CN215712832U - 气化炉排渣装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种气化炉排渣装置。本公开提供的气化炉排渣装置包括：激冷室、渣锁和捞渣机；所述激冷室用于接收气化炉排出的灰渣，并将所述灰渣的温度降至预设值；所述渣锁设有泄压口和补水口，所述渣锁的进料口与所述激冷室的排渣口连通，且所述渣锁与所述激冷室之间设有上游盘阀；所述捞渣机的进料口与所述渣锁的排渣口连通，且所述捞渣机与所述渣锁之间设有下游盘阀；其中，所述激冷室开设有第一溢流口，所述渣锁开设有第二溢流口，所述第一溢流口和所述第二溢流口分别与所述捞渣机通过管线连通，可实现灰渣的稳定可控外排。

Description

气化炉排渣装置

技术领域

本公开涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种气化炉排渣装置。

背景技术

煤气化技术是实现煤炭清洁高效利用的一种重要方式。加压流化床气化炉因床层温度均匀、气固接触充分、反应条件宽松，广泛应用于粉煤气化工艺。

传统的流化床气化炉采用气控排渣调控下渣量，存在排渣量不稳定、不可控，气化炉的稳定运行性差的问题。即通过在排渣管线中通入一定量气体，通过调节该气量大小控制排渣量，但该种气控排渣的方式受制因素较多，如气化炉工况波动、床层变化、排渣管线连通上下游压力波动、灰渣温度等，当下游压力低时，通入的排渣调控气可能下行，无法有效托住下落灰渣，导致排渣量增大。

气控排渣管线下落的灰渣进入排渣系统进行降温降压处理，之后外排。因此，开发稳定的排渣系统对流化床气化炉的稳定运行非常必要。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种气化炉排渣装置。

本公开提供的气化炉排渣装置，包括：激冷室、渣锁和捞渣机；

所述激冷室用于接收气化炉排出的灰渣，并将所述灰渣的温度降至预设值；

所述渣锁设有泄压口和补水口，所述渣锁的进料口与所述激冷室的排渣口连通，且所述渣锁与所述激冷室之间设有上游盘阀；

所述捞渣机的进料口与所述渣锁的排渣口连通，且所述捞渣机与所述渣锁之间设有下游盘阀；

其中，所述激冷室开设有第一溢流口，所述渣锁开设有第二溢流口，所述第一溢流口和所述第二溢流口分别与所述捞渣机通过管线连通。

进一步的，所述激冷室包括上下设置的第一筒体和第一锥体，所述第一溢流口位于所述第一锥体，所述第一锥体的锥角θ满足：30°≤θ≤60°。

进一步的，所述渣锁包括上下设置的第二筒体和第二锥体，所述第二溢流口位于所述第二筒体，所述第二锥体的锥角α满足：30°≤α≤60°。

进一步的，所述气化炉的排渣口与所述激冷室的进料口连通；

所述第一筒体的顶部设有热蒸汽入炉管线，所述热蒸汽入炉管线与所述气化炉底部的热蒸汽进入口连通。

进一步的，所述热蒸汽入炉管线包括竖直管段和水平管段，所述水平管段与所述热蒸汽进入口连通；

所述水平管段远离所述热蒸汽进入口的一端设有保护气进口，所述竖直管段靠近所述水平管段的一端设有切断阀门。

进一步的，气化炉排渣装置还包括下渣筒，分别与所述气化炉和所述激冷室连通；

其中，所述气化炉内设有锥形分布板，所述下渣筒的顶部贯穿所述气化炉的底部与所述锥形分布板的底部连通，所述下渣筒的底部设有控渣翻板阀。

进一步的，所述激冷室设有多个雾化喷嘴组，所述雾化喷嘴组位于所述第一筒体靠近所述第一锥体的端部，所述下渣筒延伸至所述雾化喷嘴组，多个所述雾化喷嘴组沿所述第一筒体的周向排布。

