CN117186951A - 一种排渣系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及含碳物质反应器技术领域，具体涉及一种排渣系统，包括：第一壳体内暂存无机残渣；卸料器具有阻止无机残渣下落的非卸料状态，以及具有允许无机残渣下落的卸料状态；第二壳体靠下的部分空腔内盛装有水浴水，且第二壳体内部上层空间与卸料器通过竖直流道连通；熔渣器适于产生高温烟气；蒸汽发生器设置于第二壳体内，在蒸汽发生器内盛装有水浴水；依次连接设置的引导管、开关阀和间壁式热回收器，引导管伸入第二壳体内蒸汽发生器上方；在卸料状态下，开关阀开启，水浴水产生的蒸汽和高温烟气经引导管和开关阀输入间壁式热回收器，进行回收；本申请通过间壁式热回收器对高温烟气携带的热量以及蒸汽进行回收，提高综合热效率。

Description

一种排渣系统

技术领域

本发明涉及含碳物质反应器技术领域，具体涉及一种排渣系统。

背景技术

对于含碳物质转化的固定床反应器，在排渣方式上存在有固态排渣的鲁奇气化技术和液态排渣的固定床熔渣气化技术。固态排渣的鲁奇气化技术存在运行负荷低、蒸汽消耗量大、废水量大、运行成本高、残渣含碳高和碳转化率低等问题。液态排渣的固定床熔渣气化技术在固态排渣的鲁奇气化技术的基础上，大幅降低蒸汽消耗和废水产生量，提高转化温度，实现液态排渣，残渣基本不含碳，碳转化率大大提高；但是，其仍然存在综合热效率偏低的问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服液态排渣的固定床熔渣气化技术的综合热效率偏低的缺陷。

为了克服上述缺陷，本发明提供一种排渣系统，包括：

第一壳体，内部空腔适于暂存无机残渣；

隔板，设置于所述第一壳体的底端；

卸料器，设置在所述隔板上设有的安装孔上，所述卸料器设有竖直流道；所述卸料器具有阻止无机残渣下落的非卸料状态，以及具有允许无机残渣下落的卸料状态；

第二壳体，设置于所述隔板的底端；所述第二壳体具有空腔，在靠下的部分空腔内盛装有水浴水，且所述第二壳体的内部上层空间与卸料器通过竖直流道连通；

熔渣器，适于产生高温烟气；在非卸料状态下高温烟气通过卸料器进入第一壳体内，配合卸料器，对无机残渣进行扰动、混合、氧化、加热提温和托举，产生熔融液态的无机残渣；

蒸汽发生器，设置于所述第二壳体内，在所述蒸汽发生器内盛装有水浴水；在卸料状态下，所述蒸汽发生器接收下落的熔融液态的无机残渣，所述熔融液态的无机残渣被水浴水淬冷为颗粒渣；

开闭阀，设置于所述蒸汽发生器的底端，在卸料状态下，所述开闭阀关闭；在非卸料状态下，所述开闭阀开启，蒸汽发生器内的颗粒渣落入开闭阀下部的水浴水中；

依次连接设置的引导管、开关阀和间壁式热回收器，所述引导管伸入所述第二壳体内蒸汽发生器的上方；在卸料状态下，所述开关阀开启，水浴水产生的蒸汽和高温烟气经引导管和开关阀输入间壁式热回收器，进行回收；在非卸料状态下，所述开关阀关闭。

可选地，所述引导管沿周向设有多个引导口；所述引导管为多个或者所述引导管位于第二壳体内的部分为环形管。

可选地，所述间壁式热回收器为间壁式换热器；所述间壁式换热器适于输入低温工作介质，所述低温工作介质与蒸汽和高温烟气换热后，所述低温工作介质变为高温工作介质，所述间壁式换热器输出高温工作介质为后续用户使用；所述蒸汽冷凝为冷凝水，所述冷凝水通过进水口输送至第二壳体内；所述高温烟气降温为低温烟气后，排出间壁式换热器。

可选地，在所述第一壳体的内壁镶嵌有异型砖，第一壳体内的异型砖构成上大下小的阶梯锥体结构；在所述第一壳体的外壁与异型砖之间设有热回收器；所述热回收器适于回收无机残渣携带的热量。

