[發(fā)明專利]高溫氣體洗滌冷卻裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310066387.6
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103232863A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王亦飛;于廣鎖;龔欣;王輔臣;劉海峰;周志杰;代正華;許建良;郭慶華;陳雪莉;梁欽鋒;李偉鋒;郭曉鐳;王興軍;郭強強
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué);上海熠能燃?xì)饪萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C10J3/72
• 分類號: C10J3/72;C10J3/84;C10K1/02;C10K1/10;F28C1/00;F28C3/06
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 朱水平;邱江霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高溫氣體洗滌冷卻裝置。

背景技術(shù)

氣化爐多用于加工粗合成煤氣，所述粗合成煤氣由煤、天然氣、頁巖氣、石油焦、生物質(zhì)、污泥等碳?xì)浠衔镏迫。訦₂、CO、CO₂為主體組分，其一般壓力為0.2～12MPa，溫度為1000～1800℃。煤氣中含有灰渣，其干氣成分CO+H₂=75～94%，CO₂=2～23%，N₂、Ar、H₂S、COS、NH₃、HCl、CH4、HCN、HCOOH等為3～5%。

為了將合成煤氣用于生產(chǎn)合成氨、甲醇、油品、烯烴等化學(xué)工業(yè)、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）、冶金工業(yè)（直接還原煉鐵）等工業(yè)領(lǐng)域，須先對其洗滌，去除其中夾帶的灰渣和飛灰。

目前在氣化領(lǐng)域高溫氣體處理應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)最為成熟的為激冷流程，該流程用系統(tǒng)循環(huán)黑水來洗滌高溫粗合成煤氣，能較好地達(dá)到降溫、除渣的效果，保證后續(xù)工段的正常運行，洗滌冷卻室（或稱激冷室）一般與氣化室共同組成氣化爐主體。

一些引進(jìn)的煤氣化技術(shù)所采用的激冷室在運行過程中，常出現(xiàn)離開氣化爐出口的合成煤氣液體夾帶、床層液位不穩(wěn)定、固相灰渣洗滌效果差等問題。專利號為01112880.1和01112702.3的中國專利公開了一種新型洗滌冷卻室，該結(jié)構(gòu)采用噴淋床與鼓泡床相結(jié)合的一種復(fù)合床型，利用流體的噴淋流動與鼓泡運動達(dá)到氣液固三相熱質(zhì)同時傳遞過程，根據(jù)流體流動特點，洗滌冷卻室床層可分為氣液并流區(qū)、鼓泡區(qū)、液固分離區(qū)和氣液分離區(qū)等，洗滌冷卻室的主要構(gòu)件有洗滌冷卻水分布環(huán)、洗滌冷卻管和分隔板等。

目前該洗滌冷卻室已經(jīng)成功應(yīng)用于國內(nèi)外30余家企業(yè)90余臺氣化爐之上。但是隨著氣化用煤有朝使用高灰分、高灰熔點或熔渣粘溫特性較差的煤的趨勢，該類煤在高溫下的流動性較差、且受溫度變化的影響大，使用現(xiàn)有的下降管或洗滌冷卻管結(jié)構(gòu)，在實際操作過程中出現(xiàn)渣口或管內(nèi)堵渣的概率增加，造成高溫氣體的偏流而影響裝置的長周期運行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中渣口或管內(nèi)堵渣的概率較高，造成高溫氣體偏流繼而影響裝置的長周期運行的缺陷，提供一種高溫氣體洗滌冷卻裝置。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：

一種高溫氣體洗滌冷卻裝置，其包括一殼體，該殼體的頂部設(shè)有一用于接納待洗滌冷卻氣體的開口，在該殼體的中部設(shè)有一導(dǎo)氣管，該導(dǎo)氣管的入口與該開口對接，并在對接的位置設(shè)有一洗滌冷卻水分布環(huán)，該殼體的下方設(shè)有靜態(tài)破渣器，其特點在于，在該殼體的四周設(shè)有若干用于向該殼體內(nèi)部噴射水霧以降低待洗滌冷卻氣體溫度的壓力霧化器，該壓力霧化器包括一本體，該本體上設(shè)有與洗滌冷卻水水源連通的接口；該本體中設(shè)有一環(huán)形的導(dǎo)流片，該導(dǎo)流片的前端設(shè)有一噴頭，該噴頭指向該導(dǎo)氣管的出口。洗滌冷卻水經(jīng)壓力霧化器霧化后，噴射進(jìn)入殼體，與從導(dǎo)氣管出來的尚處于較高溫的粗合成煤氣直接接觸，進(jìn)一步發(fā)生熱質(zhì)同時傳遞過程。尤其是，通過該壓力霧化器將部分洗滌冷卻水形成霧化液滴較為集中地直接噴向?qū)夤艿某隹谔帲詫Τ鰧?dǎo)氣管出口的較高溫度的粗合成煤氣進(jìn)一步的冷卻和洗滌。

其中，在該環(huán)形的導(dǎo)流片上設(shè)有若干導(dǎo)流槽，所述導(dǎo)流槽均從該導(dǎo)流片的內(nèi)圈向外圈延伸，所述導(dǎo)流槽均與該內(nèi)圈相切且形成同向傾斜分布，該導(dǎo)流槽將該接口與該噴頭連通；洗滌冷卻水經(jīng)過該接口、所述導(dǎo)流槽以及噴頭后噴射入該殼體中。在這些通向傾斜分布的導(dǎo)流槽的引導(dǎo)下，洗滌冷卻水成漩渦狀進(jìn)入噴頭，并在流體慣性的作用下更為均有有力地被射入殼體中，有效擴大了冷卻范圍同時提高了冷卻效果。

其中，所述壓力霧化器相對該殼體的中軸線成中心對稱分布。使得水霧對高溫粗合成煤氣的作業(yè)更為均勻有效。

其中，所述壓力霧化器的中軸線與該導(dǎo)氣管的出口齊平。

其中，貼著該殼體的內(nèi)壁設(shè)有一溢流水夾套，該溢流水夾套位于該壓力霧化器的上方，該溢流水夾套包括與洗滌冷卻水的水源連接的一進(jìn)水口和一出水口，該進(jìn)水口位于該溢流水夾套的下部，該出水口位于該溢流水夾套的上部。該溢流水夾套防止殼體的內(nèi)壁可能接觸未冷卻的粗合成煤氣而造成殼體損壞，對殼體內(nèi)部起到保護(hù)作用，延長該裝置的使用壽命。該支撐板為氣化爐上的常規(guī)部件，在此不再贅述。

其中，該殼體的上部還設(shè)有一用于清洗該殼體的頂部的支撐板的清洗裝置，該清洗裝置包括一設(shè)置在該殼體上的清洗介質(zhì)入口，以及若干指向該支撐板的清洗介質(zhì)出口。

其中，該清洗裝置為一環(huán)形噴水管，該環(huán)形噴水管位于該溢流水夾套的上方。