进一步的，与所述第二溢流口连接的所述管线上设有减压角阀，所述减压角阀用于对溢流出渣锁的液体进行减压处理后送入捞渣机。

进一步的，所述捞渣机包括灰渣出口和渣浆出口。

进一步的，气化炉排渣装置还包括搅拌缓存罐和与所述搅拌缓存罐连接的渣浆泵；

其中，所述搅拌缓存罐与所述渣浆出口连通。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的气化炉排渣装置包括：激冷室、渣锁和捞渣机；激冷室用于接收气化炉排出的灰渣，并将灰渣的温度降至预设值；渣锁设有泄压口和补水口，渣锁的进料口与激冷室的排渣口连通，且渣锁与激冷室之间设有上游盘阀；捞渣机的进料口与渣锁的排渣口连通，且捞渣机与渣锁之间设有下游盘阀；其中，激冷室开设有第一溢流口，渣锁开设有第二溢流口，第一溢流口和第二溢流口分别与捞渣机通过管线连通。

正常状态下，上游盘阀常开，高温高压灰渣与冷却水接触后，形成渣浆，直接下落至下游渣锁中。渣锁中充满水，上游渣浆不断落入渣锁中，多余的液体通过第二溢流口排入捞渣机中，可实现灰渣的稳定可控外排。

激冷室中通过不断补充冷却水，对高温灰渣进行降温。当激冷室或渣锁中测温系统检测水温较高时，需对渣锁中的渣浆进行排渣操作。关闭上游盘阀。对渣锁进行泄压处理，具体通过渣锁上设置的泄压口进行，泄压口排出的渣水直接送入捞渣机。泄压后，开启渣锁下部的下游盘阀，将渣锁中的渣水排至捞渣机中，可实现灰渣的稳定可控外排。

激冷室和渣锁断开的过程中，激冷室对渣浆进行临时缓存，渣浆存储于激冷室底部，液位通过激冷室底部设置的第一溢流口控制，溢流出激冷室的液体送入捞渣机，可实现灰渣的稳定可控外排。

渣锁排空后，关闭下游盘阀，通过渣锁上设置的补水口对其进行补水，补满后，开启上游盘阀，将激冷室存贮的渣浆排入渣锁中，可实现灰渣的稳定可控外排。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述气化炉排渣装置的结构示意图。

附图标记：1、气化炉；10、热蒸汽入炉管线；11、锥形分布板； 13、下渣筒；14、中心射流管；15、热蒸汽入口管线保护气进口；2、激冷室；22、第一锥体；24、控渣翻板阀；25、雾化喷嘴组；26、第一溢流口；3、上游盘阀；4、渣锁；41、第二溢流口；42、泄压口； 43、补水口；44、减压角阀；5、下游盘阀；6、捞渣机；61、灰渣出口；62、渣浆出口；7、搅拌缓存罐；8、渣浆泵。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本公开实施例提供的气化炉排渣装置包括：激冷室2、渣锁4和捞渣机6；激冷室2用于接收气化炉1排出的灰渣，并将灰渣的温度降至预设值；渣锁4设有泄压口42和补水口43，渣锁4的进料口与激冷室2的排渣口连通，且渣锁4与激冷室2之间设有上游盘阀3；捞渣机6的进料口与渣锁4的排渣口连通，且捞渣机6与渣锁4之间设有下游盘阀5；其中，激冷室2开设有第一溢流口26，渣锁4开设有第二溢流口41，第一溢流口26和第二溢流口41分别与捞渣机6通过管线连通。

正常状态下，上游盘阀3常开，高温高压灰渣与冷却水接触后，形成渣浆，直接下落至下游渣锁4中。渣锁4中充满水，上游渣浆不断落入渣锁4中，多余的液体通过第二溢流口41排入捞渣机6中，可实现灰渣的稳定可控外排。

激冷室2中通过不断补充冷却水，对高温灰渣进行降温。当激冷室 2或渣锁4中测温系统检测水温较高时，需对渣锁4中的渣浆进行排渣操作。关闭上游盘阀3。对渣锁4进行泄压处理，具体通过渣锁4上设置的泄压口42进行，泄压口42排出的渣水直接送入捞渣机6。泄压后，开启渣锁4下部的下游盘阀5，将渣锁4中的渣水排至捞渣机6中，可实现灰渣的稳定可控外排。

