CN208980671U - 高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其中，包括：螺旋输送筒体安装在前端耐压壳体与后端耐压壳体之间；所述前端耐压壳体内安装有旋转接头，所述后端耐压壳体内安装有驱动装置；一螺旋旋转转轴两端部可转动的穿过所述螺旋输送筒体，分别与所述旋转接头、所述驱动装置连接；所述前端耐压壳体、所述后端耐压壳体均设有惰性气体入口、惰性气体出口。通过调整前端耐压壳体、后端耐压壳体内的密封压，使得压差可控，实现了密封面两侧压差值的精确控制，且不随渣侧操作压力变化而变化，有效解决了高温高压工况下螺旋冷渣机密封因两侧压差较高而出现的易损坏问题，且进一步减少了磨损、避免了易燃气体的外漏。

Description

高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机

技术领域

本实用新型涉及一种冷渣机，尤其涉及一种高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机。

背景技术

目前，成熟有工业化应用的煤气化技术主要有固定床煤气化技术、流化床煤气化技术和气流床煤气化技术，其中，流化床煤气化技术以其处理量大、气化强度大、炉内传热传质好、适用煤种广、环境污染小的优点受到广泛关注。在流化床加压煤气化装置中，如何实现高温高压固体灰渣的顺利排放和冷却，是该技术中的重要环节和关键技术。

要保证在高温、高压下流化床气化炉固态排渣运行的连续性和稳定性，该排渣设备需满足以下几方面要求：(1)该排渣设备的运行压力需与气化炉的气化压力相对应，压力最高可达约4.0MPa，炉渣温度达800℃；(2)为保持灰渣活性，有利于水泥及其他材料的合成及减少水污染，要求采用干法排渣；(3)由于是工业性装置，要求可靠性较高；(4)为使气化炉操作工况稳定，不受灰渣堆积或间歇排出影响，要求实施连续排渣；(5)为适应气化炉不同煤种含灰量变化需要，要求气化炉排渣流率可控。

目前传统的常压或低压流化床气化炉均采用以水为冷却介质、以电机为驱动马达的螺旋冷渣机排渣，实际生产中，将这种螺旋冷渣机应用在加压流化床粉煤气化炉的排渣工艺中，运行状况较差，主要表现为：(1)螺旋密封易损坏，密封可靠性差； (2)螺旋叶片出现卡死后无法在线处理，易导致气化装置整体停车；(3)螺旋密封部件失效后易导致加压气化系统内易燃气体外漏，存在人员职业安全卫生伤害及工艺装置发生火灾爆炸等严重安全隐患。

综上所述，高温高压流化床气化工艺技术发展依然受传统冷渣机密封部件失效等排渣设备的局限，有必要开发一种高温高压流化床气化炉专用螺旋冷渣机，解决高温高压工况下的排渣设备问题，提高排渣系统运行的安全性和可靠性。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其中，包括：螺旋输送筒体安装在前端耐压壳体与后端耐压壳体之间；所述前端耐压壳体内安装有旋转接头，所述后端耐压壳体内安装有驱动装置；一螺旋旋转转轴两端部可转动的穿过所述螺旋输送筒体，分别与所述旋转接头、所述驱动装置连接；所述前端耐压壳体、所述后端耐压壳体均设有惰性气体入口、惰性气体出口。

优选的，所述螺旋输送筒体靠近所述前端耐压壳体、所述后端耐压壳体的部分均设有隔热密封部件。

优选的，所述前端耐压壳体内安装有前端轴承，所述后端耐压壳体内安装有后端轴承，所述螺旋旋转轴中部安装有螺旋输送叶片；所述螺旋旋转轴两端部分别通过所述前端轴承、所述后端轴承可转动的安装在所述前端耐压壳体与所述后端耐压壳体内。

优选的，所述驱动装置包括：液压驱动马达、减速机；所述液压驱动马达、所述减速机同轴固定在所述后端轴承的外沿，所述减速机连接在所述液压驱动马达的输出端与所述螺旋旋转轴之间；还包括一液压泵站系统，所述液压泵站系统连接所述液压驱动马达对所述液压驱动马达进行控制。

优选的，所述惰性气体入口均安装有进气调节阀；所述前端耐压壳体、所述后端耐压壳体内均设有压力监测仪器，还包括一控制器，所述控制器与所述压力检测仪器、所述进气调节阀连接。

优选的，所述惰性气体出口均安装有出气调节阀；所述前端耐压壳体、所述后端耐压壳体内均设有温度检测仪器，所述控制器与所述温度检测仪器、所述出气调节阀连接。

优选的，所述惰性气体入口上还安装有流量监测仪器，所述流量监测仪器与所述控制器连接。

优选的，所述螺旋旋转轴、所述螺旋输送筒体均为夹套冷却结构，所述旋转接头、所述螺旋输送筒体上均设有冷却水进口、冷却水出口。

优选的，所述旋转输送筒体上设有一渣进料口、一渣出料口。

优选的，还包括多个安装支座，多个安装支座分别安装在所述螺旋输送筒体、所述前端耐压壳体、所述后端耐压壳体外侧壁上。

本实用新型的上述技术方案相较于现有技术有效解决了现有技术中在高压下稳定性、安全性较差的问题，在螺旋输送筒体两侧安装前端耐压壳体、后端耐压壳体，前端耐压壳体、后端耐压壳体与螺旋输送筒体之间具有良好的密封，且前端耐压壳体、后端耐压壳体均设有惰性气体入口、惰性气体出口，使得本实用新型具有以下优点：

