CN112175678A - 气化炉及其激冷室 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气化炉及其激冷室，激冷室包括：下降管(1)；洗涤水管(2)，所述洗涤水管(2)的一端与外界供水装置连接；套设于所述下降管(1)外侧的洗涤冷却环管，所述洗涤冷却环管与所述下降管(1)之间形成环管水浴，所述洗涤水管(2)的另一端流出的水流入所述环管水浴中；合成气洗涤分布管，所述合成气洗涤分布管的进口与所述下降管(1)的底部开口连接，所述合成气洗涤分布管的出口为位于所述环管水浴中的多个小孔；位于所述下降管(1)底端的冷却室水浴(5)。上述激冷室，降低合成气的含尘量，确保了对合成气的洗涤效果。环管水浴对下降管进行降温，避免下降管因高温而变形烧蚀的情况，确保稳定运行效果，提高使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及气化设备技术领域，特别涉及一种气化炉及其激冷室。
背景技术
气化炉(如煤气化炉)的激冷室的作用为对高温合成气和液态熔渣进行冷却及对合成气初步洗涤。
工业化运行煤气化装置(气化炉)采用激冷流程的包括德士古水煤浆气化技术、四喷嘴水煤浆气化技术、GSP粉煤气化技术及航天粉煤气化技术。
德士古激冷室采用激冷环、下降管及上升管的结构形式，高温物料经设置与渣口的激冷环喷雾冷却后，经下降管进入水浴，固态渣沉入水浴底部，合成气经下降管与上升管间环隙上升，避免因合成气鼓泡造成激冷室液位较大波动。
四喷嘴气化技术激冷室采用激冷环、下降管及破泡条的结构形式，相比德士古取消了上升管，避免了下降管及上升管堵塞问题，增加破泡条避免了合成气带水带灰问题。
GSP气化技术激冷室采用空间激冷，不设上升管及下降管，避免了下降管变形烧蚀问题，但合成气洗涤效率不高，增加了后系统除灰压力。
航天炉煤气化技术激冷室结构与德士古气化装置类似，设有下降管及上升管。
在激冷室中的下降管易因高温物料而变形烧蚀，造成出气化炉合成气温度升高，影响气化装置长期稳定运行，从而影响使用寿命。而不设置上升管及下降管的气化炉激冷室(GSP气化技术激冷室)对合成气洗涤作用有限，造成后续装置除灰负荷高，造成管道及设备堵塞。
因此，如何提高使用寿命，确保洗涤效果，是本技术领域人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种激冷室，提高使用寿命，确保洗涤效果。本发明还提供了一种具有上述激冷室的气化炉。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种激冷室，包括：
下降管；
洗涤水管，所述洗涤水管的一端与外界供水装置连接；
套设于所述下降管外侧的洗涤冷却环管，所述洗涤冷却环管与所述下降管之间形成环管水浴，所述洗涤水管的另一端流出的水流入所述环管水浴中；
合成气洗涤分布管，所述合成气洗涤分布管的进口与所述下降管的底部开口连接，所述合成气洗涤分布管的出口为位于所述环管水浴中的多个小孔；
位于所述下降管底端的冷却室水浴。
可选地，上述激冷室中，还包括连通所述环管水浴与所述冷却室水浴的冷却水下降间隙。
可选地，上述激冷室中，所述洗涤冷却环管包括第一级洗涤冷却环管及第二级洗涤冷却环管，所述第一级洗涤冷却环管的下端与所述第二级洗涤冷却环管的上端连接；
所述第一级洗涤冷却环管与所述下降管之间形成的环管水浴为第一环管水浴，所述第二级洗涤冷却环管与所述下降管之间形成的环管水浴为第二环管水浴。
