一種氣化爐全激冷裝置，公開了一種氣化爐全激冷裝置，克服了現有技術所存在的激冷液分布不均，造成偏流、堵塞、損毀下降管的弊端，可以有效的保護關鍵設備。本裝置包括夾套式水墊管和連接部件，夾套式水墊管通過連接部件與氣化爐的渣口連接，夾套式水墊管為圓筒狀內壁均勻開孔的水夾套，夾套式水墊管包括水墊管和裝在水墊管外側的套管，套管套接在水墊管上部和中部，水墊管和套管之間夾套部分被隔板分隔成上層腔體和中層腔體。本裝置可以最終將合成氣中近80%的灰渣以粗渣形式帶入水域中脫除。除灰渣效果顯著，較好地滿足下游工序要求，同時保護合成氣通道不受高溫氣體損傷，較已有的專利技術有顯著改進。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術提供一種氣化爐合成氣激冷裝置。
技術介紹
眾所周知氣流床煤氣化技術的煤化工的關鍵核心技術之一，是煤高效清潔利用的重要組成，通過氣化將煤炭變成富含CO和H2的粗合成氣。粗合成氣是合成氨、煤制油及煤制其他化工產品的主要原料。氣化爐是煤氣化技術中的關鍵設備，激冷室是氣化爐中的關鍵結構之一，爐膛內形成的高溫合成氣從爐膛通過渣口進入激冷室水域進行激冷。激冷裝置是連接氣化爐爐膛直接承受高溫合成氣沖刷的重要部件。現有的激冷裝置由激冷環、下降管等部分組成，由于激冷環只能延下降管分布水膜，水膜不均勻或運行中下降管內壁附渣，均可使高溫氣流直接沖刷下降管使其變型，影響裝置運行。中國專利申請號:201210466949.1，公開號:CN 102820163 A)披露的一種激冷環裝置，激冷液分為獨立兩路，一路經由內環從環隙排出，附著于下降管表面，在向下流的度過程中與高溫介質進行傳熱傳質；另一路流經外環管由外環管的小孔噴出，進入高溫介質空間，快速降低價值溫度。實踐表明，由環隙排出的附著于下降管表面的激冷液很容易因工況變化而出現偏流等現象，致使下降管損壞，引起高溫氣體串氣。鑒于此，有關廠家和工程技術人員迫切需要一種新的合成氣激冷裝置，以防止激冷液分布不均勻，引起下降管損壞，造成損失。
技術實現思路
本專利技術的目的在于公開一種氣化爐全激冷裝置，激冷水可均勻分布在激冷室合成氣通道內。它克服了現有技術所存在的激冷液分布不均，造成偏流、堵塞、損毀下降管的弊端以及影響裝置長周期運行等缺陷，可以有效的保護關鍵設備，延長了系統運行周期。實現本專利技術目的的技術方案如下。—種氣化爐全激冷裝置，包括夾套式水墊管和連接部件，夾套式水墊管通過連接部件與氣化爐的渣口連接，夾套式水墊管為圓筒狀內壁均勻開孔的水夾套，夾套式水墊管包括水墊管和裝在水墊管外側的套管，套管套接在水墊管上部和中部，水墊管和套管之間夾套部分被隔板分隔成上層腔體和中層腔體。所述的連接部件為連接法蘭，上層腔體長度為10~25mm，中層腔體長度為1000~3500mm，夾套式水墊管套管以下部分帶有導流或鋸齒結構，長度為1000~4000mm。所述的上層腔體套管上帶有多個沿水流方上傾30~45°的上層激冷液管，中層腔體套管上帶有2-4層水平布置的中層激冷液管。所述的上層腔體套管軸線與上層激冷液管軸線位于同一平面，中層腔體套管帶有4層中層激冷液管，每層有四個處于同一水平面朝向夾套式水墊管軸心的中層激冷液管。所述的夾套式水墊管的內壁開孔直徑為3~6mm，孔間距為1.5-3倍孔徑，中層腔體相鄰行內壁開孔之間錯位分布。本裝置可以最終將合成氣中近80%的灰渣以粗渣形式帶入水域中脫除。除灰渣效果顯著，較好地滿足下游工序要求，同時保護合成氣通道不受高溫氣體損傷，較已有的專利技術有顯著改進。【附圖說明】圖1為氣化爐全激冷裝置示意圖。圖2為氣化爐全激冷裝置與氣化爐連接示意圖。圖3連接部件俯視結構示意圖。附圖中:101、夾套式水墊管；102、連接法蘭；103、上層腔體；104、上層內壁開孔；105、上層激冷液管；201、中層激冷液管；202、中層腔體；203、中層內壁開孔；3、下層腔體。【具體實施方式】以下將通過附圖對本專利技術作進一步的說明。如圖所示，本裝置包括:夾套式水墊管101以及連接部件，夾套式水墊管101分為上中下三部分，上、中部分為空心的水夾套，兩部分為互不連通的上層腔體103、中層腔體202。兩部分都有預留單獨的法蘭連接口的激冷液管。上層激冷液管105為4個向上傾斜與水平面呈30~45°角，在同一水平面均勻分布的激冷液管，上層激冷液管105均朝向夾套式水墊管101軸心。中部的水夾套帶有2~4層中層激冷液管201，每層帶有多個均勻分布，位于同一水平面朝向夾套式水墊管101軸心的中層激冷液管201。