可选地，在所述热回收器与第一壳体的外壁之间填充有隔热材料。

可选地，所述熔渣器包括：

多个火嘴，沿所述卸料器下端的外圆周布置；多个火嘴的出口采用水平或向下倾斜设置；所述火嘴通过位于第二壳体内的预热器与延伸至第二壳体外的燃料进管连接，所述燃料进管适于引入燃料；所述火嘴还与延伸至第二壳体外的引入管连接，所述引入管适于引入助燃物；所述燃料与助燃物在所述火嘴中进行预混，形成预混燃料；多个火嘴出口的中心线交叉于一个球形截面内；所述燃料为气体燃料、液体燃料或气液混合燃料；

点火装置，设置于第二壳体上，所述点火装置出口的中心线与所述球形截面相交；所述点火装置适于引入点火燃料，并点燃点火燃料，进而通过点燃的点火燃料引燃火嘴出口处的预混燃料。

可选地，所述预热器采用环绕所述第二壳体的绕管式结构；在所述预热器与第二壳体之间、预热器与隔板之间、以及熔渣器与隔板之间均填充有抗水隔热材料。

可选地，在所述卸料器内设有冷却流道；所述冷却流道与第一管路连通；所述第一管路延伸至第二壳体外；在所述第一管路内流动有热载体；所述热载体为液化气体或液体；当所述燃料为液体燃料时，所述液体为液体燃料。

可选地，在所述开闭阀的阀芯上设有多个液位平衡孔。

可选地，还包括：

助燃剂分布器，设置于所述第二壳体内蒸汽发生器的上方；所述助燃剂分布器为圆环形或正多边形的管状结构；在所述管状结构的内侧和底部均设有开孔；所述助燃剂分布器与延伸至第二壳体外部的第二管路连接；所述第二管路适于引入助燃剂；

内侧开孔适于引出射流的助燃剂，以防止无机残渣飞溅，使得无机残渣落入蒸汽发生器和使得火嘴的火焰朝向中心，以防止火嘴烧损或堵塞；

底部开孔适于引出射流的助燃剂，以置换水浴液面上方的气相。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1.本发明提供的排渣系统，包括：第一壳体，内部空腔适于暂存无机残渣；隔板，设置于所述第一壳体的底端；卸料器，设置在所述隔板上设有的安装孔上，所述卸料器设有竖直流道；所述卸料器具有阻止无机残渣下落的非卸料状态，以及具有允许无机残渣下落的卸料状态；第二壳体，设置于所述隔板的底端；所述第二壳体具有空腔，在靠下的部分空腔内盛装有水浴水，且所述第二壳体的内部上层空间与卸料器通过竖直流道连通；熔渣器，适于产生高温烟气；在非卸料状态下高温烟气通过卸料器进入第一壳体内，配合卸料器，对无机残渣进行扰动、混合、氧化、加热提温和托举，产生熔融液态的无机残渣；蒸汽发生器，设置于所述第二壳体内，在所述蒸汽发生器内盛装有水浴水；在卸料状态下，所述蒸汽发生器接收下落的熔融液态的无机残渣，所述熔融液态的无机残渣被水浴水淬冷为颗粒渣；开闭阀，设置于所述蒸汽发生器的底端，在卸料状态下，所述开闭阀关闭；在非卸料状态下，所述开闭阀开启，蒸汽发生器内的颗粒渣落入开闭阀下部的水浴水中；依次连接设置的引导管、开关阀和间壁式热回收器，所述引导管伸入所述第二壳体内蒸汽发生器的上方；在卸料状态下，所述开关阀开启，水浴水产生的蒸汽和高温烟气经引导管和开关阀输入间壁式热回收器，进行回收；在非卸料状态下，所述开关阀关闭；本申请采用上述技术方案，通过间壁式热回收器对排放的高温烟气携带的热量以及蒸汽进行回收，提高综合热效率；并且，通过熔渣器实现对无机残渣的熔融和温度调节控制，通过卸料器实现适时卸料；降低成本。本申请所述排渣系统不仅适用于混合床中的含碳物质转化重整反应器，同时可适用于气流床、固定床或混合床中的其它反应器等场合。

