CN216427221U - 一种气化炉用一体式冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气化炉用一体式冷却装置，属于气化炉安全设备，本实用新型要解决的技术问题为如何确保降液管温度在可控范围内，能够有效防止降液管超温损坏等事故，技术方案为：其结构包括气化炉以及设置在气化炉上部的气化室渣口，气化炉内设置有降液管，气化室渣口位于降液管上端口处，降液管上部外侧处设置有水夹套，水夹套顶部设置有激冷环组件；激冷环组件包括依次设置的基座、水环管和半环管，基座设置在水夹套顶部且基座与水夹套连接处设置有激冷环环形进水口，水环管设置在降液管顶部且水环管上设置有径向布置的喷水孔；半环管与水环管组成激冷环出水通道，激冷环出水通道下端设置有激冷环出水口，激冷环出水口与降液管相连通。

Description

一种气化炉用一体式冷却装置

技术领域

本实用新型涉及气化炉安全设备，具体地说是一种气化炉用一体式冷却装置。

背景技术

在加压气化工艺中，气化炉上部的气化室是在高温高压下工作，除气化室直连废锅的流程外，离开气化室的高温粗合成气与灰渣，一般都是一起向下流过激冷环和降液管，降液管将高温合成气和灰渣引入至激冷室水浴中，使合成气冷却下来，合成气中的熔渣也随之降温而固化。高温合成气因温度太高，所以不能与降液管直接接触，激冷水起到保护降液管的作用，激冷环将激冷水均匀分布在降液管的内表面上,形成一层水膜,从而保护降液管免受高温而变形损坏。

降液管是气化炉的重要内件之一，影响降液管的因素有气化炉负荷、激冷水流量、激冷水分布均匀程度、降液管焊接质量和挂渣排渣等，比如气化负荷高、炉温高而激冷水量跟不上时，水膜就会减薄，特别降液管上部，因高温工艺气作用，没有足够的冷量保护，降液管就容易发生鼓包、变形、焊缝开裂、烧穿等问题，给生产造成较大波动，带来频繁检修问题，不仅影响企业效益，甚至威胁到安全生产，有些虽然采用了溢流水夹套辅助措施，但效果不佳。

故如何确保降液管温度在可控范围内，能够有效防止降液管超温损坏等事故是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的技术任务是提供一种气化炉用一体式冷却装置，来解决如何确保降液管温度在可控范围内，能够有效防止降液管超温损坏等事故的问题。

本实用新型的技术任务是按以下方式实现的，一种气化炉用一体式冷却装置，包括气化炉以及设置在气化炉上部的气化室渣口，气化炉内设置有降液管，气化室渣口位于降液管上端口处，降液管上部外侧处设置有水夹套，水夹套顶部设置有激冷环组件；

激冷环组件包括依次设置的基座、水环管和半环管，基座设置在水夹套顶部且基座与水夹套连接处设置有激冷环环形进水口，水环管设置在降液管顶部且水环管上设置有径向布置的喷水孔；半环管与水环管组成激冷环出水通道，激冷环出水通道下端设置有激冷环出水口，激冷环出水口与降液管相连通。

作为优选，所述激冷环出水口处圆周均布有若干钢球，钢球与半环管焊接连接，焊后打磨光滑，用于保持一定的水膜厚度，与降液管不焊接，用于保持激冷环出水口尺寸的稳定。

更优地，所述基座上设置有检修口，检修口的轴线与喷水孔的轴线位于同一条直线上，喷水孔的轴线与基座的径向线的夹角为20°，使喷出的水流沿降液管旋转下降；检修口外侧设置有螺塞，在停车检查清理时，拧开螺塞可检查激冷环内部情况，清理喷水孔。

作为优选，所述水夹套上部圆周均布有若干平衡管，平衡管一端与降液管相连通，平衡管的另一端与气化炉下部的激冷室的上部空间相连通，平衡管用于平衡降液管内外部压差，稳定激冷室液位。

更优地，所述水夹套下端设置有夹套进水结构，夹套进水结构包括气化炉进水口、夹套进水管和夹套进水口，夹套进水管一端贯穿气化炉外壁连通至气化炉进水口，夹套进水管另一端通过夹套进水口与水夹套相连通；

其中，夹套进水管处设置有多个弯头，用来消除热应力变形影响。

作为优选，所述降液管底部设置有若干均匀分布的导流管，导流管下端位于激冷室正常液位以下，导流管的底部与降液管的底部均为锯齿形结构，可进一步切割和分散合成气，增强降温效果，稳定激冷室液位。

更优地，所述降液管中部位置设置有降液管支撑架，降液管支撑架一端固定安装在降液管的外侧壁上，降液管支撑架另一端通过连接块固定安装在气化炉外壁内侧处。

作为优选，所述水夹套上方设置有锥段板，锥段板一端固定安装在气化炉外壁内侧处，锥段板另一端设置有中间隔板，中间隔板用于分割开气化炉的气化室和气化炉的激冷室，激冷环组件安装在中间隔板上。

