CN218893632U - 熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构，包括气化炉、复合顶吹喷枪，气化炉中装有熔铁液，气化炉的顶端设有喷枪孔，复合顶吹喷枪从喷枪孔穿过，其特征在于，复合顶吹喷枪外侧的周向上设有强磁体，所述喷枪孔包括直筒喷枪孔和位于直筒喷枪孔上端的锥形喷枪孔，所述喷枪孔与复合顶吹喷枪间填充有可被强磁体吸引的铁砂颗粒；铁砂颗粒被复合顶吹喷枪外侧的强磁体吸引并塞满喷枪孔与复合顶吹喷枪间的间隙，使炉内空间与炉外空间的隔绝。相比传统的气体密封手段，本实用新型不依赖气体介质，降低了使用成本；同时，本实用新型不会对炉体内的合成气成分造成影响，避免了合成气中掺入大量的外部气体杂质。

Description

熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构

技术领域

本实用新型涉及能源技术领域,特别涉及一种熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构。

背景技术

在有机垃圾固废、生物质废弃物能源化利用方面，与传统工艺相比，熔铁浴气化是一种更为先进的将有害废弃物转变为低碳能源的工艺。熔铁浴气化是将有机固废颗粒高速喷吹进入熔融铁液中，并鼓入气化剂如纯氧气，进行彻底的处理和转化，将碳氢元素转化成洁净合成气(一氧化碳和氢气)，既可作为燃气，也可用于化工合成，如甲烷化制取天然气、费托合成制取汽油柴油等，而无机物则大部分留在浮于表面的熔渣中，实现减量化、无害化和资源化处理。其实现方式如下：通过在气化炉内预先盛放熔铁液，再把有机固废通过各种方式送到熔铁液内部，同时通入氧气，有机固废裂解-气化过程始终在浸没在1500度左右的液态环境中完成且相当迅速，高温快速裂解-气化，不产生二噁英，重金属及其氧化物(被还原)进入铁液或者沉到铁液下层而回收，整个有机固废处置过程只需要通入氧气(碳氧不完全燃烧为放热反应)，无需额外再加热，低成本、低碳排制取富氢能源。

其中，现有的熔铁浴气化炉通常是依靠复合顶吹喷枪向气化炉内的熔铁液中通入有机固废和氧气，复合顶吹喷枪从气化炉上端的喷枪孔穿过并插入熔铁液中。由于复合顶吹喷枪需要进行升降调节，因此喷枪孔与复合顶吹喷枪之间会留有一定的间隙，为了防止气化炉内的气体从该间隙中溢出，喷枪孔与复合顶吹喷枪之间需要采取一定的密封手段。目前常用的密封手段为气体密封，即在喷枪孔内侧高速喷吹氮气、水蒸汽等气体介质，通过喷出的气体将炉内空间与炉外空间隔离，使炉内气体不会溢出，同时也隔绝了外部空气的进入。

现有的气体密封手段存在以下不足之处：1、一般喷枪孔与复合顶吹喷枪之间的间隙较大，在进行气体密封时，需要消耗较多的气体介质，成本较高；2、在进行气体密封时，气体介质会直接进入气化炉中，与气化炉中的目标合成气混合，使得合成气中掺入了大量杂质气体，稀释了目标合成气，同时也增加了后续对合成气进行分离提纯的难度；3、现有的气体密封效果不够稳定，且对压力较为敏感，一旦气化炉内的压力发生较大的波动，则会大大降低气体密封的效果。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术中的不足之处，提供一种熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：一种熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构，包括气化炉、复合顶吹喷枪，气化炉中装有熔铁液，气化炉的顶端设有喷枪孔，复合顶吹喷枪从喷枪孔穿过，其特征在于，复合顶吹喷枪外侧的周向上设有强磁体，所述喷枪孔包括直筒喷枪孔和位于直筒喷枪孔上端的锥形喷枪孔，所述喷枪孔与复合顶吹喷枪间填充有可被强磁体吸引的铁砂颗粒；铁砂颗粒被复合顶吹喷枪外侧的强磁体吸引并塞满喷枪孔与复合顶吹喷枪间的间隙，使炉内空间与炉外空间隔绝。

