[实用新型]高温气体洗涤冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高温气体洗涤冷却装置。

背景技术

气化炉多用于加工粗合成煤气，所述粗合成煤气由煤、天然气、页岩气、石油焦、生物质、污泥等碳氢化合物制取，以H₂、CO、CO₂为主体组分，其一般压力为0.2～12MPa，温度为1000～1800℃。煤气中含有灰渣，其干气成分CO+H₂=75～94%，CO₂=2～23%，N₂、Ar、H₂S、COS、NH₃、HCl、CH₄、HCN、HCOOH等为3～5%。

为了将合成煤气用于生产合成氨、甲醇、油品、烯烃等化学工业、联合循环发电（IGCC）、冶金工业（直接还原炼铁）等工业领域，须先对其洗涤，去除其中夹带的灰渣和飞灰。

目前在气化领域高温气体处理应用最为广泛、技术最为成熟的为激冷流程，该流程用系统循环黑水来洗涤高温粗合成煤气，能较好地达到降温、除渣的效果，保证后续工段的正常运行，洗涤冷却室（或称激冷室）一般与气化室共同组成气化炉主体。

一些引进的煤气化技术所采用的激冷室在运行过程中，常出现离开气化炉出口的合成煤气液体夹带、床层液位不稳定、固相灰渣洗涤效果差等问题。专利号为01112880.1和01112702.3的中国专利公开了一种新型洗涤冷却室，该结构采用喷淋床与鼓泡床相结合的一种复合床型，利用流体的喷淋流动与鼓泡运动达到气液固三相热质同时传递过程，根据流体流动特点，洗涤冷却室床层可分为气液并流区、鼓泡区、液固分离区和气液分离区等，洗涤冷却室的主要构件有洗涤冷却水分布环、洗涤冷却管和分隔板等。

目前该洗涤冷却室已经成功应用于国内外30余家企业90余台气化炉之上。但是随着气化用煤有朝使用高灰分、高灰熔点或熔渣粘温特性较差的煤的趋势，该类煤在高温下的流动性较差、且受温度变化的影响大，使用现有的下降管或洗涤冷却管结构，在实际操作过程中出现渣口或管内堵渣的概率增加，造成高温气体的偏流而影响装置的长周期运行。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中渣口或管内堵渣的概率较高，造成高温气体偏流继而影响装置的长周期运行的缺陷，提供一种高温气体洗涤冷却装置。

本实用新型通过如下技术方案解决上述技术问题：

一种高温气体洗涤冷却装置，其包括一壳体，该壳体的顶部设有一用于接纳待洗涤冷却气体的开口，在该壳体的中部设有一导气管，该导气管的入口与该开口对接，并在对接的位置设有一洗涤冷却水分布环，该壳体的下方设有静态破渣器，其特点在于，在该壳体的四周设有若干用于向该壳体内部喷射水雾以降低待洗涤冷却气体温度的压力雾化器，该压力雾化器包括一本体，该本体上设有与洗涤冷却水水源连通的接口；该本体中设有一环形的导流片，该导流片的前端设有一喷头，该喷头指向该导气管的出口。洗涤冷却水经压力雾化器雾化后，喷射进入壳体，与从导气管出来的尚处于较高温的粗合成煤气直接接触，进一步发生热质同时传递过程。尤其是，通过该压力雾化器将部分洗涤冷却水形成雾化液滴较为集中地直接喷向导气管的出口处，以对出导气管出口的较高温度的粗合成煤气进一步的冷却和洗涤。

其中，在该环形的导流片上设有若干导流槽，所述导流槽均从该导流片的内圈向外圈延伸，所述导流槽均与该内圈相切且形成同向倾斜分布，该导流槽将该接口与该喷头连通；洗涤冷却水经过该接口、所述导流槽以及喷头后喷射入该壳体中。在这些通向倾斜分布的导流槽的引导下，洗涤冷却水成漩涡状进入喷头，并在流体惯性的作用下更为均有有力地被射入壳体中，有效扩大了冷却范围同时提高了冷却效果。

其中，所述压力雾化器相对该壳体的中轴线成中心对称分布。使得水雾对高温粗合成煤气的作业更为均匀有效。

其中，所述压力雾化器的中轴线与该导气管的出口齐平。

其中，贴着该壳体的内壁设有一溢流水夹套，该溢流水夹套位于该压力雾化器的上方，该溢流水夹套包括与洗涤冷却水的水源连接的一进水口和一出水口，该进水口位于该溢流水夹套的下部，该出水口位于该溢流水夹套的上部。该溢流水夹套防止壳体的内壁可能接触未冷却的粗合成煤气而造成壳体损坏，对壳体内部起到保护作用，延长该装置的使用寿命。该支撑板为气化炉上的常规部件，在此不再赘述。

其中，该壳体的上部还设有一用于清洗该壳体的顶部的支撑板的清洗装置，该清洗装置包括一设置在该壳体上的清洗介质入口，以及若干指向该支撑板的清洗介质出口。

其中，该清洗装置为一环形喷水管，该环形喷水管位于该溢流水夹套的上方。