更优地，水夹套中部位置设置有采用S31603材质制成的环形膨胀节，用来消除热应力变形影响。

更优地，所述水夹套采用S31603材质制成的水夹套；降液管采用NO8825 奥氏体镍铁铬合金制成的降液管，降液管可在不超550℃的高温环境下使用，机械性能都很好；激冷环组件采用NO8825奥氏体镍铁铬合金制成的激冷环组件；降液管支撑架采用S31603制成的架体。

本实用新型的气化炉用一体式冷却装置具有以下优点：

(一)本实用新型能够实现降液管内外双保护，正常通过内侧激冷水保护，当内侧激冷水偏流时，外侧水夹套也有足够的冷量对降液管降温，确保降液管温度在可控范围内，有效防止降液管超温损坏等事故的发生；

(二)本实用新型的水夹套的上部直连激冷环组件，使水夹套出水口成为激冷环组件的激冷环环形进水口，这样就改变了常规激冷环多根进水管的结构，整个环形结构全部为激冷环环形进水口，激冷环组件进水更加均匀，有助于激冷水的分布；

(三)激冷水先经过水夹套再进入激冷环组件，经过水夹套的激冷水的水量大，这样就克服了上部溢流式水夹套流量小的缺点，并且全包围式的夹套结构对降液管上部实现了无间断的全保护。

故本实用新型具有设计合理、结构简单、易于加工、体积小、使用方便、一物多用等特点，因而，具有很好的推广使用价值。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

附图1为气化炉用一体式冷却装置的结构示意图；

附图2为激冷环组件的安装示意图；

附图3为激冷环水环管的示意图；

附图4为夹套进水管布置示意图。

图中：1、气化炉，2、气化室渣口，3、降液管，4、水夹套，5、基座，6、水环管，7、半环管，8、激冷环环形进水口，9、喷水孔，10、激冷环出水通道， 11、激冷环组件，12、激冷环出水口，13、钢球，14、检修口，15、螺塞，16、平衡管，17、气化炉进水口，18、夹套进水管，19、夹套进水口，20、导流管， 21、降液管支撑架，22、连接块，23、锥段板，24、中间隔板，25、环形膨胀节，26、激冷室，27、气化室。

具体实施方式

参照说明书附图和具体实施例对本实用新型的一种气化炉用一体式冷却装置作以下详细地说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”“水平”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述。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，因此不能理解为本实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，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；可以是直接连接，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实用新型中的具体含义。

实施例：

如附图1所示，本实用新型的气化炉用一体式冷却装置，其结构包括气化炉1以及位于气化炉1上部的气化室渣口2，气化炉1内安装有降液管3，降液管3采用NO8825奥氏体镍铁铬合金，降液管3可在不超550℃的高温环境下使用，机械性能都很好；气化室渣口2位于降液管3上端口处，降液管3上部外侧处包裹有水夹套4，水夹套4采用S31603材质且水夹套4顶部安装有激冷环组件；激冷环组件采用NO8825奥氏体镍铁铬合金。如附图2和3所示，激冷环组件包括依次设置的基座5、水环管6和半环管7，基座5安装在水夹套4顶部且基座5与水夹套4连接处开设有激冷环环形进水口8，水环管6安装在降液管3顶部且水环管6上开设有径向布置的喷水孔9，喷水孔9直径为

基座5上开设有检修口14，检修口14的直径

喷水孔9与检修口14一一对应设置，检修口14的轴线与喷水孔9的轴线位于同一条直线上，喷水孔9的轴线与基座5的径向线的夹角为20°，使喷出的水流沿降液管3旋转下降；检修口14外侧安装有螺塞15，在停车检查清理时，拧开螺塞15可检查激冷环内部情况，清理喷水孔9。半环管7与水环管6组成激冷环出水通道10，激冷环出水通道10下端开设有激冷环出水口12，激冷环出水口12与降液管3相连通。激冷环出水口12处圆周均布有四个直径为

的NO8825材质的钢球13，钢球13与半环管7焊接连接，焊后打磨光滑，用于保持一定的水膜厚度，与降液管3不焊接，用于保持激冷环出水口12尺寸的稳定。

本实施例中的水夹套4上部圆周均布有四个直径为

平衡管16，平衡管 16一端与降液管3相连通，平衡管16的另一端与气化炉1下部的激冷室26的上部空间相连通，平衡管16用于平衡降液管3内外部压差，稳定激冷室26液位。

本实施例中的水夹套4下端安装有夹套进水结构，夹套进水结构包括气化炉进水口17、夹套进水管18和夹套进水口19，如附图2所示，夹套进水管18 一端贯穿气化炉1外壁连通至气化炉进水口17，夹套进水管18另一端通过夹套进水口19与水夹套4相连通；其中，夹套进水管18处设有多个弯头，用来消除热应力变形影响。

本实施例中的降液管3底部安装有若干均匀分布的导流管20，导流管20 下端位于激冷室26正常液位以下，导流管20的底部与降液管3的底部均为锯齿形结构，可进一步切割和分散合成气，增强降温效果，稳定激冷室液位。