2.本发明所述引导管沿周向设有多个引导口；所述引导管为多个或者所述引导管位于第二壳体内的部分为环形管；本申请采用上述技术方案，使得蒸汽和高温烟气能以最短的路线进入间壁式热回收器，降低热量损失，提高回收效率。

3.本发明所述间壁式热回收器为间壁式换热器；所述间壁式换热器适于输入低温工作介质，所述低温工作介质与蒸汽和高温烟气换热后，所述低温工作介质变为高温工作介质，所述间壁式换热器输出高温工作介质为后续用户使用；所述蒸汽冷凝为冷凝水，所述冷凝水通过进水口输送至第二壳体内；所述高温烟气降温为低温烟气后，排出间壁式换热器；本申请采用上述技术方案，通过具体利用高温烟气和蒸汽的热量将低温工作介质加热为高温工作介质，热量得到回收利用，降低成本；经蒸汽冷凝后的冷凝水再作为水浴水，节约水源，进一步降低成本。

4.本发明在所述第一壳体的内壁镶嵌有异型砖，第一壳体内的异型砖构成上大下小的阶梯锥体结构；在所述第一壳体的外壁与异型砖之间设有热回收器；所述热回收器适于回收无机残渣携带的热量；本申请采用上述技术方案，通过热回收器在对无机残渣携带热量进行回收的同时，对异型砖进行一定冷却保护；并且通过设置上大下小的阶梯锥体结构，既能防止熔渣的沉积，使熔渣能顺利下落，又避免残留的含碳物质未经完全氧化进入卸料器的内部流道而被卸出。

5.本发明在所述热回收器与第一壳体的外壁之间填充有隔热材料；本申请采用上述技术方案，防止热量散发，提高热量回收的效率；同时，对第一壳体的外壁起到一定保护作用。

6.本发明所述熔渣器包括：多个火嘴，沿所述卸料器下端的外圆周布置；多个火嘴的出口采用水平或向下倾斜设置；所述火嘴通过位于第二壳体内的预热器与延伸至第二壳体外的燃料进管连接，所述燃料进管适于引入燃料；所述火嘴还与延伸至第二壳体外的引入管连接，所述引入管适于引入助燃物；所述燃料与助燃物在所述火嘴中进行预混，形成预混燃料；多个火嘴出口的中心线交叉于一个球形截面内；所述燃料为气体燃料、液体燃料或气液混合燃料；点火装置，设置于第二壳体上，所述点火装置出口的中心线与所述球形截面相交；所述点火装置适于引入点火燃料，并点燃点火燃料，进而通过点燃的点火燃料引燃火嘴出口处的预混燃料；本申请采用上述技术方案，燃料与助燃物在前述火嘴内预混合，预混燃料出火嘴后快速燃烧产生高温火焰及高温烟气；燃烧反应完全，效率高，燃料适应范围更宽；通过预热器吸收火嘴出口的高温火焰及烟气的对流热、以及向第二壳体和隔板辐射和对流的热量，进而使得第二壳体和隔板的工作温度降低，具有较好的工况条件；燃料经燃料进管输入预热器而被加热提温，提高燃料火嘴出口处的燃烧速度，并且燃烧更加完全。

7.本发明所述预热器采用环绕所述第二壳体的绕管式结构；在所述预热器与第二壳体之间、预热器与隔板之间、以及熔渣器与隔板之间均填充有抗水隔热材料；本申请采用上述技术方案，通过抗水隔热材料阻止内部热量向第二壳体和隔板的传递，保证预热器的热量回收效率；同时，第二壳体和隔板可以在常温状态工作，具有较好的工况条件。并且，大幅减少第二壳体内部的水浴液面以上气相空间的容积，缩短无机残渣的卸料时间，提高无机残渣的排渣效率，减少压力气体泻放量，降低动力消耗。

8.本发明在所述卸料器内设有冷却流道；所述冷却流道与第一管路连通；所述第一管路延伸至第二壳体外；在所述第一管路内流动有热载体；所述热载体为液化气体或液体；当所述燃料为液体燃料时，所述液体为液体燃料；本申请采用上述技术方案，通过热载体在对卸料器进行冷却保护的同时，热载体受热提温进行热量回收；当所述燃料为液体燃料时，热载体可以实现热量就近综合利用，作为燃料使用。

