CN217709329U - 一种用于测试的气化炉及气化炉 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种用于测试的气化炉及一种气化炉；所述用于测试的气化炉包括：从上至下顺次布置的封头、气化段筒体、设备法兰、反向法兰和激冷段筒体；其中，所述封头固定连于接所述气化段筒体的上端部；所述设备法兰固定连接于所述气化段筒体的下端部；所述反向法兰固定连接于所述激冷段筒体的上端部；所述设备法兰与所述反向法兰对齐，所述气化段筒体与激冷段筒体形成反应空间，并通过螺栓使所述气化段筒体与激冷段筒体形成可拆卸连接；通过本公开实施例的用于测试的气化炉，能够解决了气化段小直径筒体与废锅段大直径筒体的过渡连接问题，还能够节省水压试验后的切割分段、现场二次焊接等步骤，大幅度缩短设备的制造时间。

Description

一种用于测试的气化炉及气化炉

技术领域

本实用新型属于煤化工领域，特别涉及一种用于测试的气化炉及气化炉。

背景技术

随着我国煤化工行业不断扩大，单次投煤量成为扩大产能的关键，气化炉作为核心设备，只有增加气化炉的煤粉处理量，才能直接加大整套装置的产能。提高工作压力、增大设备壳体直径，延长设备筒体长度，是其增加煤粉处理量的有效方法。气化炉壳体基本由气化炉气化段和激冷段两部分组成，加大加长后为了满足运输及吊装要求，通常需要将气化段与激冷段进行分段运输，运达现场后重新组装连接在一起，此处涉及直径较小的气化段筒体与直径较大的激冷段筒体，在直径不同的情况下，实现变径连接的方法。

在目前的现有技术中，气化炉壳体通常分为气化段和激冷段两部分，在实际设计制造过程中，气化炉壳体需要整体进行水压试验，而内件安装后又不宜接触水分，内件只能在水压试验结束后才能安装。同时受内件尺寸影响并考虑到后期内件的检修，通常在气化段的上封头和气化段筒体连接处，设置设备法兰，以实现前期设备整体水压合格后，可以拆下封头安装内件，后期也可以通过拆卸封头，检修设备。气化段筒体和激冷段筒体连接时，激冷段筒体直径通常大于上部气化段筒体直径，因此在气化段筒体和激冷段筒体间需要增设筒体过度段，以便实现从小直径到大直径的变径连接，按一般的设计经验，这种过渡连接通常采用带折锥壳边过渡段，锥壳小端取气化段筒体内径，锥壳大端取激冷段筒体内径，利用锥壳两端直径不同的特性，锥壳小端与气化段筒体焊接，锥壳大端与激冷段筒体焊接，实现上下不同直径筒体的连接。

气化段封头与气化段筒体连接处通过设备法兰连接，解决了水压试验和内件安装的问题，同时也为后期内件的检查、维修提供了方便。气化段筒体和激冷段筒体连接采用的带折锥壳边过渡段，结构成熟适用范围广，但在压力和直径不断扩大后，锥壳厚度不断增加，往往需要采用先分瓣成型，然后组焊的制造工艺，在过渡段两端形成多条T型焊接接头。同时锥壳小端与气化段筒体通过环焊缝焊接，锥壳大端与激冷段筒体焊接，焊接制造完毕后进行水压试验。对于直径小、长度短的设备而言，此种制造过程并无问题，但随着气化炉体积的增大，直径已经上升到运输的高度极限，过长的筒体以及超标的运输重量使得陆路运输几乎难以实现，此时适当减少运输总体重量和运输总体长度，不但能够缩小运输困难，同时能够节省上百万运输成本。

考虑到以上因素需将气化炉重新切割分段运输，到达项目现场后，现场再次进行焊接组装，此时需在水压试验完毕并检验合格后，对过渡段锥壳大端与激冷段筒体的环焊缝进行切割分离，将气化段筒体及过渡段、激冷段筒体分别运输到项目现场后，在现场重新焊接过渡段锥壳大端与激冷段筒体的环焊缝，进行无损检测和局部热处理，气化炉大型化后，锥壳过渡段焊接需增加切割和现场焊接的工期，同时现场受周围环境因素影响大，不可控因素多，设备人员协调不便利等都进一步增加了制造的难度。同时切割后二次焊接、二次局部热处理对施工人员经验及专业性要求高，容易产生安全隐患。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本公开提供了一种适用于大直径，特别适用于气化段筒体与激冷段筒体间从小直径到大直径变径的用于测试的气化炉。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：