1、螺旋输送筒体与前端耐压壳体、后端耐压壳体内的密封压差小，且稳定可控，在高温高压苛刻工况下，密封可靠性大幅提高。将螺旋输送筒体两侧压差由常规的渣侧压力与大气侧大气压之间的差值，调整为渣侧操作压力与耐压壳体内惰性气体充气压力间的差值，实现了螺旋输送筒体的密封面两侧压差值的精确控制，且不随渣侧操作压力变化而变化，有效解决了高温高压工况下螺旋冷渣机密封因两侧压差较高而出现的易损坏问题。

2、由于螺旋输送筒体的两侧压差稳定可控，且可精确控制前端耐压壳体、后端耐压壳体内惰性气体压力稍大于螺旋输送筒体内的渣侧压力，因此即便长期运行后螺旋输送筒体与前端耐压壳体、后端耐压壳体之间的螺旋密封面出现磨损，渣侧内的易燃气体及固体渣颗粒也会因耐压壳体侧压力大于渣侧压力，不易进入密封面内，避免了螺旋密封面微漏后的进一步磨损。

3、由于螺旋密封面两侧压差稳定可控，且可精确控制螺旋两端耐压壳体内惰性气体压力稍大于渣侧压力，因此即便长期运行后螺旋密封面出现磨损，渣侧内的易燃气体也不存在外漏问题，杜绝了人员职业安全卫生伤害及工艺装置发生火灾爆炸等严重安全隐患。

4、由于螺旋密封面两侧压差稳定可控，且可精确控制螺旋两端耐压壳体内惰性气体压力稍大于渣侧压力，因此一旦长期运行后螺旋密封面出现磨损，密封面磨损情况可通过设置在惰性气体入口管道上的流量测量值即时精确判断并加以处理，避免了传统螺旋设备密封面出现严重损坏后仍带故障运行的状况。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图所示，图1是本实用新型的结构示意图，请参见图1，一种高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其中，包括：螺旋输送筒体4安装在前端耐压壳体1与后端耐压壳体12之间；前端耐压壳体1内安装有旋转接头2，后端耐压壳体12内安装有驱动装置；一螺旋旋转轴5两端部可转动的穿过螺旋输送筒体4，分别与旋转接头2、驱动装置连接；前端耐压壳体1、后端耐压壳体12均设有惰性气体入口17、惰性气体出口18。

具体的，惰性气体采用氮气、二氧化碳中的一种或两种，或根据项目实际要求确定。

进一步的，螺旋输送筒体4靠近前端耐压壳体1、后端耐压壳体12的部分均设有隔热密封部件8。

进一步的，前端壳体前端耐压壳体1内安装有前端轴承前端轴承3，后端壳体后端耐压壳体12内安装有后端轴承9，螺旋旋转轴5中部安装有螺旋输送叶片螺旋输送叶片6；螺旋旋转轴5两端部分别通过前端轴承前端轴承3、后端轴承9可转动的安装在前端耐压壳体前端耐压壳体1与后端耐压壳体12内。

进一步的，驱动装置包括：液压驱动马达11、减速机10；液压驱动马达11、减速机10同轴固定在后端轴承9的外沿，减速机10连接在液压驱动马达11的输出端与螺旋旋转轴5之间；还包括一液压泵站系统，液压泵站系统连接液压驱动马达11 对液压驱动马达11进行控制。

本实用新型选用液压马达驱动方式，具有以下优点：

1、能轻易实现正反转功能，一旦螺旋叶片出现卡死故障，可及时将螺旋反转运行，对螺旋内渣料进行反向松动，有效避免了因螺旋冷渣机叶片卡死所造成的气化装置停车。

2、可通过不同液压系统及液压元件的合理配置，能够实现平滑无级调速，调速范围较大，且具有良好的低速稳定工作性能，当气化炉气化煤种或运行负荷变动时，相应排渣控制量也大幅调整或波动时，均能较好匹配，维持气化炉床层稳定。

3、一旦螺旋冷渣机出现过载荷工况，与常规的采用电动机驱动方式相比，液压马达驱动在过载状态下很容易恢复，不会对设备造成破坏。

实施例一

本实施例的高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其中的动力驱动装置由液压驱动马达11和减速机10组成，液压驱动马达11与减速机10联接，减速机10通过花键轴与螺旋旋转轴5联接，液压驱动马达11和减速机10支撑于后端轴承9上，液压驱动马达11、减速机10及后端轴承9设置于后端耐压壳体12内，液压驱动马达11 由另外配套的液压泵站系统实现驱动控制，液压驱动马达11采用定量马达，液压泵站系统采用变量泵或比例阀控制。

