CN113736520B - 低温区快速降低停炉炉温的设备及工艺处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水煤浆气化炉领域，公开了一种低温区快速降低停炉炉温的设备及工艺处理方法，所述设备包括依次连接的气体动力输送装置(1)、水汽雾化器(2)、用于设置在气化炉的炉头上的气体导入装置和抽引器(9)；所述动力输送装置(1)经由所述水汽雾化器(2)向所述气体导入装置中输送气体，所述气体在水汽雾化器(2)的作用下与水汽进行融合；所述气体和水汽在所述气体导入装置作用下进入气化炉进行换热；所述抽引器(9)将换热后的气体和水汽进行抽离。本发明解决了由于常规的低温区降低停炉炉温的方法耗费时间长，导致的影响备炉、制约生产和检修的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及水煤浆气化炉领域，具体地涉及一种低温区快速降低停炉炉温的设备及工艺处理方法。
背景技术
在工业生产中水煤浆气化炉都需要备炉，以应对突发事件，避免影响生产。但是由于煤质变化、设备磨损等不可抗拒因素，很多时候不能实现气化炉热备和冷备。气化炉备炉对于煤制甲醇生产至关重要，往往生产计划的变动等突发情况，对于停车的气化炉都需要先冷却后进行检修。目前气化炉的冷却方式多数采用自然冷却，一般冷却具备检修条件大约需要5天，而在低温区就消耗3天的时间，占用整个降温流程时间的60％，倘若再有突发情况，将严重制约备炉的降温速度，从而严重的制约生产，使备炉成为生产的瓶颈。
因此，亟需一种快速的降低停炉的温度，早日实现检修，从而达到备炉的方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的由于常规的低温区降低停炉炉温的方法耗费时间长，导致的影响备炉、制约生产和检修的技术问题，提供一种低温区快速降低停炉炉温的设备及工艺处理方法，该低温区快速降低停炉炉温的设备及工艺处理方法具有在低温区(200℃)快速降低停车炉的炉温，达到检修人员能够进入炉内的条件，从而实现早日检修完毕，达到备炉条件。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种低温区快速降低停炉炉温的设备。
所述设备包括依次连接的气体动力输送装置、水汽雾化器、用于设置在气化炉的炉头上的气体导入装置和抽引器；
所述动力输送装置经由所述水汽雾化器向所述气体导入装置中输送气体，所述气体在水汽雾化器的作用下与水汽进行融合；所述气体和水汽在所述气体导入装置作用下进入气化炉进行换热；所述抽引器将换热后的气体和水汽进行抽离。
本发明提供一种低温区快速降低停炉炉温的设备，该设备通过动力输出装置经由水汽雾化器向气体导入装置中输送经过输送加压和与水汽融合后的气体至气化炉中进行换热，气体中的水汽可快速的吸收气化炉中的热量，并连同气体一并被从气化炉中抽离，从而带走大量的热量，起到了快速有效的对气化炉进行降温的效果，进而解决了由于常规的低温区降低停炉炉温的方法耗费时间长，导致的影响备炉、制约生产和检修的技术问题。
优选地，所述气体导入装置包括法兰接头和喷嘴，所述法兰接头用于与所述水汽雾化器连接，所述喷嘴设置在所述气化炉的炉头中。
优选地，所述喷嘴安装入所述气化炉中的长度不超过1m。
优选地，所述气体导入装置包括设置在所述法兰接头和喷嘴之间的旋流器。
优选地，所述旋流器为轴流式旋流器，所述轴流式旋流器的叶片角小于90°。
优选地，所述喷嘴的内部夹角α不小于110°，且不大于160°。
优选地，所述水汽雾化器通过软管与所述气体导入装置的法兰接头连接。
本发明第二方面提供一种低温区快速降低停炉炉温的工艺处理方法；
所述工艺处理方法的步骤包括：
对将要输送至气化炉中的气体进行加压；
使加压后的气体与水汽充分接触混合，并将携带水汽的气体输送至气化炉中进行换热；
将携带大量水雾的空气排出气化炉，同时带走热量。
优选地，所述气体和水汽输送至气化炉中进行换热的步骤包括：
使携带水汽的气体在输送过程中产生切向速度后进入到气化炉内，经过气化炉燃烧室旋流向下进行换热。
优选地，所述工艺处理方法采用上述任一种所述的低温区快速降低停炉炉温的设备进行。
附图说明
图1是本发明的低温区快速降低停炉炉温的设备的结构示意图；
图2是图1的部分结构示意图。
附图标记说明
