多效噴淋式氣化爐激冷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水煤漿或干煤粉或其他任何含碳原料氣化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于冷卻氣化爐合成氣的多效噴淋式氣化爐激冷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前廣泛使用的加壓氣流床耐火磚氣化爐中，水煤漿或干煤粉在氣化爐燃燒室中進(jìn)行氣化反應(yīng)，產(chǎn)生的高溫高壓合成氣被激冷環(huán)噴出的激冷水迅速冷卻，同時(shí)夾帶著灰渣順著氣化爐激冷室內(nèi)的下降管進(jìn)入氣化爐底部的黑水中，粗渣沉積在氣化爐底部并通過(guò)鎖斗排出。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步水浴除塵和冷卻的合成氣離開(kāi)黑水，通過(guò)上升管或破泡條或擋水板等上升至氣化爐激冷室頂部，從合成氣出口排出。
[0003]在氣化爐實(shí)際操作中，出現(xiàn)了一些影響生產(chǎn)負(fù)荷、使用壽命的問(wèn)題，部分甚至可能導(dǎo)致緊急停車等危險(xiǎn)情況，亟待解決:
[0004](1)合成氣帶水。由燃燒室出來(lái)的合成氣沿下降管內(nèi)部高速進(jìn)入氣化爐底部的黑水中，經(jīng)水浴后，合成氣反向沿下降管外壁迅速上升，使黑水液滴獲得一定初始速度。若氣流夾帶液滴的速度大于液滴重力沉降速度，則液滴會(huì)隨合成氣離開(kāi)氣化爐。造成氣化爐液位降低，難以維持正常的氣化爐操作，導(dǎo)致被迫降低氣化爐負(fù)荷或停車。
[0005](2)托磚板超溫。托磚板及托磚法蘭承載氣化爐燃燒室耐火磚重量，并通過(guò)與托磚法蘭相連的激冷環(huán)承載下降管等內(nèi)件重量。由于在加壓氣流床氣化工藝中，氣化溫度高，盡管有耐火磚保護(hù)，但托磚板的溫度仍很容易超過(guò)設(shè)計(jì)允許值，如果超溫過(guò)多，造成托磚板材質(zhì)的強(qiáng)度降低，導(dǎo)致被迫降低氣化爐負(fù)荷或停車。
[0006](3)下降管變形。按理想設(shè)計(jì)，激冷環(huán)噴出的激冷水沿下降管均勻分布，將高溫合成氣與下降管內(nèi)壁隔開(kāi)；但實(shí)際運(yùn)行中，激冷環(huán)部分出水口由于結(jié)垢或灰渣顆粒造成堵塞，使得激冷環(huán)布水不均，下降管內(nèi)壁上水膜厚度差別過(guò)大，嚴(yán)重的部位可能成為“干”區(qū)。高溫合成氣直接接觸下降管內(nèi)壁，導(dǎo)致燒蝕變形，被迫進(jìn)行更換。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提出一種多效噴淋式氣化爐激冷裝置，通過(guò)下降管的形狀改變和激冷環(huán)出水方向改進(jìn)，可以有效改善合成氣帶水的問(wèn)題，再配合增設(shè)噴淋裝置對(duì)托磚板進(jìn)行冷卻降溫處理，可有效綜合解決合成氣帶水、托磚板超溫和下降管燒蝕變形問(wèn)題，避免氣化爐降負(fù)荷或停車情況的發(fā)生。
[0008]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0009]多效噴淋式氣化爐激冷裝置，包括氣化爐內(nèi)的激冷環(huán)、耐火磚、托磚板、托磚法蘭和下降管，托磚板與氣化爐外殼固定，托磚法蘭與托磚板焊接連接，耐火磚砌筑于托磚板和托磚法蘭上；激冷環(huán)位于下降管內(nèi)壁的上端，并固定在托磚法蘭下方；其特征在于:下降管呈向下漸擴(kuò)的形狀，具體形狀為只包括一段圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)，或者為一段圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)與一段圓筒狀結(jié)構(gòu)組合形成的漸擴(kuò)結(jié)構(gòu)，或者為多段圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)與多段圓筒狀結(jié)構(gòu)交替組合形成的漸擴(kuò)結(jié)構(gòu)；下降管底部截面積大于頂部截面積。
[0010]所述下降管內(nèi)的激冷環(huán)的出水方向均朝向下降管。
[0011 ] 所述下降管整體呈一段上小下大的圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)。
[0012]或者，下降管包括上段圓筒狀結(jié)構(gòu)和下段圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)，圓筒狀結(jié)構(gòu)底部的截面積和圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)頂部的截面積相同。
[0013]或者，下降管包括上段圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)、中段圓筒狀結(jié)構(gòu)和下段圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)，上段圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)底部的截面積和中段圓筒狀結(jié)構(gòu)頂部的截面積相同，中段圓筒狀結(jié)構(gòu)底部的截面積和下段圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)頂部的截面積相同。