采用4層并且每層均勻分布四個中層激冷液管201為最佳實施方案。夾套式水墊管101下部分為圓筒，可帶有導流或鋸齒結構，安裝時大部分在激冷液位以下。上述的連接部件為連接法蘭102，上層腔體103長度為10~25mm，中層腔體202長度為1000~3500mm，夾套式水墊管101套管以下部分帶有導流或鋸齒結構，長度為1000~4000mmo上部的夾套式水墊管101內壁開孔為水平矩陣排列形式；中部內壁開孔為菱形規則排列，相鄰行內壁開孔錯位分布。小孔直徑為3~6_，孔間距為1.5~3倍孔徑。由圖2可見，本專利技術所述的裝置與氣化爐渣口連接，連接方式可為焊接也可為螺栓固定。由圖3可見，所謂連接部件為平面圓環狀的連接法蘭102，邊緣留有連接螺栓孔。本裝置工作原理闡述如下。由夾套式水墊管101、連接部件構成的高溫合成氣、灰渣流通裝置。上層腔體201的上層激冷液管105法蘭處引入的激冷液經腔體混合后，由均布在內壁的上層內壁開孔104噴出，在管腔的中部交叉撞擊形成水帳。高溫氣體夾帶著灰渣，穿過多層水帳，被迅速激冷。以此同時，增濕灰渣被水流向下夾帶。中層腔體202的中層激冷液管201引入的激冷液經腔體混合后，由菱形均布在內壁的中層內壁開孔203噴出，由于開孔相對較小，噴出的水流不能形成交叉，在內壁形成了一層水墊。同時不斷與下行水流、灰渣進行熱交換，進一步深度激冷。由于中層腔體202水墊作用，灰渣或因工況不穩定而形成的較大渣塊，不可能觸及管壁，而是被水墊拖至中心區域落入夾套式水墊管101下部分，進入激冷室水域。有效的防止了因激冷液分布不均或灰渣粘結在管壁，導致高溫氣體損壞下降管。實施例1 一個日處理1000噸煤的水煤漿氣化裝置，氣化壓力為6.5MPa，氣化溫度為1320°C，出氣化室經洗滌后，煤氣溫度為245 °C，干煤氣流量為87000Nm3/h濕煤氣流量為200000Nm3Nm/h,濕煤氣中干煤粉與水蒸汽之比為1: 1.5，干煤氣中含C02=16%，C0+H2=81%，還含有N1、Ar、H2S、COS、NH3、HCl、HCN、CH4、HCOOH等，約占3%，以干煤氣為基準，其中含灰渣量為7g/Nm3。進夾套式水墊管101的合成氣壓力為6.4MPa，外供激冷液的溫度為247°C，水量為278m3/h。合成氣與水混合，水與合成氣中灰渣混合，水中含固量為1.4%質量。高溫氣體含灰渣沿著渣口進入夾套式水墊管101，由于慣性作用進入上層腔體201的水帳區域，高溫氣體被激冷降溫，熔融態灰渣流被激冷破碎為固態顆粒。較高溫度的合成氣與完全或未完全固化的灰渣延水流向下進入夾套式水墊管101中部，過程中不斷與激冷液進行熱交換。最終將合成氣中近80%的灰渣以粗渣形式帶入水域中脫除。進而使出激冷室合成氣中灰含量小于3g/Nm3，除灰渣效果顯著，較好地滿足下游工序要求，同時保護合成氣通道不受高溫氣體損傷，較已有的專利技術有顯著改進。【主權項】1.一種氣化爐全激冷裝置，包括夾套式水墊管(101)和連接部件，其特征在于:夾套式水墊管(101)通過連接部件與氣化爐的渣口連接，夾套式水墊管(101)為圓筒狀內壁均勻開孔的水夾套，夾套式水墊管(101)包括水墊管和裝在水墊管外側的套管，套管套接在水墊管上部和中部，水墊管和套管之間夾套部分被隔板分隔成上層腔體(103)和中層腔體(202)。2.根據權利要求1所述的氣化爐全激冷裝置，其特征在于:所述的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種氣化爐全激冷裝置，包括夾套式水墊管（101）和連接部件，其特征在于：夾套式水墊管（101）通過連接部件與氣化爐的渣口連接，夾套式水墊管（101）為圓筒狀內壁均勻開孔的水夾套，夾套式水墊管（101）包括水墊管和裝在水墊管外側的套管，套管套接在水墊管上部和中部，水墊管和套管之間夾套部分被隔板分隔成上層腔體（103）和中層腔體（202）。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓梅，郭寶貴，路文學，金剛，傅進軍，李磊，王軍，劉珂，荊波，李彩艷，褚夫奎，尹立志，李滕，
申請(專利權)人：水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心，
類型：發明
國別省市：山東;37
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