9.本发明在所述开闭阀的阀芯上设有多个液位平衡孔；本申请采用上述技术方案，利用水浴水对流原理，及时补充维持卸料过程中蒸汽发生器内部水浴液面，避免蒸汽发生器内部的水浴水因汽化，水浴液面降低，而导致熔融的无机残渣得不到完全激冷碎裂；同时，根据水浴水对流机理，通过液位平衡孔，不会降低无机残渣所携带热量的回收效率。

10.本发明提供的排渣系统，还包括：助燃剂分布器，设置于所述第二壳体内蒸汽发生器的上方；所述助燃剂分布器为圆环形或正多边形的管状结构；在所述管状结构的内侧和底部均设有开孔；所述助燃剂分布器与延伸至第二壳体外部的第二管路连接；所述第二管路适于引入助燃剂；内侧开孔适于引出射流的助燃剂，以防止无机残渣飞溅，使得无机残渣落入蒸汽发生器和使得火嘴的火焰朝向中心，以防止火嘴烧损或堵塞；底部开孔适于引出射流的助燃剂，以置换水浴液面上方的气相；本申请采用上述技术方案，通过助燃剂分布器为熔渣器提供辅助燃烧环境，同时，维持水浴液面的上部气相空间为非爆炸极限范围内的安全环境；利用后的助燃剂可以调节第一壳体内无机残渣的温度，并被回收热量后，作为气化剂进入反应器床层。另外，通过内侧开孔可以利用射流的助燃剂控制无机残渣，防止无机残渣飞溅，进而使得无机残渣顺利落入蒸汽发生器；并且，使得熔渣器的火焰总是朝向中心，以保护火嘴不被烧损或堵塞。通过底部开孔对水浴液面上部的气相空间进行持续置换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施方式中提供的排渣系统的剖视结构示意图。

附图标记说明：

1、第一壳体；2、隔热材料；3、热回收器；4、异型砖；5、卸料器；6、隔板；7、第一管路；8、第二管路；9、点火装置；10、抗水隔热材料；11、预热器；12、燃料进管；13、驱动结构；14、开闭阀；15、进水口；16、支撑件；17、蒸汽发生器；18、监视口；19、引导管；20、助燃剂分布器；21、引入管；22、盖板；23、熔渣器；24、开关阀；25、连接管道；26、间壁式热回收器；27、低温工作介质；28、冷凝水；29、低温烟气；30、高温工作介质；31、无机残渣；32、调温烟气；33、助燃剂；34、热载体；35、点火燃料；36、燃料；37、高温烟气；38、蒸汽；39、水浴液面；40、颗粒渣；41、水浴水；42、助燃物；43、第二壳体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

对于含碳物质转化重整反应器，以含碳颗粒物为原料，采用蒸汽、氧气、二氧化碳及其混合物等物料作为氧化剂，通过反应器内腔非圆柱形的变径设计形成混合床，加入蒸汽、氧气、二氧化碳、氢气、焦油及其混合物等重整剂实现二次转化重整，按预定产品工艺路线调节产品气组份，并提高反应器效率。本申请所述排渣系统即可以应用于含碳物质转化重整反应器中，可作为含碳物质转化重整反应器的一部分。

如图1所示的排渣系统的一种具体实施方式，包括：依次连接的第一壳体1、隔板6和第二壳体43，设置于隔板6上的卸料器5、设置于第二壳体43上的熔渣器23、助燃剂分布器20和监视口18，设置于第二壳体43内的蒸汽发生器17和开闭阀14，以及依次连接设置的引导管19、开关阀24和间壁式热回收器26。具体的，所述第一壳体1、隔板6和第二壳体43的材质优选为耐腐蚀不锈钢或内表面复合有耐腐蚀不锈钢层的低合金结构钢；以避免设有变径结构腔室的第一壳体1内部受到无机残渣31的腐蚀；进而延长排渣系统的寿命。所述第一壳体1、隔板6和第二壳体43通过焊接组合为一体；在第二壳体43的底部设有与后续处理设备连接的法兰。所述隔板6的厚度按两侧压差大于等于排渣系统所在反应器的设计压力确定，使得在工作过程中，隔板6的两侧任何一侧由于异常失压，不会导致隔板6变形失效和破坏损伤。所述开关阀24与间壁式热回收器26通过连接管道25连接。