激冷室2和渣锁4断开的过程中，激冷室2对渣浆进行临时缓存，渣浆存储于激冷室2底部，液位通过激冷室2底部设置的第一溢流口26控制，溢流出激冷室2的液体送入捞渣机6，可实现灰渣的稳定可控外排。

渣锁4排空后，关闭下游盘阀5，通过渣锁4上设置的补水口43对其进行补水，补满后，开启上游盘阀3，将激冷室2存贮的渣浆排入渣锁4 中，可实现灰渣的稳定可控外排。

需要说明的是，上游盘阀3、下游盘阀5可以通过控制系统控制。控制系统的控制方式为仪表控制或计算机及PLC控制，还可以根据需要人工给定翻板阀门的开度大小实现人工控制。

在一些具体的实施方式中，激冷室2为上部圆柱下部圆锥形结构，外壁为金属壁面，内衬为耐火浇注料。即激冷室2包括上下设置的第一筒体和第一锥体22，第一溢流口26位于第一锥体22，渣浆缓存区位于第一锥体22，第一锥体22的锥角θ满足：30°≤θ≤60°，可以保持圆锥形降温灰渣存储区储渣量为气化炉1每小时排渣量的0.5-1.5 倍，以便于灰渣的充分存储降温。

在一些具体的实施方式中，渣锁4包括上下设置的第二筒体和第二锥体，第二溢流口41位于第二筒体，第二锥体的锥角α满足：30°≤α≤60°。渣锁4为上部圆柱形的第二筒体，下部圆锥形的第二锥体，金属结构，渣锁4中充满水，上游渣浆不断落入渣锁4中，多余的液体通过第二溢流口41排入捞渣机6中，该溢流系统上可以设置减压角阀44，对溢流出渣锁4的液体进行减压处理后送入捞渣机6。

在一些具体的实施方式中，气化炉1的排渣口与激冷室2的进料口连通，第一筒体的顶部设有热蒸汽入炉管线10，热蒸汽入炉管线10 与气化炉1底部的热蒸汽进入口连通。激冷室2顶部的热蒸汽出口通过热蒸汽入炉管线10直接与气化炉1底部侧壁上的热蒸汽进入口连通，将下部富产的蒸汽作为气化剂即补充流化介质通入气化炉1中参与煤气化反应。

可选的，热蒸汽入炉管线10包括竖直管段和水平管段，水平管段与热蒸汽进入口连通；水平管段远离热蒸汽进入口的一端设有保护气进口16，竖直管段靠近水平管段的一端设有切断阀门。当无需进行热蒸汽入炉操作时，关闭切断阀门，向水平管段通入保护气，保护气可以是二氧化碳或蒸汽等，避免气化炉1内的物料反串进入热蒸汽入炉管线10造成管线堵塞，有效支撑了气化炉1的长周期稳定运行，提高了系统性能。

在一些具体的实施方式中，气化炉排渣装置还包括下渣筒13，分别与气化炉1和激冷室2连通；其中，气化炉1内设有锥形分布板11，下渣筒13的顶部贯穿气化炉1的底部与锥形分布板11的底部连通，下渣筒13的底部设有控渣翻板阀24，控渣翻板阀24可以有效托住下落灰渣，当下游压力低时，不会导致排渣量增大，控渣翻板阀24还可以使气化炉1内床层高度可控。通过控制控渣翻板阀24开度、调控气化炉1排渣量，可以减少下部激冷室2料位过高，堆积至下渣筒13底部，造成无稀相区存在、灰渣下落不畅、雾化喷入的冷却水与灰渣接触不均匀、换热效果变差或出现局部冷凝、灰渣变湿、无法下排等问题发生的可能性。本公开实施例提供的气化炉排渣装置排渣量稳定可控，有效支撑了气化炉1的长周期稳定运行，提高了系统性能。