可选地，上述激冷室中，还包括连通所述环管水浴与所述冷却室水浴的冷却水下降间隙；
所述冷却水下降间隙包括：连通所述第一环管水浴及所述第二环管水浴的中间下降环隙；连通所述第二环管水浴与所述冷却室水浴的洗涤冷却水下降环隙。
可选地，上述激冷室中，所述中间下降环隙设置于所述第一级洗涤冷却环管及所述第二级洗涤冷却环管的连接处；
所述洗涤冷却水下降环隙设置于所述第二级洗涤冷却环管与所述下降管的连接处。
可选地，上述激冷室中，所述合成气洗涤分布管包括第一合成气洗涤分布管及第二合成气洗涤分布管；
所述第二合成气洗涤分布管的进口与所述下降管的底部开口连接，所述第二合成气洗涤分布管的出口为位于所述第二环管水浴中的多个小孔；
所述第一合成气洗涤分布管与所述第二环管水浴对应设置，经过所述第二环管水浴的合成气进入所述第一合成气洗涤分布管的进口，所述第一合成气洗涤分布管的出口为位于所述第一环管水浴中的多个小孔。
可选地，上述激冷室中，所述洗涤水管的另一端流出的水通过分流分别流入所述第一环管水浴及所述第二环管水浴中。
可选地，上述激冷室中，所述合成气洗涤分布管的数量为多个且沿竖直方向依次排列。
可选地，上述激冷室中，所述合成气洗涤分布管为环形管件，其内圈具有所述进口，多个所述小孔呈矩阵排列于所述环形管件上。
本发明还提供了一种气化炉，包括激冷室，所述激冷室为如上述任一项所述的激冷室。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的激冷室，合成气的流程为气化炉合成气及液态熔渣经过渣口向下流动，经过下降管进入冷却室水浴，液态熔渣冷却后固定并形成固态渣，固态渣沉入冷却室水浴的底部，合成气进入合成气洗涤分布管的进口，经过合成气洗涤分布管的出口(多个小孔)进行分散后形成小气泡，小气泡分布于环管水浴中进行洗涤，降低了合成气的含尘量，确保了对合成气的洗涤效果。并且，由于洗涤冷却环管与下降管之间形成环管水浴，因此，环管水浴对下降管进行降温，有效避免了下降管因高温而变形烧蚀的情况，确保稳定运行效果，以提高使用寿命。
本发明还提供了一种具有上述激冷室的气化炉，由于上述激冷室具有上述技术效果，具有上述激冷室的气化炉也应具有同样地技术效果，在此不再一一累述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的激冷室的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的激冷室的局部放大示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种激冷室，以提高使用寿命，确保洗涤效果。本发明还提供了一种具有上述激冷室的气化炉。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1及图2所示，本发明实施例提供了一种激冷室，包括下降管1、洗涤水管2、洗涤冷却环管、合成气洗涤分布管及位于下降管1底端的冷却室水浴5。洗涤冷却环管套设于下降管1外侧，洗涤水管2的一端与外界供水装置连接；洗涤冷却环管与下降管1之间形成环管水浴，洗涤水管2的另一端流出的水流入环管水浴中；合成气洗涤分布管的进口与下降管1的底部开口连接，合成气洗涤分布管的出口为位于环管水浴中的多个小孔。
本发明实施例提供的激冷室，合成气的流程为气化炉合成气及液态熔渣经过渣口向下流动，经过下降管1进入冷却室水浴5，液态熔渣冷却后固定并形成固态渣，固态渣沉入冷却室水浴5的底部，合成气进入合成气洗涤分布管的进口，经过合成气洗涤分布管的出口(多个小孔)进行分散后形成小气泡，小气泡分布于环管水浴中进行洗涤，降低了合成气的含尘量，确保了对合成气的洗涤效果。并且，由于洗涤冷却环管与下降管1之间形成环管水浴，因此，环管水浴对下降管1进行降温，有效避免了下降管1因高温而变形烧蚀的情况，确保稳定运行效果，以提高使用寿命。