所述第一壳体1的内部空腔适于暂存无机残渣31；在所述第一壳体1的内壁镶嵌有异型砖4，第一壳体1内的异型砖4构成上大下小的阶梯锥体结构；在所述第一壳体1的外壁与异型砖4之间设有热回收器3；所述热回收器3适于回收无机残渣31携带的热量。进一步的，在所述热回收器3与第一壳体1的外壁之间填充有不定形的隔热材料2。所述隔板6设置于所述第一壳体1的底端；所述卸料器5设置在所述隔板6上设有的安装孔上，所述安装孔为阶梯状圆柱孔，所述卸料器5向上下两端分别伸出0～200mm；卸料器5与热回收器3、熔渣器23配合安装。卸料器5与隔板6之间采用预紧式密封，在卸料器5与安装孔之间采用密封组件及紧固件双向密封和定位，紧固件的承载力和密封组件的耐受压差按两侧压差大于等于排渣系统所在反应器的设计压力确定，使得在工作过程中，由于上下两侧任何一侧异常失压，不会导致紧固件和密封组件失效和损伤破坏。

所述卸料器5设有竖直流道；所述流道为圆柱形、锥形或圆柱形与锥形的组合体。所述卸料器5具有阻止无机残渣31下落的非卸料状态，以及具有允许无机残渣31下落的卸料状态。所述第二壳体43设置于所述隔板6的底端；所述第二壳体43具有空腔，在靠下的部分空腔内盛装有水浴水41，且所述第二壳体43的内部上层空间与卸料器5通过竖直流道连通；水浴水41的水浴液面39一般在蒸汽发生器17高度的1/2～2/3之间。所述熔渣器23适于产生高温烟气37；在非卸料状态下高温烟气37通过卸料器5进入第一壳体1内，配合卸料器5，对无机残渣31进行扰动、混合、氧化、加热提温和托举，产生熔融液态的无机残渣31。具体的，高温烟气37通过卸料器5的竖直流道进入异型砖4构成的内部腔室，阻止无机残渣31的下落，并对异型砖4构成的内部腔室内暂存或生成的无机残渣31进行氧化和温度调节，起到调温烟气32的作用。

所述蒸汽发生器17通过支撑件16安装于第二壳体43内，且所述蒸汽发生器17设有隔热结构。蒸汽发生器17的顶部与卸料器5底部之间的距离为200～1500mm，蒸汽发生器17的内壁直径大于等于400mm，蒸汽发生器17的外壁直径小于预热器内直径的200～1000mm。在所述蒸汽发生器17内盛装有水浴水41；在卸料状态下，所述蒸汽发生器17接收下落的熔融液态的无机残渣31，所述熔融液态的无机残渣31被水浴水41淬冷为颗粒渣40；所述开闭阀14设置于所述蒸汽发生器17的底端，所述开闭阀14与设置于第二壳体43外的驱动结构13连接；所述驱动结构13可以采用气动驱动形式或液力驱动形式等。在卸料状态下，所述开闭阀14关闭；在非卸料状态下，所述开闭阀14开启，蒸汽发生器17内的颗粒渣40落入开闭阀14下部的水浴水41中。所述引导管19伸入所述第二壳体43内蒸汽发生器17的上方，具体的，所述引导管19沿周向设有多个引导口；所述引导管19为多个或者所述引导管19位于第二壳体43内的部分为环形管。在卸料状态下，所述开关阀24开启，水浴水41产生的蒸汽38和高温烟气37经引导管19和开关阀24输入间壁式热回收器26，进行回收；在非卸料状态下，所述开关阀24关闭。进一步的，在所述开闭阀14的阀芯上设有多个液位平衡孔。

具体的，所述间壁式热回收器26为间壁式换热器；具体的，所述为间壁式换热器为套管式换热器或列管式换热器，所述为间壁式换热器的形式为立式或卧式。所述间壁式换热器适于输入低温工作介质27，所述低温工作介质27与蒸汽38和高温烟气37换热后，所述低温工作介质27变为高温工作介质30，所述间壁式换热器输出高温工作介质30为后续用户使用；所述蒸汽38冷凝为冷凝水28，所述冷凝水28通过进水口15输送至第二壳体43内，作为水浴水41使用；所述高温烟气37降温为低温烟气29后，排出间壁式换热器。