控渣翻板阀24可以包括：阀板、连通轴、执行机构、冷却密封结构等，阀板中心穿设连通轴，通过两侧的联动结构安装于下渣筒13的侧壁，连通轴通过冷却密封结构穿过激冷室2外壁与外设的执行结构相连，执行结构可以为控制器。

可选的，控渣翻板阀24的阀板在下渣筒13内，与下渣筒13截面的形状相同，阀板通过连通轴与电动执行机构相连接，电动执行机构与控制系统相连接，通过控制器控制电动执行机构来调节控渣翻板阀 24的开度。电动执行机构的驱动方式为旋转式驱动或直线运动式驱动。例如可以通过减速机与连通轴连接，来调节阀板的开度。控制系统的控制方式为仪表控制或计算机及PLC控制，还可以根据需要人工给定翻板阀门的开度大小实现人工控制。

可选的，控渣翻板阀24可以为电动、气动及电液动翻板阀。

气化炉1下壳体、锥形分布板11及下渣筒13可以构成气室，气室通过锥形分布板11上的流化孔与气化炉1密相区相通，气室与气化炉1密相区维持一定压差，通过锥形分布板11上的流化孔进入密相段，可以降低锥形分布板11的温度保护锥形分布板11。下渣筒13位于气化炉1中心、锥形分布板11的下部，在下渣筒13底部设有气源进口，起到分级排渣、冷却灰渣的作用。

下渣筒13中下部侧壁开设有进气孔，连接中心射流管14进气管线水平段，下渣筒13的中心设置有中心射流管14，中心射流管14延伸至锥形分布板11的底部，用于向气化炉1中输送高速射流气、提高气化炉1内气固接触换热效率，强化床层湍动程度。

热蒸汽进入口的开口位置保持下渣筒13翻板阀位置至热蒸汽进入口高度，使固相床料形成的床层压差高于热蒸汽通过热蒸汽入炉管线 10形成的管道压差10-30KPa即可。

在一些具体的实施方式中，激冷室2设有多个雾化喷嘴组25，雾化喷嘴组25包括多个喷嘴，雾化喷嘴组25位于第一筒体靠近第一锥体22的端部，下渣筒13延伸至雾化喷嘴组25，多个雾化喷嘴组25 沿第一筒体的周向排布。

雾化喷嘴组25用于向激冷室2中喷射高压雾化状冷却水，喷射压力为激冷室2内部压力的2-3倍，保证雾化均匀。雾化喷嘴组25的安装及喷射角度，保证喷射进入的雾化冷却水直接与下渣筒13下落口稀相下落的高温灰渣接触、换热，雾化喷嘴组25可为周向设置的一圈或多圈，冷却水的喷洒量较大，保持下落高温灰渣与水充分接触、互溶，形成渣浆。冷却换热过程中会形成一定量蒸汽，上行经激冷室2顶部的热蒸汽出口排出。

在一些具体的实施方式中，与第一溢流口26连接的管线上设有减压角阀44，减压角阀44用于对溢流出激冷室2的液体进行减压处理后送入捞渣机6，与第二溢流口41连接的管线上设有减压角阀44，减压角阀44用于对溢流出渣锁4的液体进行减压处理后送入捞渣机6。

在一些具体的实施方式中，捞渣机6包括灰渣出口61和渣浆出口 62。捞渣机6由驱动器机构、传动系统、固定不动栅条、往复式挪动栅条、电气控制系统等组成。渣浆落至捞渣机6内，通过传动的栅条将固体灰渣逐阶推至灰渣出口61，实现大颗粒灰渣和液体的分离。含细颗粒的液体即稀渣浆通过渣浆出口62送入搅拌缓存罐7，具体可设置两设备间的安装位差，保证渣浆在重力作用下流入搅拌缓存罐7中。