作为优选，喷枪孔的内壁上设有由耐高温材料制成的隔热布，隔热布环绕于复合顶吹喷枪的外侧；隔热布上设有与强磁体相对应的磁吸体；隔热布上的磁吸体被复合顶吹喷枪上的强磁体吸引，使隔热布与复合顶吹喷枪的外侧表面紧密接触，隔热布位于铁砂颗粒下方。

作为优选，所述隔热布由第一隔热布和第二隔热布组成，磁吸体设置在第一隔热布和第二隔热布之间。

作为优选，所述隔热布为硅酸铝纤维布。

作为优选，所述强磁体为铝镍钴磁铁。

作为优选，所述磁吸体为碳钢块。

作为优选，所述复合顶吹喷枪上设有环形的冷却水进水流道和冷却水出水流道，冷却水进水通道位于冷却水出水通道的外侧；强磁体设置于冷却水出水通道的外侧。

作为优选，所述复合顶吹喷枪的外侧设有强磁体保护壳，强磁体保护壳内设有磁体支撑架，强磁体支撑架将强磁体保护壳内分隔成若干个用于放置强磁体的容纳腔，强磁体置于容纳腔中。

本实用新型的有益效果是：相比传统的气体密封手段，本实用新型在实现密封效果的同时，不依赖气体介质，从而避免了气体介质的使用，降低了使用成本；同时，由于不使用气体介质，因而不会对炉体内的合成气成分造成影响，避免了合成气中掺入大量的外部气体杂质，降低了合成气在后续分离提纯过程中的难度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型喷枪孔位置处的结构示意图。

图3为复合顶吹喷枪的局部剖视图。

图中：101、复合顶吹喷枪，102、物料喷射流道，103、氧气流道，104、冷却水进水流道，105、冷却水出水流道，110、耐材层，120、强磁体，121、强磁体保护壳，122、磁体支撑架，123、固定架，124、锁紧螺栓，125、锥形喷枪孔，126、铁砂颗粒，131、第一隔热布，132、磁吸体，133、第二隔热布，134、直筒喷枪孔，201、气化炉顶盖，202、气化炉身，203、熔铁液，204、合成气通道，205、出渣通道，206、出铁通道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“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是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1所示，一种熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构，包括气化炉、复合顶吹喷枪101，气化炉中装有熔铁液，熔铁液的主要成分为铁，并含有一定量的碳元素。气化炉包括气化炉身202和位于气化炉身202上端的气化炉顶盖201，气化炉顶盖201上设有喷枪孔，复合顶吹喷枪101从喷枪孔穿过，复合顶吹喷枪101的下端插入熔铁液中。气化炉身202的侧方设有出渣通道205和出铁通道206，气化炉顶盖201上设有合成气通道204，有机固废在进行熔铁浴气化处理时，产生以一氧化碳和氢气为主的合成气，合成气通过合成气通道204排出。

复合顶吹喷枪102中设有物料喷射流道102和氧气流道103；氧气流道103横截面呈环形，环绕于物料喷射流道102的外周；通过物料喷射流道102向气化炉中喷吹有机固废原料，通过氧气流道103向气化炉中喷吹氧气。

复合顶吹喷枪102外侧的周向上设有强磁体120，强磁体120设置在靠近复合顶吹喷枪102上端的位置处。本实用新型中，强磁体120采用铝镍钴磁铁，能够具备较强的磁性。其中，复合顶吹喷枪101的外侧设有强磁体保护壳121，强磁体保护壳121与固定在复合顶吹喷枪101外侧的固定架123相连，固定架123与强磁体保护壳121之间通过锁紧螺栓124相连。强磁体保护壳121内设有磁体支撑架122，强磁体支撑架122将强磁体保护壳121内分隔成若干个用于放置强磁体120的容纳腔，强磁体120置于容纳腔中；强磁体120环绕设置于复合顶吹喷枪101的外周。

喷枪孔包括直筒喷枪孔134和位于直筒喷枪孔134上端的锥形喷枪孔124，锥形喷枪孔124从上往下，其孔径逐渐缩小。

复合顶吹喷枪101上设有环形的冷却水进水流道104和冷却水出水流道105，冷却水进水通道104位于冷却水出水通道105的外侧；强磁体120位于冷却水出水通道104的外侧。冷却水通过冷却水进水流道104流入，并通过冷却水出水流道105流出，通过冷却水对外侧的强磁体120进行冷却，避免强磁体120温度过高。