具体的，所述熔渣器23位于卸料器5的下端外侧，熔渣器23包括：多个火嘴和点火装置9。多个火嘴沿所述卸料器5下端的外圆周布置；多个火嘴的出口采用水平或向下倾斜设置；具体的，火嘴的数量可以为6～20个。进一步的，多个火嘴可独立更换。所述火嘴通过位于第二壳体43内的预热器11与延伸至第二壳体43外的燃料进管12连接，所述燃料进管12适于引入燃料36；具体的，所述预热器11采用环绕所述第二壳体43的绕管式结构，管与管之间用鳍片封焊；预热器11与第二壳体43内壁之间的间隙为50～100mm，预热器11与隔板6底部的间隙为80～200mm。在所述预热器11与第二壳体43之间、预热器11与隔板6之间、以及熔渣器23与隔板6之间均填充密实有不定形且不燃的抗水隔热材料10。抗水隔热材料10阻止了内部热量向第二壳体43和隔板6的传递，保证预热器11的热量回收效率；同时，第二壳体43和隔板6在常温状态工作，具有较好的工况条件。并且，由于抗水隔热材料10的填充密实，大幅减少第二壳体43内部隔板6以下，水浴液面39以上气相空间的容积，缩短无机残渣31的卸料时间，提高无机残渣31的排渣效率，减少压力气体泻放量，降低动力消耗。在所述抗水隔热材料10的外部封闭有用于检修的盖板22。所述火嘴还与延伸至第二壳体43外的引入管21连接，所述引入管21适于引入助燃物42；所述燃料36与助燃物42在所述火嘴中进行预混，形成预混燃料；多个火嘴出口的中心线交叉于一个球形截面内；所述燃料36为气体燃料、液体燃料或气液混合燃料；所述球形截面的直径不大于10mm，具体的，球形截面的直径也可以为10mm。火嘴出口中心线与卸料器5下端面的距离为5～30mm。所述点火装置9设置于第二壳体43上，点火装置9的数量通常为1～2个；所述点火装置9出口的中心线与排渣系统的纵向中心线的夹角为30～80°，且所述点火装置9出口的中心线与所述球形截面相交；所述点火装置9适于引入点火燃料35，并点燃点火燃料35，进而通过点燃的点火燃料35引燃火嘴出口处的预混燃料。燃料36经燃料进管12，在经预热器11预热后，输入火嘴；燃料36与引入管21输入的助燃物42在火嘴内混合，出火嘴后快速燃烧，产生高温火焰及高温烟气37。在排渣系统正常运行中，点火装置9通常处于休眠状态而不启动，仅在排渣系统启动时，点燃预混燃料。

进一步的，在所述卸料器5内设有冷却流道；所述冷却流道与第一管路7连通；所述第一管路7延伸至第二壳体43外；在所述第一管路7内流动有热载体34；所述热载体34为液化气体或液体；当所述燃料36为液体燃料时，所述液体为液体燃料。即可以将热载体34就近作为燃料36使用。

所述助燃剂分布器20设置于所述第二壳体43内蒸汽发生器17的上方，且助燃剂分布器20位于预热器11的顶部；所述助燃剂分布器20为圆环形或正多边形的管状结构；所述助燃剂分布器20的外侧和顶部与预热器11内侧的间距均为0～100mm。在所述管状结构的内侧和底部均设有开孔；内侧开孔和底部开孔均可以为等距分布，内侧开孔和底部开孔的面积均小于等于助燃剂分布器20本体内部的流通面积。所述助燃剂分布器20与延伸至第二壳体43外部的第二管路8连接；所述第二管路8适于引入助燃剂33；具体的，所述助燃剂33为二氧化碳、氮气、蒸汽和氧化剂的混合物。助燃剂33通过第二管路8输入助燃剂分布器20，由助燃剂分布器20的内侧开孔和底部开孔向水浴液面39的上部气相空间分布。所述管状结构的内侧开孔适于引出射流的助燃剂33，以防止无机残渣31飞溅，使得无机残渣31落入蒸汽发生器17和使得火嘴的火焰朝向中心，以防止火嘴烧损或堵塞；所述管状结构的底部开孔适于引出射流的助燃剂33，以置换水浴液面39上方的气相。利用后的助燃剂33可以调节第一壳体1内无机残渣的温度，并被回收热量后，作为气化剂进入反应器床层。