一方面，提供一种用于测试的气化炉，其包括：从上至下顺次布置的封头、气化段筒体、设备法兰、反向法兰和激冷段筒体；其中，所述封头固定连于接所述气化段筒体的上端部；所述设备法兰固定连接于所述气化段筒体的下端部；所述反向法兰固定连接于所述激冷段筒体的上端部；所述设备法兰与所述反向法兰对齐，所述气化段筒体与所述激冷段筒体形成反应空间，并通过螺栓使所述气化段筒体与激冷段筒体形成可拆卸连接。

在本公开的一些实施例中，所述气化炉还包括密封焊唇；所述密封焊唇对应夹设于所述设备法兰和所述反向法兰之间。

在本公开的一些实施例中，在所述反向法兰的密封焊唇沿其端部开设有环槽；所述环槽内设有密封圈。

在本公开的一些实施例中，所述设备法兰与所述反向法兰设有相同数量的螺栓孔。

在本公开的一些实施例中，所述螺栓孔均匀分布。

在本公开的一些实施例中，所述封头以焊接方式固定连于接所述气化段筒体的上端部。

在本公开的一些实施例中，所述用于测试的气化炉还包括内件；所述内件设于所述气化段筒体和所述激冷段筒体围成的容置空间内。

在本公开的一些实施例中，所述气化段筒体的内径小于等于所述激冷段筒体的内径，所述设备法兰的外径小于等于所述激冷段筒体的外径，所述设备法兰的外径小于等于所述反向法兰是外径。

一方面，提供一种气化炉，由所述的用于测试的气化炉构成，所述气化段筒体与所述激冷段筒体通过焊接所述密封焊唇，以形成固定连接。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：

一方面，本实用新型实施例的用于测试的气化炉，通过采用一种新型大直径气化炉变径及连接方法，解决了在气化段筒体的小直径与激冷段筒体的大直径直接实现过渡连接的技术问题。

另一方面，本实用新型实施例的气化炉，能够在用于测试的气化炉的基础上，在制造厂内一次制造完毕，从制造环节来看省去了水压试验后，切割分段、现场二次焊接、无损检测及局部热处理的步骤，不但使气化炉的制造时间大幅度缩短，同时减少了制造气化炉及相关人员的运输、派遣费用，免除了现场制造的安全隐患，大大提高了气化炉的安全性，由此降低了气化炉本身的制造成本。

由于气化炉从生产商运输到安装现场后，无需在现场进行后续组对施工，可直接实施起吊安装，对项目业主而言，一方面，不必再提供现场施工的场地，节省了现场场地硬化处理的费用。另一方面，气化炉到场后直接起吊安装，节省了设备的转运费用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种用于测试的气化炉的结构示意图；

图2为图1局部A的放大图；

图3为本实用新型实施例的用于气化炉测试的工艺的流程图。

附图标记说明

1-气化段筒体；2-设备法兰；3-密封焊唇；4-反向法兰；

5-激冷段筒体；6-螺栓；7-螺母；8-反应空间；9-封头

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细的描述，但不作为本实用新型的限定。为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在煤化工领域，气化炉属于具有高风险的设备。且随着气化炉体积的不断增大，直径已经超过运输所能承载的极限高度。气化炉过长的筒体长度以及超标的运输重量使得陆路运输几乎难以实现。因此，需要适当减少运输总体重量和运输总体长度，这样，不但能够降低运输困难，同时能够节省上百万运输成本。而现有的技术方案及检测方式等无法满足上述需求。为此，本实用新型提供如下解决方案。

一方面，提供一种用于测试的气化炉，参见图1，所述气化炉包括：从上至下顺次布置的封头9、气化段筒体1、设备法兰2、反向法兰4和激冷段筒体5；其中，封头9固定连于接气化段筒体1的上端部；设备法兰2固定连接于气化段筒体1的下端部；反向法兰4固定连接于激冷段筒体5的上端部；设备法兰2与反向法兰4对齐，气化段筒体1与激冷段筒体5形成反应空间8，并通过螺栓6使气化段筒体1与激冷段筒体5形成可拆卸连接。通过本实施例的用于测试的气化炉，能够在完成水压试验后，通过松脱螺栓6，将气化段筒体1与激冷段筒体5拆卸开，此时的用于测试的气化炉被分成两部分，由于分拆后的气化段筒体1与激冷段筒体5的长度变小，使得现有的陆路运输又能力承运输接气化炉。在本实施例中，封头9以焊接方式固定连于接气化段筒体1的上端部，由此确保连接的牢固强度，提高设备的可靠性。另外，封头9可根据气化段筒体的形状对应设置，优选设置为椭圆结构，承压能力明显。