在一些具体的实施方式中，气化炉排渣装置还包括搅拌缓存罐7和与搅拌缓存罐7连接的渣浆泵8，搅拌缓存罐7与渣浆出口62连通。搅拌缓存罐7为圆柱形罐体，中心设置搅拌器，避免固液分层、底部渣浆浓度过高、无法输运。捞渣机6分离出的低浓度渣浆均进入搅拌缓存罐7 中，通过下游渣浆泵8将之送至渣浆后续处理系统进行过滤、提浓等处理。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的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公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，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)

1.一种气化炉排渣装置，其特征在于，包括：激冷室(2)、渣锁(4)和捞渣机(6)；

所述激冷室(2)用于接收气化炉(1)排出的灰渣，并将所述灰渣的温度降至预设值；

所述渣锁(4)设有泄压口(42)和补水口(43)，所述渣锁(4)的进料口与所述激冷室(2)的排渣口连通，且所述渣锁(4)与所述激冷室(2)之间设有上游盘阀(3)；

所述捞渣机(6)的进料口与所述渣锁(4)的排渣口连通，且所述捞渣机(6)与所述渣锁(4)之间设有下游盘阀(5)；

其中，所述激冷室(2)开设有第一溢流口(26)，所述渣锁(4)开设有第二溢流口(41)，所述第一溢流口(26)和所述第二溢流口(41)分别与所述捞渣机(6)通过管线连通。

2.根据权利要求1所述的气化炉排渣装置，其特征在于，所述激冷室(2)包括上下设置的第一筒体和第一锥体(22)，所述第一溢流口(26)位于所述第一锥体(22)，所述第一锥体(22)的锥角θ满足：30°≤θ≤60°。

3.根据权利要求1所述的气化炉排渣装置，其特征在于，所述渣锁(4)包括上下设置的第二筒体和第二锥体，所述第二溢流口(41)位于所述第二筒体，所述第二锥体的锥角α满足：30°≤α≤60°。

4.根据权利要求2所述的气化炉排渣装置，其特征在于，所述气化炉(1)的排渣口与所述激冷室(2)的进料口连通；

所述第一筒体的顶部设有热蒸汽入炉管线(10)，所述热蒸汽入炉管线(10)与所述气化炉(1)底部的热蒸汽进入口连通。

5.根据权利要求4所述的气化炉排渣装置，其特征在于，所述热蒸汽入炉管线(10)包括竖直管段和水平管段，所述水平管段与所述热蒸汽进入口连通；

所述水平管段远离所述热蒸汽进入口的一端设有保护气进口(16)，所述竖直管段靠近所述水平管段的一端设有切断阀门。

6.根据权利要求4所述的气化炉排渣装置，其特征在于，还包括下渣筒(13)，分别与所述气化炉(1)和所述激冷室(2)连通；

其中，所述气化炉(1)内设有锥形分布板(11)，所述下渣筒(13)的顶部贯穿所述气化炉(1)的底部与所述锥形分布板(11)的底部连通，所述下渣筒(13)的底部设有控渣翻板阀(24)。

7.根据权利要求6所述的气化炉排渣装置，其特征在于，所述激冷室(2)设有多个雾化喷嘴组(25)，所述雾化喷嘴组(25)位于所述第一筒体靠近所述第一锥体(22)的端部，所述下渣筒(13)延伸至所述雾化喷嘴组(25)，多个所述雾化喷嘴组(25)沿所述第一筒体的周向排布。

8.根据权利要求1所述的气化炉排渣装置，其特征在于，与所述第二溢流口(41)连接的所述管线上设有减压角阀(44)，所述减压角阀(44)用于对溢流出渣锁(4)的液体进行减压处理后送入捞渣机(6)。

9.根据权利要求1至8任一项所述的气化炉排渣装置，其特征在于，所述捞渣机(6)包括灰渣出口(61)和渣浆出口(62)。

10.根据权利要求9所述的气化炉排渣装置，其特征在于，还包括搅拌缓存罐(7)和与所述搅拌缓存罐(7)连接的渣浆泵(8)；

其中，所述搅拌缓存罐(7)与所述渣浆出口(62)连通。

Images