喷枪孔与复合顶吹喷枪101间填充有可被强磁体120吸引的铁砂颗粒126。铁砂颗粒126被复合顶吹喷枪外侧的强磁体120吸引并塞满喷枪孔与复合顶吹喷枪间的间隙，使炉内空间与炉外空间的隔绝。

喷枪孔的内壁上设有由耐高温材料制成的隔热布，隔热布环绕于复合顶吹喷枪的外侧，并与强磁体120的位置相对应，隔热布上设有与强磁体120相对应的磁吸体132。其中，隔热布由第一隔热布131和第二隔热布133组成，磁吸体132设置在第一隔热布131和第二隔热布133之间。磁吸体132由可被强磁体120吸引的材料制成。本实用新型中，隔热布为硅酸铝纤维布，磁吸体132为碳钢块。隔热布上的磁吸体132被复合顶吹喷枪上的强磁体120吸引，使隔热布与复合顶吹喷枪101的外侧表面紧密接触，隔热布位于铁砂颗粒126下方。

本实用新型采用铁砂颗粒126作为复合顶吹喷枪102和喷枪孔之间的密封体，通过复合顶吹喷枪101外侧的强磁体120对铁砂颗粒126进行磁吸，使铁砂颗粒126能够被吸附在密封位置，防止铁砂颗粒126落入气化炉中；由于铁砂颗粒的主要成分为铁或氧化铁，即使有少量铁砂颗粒126落入气化炉中，铁砂颗粒126也能直接熔化或被碳还原后熔化并融入熔铁液中，可作为熔铁液的补充，且不会影响气化炉的正常工作运行。同时，本实用新型采用隔热布进行进一步的隔热密封，隔热布与铁砂颗粒126相配合，进一步提升了密封效果；隔热布还能为强磁体120遮挡热辐射和灰尘，提高强磁体120的使用寿命。相比传统的气体密封手段，本实用新型在实现密封效果的同时，不依赖气体介质，从而避免了气体介质的使用，降低了使用成本；同时，由于不使用气体介质，因而不会对炉体内的合成气成分造成影响，避免了合成气中掺入大量的外部杂质气体，降低了合成气在后续分离提纯过程中的难度。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构，包括气化炉、复合顶吹喷枪，气化炉中装有熔铁液，气化炉的顶端设有喷枪孔，复合顶吹喷枪从喷枪孔穿过，其特征在于，复合顶吹喷枪外侧的周向上设有强磁体，所述喷枪孔包括直筒喷枪孔和位于直筒喷枪孔上端的锥形喷枪孔，所述喷枪孔与复合顶吹喷枪间填充有可被强磁体吸引的铁砂颗粒；铁砂颗粒被复合顶吹喷枪外侧的强磁体吸引并塞满喷枪孔与复合顶吹喷枪间的间隙，使炉内空间与炉外空间隔绝。

2.根据权利要求1所述的熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构，其特征在于，喷枪孔的内壁上设有由耐高温材料制成的隔热布，隔热布环绕于复合顶吹喷枪的外侧；隔热布上设有与强磁体相对应的磁吸体；隔热布上的磁吸体被复合顶吹喷枪上的强磁体吸引，使隔热布与复合顶吹喷枪的外侧表面紧密接触，隔热布位于铁砂颗粒下方。

3.根据权利要求2所述的熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构，其特征在于，所述隔热布由第一隔热布和第二隔热布组成，磁吸体设置在第一隔热布和第二隔热布之间。

4.根据权利要求2所述的熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构，其特征在于，所述隔热布为硅酸铝纤维布。

5.根据权利要求1所述的熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构，其特征在于，所述强磁体为铝镍钴磁铁。

6.根据权利要求2所述的熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构，其特征在于，所述磁吸体为碳钢块。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构，其特征在于，所述复合顶吹喷枪上设有环形的冷却水进水流道和冷却水出水流道，冷却水进水通道位于冷却水出水通道的外侧；强磁体设置于冷却水出水通道的外侧。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的熔铁浴气化炉顶喷枪孔强磁密封结构，其特征在于，所述复合顶吹喷枪的外侧设有强磁体保护壳，强磁体保护壳内设有磁体支撑架，强磁体支撑架将强磁体保护壳内分隔成若干个用于放置强磁体的容纳腔，强磁体置于容纳腔中。

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