进一步地，还包括连通环管水浴与冷却室水浴5的冷却水下降间隙。通过上述设置，使得环管水浴的水能够流入冷却室水浴5，洗涤水管2的另一端流出的水流入环管水浴中，避免了环管水浴内水温过高，也可以使得环管水浴内洗涤出的粉尘流入冷却室水浴5中，确保了环管水浴洗涤合成气的效果。
如图1所示，洗涤冷却环管包括第一级洗涤冷却环管3及第二级洗涤冷却环管4，第一级洗涤冷却环管3的下端与第二级洗涤冷却环管4的上端连接；第一级洗涤冷却环管3与下降管1之间形成的环管水浴为第一环管水浴6，第二级洗涤冷却环管4与下降管1之间形成的环管水浴为第二环管水浴7。通过上述设置，依次经过第二环管水浴7及第一环管水浴6的洗涤，使得合成气完成两级洗涤功能，进一步降低合成气含尘量。
本发明实施例提供的激冷室，还包括连通环管水浴与冷却室水浴5的冷却水下降间隙；冷却水下降间隙包括：连通第一环管水浴6及第二环管水浴7的中间下降环隙9；连通第二环管水浴7与冷却室水浴5的洗涤冷却水下降环隙11。通过上述设置，在不影响第一环管水浴6及第二环管水浴7内储水量的同时，使得环管水浴内的水最终流入冷却室水浴5中。
本实施例中，中间下降环隙9及洗涤冷却水下降环隙11的环隙高度为10-50mm。
为了尽可能避免环管水浴内积灰，中间下降环隙9设置于第一级洗涤冷却环管3及第二级洗涤冷却环管4的连接处；洗涤冷却水下降环隙11设置于第二级洗涤冷却环管4与下降管1的连接处。
本实施例中，合成气洗涤分布管包括第一合成气洗涤分布管8及第二合成气洗涤分布管10；第二合成气洗涤分布管10的进口与下降管1的底部开口连接，第二合成气洗涤分布管10的出口为位于第二环管水浴7中的多个小孔；第一合成气洗涤分布管8与第二环管水浴7对应设置，经过第二环管水浴7的合成气进入第一合成气洗涤分布管8的进口，第一合成气洗涤分布管8的出口为位于第一环管水浴6中的多个小孔。通过上述设置，使得合成气通过两个合成气洗涤分布管进行分散操作，能够更进一步降低合成气含尘量。
本实施例中，洗涤水管2的另一端流出的水通过分流分别流入第一环管水浴6及第二环管水浴7中。也可以仅将洗涤水管2的另一端流出的水流入第一环管水浴6中，再通过中间下降环隙9流入第二环管水浴7中。
优选地，第一级洗涤冷却环管3的直径大于第二级洗涤冷却环管4的直径。如图2所示，第一合成气洗涤分布管8具有阻挡板，阻挡板覆盖第二级洗涤冷却环管4的上端开口，第一合成气洗涤分布管8的进口位于阻挡板一侧，以便于将由第二环管水浴7中流出的合成气通过阻挡板进行阻挡，并引导合成气进入第一合成气洗涤分布管8的进口。通过上述设置，也可以进一步降低合成气含尘量。
本实施例中，第一级洗涤冷却环管3的直径为D1，第二级洗涤冷却环管4的直径为D2，下降管1直径为D3，气化炉的渣口的直径为D4，D1:D4的取值范围为3～4，D2:D4的取值范围是2～2.5，D3:D4的取值范围是1.2～1.5。
为了提高效率，合成气洗涤分布管的数量为多个且沿竖直方向依次排列。如图1所示，第一合成气洗涤分布管8的数量为三个，以便于气体分流进入三个第一合成气洗涤分布管8内，提高合成气的分散效果。进一步地，第二合成气洗涤分布管10的数量也为三个，以便于气体分流进入三个第二合成气洗涤分布管10内，提高合成气的分散效果。也可以将第一合成气洗涤分布管8及第二合成气洗涤分布管10的数量设置为两个、四个或其他数量。
