[实用新型]一种水激冷组合件

说明书

本实用新型公开了一种水激冷组合件，为中空的筒状结构，筒状结构的筒壁包括内管壁和外管壁，内管壁嵌套在外管壁内，内管壁与外管壁之间形成夹层，夹层的两端通过环形挡板封口；内管壁包括第一管壁和第二管壁，第一管壁依次分为喷水区、腔体区和旋流区，第一管壁的一端与夹层一端的环形挡板连接，第二管壁的一端与夹层另一端的环形挡板连接，第一管壁的另一端插入至第二管壁内，喷水区开设若干通孔，腔体区设置为环状凹槽，旋流区位于第二管壁内，旋流区与第二管壁之间形成环形通道，夹层通过环状凹槽结构和环形通道连通筒状结构的中空腔，环形通道设置若干旋流片；外管壁设有进水口，进水口与夹层连通。

技术领域

本实用新型属于煤气化领域，涉及气化炉燃烧室出口高温合成气的水激冷设施，具体涉及一种水激冷组合件。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

目前，煤气化技术主流分为水煤浆气化和粉煤气化两种工艺。它们均利用煤和高压纯氧混合燃烧，具有煤种适应广、气化效率高、能源利用率高等优势。对于高温合成气的处理又分为水激冷流程和辐射废锅流程。

在化工生产中，采用水激冷流程的煤气化工艺具有高水汽比的先天优势，特别利于变换工序的节能降耗运行。气化炉燃烧室反应后的高温熔渣和粗合成气经过水激冷降温、激冷室洗涤，熔渣沉积在激冷室底部通过排渣系统排出，粗合成气经过降温、洗涤后进入后续除尘设施。水激冷组合件的主要作用是对粗合成气降温，防止高温烧蚀内件。

在水激冷流程中，水激冷组合件作为核心部件，安全、高效的运行直接影响到气化炉的长周期稳定。然而，本实用新型发明人发现，现有水激冷组合件容易出现水量小、分布不匀等现象，高温合成气未经充分降温，会烧熔设备内件甚至损坏气化炉炉壁，形成安全生产事故。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种水激冷组合件，能够在激冷组合件内壁烧损的情况下保护激冷室内件、炉壁，提高安全系数。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种水激冷组合件，为中空的筒状结构，筒状结构的筒壁包括内管壁和外管壁，所述内管壁嵌套在外管壁内，内管壁与外管壁之间形成夹层，夹层的两端通过环形挡板封口；

所述内管壁包括第一管壁和第二管壁，第一管壁的一端至第一管壁的另一端依次分为喷水区、腔体区和旋流区，第一管壁的一端与夹层一端的环形挡板连接，第二管壁的一端与夹层另一端的环形挡板连接，第一管壁的另一端插入至第二管壁内，所述喷水区为喷水区所在的第一管壁开设若干通孔，所述腔体区为腔体区所在的第一管壁外壁设置为环状凹槽，所述旋流区位于第二管壁内，旋流区所在的第一管壁与第二管壁之间形成环形通道，夹层通过环状凹槽结构和环形通道连通筒状结构的中空腔，环形通道设置若干旋流片，所述旋流片为片状结构，旋流片与内管壁的中轴线的夹角不平行；

所述外管壁设有进水口，进水口与夹层连通，所述进水口对准第二管壁。筒状结构的中空腔的两端开口。

首先，第一管壁的喷水区设有若干通孔，激冷水通过若干通过喷射出后形成多层水幕，高温合成气穿透水幕时急速降温、激冷，起到第一层保护水激冷组合件及气化炉内件、炉壁的作用。其次，第一管壁的腔体区的环形凹槽在第一管壁外表面形成环形腔体，环形腔体连接旋流片，使水流沿内壁旋转向下流淌，充分浸润水激冷组合件内壁，起到第二层保护作用。第三，水激冷组合件采用整体夹层的结构，降低了内件烧损的风险，提高安全系数。在气化炉出现偏烧、超温等异常状况时，水激冷组合件内壁烧损，激冷水泄漏直接接触高温合成气降温，起到第三层保护作用。

本实用新型的一种或多种实施例中，第一管壁处的筒状结构中空腔开口为合成气进口，第二管壁处的筒状结构中空腔开口为合成气出口。使合成气与激冷水逆流换热，保证合成气降温效率。