[實(shí)用新型]一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的洗滌冷卻管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320014356.1
• 申請(qǐng)日: 2013-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203096007U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于廣鎖;王亦飛;周志杰;代正華;龔欣;王輔臣;劉海峰;梁欽鋒;郭慶華;陳雪莉;許建良;李偉鋒;郭曉鐳;王興軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C10J3/72
• 分類(lèi)號(hào): C10J3/72;C10J3/84;C10K1/02;C10K1/08
• 代理公司: 上海新天專(zhuān)利代理有限公司 31213
• 代理人: 胡紅芳

本實(shí)用新型涉及一種洗滌冷卻管，特別涉及一種適用于以煤、石油焦、生物質(zhì)、可燃工業(yè)廢棄物等含碳?xì)湮镔|(zhì)為原料的氣流床氣化生產(chǎn)煤氣或合成氣裝置中高溫氣體及熔渣激冷的洗滌冷卻管。

激冷流程的氣流床煤氣化技術(shù)近年來(lái)已獲得廣泛應(yīng)用，其中有代表性的為華東理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的多噴嘴對(duì)置式煤氣化技術(shù)（專(zhuān)利號(hào)US7862632B2，ZL98110616.1，ZL01210097.8，ZL2005101114824.8，ZL200810039551.3）和美國(guó)的Texaco水煤漿氣化技術(shù)。

洗滌冷卻管(即下降管)是激冷流程的氣流床煤氣化爐的關(guān)鍵部件。在洗滌冷卻管中，出氣化室的高溫、高壓、含液態(tài)熔渣的粗合成氣與洗滌水接觸，進(jìn)行粗合成氣及其所含熔渣的降溫、合成氣增濕、熔渣相變凝固、灰渣為水浸潤(rùn)等過(guò)程，使1200～1650℃的粗合成氣激冷至200～300℃。

洗滌冷卻管內(nèi)進(jìn)行的熱質(zhì)傳遞過(guò)程非常劇烈。為了適應(yīng)耐高溫、耐熔渣侵蝕和承受劇烈的熱質(zhì)傳遞，現(xiàn)有激冷流程煤氣化裝置的洗滌冷卻管采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的光管式圓筒，通過(guò)選用Incoloy?825、Incoloy?800等高等級(jí)合金材料，并依靠洗滌冷卻環(huán)形成的水膜，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)。但隨著氣化室操作負(fù)荷的提高，以及氣化所使用的煤質(zhì)發(fā)生波動(dòng)，將導(dǎo)致洗滌冷卻管內(nèi)的操作工況進(jìn)一步惡化，容易造成洗滌冷卻管的水膜分布不均，進(jìn)而導(dǎo)致燒損。洗滌冷卻管的燒損直接導(dǎo)致出氣化爐的合成氣超溫，如果聯(lián)鎖啟動(dòng)及時(shí)，直接造成氣化爐停車(chē)；如果聯(lián)鎖啟動(dòng)不及時(shí)，將燒損激冷室殼體，可能會(huì)發(fā)生重大安全事故。這也是困擾現(xiàn)有的激冷流程氣流床氣化長(zhǎng)周期、安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素之一。特別是，當(dāng)氣化室工況存在波動(dòng)，氣化室渣口出現(xiàn)堵渣等問(wèn)題時(shí)，將使進(jìn)入洗滌冷卻管的高溫粗合成氣存在偏流，極易燒損洗滌冷卻管，導(dǎo)致氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行存在重大安全隱患。

因此，為了保證洗滌冷卻管的正常使用，避免其損壞并延長(zhǎng)其使用壽命，實(shí)現(xiàn)激冷流程氣流床氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行，有必要發(fā)明一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的洗滌冷卻管來(lái)取代現(xiàn)有的洗滌冷卻管。

鑒于以上問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的洗滌冷卻管，以克服現(xiàn)有技術(shù)的洗滌冷卻管容易燒損、使用壽命不夠理想的缺陷。

本實(shí)用新型的構(gòu)思是這樣的：對(duì)于激冷流程的氣流床氣化裝置，出氣化室的高溫、高壓、含液態(tài)熔渣的粗合成氣通過(guò)渣口進(jìn)入洗滌冷卻管，與通過(guò)洗滌冷卻環(huán)以形成水膜形式進(jìn)入的激冷水進(jìn)行劇烈的熱質(zhì)傳遞，在很短的距離內(nèi)(約0.5～4m)使1200～1650℃的粗合成氣迅速降溫。現(xiàn)洗滌冷卻管采用光管式圓筒，如存在洗滌冷卻環(huán)形成的水膜分布不均等問(wèn)題，在該位置由于熱負(fù)荷高等原因容易造成燒損。所設(shè)計(jì)的復(fù)合結(jié)構(gòu)的洗滌冷卻管，在粗合成氣迅速降溫和熱負(fù)荷高的位置，采用水冷壁洗滌冷卻管，不僅依靠洗滌冷卻管內(nèi)側(cè)的水膜保護(hù)，而且水冷壁管內(nèi)的水也可以保護(hù)洗滌冷卻管免受損壞；在粗合成氣溫度相對(duì)較低的位置，采用光管式圓筒作為洗滌冷卻管。

本申請(qǐng)的發(fā)明人在大量研究的基礎(chǔ)上，提出了本實(shí)用新型技術(shù)方案，具體如下：

一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的洗滌冷卻管，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)的洗滌冷卻管包括自上而下依次排布連接的洗滌冷卻環(huán)1、水冷壁洗滌冷卻管2、光管洗滌冷卻管3和氣體分布器4；所述水冷壁洗滌冷卻管2設(shè)置有入口集箱21和出口集箱22。

一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的洗滌冷卻管，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)的洗滌冷卻管包括自上而下依次排布連接的洗滌冷卻環(huán)1、水冷壁洗滌冷卻管2、光管洗滌冷卻管3和氣體分布器4；所述水冷壁洗滌冷卻管2設(shè)置有入口集箱21和出口集箱22。

所述水冷壁洗滌冷卻管2為盤(pán)管型或列管型。

所述水冷壁洗滌冷卻管2的長(zhǎng)度為0.5～5.5m，內(nèi)徑由進(jìn)入的粗合成氣及熔渣流量(即操作負(fù)荷)確定。

所述水冷壁洗滌管2選用15CrMoG或相應(yīng)等級(jí)的合金材料，水冷壁洗滌冷卻管的水冷壁管之間設(shè)置鰭片。

所述光管洗滌冷卻管3是內(nèi)徑與所述水冷壁洗滌冷卻管2的內(nèi)徑相等的圓筒。

所述光管洗滌冷卻管3的長(zhǎng)度為1.5～7.5m，選用普通管材。光管洗滌冷卻管3的下部設(shè)置氣體平衡口，下緣設(shè)置齒形的氣體分布器，以實(shí)現(xiàn)出洗滌冷卻管的粗合成氣的均布。出洗滌冷卻管的粗合成氣經(jīng)激冷室液相主體空間的鼓泡、氣液分離后出激冷室。

所述洗滌冷卻環(huán)1和所述水冷壁洗滌冷卻管2以及所述水冷壁洗滌冷卻管2和所述光管洗滌冷卻管3之間的連接方式為焊接連接或法蘭連接。

所述洗滌冷卻環(huán)1、水冷壁洗滌冷卻管2和光管洗滌冷卻管3的中心線同軸。

所述的洗滌冷卻環(huán)1與氣化室渣口相鄰，置于水冷壁洗滌冷卻管2的頂端，通過(guò)洗滌冷卻環(huán)1形成激冷水水膜。