[发明专利]一种气化炉全激冷装置

说明书

技术领域

本发明提供一种气化炉合成气激冷装置。

背景技术

众所周知气流床煤气化技术的煤化工的关键核心技术之一，是煤高效清洁利用的重要组成，通过气化将煤炭变成富含CO和H₂的粗合成气。粗合成气是合成氨、煤制油及煤制其他化工产品的主要原料。气化炉是煤气化技术中的关键设备，激冷室是气化炉中的关键结构之一，炉膛内形成的高温合成气从炉膛通过渣口进入激冷室水域进行激冷。激冷装置是连接气化炉炉膛直接承受高温合成气冲刷的重要部件。

现有的激冷装置由激冷环、下降管等部分组成，由于激冷环只能延下降管分布水膜，水膜不均匀或运行中下降管内壁附渣，均可使高温气流直接冲刷下降管使其变型，影响装置运行。

中国专利申请号：201210466949.1，公开号：CN 102820163 A)披露的一种激冷环装置，激冷液分为独立两路，一路经由内环从环隙排出，附着于下降管表面，在向下流的度过程中与高温介质进行传热传质；另一路流经外环管由外环管的小孔喷出，进入高温介质空间，快速降低价值温度。实践表明，由环隙排出的附着于下降管表面的激冷液很容易因工况变化而出现偏流等现象，致使下降管损坏，引起高温气体串气。鉴于此，有关厂家和工程技术人员迫切需要一种新的合成气激冷装置，以防止激冷液分布不均匀，引起下降管损坏，造成损失。

发明内容

本发明的目的在于公开一种气化炉全激冷装置，激冷水可均匀分布在激冷室合成气通道内。它克服了现有技术所存在的激冷液分布不均，造成偏流、堵塞、损毁下降管的弊端以及影响装置长周期运行等缺陷，可以有效的保护关键设备，延长了系统运行周期。

实现本发明目的的技术方案如下。

一种气化炉全激冷装置，包括夹套式水垫管和连接部件，夹套式水垫管通过连接部件与气化炉的渣口连接，夹套式水垫管为圆筒状内壁均匀开孔的水夹套，夹套式水垫管包括水垫管和装在水垫管外侧的套管，套管套接在水垫管上部和中部，水垫管和套管之间夹套部分被隔板分隔成上层腔体和中层腔体。

所述的连接部件为连接法兰，上层腔体长度为10~25mm，中层腔体长度为1000~3500mm，夹套式水垫管套管以下部分带有导流或锯齿结构，长度为1000~4000mm。

所述的上层腔体套管上带有多个沿水流方上倾30~45°的上层激冷液管，中层腔体套管上带有2-4层水平布置的中层激冷液管。

所述的上层腔体套管轴线与上层激冷液管轴线位于同一平面，中层腔体套管带有4层中层激冷液管，每层有四个处于同一水平面朝向夹套式水垫管轴心的中层激冷液管。

所述的夹套式水垫管的内壁开孔直径为3~6mm，孔间距为1.5~3倍孔径，中层腔体相邻行内壁开孔之间错位分布。

本装置可以最终将合成气中近80%的灰渣以粗渣形式带入水域中脱除。除灰渣效果显著，较好地满足下游工序要求，同时保护合成气通道不受高温气体损伤，较已有的专利技术有显著改进。

附图说明

图 1 为气化炉全激冷装置示意图。

图 2 为气化炉全激冷装置与气化炉连接示意图。

图 3 连接部件俯视结构示意图。

附图中：101、夹套式水垫管； 102、连接法兰； 103、上层腔体； 104、上层内壁开孔； 105、上层激冷液管；201、中层激冷液管； 202、中层腔体； 203、中层内壁开孔；3、下层腔体。

具体实施方式

以下将通过附图对本发明作进一步的说明。

如图所示，本装置包括：夹套式水垫管101以及连接部件，夹套式水垫管101分为上中下三部分，上、中部分为空心的水夹套，两部分为互不连通的上层腔体103、中层腔体202。两部分都有预留单独的法兰连接口的激冷液管。上层激冷液管105为4个向上倾斜与水平面呈30~45°角，在同一水平面均匀分布的激冷液管，上层激冷液管105均朝向夹套式水垫管101轴心。中部的水夹套带有2~4层中层激冷液管201，每层带有多个均匀分布，位于同一水平面朝向夹套式水垫管101轴心的中层激冷液管201。采用4层并且每层均匀分布四个中层激冷液管201为最佳实施方案。