[實用新型]一種氣化爐合成氣冷卻器

有效

• 申請號: 201520426234.2
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN204752641U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 臧平偉;李維成;孫登科;王錦生;李由;曹蕾;陳陽
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: C10J3/72
• 分類號: C10J3/72;C10J3/84
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰;錢成岑

技術領域

本實用新型涉及氣化爐合成氣冷卻。

背景技術

廢熱鍋爐作為合成氣的高溫顯熱回收裝置，是提高能效的重要手段。氣化室出口的合成氣具有較高的溫度，經激冷固化其中的灰渣后進入廢熱鍋爐，可回收10％-13％煤熱值的熱量，所產飽和蒸汽或過熱蒸汽可用于化工廠內其他流程使得整體能量利用效率得到提高；若用于IGCC發電系統，可使發電效率提高3％-5％。

目前，較為成熟的氣化爐廢鍋有Shell對流式廢鍋，主要采用多組套圈盤管式，不但制造復雜、容易積灰，而且造價很高。魯奇爐配套的陣列屏式輻射廢鍋也存在易結渣問題。此外，國內的很多高校和企業也開發了各種不同的廢鍋流程技術，結構設計時雖然采取了相應措施減少受熱面積灰、結渣，但是都沒有從根本上解決受熱面積灰、結焦問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：提出一種新型氣化爐合成氣冷卻器，解決對流廢鍋受熱面積灰問題。

本實用新型的目的通過下述技術方案來實現：

一種氣化爐合成氣冷卻器，包括氣化爐的氣化室，還包括輻射式廢鍋和對流式廢鍋，所述輻射式廢鍋入口連接氣化室出口，所述輻射式廢鍋包括輻射受熱面、飛灰分離裝置和渣池，所述渣池設有排渣口，所述飛灰分離裝置的出口通過合成氣出口導管連通至對流式廢鍋。

上述方案中，在輻射廢鍋內，采用輻射受熱面將高溫合成氣及液態渣初步冷卻，同時，在輻射廢鍋內部布置飛灰分離裝置。在輻射廢鍋內固化的塊渣直接落入渣池，夾雜飛灰的合成氣(溫度約750-800℃)則進入飛灰分離裝置內進行氣固分離，經分離的合成氣從合成氣出口進入后部對流廢鍋，分離出的飛灰由分離器底部落灰管落入渣池，由排渣口和塊渣一起排出。

本方案，不但可以回收高溫合成氣高溫顯熱，而且進入對流廢鍋換熱的是經過脫灰的合成氣，可有效避免對流廢鍋運行過程中受熱面積灰及合成氣通道堵塞的發生，同時可提高對流受熱面內的設計氣流速度，提高換熱強度，減少換熱面積，并避免受熱面磨損。

作為選擇，所述輻射式廢鍋的輻射受熱面包括由膜式管組成的內套筒，膜式管組成的外保護屏，所述內套筒上部連接氣化室出口，下部伸至所述渣池上方，所述外保護屏上部和內套筒密封相連，下部延伸至渣池液面上方，并通過密封套筒伸入所述渣池內。

上述方案中，特定結構設計的輻射式廢鍋可解決現有技術中輻射廢鍋的結渣問題。

作為進一步選擇，所述飛灰分離裝置為沿內套筒外周布置的若干旋風分離器，各旋風分離器出口與合成氣出口導管連通，底部落灰管伸至渣池上方。

上述方案中，運行時，高溫粗合成氣混合著液態渣由氣化室出口沿內套筒下行，將輻射熱傳給套筒內冷卻介質，通過冷卻、固化的塊渣直接落入渣池，夾雜飛灰的合成氣(溫度約750-800℃)則進入布置于廢鍋內部的飛灰分離裝置內進行氣固分離，經分離的合成氣經由導管進入下游對流廢鍋，分離出的飛灰由分離器底部落灰管落入渣池，由排渣口和塊渣一起排出。

作為進一步選擇，所述落灰管底部呈鉤狀彎曲。

作為選擇，所述膜式管由盤管或列管組焊，管間嵌以扁鋼組成。

作為選擇，所述外保護屏上還布置有合成氣激冷噴口。

上述方案中，外層保護屏上布置有合成氣激冷噴口，激冷介質可以是噴水，也可以是冷卻后回注的合成氣，用以調節(或冷卻)合成氣溫度，使之達到飛灰分離裝置入口溫度的要求。

作為選擇，所述氣化爐的反應室、輻射式廢鍋、對流式廢鍋及合成氣出口導管均設計有保護外殼。

作為進一步選擇，所述對流式廢鍋及合成氣出口導管的保護外殼內側還設有保護屏。

作為選擇，所述對流式廢鍋布置在氣化爐旁側，其內設有對流受熱面。

作為選擇，所述輻射式廢鍋布置在氣化爐的氣化室下方。

前述本實用新型主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本實用新型可采用并要求保護的方案：如本實用新型，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領域技術人員在了解本發明方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本實用新型所要保護的技術方案，在此不做窮舉。