CN103130289A - 一种煤气化激冷灰水高压闪蒸泄压缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种煤气化激冷灰水高压闪蒸泄压缓冲装置，该泄压缓冲装置顶部设置进水管及扩散管，侧部设置出水管，内壁喷涂耐磨蚀的碳化硅或衬陶材料，在底部设置高铬铸铁或陶瓷板的冲刷台，且将冲刷台设置成可拆卸组件，可根据其冲蚀情况进行更换。高温高压激冷灰水通过角阀和扩散管从罐体的顶部进入，经过泄压缓冲的灰水从泄压缓冲装置的侧部出水管流出并进入闪蒸塔。该装置结构简单，投资成本低，维修更换简便，能够有效解决激冷高含固灰水对闪蒸塔及角阀的冲蚀，保障系统的长周期运行。

Description

一种煤气化激冷灰水高压闪蒸泄压缓冲装置

技术领域

本发明涉及一种煤气化激冷灰水高压闪蒸泄压缓冲装置，适用于干煤粉加压气化和水煤浆加压气化的灰水处理工序，对煤气化激冷灰水高压闪蒸塔前高温高压激冷灰水气、液、固三相的泄压和缓冲。

背景技术

煤的气化进而获得清洁燃料或其它初级化工产品在我国具有广阔的前景，为达到节能减排的目标，气化炉产生的灰水需要进行能量回收并循环利用。

煤加压气化是煤与氧气或富氧在加压及高温状态下发生不完全燃烧反应制得高温合成气，高温气采用激冷流程直接与水接触冷却，通过激冷流程的气体用于制造碳-化学品和合成氨。激冷流程具有投资少、易于操作和控制等优点，应用普遍。

煤气化激冷段产生的高温高压灰水(气、固)，包括煤的气化气体、煤的固体、煤气化激冷产生的液体，需经闪蒸塔回收热量，但夹带高硬度固体颗粒的高温、高压、高固灰水通过管道直接进入闪蒸塔，对闪蒸塔前调节阀和闪蒸塔内设置防冲刷件造成严重的冲刷磨损，导致设备维修频繁，影响正常生产，降低设备的使用寿命。高温高压灰水(气、固)对调节阀和闪蒸塔的冲蚀一直是困扰系统长周期运行的难题。当前迫切需要研发一种能够有效解决高温高压灰水(气、固)对闪蒸塔及角阀的冲蚀的泄压缓冲装置，以保障煤气化灰水系统长周期安全运行。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种能够避免高温高压灰水气液固三相对闪蒸塔的冲蚀、缓解对角阀的磨损，保证系统长周期运行的煤气化激冷灰水高压闪蒸泄压缓冲装置。

为解决上述技术问题，本发明煤气化激冷灰水高压闪蒸泄压缓冲装置通过下述的技术方案得以实现：包括进水管、扩散管、罐体、冲刷台、可拆封板、出水管组成，所述进水管设置在罐体的顶部；进水管的一端连接所述呈梯形圆锥状的扩散管的上端，所述扩散管的下端连接罐体，在罐体的下端设置冲刷台，在罐体的外部侧壁上方设置出水管。设计扩散管、缓冲罐有助于灰水的流速瞬间降低，且在罐体内被缓冲和消能，并能承受灰水中固含量高、硬度高、流量大的冲蚀，冲刷台设置可拆卸更换。该装置结构设计精巧，通过平稳降低灰水的流速，消解灰水携带能量，改变激冷灰水(气、固)的流速和流态，有效地防护高温高压激冷灰水(气、固)对闪蒸塔及角阀的冲蚀，从而解决了闪蒸塔维修频繁、使用寿命短的问题。

在所述罐体的底部设置冲刷台，所述冲刷台位于所述可拆封板的上面，所述可拆封板通过螺栓固定在罐体的底部。

所述的冲刷台采用150-250mm高铬铸铁或陶瓷材质。高铬铸铁是高铬白口抗磨铸铁的简称，是一种性能优良而受到特别重视的抗磨材料。它以比合金钢高得多的耐磨性，和比一般白口铸铁高得多的韧性、强度，同时它还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能，加之生产便捷、成本适中，而被誉为当代最优良的抗磨料磨损材料之一。

所述罐体内侧壁涂5-6mm厚碳化硅涂层/衬陶瓷。碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性，碳化硅可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。

所述出水管的管径小于所述的罐体的直径，所述出水管的管径大于所述的进水管的管径。上部出水管的管径大于下部出水管的管径。出水位置分成上下出水管两个部分有助于实现灰水的流速瞬间降低，其中上部出水管主要用于灰水气液相的排出，而下部出水管更多的是用于灰水中固液相的排出。

所述灰水高压闪蒸泄压缓冲装置的扩散管、罐体、出水管的设计结构，流态形成变化，可实现流入物料的瞬间分流，改变激冷灰水中气液固三相的流道和流态，使灰水流速平稳降低、能量的消解，有效防护高温高压激冷灰水(气、固)对闪蒸塔的冲蚀，保护闪蒸塔及角阀。