在所述预热器11留出所述点火装置9、监视口18、引导管19和第二管路8等需要贯穿的孔洞，预热器11可以为预制成品件。

所述监视口18延伸至第二壳体43的内部；在所述监视口18安装有透明玻璃、火焰探测装置、监视仪和/或温度传感器。监视口18的数量通常为2～4个，监视口18可倾斜设置或水平设置，监视口18的中心线与排渣系统的纵向中心线相交。通过监视口18可以监测和监视熔渣器23的火嘴出口的火焰情况，无机残渣31的温度及卸料情况。

本申请所述排渣系统的主要工作原理简述如下：当卸料器5需要执行卸料操作时，开关阀24与驱动结构13联锁动作，开闭阀14关闭，开关阀24开启，卸料器5下部气相空间压力降低，熔融液态的无机残渣31在压差及自身重力作用下，由异型砖4内部的暂存区或生成区经卸料器5内部的流道，卸入蒸汽发生器17容器内部的水浴区，经水浴水41激冷碎裂成颗粒渣40；同时，蒸汽发生器17容器内部的水浴水41被加热提温，部分被汽化为蒸汽38。蒸汽38和高温烟气37一起经引导管19、开关阀24和连接管道25输入间壁式热回收器26，经回收热量后，蒸汽38被冷凝成冷凝水28作为水浴水41循环使用，低温烟气29排放处理，间壁式热回收器26输入低温工作介质27，经加热提质为高温工作介质30，送后续用户。卸料器5需停止卸料操作时，开关阀24与驱动结构13联锁动作，开关阀24关闭，开闭阀14开启，颗粒渣40由蒸汽发生器17内部落入开闭阀14下部的水浴区，一个卸料操作程序执行完成。

本发明提供的排渣系统，既适用于混合床中的含碳物质转化重整反应器，同时也适用于气流床、固定床或混合床等中的其它反应器。本发明对无机残渣携带的热量和高温烟气携带的热量进行回收，对火焰或烟气向壳体内辐射或对流传导的热量进行回收利用，大幅提高排渣系统的热效率，并改善排渣系统承压部件的工况条件。熔渣器的燃料适应范围宽，可适应气体、液体或气液混合燃料，且温度高燃烧更完全。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种排渣系统，其特征在于，包括：

第一壳体(1)，内部空腔适于暂存无机残渣(31)；

隔板(6)，设置于所述第一壳体(1)的底端；

卸料器(5)，设置在所述隔板(6)上设有的安装孔上，所述卸料器(5)设有竖直流道；所述卸料器(5)具有阻止无机残渣(31)下落的非卸料状态，以及具有允许无机残渣(31)下落的卸料状态；

第二壳体(43)，设置于所述隔板(6)的底端；所述第二壳体(43)具有空腔，在靠下的部分空腔内盛装有水浴水(41)，且所述第二壳体(43)的内部上层空间与卸料器(5)通过竖直流道连通；

熔渣器(23)，适于产生高温烟气(37)；在非卸料状态下高温烟气(37)通过卸料器(5)进入第一壳体(1)内，配合卸料器(5)，对无机残渣(31)进行扰动、混合、氧化、加热提温和托举，产生熔融液态的无机残渣(31)；

蒸汽发生器(17)，设置于所述第二壳体(43)内，在所述蒸汽发生器(17)内盛装有水浴水(41)；在卸料状态下，所述蒸汽发生器(17)接收下落的熔融液态的无机残渣(31)，所述熔融液态的无机残渣(31)被水浴水(41)淬冷为颗粒渣(40)；

开闭阀(14)，设置于所述蒸汽发生器(17)的底端，在卸料状态下，所述开闭阀(14)关闭；在非卸料状态下，所述开闭阀(14)开启，蒸汽发生器(17)内的颗粒渣(40)落入开闭阀(14)下部的水浴水(41)中；

依次连接设置的引导管(19)、开关阀(24)和间壁式热回收器(26)，所述引导管(19)伸入所述第二壳体(43)内蒸汽发生器(17)的上方；在卸料状态下，所述开关阀(24)开启，水浴水(41)产生的蒸汽(38)和高温烟气(37)经引导管(19)和开关阀(24)输入间壁式热回收器(26)，进行回收；在非卸料状态下，所述开关阀(24)关闭。