优选地，合成气洗涤分布管为环形管件，其内圈具有进口，多个小孔呈矩阵排列于环形管件上。本实施例中，多个小孔为5-10排合成气分布孔，小孔的直径为优选5-20mm。合成气洗涤分布管的管径为100-300mm。
本发明实施例还提供了一种气化炉，包括上述任一种激冷室。由于上述激冷室具有上述技术效果，具有上述激冷室的气化炉也应具有同样地技术效果，在此不再一一累述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种激冷室，其特征在于，包括：
下降管(1)；
洗涤水管(2)，所述洗涤水管(2)的一端与外界供水装置连接；
套设于所述下降管(1)外侧的洗涤冷却环管，所述洗涤冷却环管与所述下降管(1)之间形成环管水浴，所述洗涤水管(2)的另一端流出的水流入所述环管水浴中；
合成气洗涤分布管，所述合成气洗涤分布管的进口与所述下降管(1)的底部开口连接，所述合成气洗涤分布管的出口为位于所述环管水浴中的多个小孔；
位于所述下降管(1)底端的冷却室水浴(5)。
2.如权利要求1所述的激冷室，其特征在于，还包括连通所述环管水浴与所述冷却室水浴(5)的冷却水下降间隙。
3.如权利要求1所述的激冷室，其特征在于，所述洗涤冷却环管包括第一级洗涤冷却环管(3)及第二级洗涤冷却环管(4)，所述第一级洗涤冷却环管(3)的下端与所述第二级洗涤冷却环管(4)的上端连接；
所述第一级洗涤冷却环管(3)与所述下降管(1)之间形成的环管水浴为第一环管水浴(6)，所述第二级洗涤冷却环管(4)与所述下降管(1)之间形成的环管水浴为第二环管水浴(7)。
4.如权利要求3所述的激冷室，其特征在于，还包括连通所述环管水浴与所述冷却室水浴(5)的冷却水下降间隙；
所述冷却水下降间隙包括：连通所述第一环管水浴(6)及所述第二环管水浴(7)的中间下降环隙(9)；连通所述第二环管水浴(7)与所述冷却室水浴(5)的洗涤冷却水下降环隙(11)。
5.如权利要求3所述的激冷室，其特征在于，所述中间下降环隙(9)设置于所述第一级洗涤冷却环管(3)及所述第二级洗涤冷却环管(4)的连接处；
所述洗涤冷却水下降环隙(11)设置于所述第二级洗涤冷却环管(4)与所述下降管(1)的连接处。
6.如权利要求3所述的激冷室，其特征在于，所述合成气洗涤分布管包括第一合成气洗涤分布管(8)及第二合成气洗涤分布管(10)；
所述第二合成气洗涤分布管(10)的进口与所述下降管(1)的底部开口连接，所述第二合成气洗涤分布管(10)的出口为位于所述第二环管水浴(7)中的多个小孔；
所述第一合成气洗涤分布管(8)与所述第二环管水浴(7)对应设置，经过所述第二环管水浴(7)的合成气进入所述第一合成气洗涤分布管(8)的进口，所述第一合成气洗涤分布管(8)的出口为位于所述第一环管水浴(6)中的多个小孔。
7.如权利要求3所述的激冷室，其特征在于，所述洗涤水管(2)的另一端流出的水通过分流分别流入所述第一环管水浴(6)及所述第二环管水浴(7)中。
8.如权利要求1所述的激冷室，其特征在于，所述合成气洗涤分布管的数量为多个且沿竖直方向依次排列。
9.如权利要求1-8任一项所述的激冷室，其特征在于，所述合成气洗涤分布管为环形管件，其内圈具有所述进口，多个所述小孔呈矩阵排列于所述环形管件上。
10.一种气化炉，包括激冷室，其特征在于，所述激冷室为如权利要求1-9任一项所述的激冷室。
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