本发明通过设置一煤气化激冷灰水高压闪蒸泄压缓冲装置，有效避免了高温高压灰水(气、固)对闪蒸塔的冲蚀、缓解了角阀的磨损。鉴于我国现代化建设节能减排的需要，该发明具有广阔的市场前景，其推出必然带来良好的经济效益和社会效益。

附图说明：

图1是灰水高压闪蒸泄压缓冲装置的结构示意图。

《附图中序号说明》

1：进水管    2：扩散管    3：罐体

4：冲刷台    5：可折封板  6-1、6-2：出水管

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的实施例进一步详述。

实施例1：如图1所示，本发明包括：进水管1、扩散管2、罐体3、冲刷台4、可拆封板5、出水管6-1、6-2组成，所述进水管1设置在罐体3的顶部；进水管1的一端连接所述呈梯形圆锥状的扩散管2的上端，所述扩散管2的下端连接罐体3，在罐体3的下端设置冲刷台4，在罐体3的外部侧壁上方设置出水管6-1、6-2。高温高压灰水通过进水管1、角阀进入罐体，经泄压缓冲的灰水气、液、固三相流体通过出水管6-1、6-2流出，直接进入后续闪蒸单元。由于采用了高压闪蒸泄压缓冲装置，高温高压灰水对角阀的磨损得以减轻，对闪蒸塔的直接冲蚀作用得以避免。在所述罐体3下端设置的冲刷台4为可拆卸结构，在冲蚀严重时，可在较短时间内更换，不影响系统生产，保障系统长周期运行。

实施例2：与实施例1不同之处在于，如图1所示，本发明还包括在所述罐体3的底部设置冲刷台4，所述冲刷台4位于所述可拆封板5的上面，所述可拆封板5通过螺栓固定在罐体3的底部。方便更换。

实施例3：与实施例1不同之处在于，如图1所示，所述的冲刷台4采用150mm-250mm高铬铸铁或陶瓷材质。在罐体3底部设置高铬铸铁或陶瓷冲刷台4，接受来自罐体顶部的高温高压灰水的强力冲蚀，具有较好的缓冲作用。

实施例4：与实施例1不同之处在于，如图1所示，所述罐体3内侧壁涂5mm-6mm厚碳化硅涂层或衬陶瓷，在罐体3侧壁设置的碳化硅涂层或衬陶瓷，可有效抵御高温高压灰水混合物的冲蚀作用。

实施例5：与实施例4不同之处在于，如图1所示，所述出水管6-1、6-2的管径小于所述的罐体(3)的直径，所述出水管6-1、6-2的管径大于所述的进水管1的管径，所述出水管6-1的管径大于所述出水管6-2的管径。

实施例6：与实施例5不同之处在于，如图1所示，所述灰水高压闪蒸泄压缓冲装置的扩散管2、罐体3、出水管6-1、6-2的设计结构，流态形成变化，可实现流入物料的瞬间分流，改变激冷灰水中气液固三相的流道和流态，使灰水流速平稳降低、能量的消解，实现了液相和固相的速度分级；有效防护高温高压激冷灰水(气、固)对闪蒸塔及角阀的冲蚀。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种煤气化激冷灰水高压闪蒸泄压缓冲装置，其特征在于：包括进水管(1)、扩散管(2)、罐体(3)、冲刷台(4)、可拆封板(5)、出水管(6-1、6-2)，所述进水管(1)设置在罐体(3)的顶部；进水管(1)的一端连接所述呈梯形圆锥状的扩散管(2)的上端，所述扩散管(2)的下端连接罐体(3)，在罐体(3)的下端设置冲刷台(4)，在罐体(3)的外部侧壁设置出水管(6-1、6-2)。

2.根据权利要求1中所述的煤气化激冷灰水高压闪蒸泄压缓冲装置，其特征在于：在所述罐体(3)的底部设置冲刷台(4)，所述冲刷台(4)位于所述可拆封板(5)的上面，所述可拆封板(5)通过螺栓固定在罐体(3)的底部。

3.根据权利要求2中所述的煤气化激冷灰水高压闪蒸泄压缓冲装置，其特征在于：所述的冲刷台(4)采用150-250mm高铬铸铁或陶瓷材质。

4.根据权利要求1中所述的煤气化激冷灰水高压闪蒸泄压缓冲装置，其特征在于：所述罐体(3)内侧壁涂5-6mm厚碳化硅涂层或衬陶瓷。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的煤气化激冷灰水高压闪蒸泄压缓冲装置，其特征在于：所述出水管(6-1、6-2)的管径小于所述的罐体(3)的直径，所述出水管(6-1、6-2)的管径大于所述的进水管(1)的管径，所述出水管(6-1)的管径大于所述出水管(6-2)的管径。

6.根据权利要求1至5中任一项中所述的煤气化激冷灰水高压闪蒸泄压缓冲装置，其特征在于，所述高压闪蒸泄压缓冲装置的扩散管(2)、罐体(3)、出水管(6-1、6-2)的设计结构，流态形成变化，可实现流入物料的瞬间分流，改变激冷灰水中气液固三相的流道和流态，使灰水流速平稳降低、能量的消解，有效防护高温高压激冷灰水(气、固)对闪蒸塔及角阀的冲蚀。