1、气体动力输送装置；2、水汽雾化器；3、软管；4、法兰接头；5、喷嘴；51、旋流器；6、气化炉；7、负压控制阀；8、蒸汽控制阀；9、抽引器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明中，术语“上”、“顶”、“内”和“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至2所示，本发明提供了一种低温区快速降低停炉炉温设备，该设备包括依次连接的气体动力输送装置1、水汽雾化器2、用于设置在气化炉的炉头上的气体导入装置和抽引器9；其中，动力输送装置1经由水汽雾化器2向气体导入装置中输送气体，该气体在水汽雾化器2的作用下与水汽进行融合，气体和水汽在气体导入装置作用下进入气化炉进行换热，抽引器9将换热后的气体和水汽进行抽离。其中，气体动力输送装置1可以是一台或多台轴流风机，该轴流风机采用变频电机控制，可以调节转速，控制送风量。水汽雾化器2可以是超声波雾化器、压缩雾化器、网式雾化器的一种，可以产生大量的雾状微粒。
本发明提供一种低温区快速降低停炉炉温的设备，该设备通过动力输出装置经由水汽雾化器向气体导入装置中输送经过输送加压和与水汽融合后的气体至气化炉中进行换热，气体中的水汽可快速的吸收气化炉中的热量，并连同气体一并被从气化炉中抽离，从而带走大量的热量，起到了快速有效的对气化炉进行降温的效果，进而解决了由于常规的低温区降低停炉炉温的方法耗费时间长，导致的影响备炉、制约生产和检修的技术问题。
在本发明可选的实施例中，气体导入装置包括法兰接头4和喷嘴5，法连接头4用于与水汽雾化器2连接，喷嘴5设置在气化炉的炉头上；其中，法兰接头4，其前端与软管相连，后端与烧嘴法兰相连，尺寸与烧嘴法兰相吻合。
法兰接头4能够提高气体导入装置与水汽雾化器2连接的紧密性，可有效的避免在气体输送的各个装置的连接部位处因为连接的不够紧密而导致漏气情况的发生。在本发明进一步可选的实施例中，水汽雾化器2通过软管3与气体导入装置的法兰接头4连接，软管3的设置一方面提高了水汽雾化器2与法兰接头4位置连接设置位置关系及场地布置的灵活性，另一方面，软管3可缓冲气体对管路造成的冲击，提高水汽雾化器2与法兰接头4结构连接的稳定性。其中，软管3可以是橡胶或金属软管的一种，且软管尽量设置长度短，直径大，减少空气流通阻力。
喷嘴5的设置可对通过气体导入装置即将进入到气化炉中的气体进行导流，从而可以提高对进入气化炉中的气体的流向及流速的可控性。在本发明进一步可选的实施例中，喷嘴5安装如气化炉中的长度不超过1m，避免由于喷嘴5置入气化炉中的深度过大，而受到气化炉中高温的影响，从而导致喷嘴5的结构遭到破坏，不利于持续应用于生产。
在本发明可选的实施例中，气体导入装置包括设置在法兰接头4和喷嘴5之间的旋流器51。该旋流器51为轴流式旋流器，该轴流式旋流器可以产生轴向速度，从而是进入气化炉6中的气体产生切向的加速度，有利于气体与气化炉6进行换热。进一步可选的，轴流式旋流器的叶片角小于90°。在本发明可选的实施例中，如图2所示，喷嘴5的内部夹角α不小于110°，且不大于160°，上述喷嘴5角度的设置可确保经喷嘴5汇聚后的气体携带水汽与气化炉进行换热时，不会让过多的水汽随气体进入气化炉较深处而停留在炉内，防止对气化炉的使用造成影响，同时也不会因为汇聚力度过小而导致气体携带水汽无法对气化炉进行有效的换热的情况的发生。
在本发明优选地实施例中，所述气体动力输送装置1与水汽雾化器2相连，水汽雾化器2通过软管3与气化炉6相连。气体通过气体动力输送装置1进入到气化炉6内，与炉内热量进行充分换热，通过抽引器9的作用，进一步将炉内的气体排出。软管3与气化炉6通过轻便的法兰接头4连接，所述的法兰接头4与气化炉6大法兰尺寸一致，并且可以用气化炉6法兰的螺栓固定。轻便的法兰接头4可以是轻质的PE制品，特点是重量轻，安装方便快捷。喷嘴5与法兰接头4相连，可以是法兰连接，喷嘴与法兰面也可以是一体铸造成型。喷嘴5可以是轻质的PE制品，安装方便快捷，单人即可操作。所述的喷嘴5安装入气化炉6内，其进入气化炉6的长度不超过1米。喷嘴5出口的旋流气体，是高速螺旋状从顶部喷出，携带的水雾与气化炉内高温气体充分接触，小水雾滴瞬间气化，利用水雾气化的潜热带走气化炉内的热量，实现热量传递。由于合成气出口管线的抽引器9的作用，使气化炉6内形成负压状态，水雾在气化炉6内停留时间很短暂，因此水雾滴不会对炉砖造成伤害。进一步地，可以通过调整水雾的量和炉内负压的状况，控制降温的速率。
应用本发明提供的低温区快速降低停炉炉温的设备具有：利用水雾滴的潜热给气化炉降温，不损坏炉砖；方法简单，操作方便，单人即可完成，不耗费人力、财力；快速降低检修炉低温区温度，给检修争取时间，缩短检修周期，实现早日备炉；以及，对于停车换炉砖的气化炉，在高温区也可投入本装置的有益技术效果。
本发明提供过一种低温区快速降低停炉炉温的工艺处理方法，该工艺处理方法对的步骤包括：
