[发明专利]一种溢流型含杂质高温气体连通器

说明书

技术领域

本发明涉及高温气体处理领域，具体而言，涉及一种溢流型含杂质高温气体连通器。

背景技术

在使用气化炉的煤气化过程中，以浆态或粉态形式进料的含碳物质，在气化剂的作用下，发生部分氧化反应生成高温气体，部分未被氧化的含碳物质与原料中的无机氧化物在高温下形成熔融态的灰渣，即为杂质。含杂质高温气体或者杂质裹挟一部分高温气体进入下游气体(或杂质)处理区。灰渣在热塑性状态时会靠重力通过喉管下流至气化炉处理区，或者当反应区温度降低时，灰渣流动性将降低，甚至固化封闭喉管；而当反应区温度升高时，灰渣流动性将提高，但也会加大对喉管侵蚀和磨损。进入气化炉处理区的包含灰渣的合成气将与水浴直接接触，当接触面积不足时，合成气及灰渣不能得到充分冷却，因其高温而产生的高热冲击将对处理区结构造成一定的破坏，另外，由于灰渣分布不均匀，部分灰渣也会积聚在丧失水浴保护的处理区结构上，造成合成气流通面积减小，导致合成气在处理区流速增高，对合成气的品质造成负面影响。最常发生的是气化炉的缩颈喉管会比气化炉其他部分有更大的损坏，喉管将趋于因高温作用产生的烧损或由于灰渣流动产生的磨损以及该处的耐高温材料因经常遭受热震而被侵蚀掉，从而制约了气化炉的长周期稳定运行。

鉴于以上原因，本发明提供一种溢流型含杂质高温气体连通器，代替传统喉管连接反应区和处理区，有效保护外侧的冷壁免受高温的侵蚀，提高连通结构的使用寿命。

发明内容

本发明提供一种溢流型含杂质高温气体连通器，用以连接反应区和处理区，提高连通结构的使用寿命。

为达到上述目的，本发明提供了一种溢流型含杂质高温气体连通器，所述连通器的器壁包括冷壁和耐高温材料，其中，所述冷壁为所述连通器的器壁的最外层，其内通冷却介质，所述耐高温材料铺设在所述冷壁内侧；所述连通器自上而下的结构依次是：拱形溢流堰、第一直流段、扩口段及第二直流段，所述拱形溢流堰的端面与反应区的内壁相接，形成凹陷，当熔融态灰渣沿反应区的内壁流下时，积聚在所述凹陷处，直至所述熔融态灰渣聚积超过所述拱形溢流堰的最高点，所述熔融态灰渣溢过所述拱形溢流堰，沿着所述第一直流段、所述扩口段及所述第二直流段流至所述处理区。

其中，所述扩口段的扩口角度大于0°且小于180°。

其中，所述拱形溢流堰的端面与反应区的内壁相接处低于所述拱形溢流堰的最高点。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明的溢流型含杂质高温气体连通器，将反应区和处理区连通，拱形溢流堰的最高点高于反应区即含杂质高温气体生成区与拱形溢流堰端面的交点相邻的最低点，形成凹陷，从而使在含杂质高温气体生成区底部保持一定的熔融态灰渣，当熔融态灰渣聚积到一定量时，自然溢出向下流动，组织熔融态灰渣的集中、均匀下流，防止在长时间低负荷运行后，负荷升高时，由于积存在高温气体生成区的灰渣迅速熔化，大量熔融态灰渣流入下游气体(或杂质)处理区而造成堵塞的情况；溢流堰下方为直段、扩口段、直段设计，由于扩口段由呈锥形，便于熔融态灰渣能很好地与连通器边缘分离，且不粘附在下游处理区壁上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的溢流型含杂质高温气体连通器的纵剖面示意图。

附图标记说明：1-反应区壁；2-冷壁；3-耐高温材料；4-固态灰渣层；5-含杂质的高温气体；6-拱形溢流堰；7-第一直段；8-扩口段；9-第二直段。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。