2.根据权利要求1所述的排渣系统，其特征在于，所述引导管(19)沿周向设有多个引导口；所述引导管(19)为多个或者所述引导管(19)位于第二壳体(43)内的部分为环形管。

3.根据权利要求1所述的排渣系统，其特征在于，所述间壁式热回收器(26)为间壁式换热器；所述间壁式换热器适于输入低温工作介质(27)，所述低温工作介质(27)与蒸汽(38)和高温烟气(37)换热后，所述低温工作介质(27)变为高温工作介质(30)，所述间壁式换热器输出高温工作介质(30)为后续用户使用；所述蒸汽(38)冷凝为冷凝水(28)，所述冷凝水(28)通过进水口(15)输送至第二壳体(43)内；所述高温烟气(37)降温为低温烟气(29)后，排出间壁式换热器。

4.根据权利要求1－3任一项所述的排渣系统，其特征在于，在所述第一壳体(1)的内壁镶嵌有异型砖(4)，第一壳体(1)内的异型砖(4)构成上大下小的阶梯锥体结构；在所述第一壳体(1)的外壁与异型砖(4)之间设有热回收器(3)；所述热回收器(3)适于回收无机残渣(31)携带的热量。

5.根据权利要求4所述的排渣系统，其特征在于，在所述热回收器(3)与第一壳体(1)的外壁之间填充有隔热材料(2)。

6.根据权利要求1－3任一项所述的排渣系统，其特征在于，所述熔渣器(23)包括：

多个火嘴，沿所述卸料器(5)下端的外圆周布置；多个火嘴的出口采用水平或向下倾斜设置；所述火嘴通过位于第二壳体(43)内的预热器(11)与延伸至第二壳体(43)外的燃料进管(12)连接，所述燃料进管(12)适于引入燃料(36)；所述火嘴还与延伸至第二壳体(43)外的引入管(21)连接，所述引入管(21)适于引入助燃物(42)；所述燃料(36)与助燃物(42)在所述火嘴中进行预混，形成预混燃料；多个火嘴出口的中心线交叉于一个球形截面内；所述燃料(36)为气体燃料、液体燃料或气液混合燃料；

点火装置(9)，设置于第二壳体(43)上，所述点火装置(9)出口的中心线与所述球形截面相交；所述点火装置(9)适于引入点火燃料(35)，并点燃点火燃料(35)，进而通过点燃的点火燃料(35)引燃火嘴出口处的预混燃料。

7.根据权利要求6所述的排渣系统，其特征在于，所述预热器(11)采用环绕所述第二壳体(43)的绕管式结构；在所述预热器(11)与第二壳体(43)之间、预热器(11)与隔板(6)之间、以及熔渣器(23)与隔板(6)之间均填充有抗水隔热材料(10)。

8.根据权利要求6所述的排渣系统，其特征在于，在所述卸料器(5)内设有冷却流道；所述冷却流道与第一管路(7)连通；所述第一管路(7)延伸至第二壳体(43)外；在所述第一管路(7)内流动有热载体(34)；所述热载体(34)为液化气体或液体；当所述燃料(36)为液体燃料时，所述液体为液体燃料。

9.根据权利要求1－3任一项所述的排渣系统，其特征在于，在所述开闭阀(14)的阀芯上设有多个液位平衡孔。

10.根据权利要求6所述的排渣系统，其特征在于，还包括：

助燃剂分布器(20)，设置于所述第二壳体(43)内蒸汽发生器(17)的上方；所述助燃剂分布器(20)为圆环形或正多边形的管状结构；在所述管状结构的内侧和底部均设有开孔；所述助燃剂分布器(20)与延伸至第二壳体(43)外部的第二管路(8)连接；所述第二管路(8)适于引入助燃剂(33)；

内侧开孔适于引出射流的助燃剂(33)，以防止无机残渣(31)飞溅，使得无机残渣(31)落入蒸汽发生器(17)和使得火嘴的火焰朝向中心，以防止火嘴烧损或堵塞；

底部开孔适于引出射流的助燃剂(33)，以置换水浴液面(39)上方的气相。