实施例二

本实施例的高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其中的动力驱动装置由液压驱动马达11和减速机10组成，液压驱动马达11与减速机10联接，减速机10通过花键轴与螺旋旋转轴5联接，液压驱动马达11和减速机10支撑于后端轴承9上，液压驱动马达11、减速机10及后端轴承9设置于后端耐压壳体12内，液压驱动马达11 由另外配套的液压泵站系统实现驱动控制，液压驱动马达11采用双排量马达，液压泵站系统采用变量泵或比例阀控制。

实施例三

本实施例的高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其中的动力驱动装置由液压驱动马达11和减速机10组成，液压驱动马达11与减速机10联接，减速机10通过花键轴与螺旋旋转轴5联接，液压驱动马达11和减速机10支撑于后端轴承9上，液压驱动马达11、减速机10及后端轴承9设置于后端耐压壳体12内，液压驱动马达11 由另外配套的液压泵站系统实现驱动控制，液压驱动马达11采用无级变量马达，可通过马达变量实现无级调速。

实施例四

在上述任一实施例的基础上，前端耐压壳体1及后端耐压壳体12内设置有冷却盘管，用于对耐压壳体内部环境进一步冷却降温。

进一步的，惰性气体入口17均安装有进气调节阀；前端耐压壳体1、后端耐压壳体12内均设有压力监测仪器，还包括一控制器，控制器与压力检测仪器、进气调节阀连接。压力检测仪器与控制器通讯连接，控制器根据压力检测仪器传递的压力信号控制惰性气体入口17连接管道上设置的调节阀。

进一步的，惰性气体出口18均安装有出气调节阀；前端耐压壳体1、后端耐压壳体12内均设有温度检测仪器，控制器与温度检测仪器、出气调节阀连接。温度检测仪器与控制器通讯连接，控制器根据温度检测仪器传递的温度信号控制惰性气体出口18连接管道上设置的调节阀；

进一步的，惰性气体入口17上还安装有流量监测仪器，流量监测仪器与控制器连接。流量检测仪器传递的流量信号通过通讯连接传递至控制器。

进一步的，螺旋旋转轴5、螺旋输送筒体4均为夹套冷却结构，旋转接头2、螺旋输送筒体4上均设有冷却水进口13、冷却水出口14。

进一步的，旋转输送筒体上设有一渣进料口7、一渣出料口15。

进一步的，还包括多个安装支座16，多个安装支座16分别安装在螺旋输送筒体 4、前端耐压壳体1、后端耐压壳体12外侧壁上。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其特征在于，包括：螺旋输送筒体安装在前端耐压壳体与后端耐压壳体之间；所述前端耐压壳体内安装有旋转接头，所述后端耐压壳体内安装有驱动装置；一螺旋旋转轴两端部可转动的穿过所述螺旋输送筒体，分别与所述旋转接头、所述驱动装置连接；所述前端耐压壳体、所述后端耐压壳体均设有惰性气体入口、惰性气体出口。

2.如权利要求1所述的高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其特征在于，所述螺旋输送筒体靠近所述前端耐压壳体、所述后端耐压壳体的部分均设有隔热密封部件。

3.如权利要求1所述的高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其特征在于，所述前端耐压壳体内安装有前端轴承，所述后端耐压壳体内安装有后端轴承，所述螺旋旋转轴中部安装有螺旋输送叶片；所述螺旋旋转轴两端部分别通过所述前端轴承、所述后端轴承可转动的安装在所述前端耐压壳体与所述后端耐压壳体内。

4.如权利要求3所述的高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其特征在于，所述驱动装置包括：液压驱动马达、减速机；所述液压驱动马达、所述减速机同轴固定在所述后端轴承的外沿，所述减速机连接在所述液压驱动马达的输出端与所述螺旋旋转轴之间；还包括一液压泵站系统，所述液压泵站系统连接所述液压驱动马达对所述液压驱动马达进行控制。

5.如权利要求1所述的高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其特征在于，所述惰性气体入口均安装有进气调节阀；所述前端耐压壳体、所述后端耐压壳体内均设有压力检测仪器，还包括一控制器，所述控制器与所述压力检测仪器、所述进气调节阀连接。

6.如权利要求5所述的高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其特征在于，所述惰性气体出口均安装有出气调节阀；所述前端耐压壳体、所述后端耐压壳体内均设有温度检测仪器，所述控制器与所述温度检测仪器、所述出气调节阀连接。

7.如权利要求5所述的高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其特征在于，所述惰性气体入口上还安装有流量监测仪器，所述流量监测仪器与所述控制器连接。

8.如权利要求1所述的高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其特征在于，所述螺旋旋转轴、所述螺旋输送筒体均为夹套冷却结构，所述旋转接头、所述螺旋输送筒体上均设有冷却水进口、冷却水出口。

9.如权利要求1所述的高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其特征在于，所述螺旋输送筒体上设有一渣进料口、一渣出料口。

10.如权利要求1所述的高温高压流化床气化炉用螺旋冷渣机，其特征在于，还包括多个安装支座，多个安装支座分别安装在所述螺旋输送筒体、所述前端耐压壳体、所述后端耐压壳体外侧壁上。