[发明专利]高温气体输送的冷却管道保护装置及采用该装置的气化系统

权利要求书

1.一种用于输送高温气体压力容器的冷却管道的保护装置，其特征在于冷却管道垂直的布置在压力容器中并且具有一个高温气体入口(3)和一个高温气体出口(4)从而限定了热气体空间(12)；

冷却管道内是双层夹套的冷却水通道，其具有外壁(5)和内壁(6)并组成了环形间隙(7)，环形间隙被布置在一个环形底部(8)的端面上并由一个环形顶部(9)封闭，在下部是冷却水入口(10)而在上部是冷却水回路(11)；

在正常的操作中，热气体空间(12)会与冷却管道和外壁(2)之间的外部空间(13)产生过压，

其特征在于

上部冷却水回路(11)与冷却水出口(14)相连并从冷却管道下部进入热气体空间(12)，同时

在冷却水回路(11)和冷却水出口(14)之间且在高于冷却水回路(11)的外部空间(13)里具有一个开放缓冲罐(15)。

2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，开放缓冲罐(15)具有一个面向开放空间(13)顶部的开放容器(16)和一个中心溢流管(17)，其中

溢流管(17)开口向下并通向外部空间(13)的底部，

与冷却水回路(11)相连的水流入口(18)通入开放容器(16)，并且

中心溢流管(17)向下延伸到下游管道(19)并与冷却水出口(14)相连。

3.根据权利要求2所述的保护装置，其特征在于，在冷却水回路(11)和开放缓冲罐(15)之间布置了一个U型管，充满水的管脚(20，21)具有一定的高度以产生足够超过热气体空间(12)相对于外部空间(13)的压力的水压。

4.根据权利要求2所述的保护装置，其特征在于，在开放缓冲罐(15)和冷却水出口(14)之间，下游管道(19)的末端布置了一个封闭缓冲罐(22)，其容水量比在开放缓冲罐(15)和封闭缓冲罐(22)之间的下游管道(19)中的容水体积要大。

5.根据权利要求1到4任一项所述的保护装置，其特征在于，在冷却管道内部有许多平行的流体通道(27)，其中

一个水平的环形板作为中间板(23)布置在外壁(5)与内壁(6)之间的环形间隙(7)中的环形底部(8)之上，其中，环形空间(24)使从冷却水入口(10)进入的冷却水均匀地在圆周分布，再通过开口(25)将从环形空间(24)上升的冷却水均匀的进入到环形间隙(7)中；

在环形间隙(7)中，多个垂直导流板(26)均匀地分布在开口(25)之间的圆周上，将上升的冷却水分成平行的流体通道(27)，并且

每个流体通道(27)在上部具有分离的冷却水回路，并进入共同的冷却水回路(11)。

6.根据权利要求1到4任一项所述的保护装置，其特征在于，在环形底部(8)和冷却水回路(11)之间的环形间隙(7)中具有螺旋的导向片，从而使环形间隙(7)中的冷却流体能够在周向上流动。

7.根据权利要求1到4任一项所述的保护装置，其特征在于，内部冷却的泄露控制通过安装在冷却管道上的压差监测系统实现，其中

每条压力线(28)与冷却水入口(10)或环形空间(24)，以及冷却水回路(11)相连，

两条压力线(28)与一个压差测量装置(29)相连，并且

压差测量装置(29)通过信号发射装置将信号传输给安全监控装置。

8.根据权利要求1到4任一项所述的保护装置，其特征在于，为测量泄露温度，泄露温度测量装置(30)安装在冷却水入口(10)的区域和冷却水回路(11)区域，并通过信号传输装置连接到安全监控装置。

9.根据权利要求1到4任一项所述的保护装置，其特征在于，泄露控制流量测量装置(31)安装在冷却水入口(10)的区域和冷却水回路(11)区域，并通过信号传输装置连接到安全监控装置。

10.一种气化系统，其特征在于，在生产合成气的下游激冷装置的内部冷却下降管(1)中至少配备权利要求1到9任一项所述的保护装置，其中上部的高温气体入口(3)与生产合成气的气流床气化炉的出口相连。