[0014]下降管的具體形狀和尺寸可以根據(jù)合成氣帶水情況進(jìn)行設(shè)置。
[0015]在下降管外側(cè)，托磚板下方或/和托磚法蘭下方還固定設(shè)置有若干噴淋環(huán)，噴淋環(huán)的外壁與托磚板或/和托磚法蘭直接接觸；通過(guò)導(dǎo)熱和對(duì)流作用，利用流動(dòng)的噴淋水帶走部分熱量，使得氣化爐高負(fù)荷或滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，托磚板溫度不超出最高工作溫度。
[0016]所述噴淋環(huán)的縱向截面可以根據(jù)焊接或安裝或使用效果的需要，為圓形、長(zhǎng)方形等任意幾何形狀。
[0017]所述噴淋環(huán)上均布若干噴淋出水口，噴淋出水口均朝向下降管的方向。
[0018]所述噴淋出水口的出水面積大于激冷環(huán)出水口的出水面積。
[0019]所述噴淋環(huán)的截面面積、噴淋水量、噴淋出水口的形狀尺寸、分布位置、數(shù)量、噴淋角度根據(jù)托磚板超溫情況和下降管具體形狀尺寸進(jìn)行設(shè)置。
[0020]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:
[0021]本實(shí)用新型可以將現(xiàn)有氣化爐的下降管形狀改為一段圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)、或一段圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)和一段圓筒狀結(jié)構(gòu)、或多段圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)和多段圓筒狀結(jié)構(gòu)組合的漸擴(kuò)結(jié)構(gòu)；在氣化爐負(fù)荷不變的條件下，通過(guò)下降管底部增大的截面積，減小了下降管內(nèi)部的合成氣進(jìn)入氣化爐底部黑水的速度，從而降低合成氣夾帶液滴離開(kāi)黑水的速度，達(dá)到減小合成氣夾帶液滴量的目的；
[0022]本實(shí)用新型再進(jìn)一步采用在托磚板或/和托磚法蘭下方設(shè)置噴淋環(huán)的方式，噴淋環(huán)內(nèi)的噴淋水為經(jīng)過(guò)濾的灰水，可與激冷水采用同一來(lái)源；通過(guò)噴淋水的導(dǎo)熱和換熱作用，讓流動(dòng)的噴淋水帶走部分熱量，使得氣化爐高負(fù)荷或滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，托磚板溫度不超出最高工作溫度，有效避免了被迫降低氣化爐負(fù)荷或停車的情況發(fā)生；
[0023]激冷環(huán)的激冷水出水方向根據(jù)具體的下降管形狀設(shè)計(jì)，使得激冷水朝向下降管的方向，避免部分或全部為漸擴(kuò)圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)的下降管所帶來(lái)的激冷水對(duì)下降管內(nèi)壁冷卻作用下降；同時(shí)，噴淋水對(duì)下降管外壁進(jìn)行沖淋，與傳統(tǒng)的內(nèi)部激冷環(huán)噴出的激冷水相配合，增強(qiáng)對(duì)下降管的冷卻作用，從根本上減少下降管燒蝕變形現(xiàn)象的出現(xiàn)；
[0024]由于從下降管內(nèi)部進(jìn)入氣化爐底部黑水的合成氣折向后，大部分會(huì)沿下降管外壁上升，所以朝向下降管方向的噴淋水能有效的與合成氣所夾帶的黑水液滴形成對(duì)沖；噴淋出水口的出水面積大于傳統(tǒng)的激冷環(huán)出水口的出水面積，一方面可以防止噴淋出水口被灰渣顆粒堵塞，另一方面可以形成較大的噴淋液滴，提高對(duì)合成氣所夾帶黑水液滴的對(duì)沖效果，增加液滴的沉降量，與本發(fā)明采用的新型下降管共同作用，大幅度減小合成氣帶水量。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1噴淋出水口分布示意圖；
[0027]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2噴淋出水口分布示意圖；
[0029]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例3噴淋出水口分布示意圖；
[0031 ]圖中標(biāo)記:1激冷環(huán)，2托磚法蘭，3耐火磚，4托磚板，5噴淋環(huán)，5a噴淋環(huán)a，5b噴淋環(huán)b，6氣化爐外殼，7下降管。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0033]實(shí)施例1
[0034]如圖1、2所示，多效噴淋式氣化爐激冷裝置，包括氣化爐內(nèi)的激冷環(huán)1、耐火磚3、托磚板4、托磚法蘭2和下降管7，托磚板4與氣化爐外殼6固定，托磚法蘭2與托磚板4焊接連接，耐火磚3砌筑于托磚板4和托磚法蘭2上；激冷環(huán)1位于下降管7內(nèi)部的上端，并固定在托磚法蘭2下方；托磚法蘭2下方還固定設(shè)置有一圈噴淋環(huán)5，噴淋環(huán)5的外壁與托磚法蘭2直接接觸。
[0035]所述下降管7呈一段上小下大的漸擴(kuò)圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)，圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)的漸擴(kuò)角度為5-10°。下降管7內(nèi)的激冷環(huán)1的出水方向朝向下降管7，傾斜角度根據(jù)圓臺(tái)狀結(jié)構(gòu)的漸擴(kuò)角度設(shè)置。