进一步地，所述气化炉还包括密封焊唇3；结合图1和图2，密封焊唇3对应夹设于设备法兰2和反向法兰4之间。通过该部分结构的设计，为后续在实际应用场地的安装提前做准备。

进一步地，在反向法兰4的密封焊唇3沿其端部开设有环槽(图中未示出)；所述环槽内设有密封圈。通过该结构能够在水压试验过程中，提供最佳的密封效果，使得气化段筒体1与激冷段筒体5即使以螺栓6连接方式依然能够满足高压测试要求。在本实施例中，所述密封圈优选为“O”密封圈。

进一步地，结合图1和图2，设备法兰2与反向法兰4设有相同数量的螺栓孔(图中未示出)。所述螺栓孔均匀分布。通过该设置方式，在水压试验过程中，气化段筒体1与激冷段筒体5对应的端面受力均匀，物理结构保持最优状态。

进一步地，所述用于测试的气化炉还包括内件(图中未示出)；所述内件设于气化段筒体1和激冷段筒体5围成的容置空间内。在本实施例中，内件位于气化段筒体1的部分；内件主要包括：激冷水弯管、激冷环、激冷环护圈、托砖板、下降管、上升管、内部爬梯、上升管拉筋、粗煤气气液折流挡板以及各个工艺气体、工艺水、液位计接口等。由于上述部件在安装后又不宜接触水分，因此，在测试阶阶段结束后，将上述部件根据设计要求进行安装，或到现场进行安装，具体安装流程可根据实际应用场景做相应的调整。另外，内件通过变径段连接处进行安装。例如，在本实施例中，可在装设设备法兰2的气化段筒体1的开口端完成内件安装。

进一步地，参见图1，气化段筒体1的内径小于激冷段筒体5的内径，设备法兰2的外径小于等于激冷段筒体5的外径，设备法兰2的外径小于等于反向法兰4是外径。在本实施例中，优选地，设备法兰2的外径约等于激冷段筒体5的外径，设备法兰2的外径约与反向法兰4的外径的直径差满足设备法兰2的结构布置空间为前提条件。

一方面，提供一种气化炉，结合图1和图2，其由所述的用于测试的气化炉构成，气化段筒体1与激冷段筒体5通过焊接密封焊唇3，以形成固定连接。在本实施例中，气化炉是在用于测试的气化炉的基础上，通过焊接密封焊唇3完成最后的组装。也就是说，用于测试的气化炉在经过水压试验等安全检测后，拆除法兰紧固件及“O”密封圈，并将气化段内件安装完毕后，进行拆分，拆分后的气化段筒体1与激冷段筒体5，由于长度显著缩短，因此，作为独立部分的重量也明显下降，使得目前的陆路运输有能力承载并完成运输任务，即，将用于测试的气化炉以分段的方式运送到实际应用场地，并在实际应用场地通过焊接密封焊唇3完整最后的组装。在组装结束后，气化炉在满足安全及运行条件的前提下，才可以投入工业生产流程。

在本实施例中，通过以上述方式完成分段状态下的气化炉的运输及安装，设备最大的吊装重量下降到原来的三分之二，设备的吊装运输长度下降到原来的四分之三。由此，解决了设备难以吊装的困难，降低了对吊机的要求，节省了吊装成本；同时设备总重和总长度的减少，进而极大节省了数百万的运输成本。

另一方面，如图3所示，提供一种用于气化炉测试的工艺，其用于所述的用于测试的气化炉，其特征在于，包括如下步骤：

S101、向反应空间8内注入液体溶质后，对反应空间8加压；

S102、监测反应空间8的压力；

S103、当所述压力满足预设条件时，停止注入液体溶质，并将所述反应空间8内的液体溶质排出。

通过上述测试工艺，实现气化炉的水压试验测试，以满足设备安全检测要求。在本实施例中，优选地，液体溶质选择水。由于水对环境不会产生污染，因此，通过选择厂区的循环水用于测试，可有效降低测试成本。另外，关于加压，可以根据不同生产需求，及生产的产品要求，对应设计测试压力条件。测试后，将液体溶质排出，以便于将所述气化段筒体1与激冷段筒体5分拆，进行后续步骤。例如，安装内件，及将分开的所述气化段筒体1与激冷段筒体5运输到现场。