本实施例中的降液管3中部位置安装有降液管支撑架21，降液管支撑架31 一端固定安装在降液管3的外侧壁上，降液管支撑架21另一端通过连接块22 固定安装在气化炉1外壁内侧处。降液管支撑架21采用S31603材质。

本实施例中的水夹套4上方安装有锥段板23，锥段板23横截面呈锥形；锥段板23一端固定安装在气化炉1外壁内侧处，锥段板23另一端安装有中间隔板24，中间隔板24用于分割开气化炉1的气化室27和气化炉1的激冷室26，激冷环组件安装在中间隔板24上。

本实施例中的水夹套4中部位置设有采用S31603材质制成的环形膨胀节 25，用来消除热应力变形影响。

本实用新型的工作过程具体如下：

激冷水先从夹套进水口19进入水夹套4的底部，激冷水向上流动，从激冷环组件底部经过激冷环环形进水口8进入激冷环组件内，激冷水从激冷环组件四周的喷水孔9喷入弧形激冷环出水通道10内，水流改向后，沿着降液管3 内壁向下流动，合成气和熔渣从上部的气化室渣口2喷出，沿着降液管3也向下流动，最后进入激冷室26的水浴中。

正常情况下，激冷水的流量足够大，经过水夹套4后激冷水的温度只有略微上升，即使激冷环组件局部堵塞，激冷水喷出后出现偏流现象，降液管3外侧的水夹套4也足以保证降液管3温度在可控范围内。

在激冷水流量下降或短时跟不上的特殊情况下(一般不低于160m³/h)，就要依靠水夹套4空间大，激冷水存量多的特点，靠激冷水自身气化带走的热量多，在激冷水流量短时跟不上的特殊情况下，也能起到保护降液管3的作用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种气化炉用一体式冷却装置，其特征在于，包括气化炉以及设置在气化炉上部的气化室渣口，气化炉内设置有降液管，气化室渣口位于降液管上端口处，降液管上部外侧处设置有水夹套，水夹套顶部设置有激冷环组件；

激冷环组件包括依次设置的基座、水环管和半环管，基座设置在水夹套顶部且基座与水夹套连接处设置有激冷环环形进水口，水环管设置在降液管顶部且水环管上设置有径向布置的喷水孔；半环管与水环管组成激冷环出水通道，激冷环出水通道下端设置有激冷环出水口，激冷环出水口与降液管相连通。

2.根据权利要求1所述的气化炉用一体式冷却装置，其特征在于，所述激冷环出水口处圆周均布有若干钢球，钢球与半环管焊接连接。

3.根据权利要求1或2所述的气化炉用一体式冷却装置，其特征在于，所述基座上设置有检修口，检修口的轴线与喷水孔的轴线位于同一条直线上，喷水孔的轴线与基座的径向线的夹角为20°；检修口外侧设置有螺塞。

4.根据权利要求1所述的气化炉用一体式冷却装置，其特征在于，所述水夹套上部圆周均布有若干平衡管，平衡管一端与降液管相连通，平衡管的另一端与气化炉下部的激冷室的上部空间相连通，平衡管用于平衡降液管内外部压差，稳定激冷室液位。

5.根据权利要求1或4所述的气化炉用一体式冷却装置，其特征在于，所述水夹套下端设置有夹套进水结构，夹套进水结构包括气化炉进水口、夹套进水管和夹套进水口，夹套进水管一端贯穿气化炉外壁连通至气化炉进水口，夹套进水管另一端通过夹套进水口与水夹套相连通；

其中，夹套进水管处设置有多个弯头。

6.根据权利要求1所述的气化炉用一体式冷却装置，其特征在于，所述降液管底部设置有若干均匀分布的导流管，导流管下端位于激冷室正常液位以下，导流管的底部与降液管的底部均为锯齿形结构。

7.根据权利要求1或6所述的气化炉用一体式冷却装置，其特征在于，所述降液管中部位置设置有降液管支撑架，降液管支撑架一端固定安装在降液管的外侧壁上，降液管支撑架另一端通过连接块固定安装在气化炉外壁内侧处。

8.根据权利要求1所述的气化炉用一体式冷却装置，其特征在于，所述水夹套上方设置有锥段板，锥段板一端固定安装在气化炉外壁内侧处，锥段板另一端设置有中间隔板，中间隔板用于分割开气化炉的气化室和气化炉的激冷室，激冷环组件安装在中间隔板上。

9.根据权利要求1或8所述的气化炉用一体式冷却装置，其特征在于，水夹套中部位置设置有采用S31603材质制成的环形膨胀节。

10.根据权利要求9所述的气化炉用一体式冷却装置，其特征在于，所述水夹套采用S31603材质制成的水夹套；降液管采用NO8825奥氏体镍铁铬合金制成的降液管；激冷环组件采用NO8825奥氏体镍铁铬合金制成的激冷环组件；降液管支撑架采用S31603制成的架体。

Images