对将要输送至气化炉中的气体进行加压；
使加压后的气体与水汽充分接触混合，并将携带水汽的气体输送至气化炉中进行换热；
将携带大量水雾的空气排出气化炉，同时带走热量。
在本发明进一步可选的实施例中，气体和水汽输送至气化炉中进行换热的步骤包括：
使携带水汽的气体在输送过程中产生切向速度后进入到气化炉6内，经过气化炉燃烧室旋流向下进行换热。
在本发明可选的实施例中，该工艺处理方法采用上述任一种所述的低温区快速降低停炉炉温的设备进行。具体的操作步骤为：
气体动力输送装置1对气体进行加压后输送至水汽雾化器2；
所述水汽雾化器2使气体与水汽充分接触混合，并将携带水汽的气体输送至气体导入装置；
气体导入装置将气体和水汽导入至气化炉中进行换热；
通过抽引器9抽负压，将携带大量水雾的空气通过抽引器9排出气化炉，同时带走热量。其中，抽引器9可以时负压抽引装置。
在本发明进一步可选的实施例中，当所述气体导入装置包括法兰接头4、喷嘴5和旋流器51时，所述气体导入装置将气体和水汽导入至气化炉中进行换热的步骤包括：
携带水汽的气体自所述水汽雾化器2输送至旋流器51中产生切向速度，再经喷嘴5的收缩部后加速喷出，进入到气化炉6内，经过气化炉燃烧室旋流向下进行换热。
本发明提供的低温区快速降低停炉炉温的工艺处理方法，通过向气化炉中通过带有水汽的气体，利用气体和水汽对气化炉进行换热，随着该气体和水汽的抽离随之讲气化炉中的热量带出，从而起到了快速有效的对气化炉进行降温的效果，进而解决了由于常规的低温区降低停炉炉温的方法耗费时间长，导致的影响备炉、制约生产和检修的技术问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例或可选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低温区快速降低停炉炉温的设备，其特征在于，所述设备包括依次连接的气体动力输送装置（1）、水汽雾化器（2）、用于设置在气化炉的炉头上的气体导入装置和抽引器（9）；
所述动力输送装置（1）经由所述水汽雾化器（2）向所述气体导入装置中输送气体，所述气体在水汽雾化器（2）的作用下与水汽进行融合；所述气体和水汽在所述气体导入装置作用下进入气化炉进行换热；所述抽引器（9）将换热后的气体和水汽进行抽离；其中，
所述气体导入装置包括设置在气化炉的炉头中的喷嘴（5），所述喷嘴（5）的内部夹角α不小于110°，且不大于160°，以确保经喷嘴（5）汇聚后的气体携带水汽与气化炉进行换热时，不会让过多的水汽随气体进入气化炉较深处而停留在炉内，同时也不会因为汇聚力度过小而导致气体携带水汽无法对气化炉进行有效的换热。
2.根据权利要求1所述的低温区快速降低停炉炉温的设备，其特征在于，所述气体导入装置包括法兰接头（4），所述法兰接头（4）用于与所述水汽雾化器（2）连接。
3.根据权利要求2所述的低温区快速降低停炉炉温的设备，其特征在于，所述喷嘴（5）安装入所述气化炉中的长度不超过1m。
4.根据权利要求2所述的低温区快速降低停炉炉温的设备，其特征在于，所述气体导入装置包括设置在所述法兰接头（4）和喷嘴（5）之间的旋流器（51）。
5.根据权利要求4所述的低温区快速降低停炉炉温的设备，其特征在于，所述旋流器（51）为轴流式旋流器，所述轴流式旋流器的叶片角小于90°。
6.根据权利要求4所述的低温区快速降低停炉炉温的设备，其特征在于，所述喷嘴（5）的内部夹角α不小于110°，且不大于160°。
7.根据权利要求4所述的低温区快速降低停炉炉温的设备，其特征在于，所述水汽雾化器（2）通过软管（3）与所述气体导入装置的法兰接头（4）连接。
8.一种低温区快速降低停炉炉温的工艺处理方法，其特征在于，所述工艺方法采用根据权利要求1至7中任一项所述的低温区快速降低停炉炉温的设备实施，所述工艺处理方法的步骤包括：
对将要输送至气化炉中的气体进行加压；
使加压后的气体与水汽充分接触混合，并将携带水汽的气体输送至气化炉中进行换热；
将携带大量水雾的空气排出气化炉，同时带走热量。
9.根据权利要求8所述的低温区快速降低停炉炉温的工艺处理方法，其特征在于，所述气体和水汽输送至气化炉中进行换热的步骤包括：
使携带水汽的气体在输送过程中产生切向速度后进入到气化炉（6）内，经过气化炉燃烧室旋流向下进行换热。
10.根据权利要求8或9所述的低温区快速降低停炉炉温的工艺处理方法，其特征在于，所述工艺处理方法采用权利要求1至7中任一项所述的低温区快速降低停炉炉温的设备进行。
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