合理地設(shè)計了處理冷激的位置和程度；（2）急冷室無氣體帶水和下降管無變形；（3）節(jié)約了殼體成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

應(yīng)用于氣流床氣化爐的急冷器，位于氣化爐下端，包括殼體、急冷水分布器和氣體折流管，急冷水分布器和氣體折流管均設(shè)置與殼體內(nèi)部，氣體折流管位于殼體中間部位；所述殼體外形從上到下的外形依次為上部的圓臺形封頭、中部的圓筒體部分、下部的倒圓臺形封頭，上部的圓臺形封頭內(nèi)設(shè)置有耐火磚支撐板，耐火磚支撐板用于支撐急冷器上部的耐火磚和氣化爐的耐火磚，耐火磚支撐板通過法蘭連接急冷水分布器；所述急冷水分布器呈中空的倒圓臺狀，中空部分為圓柱狀的落渣通道，倒圓臺狀的外側(cè)壁和內(nèi)側(cè)壁之間為環(huán)形空腔，外側(cè)壁與設(shè)置于急冷器殼體外側(cè)的急冷水進口連通，倒圓臺的內(nèi)側(cè)壁上均勻設(shè)置有若干急冷水噴射孔，所述急冷水分布器的底端和氣體折流管的頂端固定連接，連接方式為焊接，所述氣體折流管的主體呈圓筒體狀；所述急冷器的殼體上還設(shè)置有高溫煤氣出口、急冷水出口、液位計和測溫測壓孔，高溫煤氣出口高于液位計，液位計高于急冷水出口和測溫測壓孔。

圓臺形封頭的上端直徑D1與氣化爐殼體的直徑相同，圓臺形封頭的最下端是圓臺形封頭與圓筒體部分連接的連接處，連接處口徑等于圓筒體部分的直徑D2。

所述圓筒體部分的直徑D2大于氣化爐的直徑D1。

所述急冷器上端口通過法蘭連接氣化爐，下端口通過法蘭與破渣機等設(shè)備連接。

所述下部的倒圓臺形封頭的最下端直徑與破渣機或渣閥的直徑相同。

所述氣體折流管底端的內(nèi)管徑口徑逐漸變大呈喇叭狀，喇叭狀的上端內(nèi)管徑為D3，喇叭狀的下端內(nèi)管徑為D4，D4＞D3，內(nèi)管徑D3與氣體折流管的圓筒體狀的管徑一致，所述喇叭狀的開口夾角為α，α滿足：20°＜α＜160°。

所述呈倒圓臺狀的急冷水分布器的外側(cè)壁與內(nèi)側(cè)壁之間的夾角為β/2，β滿足的范圍為：20°＜β＜160°。

所述氣體折流管的主體外部均勻設(shè)置有若干加強筋片，用于增加強度和強化傳熱。

所述急冷器的殼體所采用的材料是低于氣化爐耐溫等級的材料，這樣可以大大地節(jié)約成本。

本發(fā)明的工作原理如下：