为充分理解本实用新型的技术方案，现对用于测试的气化炉至气化炉的转换过程以步骤的方式做一简要说明。

第一步骤，将设有设备法兰2的气化段筒体1和设有反向法兰4的激冷段筒体5对齐，例如，以二者的轴线重合做为对齐的条件；

第二步骤，在设备法兰2和反向法兰4的端面均焊接密封焊唇3，其中，在反向法兰4的密封焊唇3的端面开设环槽，并在环槽内放置“O”型圈；

第三步骤，将设备法兰2和反向法兰4的螺栓孔对齐，并装设螺栓6；在此，螺栓6优选双头螺柱，螺母7优选圆螺母在满足液压上紧的同时，其所需螺栓6间距最小，可以达到减小法兰尺寸得目的；另外，螺栓6、螺母7采用液压拉伸器进行上紧和松开；

第四步骤，在上述步骤完成后，开始向气化段筒体1和激冷段筒体5围成的反应空间8注入水；至此，开始水压试验；

第五步骤，水压试验结束后，拆除螺母7、螺栓6及“O”密封圈；开始内件的安装；此时，用于测试的气化炉完成其在该阶段的目的和任务；并在后续步骤中，进入可投入生产的气化炉的安装过程；

第六步骤，将气化段筒体1、激冷段筒体5分段运输到工程现场，并在抵达现场后，无需现场施工，可直接起吊安装，重复第一步，并吊装气化段筒体1，对气化段筒体1的设备法兰2和激冷段筒体5的反向法兰4进行组对，组对完成后，从气化段筒体1的设备法兰2一侧上紧螺栓6、螺母7等紧固件；

第七步骤，对密封焊唇3实施焊接，以达到密封要求，至此，完成气化炉的安装。

上述过程中，需要说明的是，用于测试的气化炉在水压测试阶段，通过“O”密封圈实现密封，此时的密封焊唇3无需焊接；而在完成水压测试阶段后，拆除“O”密封圈，并通过焊接密封焊唇3实现密封。

此外，尽管在此描述了说明性的实施例，但是范围包括具有基于本公开的等效要素、修改、省略、组合(例如，跨各种实施例的方案的组合)、调整或变更的任何和所有实施例。权利要求中的要素将基于权利要求中使用的语言进行宽泛地解释，而不限于本说明书中或在本申请的存续期间描述的示例。此外，所公开的方法的步骤可以以任何方式进行修改，包括通过重新排序步骤或插入或删除步骤。因此，意图仅仅将描述视为例子，真正的范围由以下权利要求及其全部等同范围表示。

以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述之后，例如本领域普通技术人员可以使用其他实施例。而且，在以上详细描述中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意图未请求保护的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。因此，以下权利要求作为示例或实施例结合到具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施例，并且可以预期这些实施例可以以各种组合或置换彼此组合。应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定本实用新型的范围。

Claims (9)

1.一种用于测试的气化炉，其特征在于，其包括：从上至下顺次布置的封头、气化段筒体、设备法兰、反向法兰和激冷段筒体；其中，

所述封头固定连于接所述气化段筒体的上端部；

所述设备法兰固定连接于所述气化段筒体的下端部；

所述反向法兰固定连接于所述激冷段筒体的上端部；

所述设备法兰与所述反向法兰对齐，所述气化段筒体与激冷段筒体形成反应空间，并通过螺栓使所述气化段筒体与所述激冷段筒体形成可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的用于测试的气化炉，其特征在于，所述气化炉还包括密封焊唇；所述密封焊唇对应夹设于所述设备法兰和所述反向法兰之间。

3.根据权利要求2所述的用于测试的气化炉，其特征在于，在所述反向法兰的密封焊唇沿其端部开设有环槽；所述环槽内设有密封圈。

4.根据权利要求1所述的用于测试的气化炉，其特征在于，所述设备法兰与所述反向法兰设有相同数量的螺栓孔。

5.根据权利要求1所述的用于测试的气化炉，其特征在于，所述螺栓孔均匀分布。

6.根据权利要求1所述的用于测试的气化炉，其特征在于，所述封头以焊接方式固定连于接所述气化段筒体的上端部。

7.根据权利要求1所述的用于测试的气化炉，其特征在于，还包括内件；所述内件设于所述气化段筒体和所述激冷段筒体围成的容置空间内。

8.根据权利要求1所述的用于测试的气化炉，其特征在于，所述气化段筒体的内径小于等于所述激冷段筒体的内径，所述设备法兰的外径小于等于所述激冷段筒体的外径，所述设备法兰的外径小于等于所述反向法兰是外径。

9.一种气化炉，由权利要求2至3中任一项所述的用于测试的气化炉构成，其特征在于，所述气化段筒体与所述激冷段筒体通过焊接所述密封焊唇，以形成固定连接。

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