權利要求書: 1.一種氣化爐排渣系統(tǒng),其特征在于,包括:氣化爐(1),底部具有排渣口;
激冷室(6),所述激冷室(6)的進料口與所述氣化爐(1)的排渣口連通,所述激冷室(6)用于接收所述氣化爐(1)的排渣口排出的灰渣,并將所述灰渣的溫度降至預設值;
下渣筒(4),分別與所述氣化爐(1)和所述激冷室(6)連通,所述下渣筒(4)的中心設有中心射流管(5),所述下渣筒(4)與所述激冷室(6)之間設有熱蒸汽排出機構(3);
其中,所述熱蒸汽排出機構(3)包括多個熱蒸汽射流管(32),所述熱蒸汽射流管(32)設置于所述下渣筒(4)和所述中心射流管(5)之間的間隙中且沿所述下渣筒(4)的軸向延伸,用于將所述激冷室(6)中的熱蒸汽導入所述氣化爐(1)。
2.根據(jù)權利要求1所述的氣化爐排渣系統(tǒng),其特征在于,所述下渣筒(4)位于所述激冷室(6)的區(qū)域開設多個熱蒸汽導入口(34),多個所述熱蒸汽導入口(34)沿所述下渣筒(4)的軸向均勻間隔設置;
所述熱蒸汽導入口(34)與所述熱蒸汽射流管(32)一一對應,且所述熱蒸汽導入口(34)與所述熱蒸汽射流管(32)的底部通過導管(35)連通。
3.根據(jù)權利要求1所述的氣化爐排渣系統(tǒng),其特征在于,所述熱蒸汽排出機構(3)還包括熱蒸汽集氣環(huán)(31),所述熱蒸汽集氣環(huán)(31)位于所述激冷室(6)的外部且套設于所述下渣筒(4)的外部;
所述熱蒸汽集氣環(huán)(31)與所述激冷室(6)通過熱蒸汽導出管(33)連通,所述熱蒸汽射流管(32)的底部與所述熱蒸汽集氣環(huán)(31)通過貫穿所述下渣筒(4)的導管(35)連通。
4.根據(jù)權利要求1所述的氣化爐排渣系統(tǒng),其特征在于,多個所述熱蒸汽射流管(32)以所述下渣筒(4)的軸線為中心沿周向均勻間隔設置。
5.根據(jù)權利要求1所述的氣化爐排渣系統(tǒng),其特征在于,所述熱蒸汽射流管(32)的直徑D滿足:D≤1/3(R1?R2);
其中,R1為所述下渣筒(4)的半徑,R2為所述中心射流管(5)的半徑。
6.根據(jù)權利要求1所述的氣化爐排渣系統(tǒng),其特征在于,所述氣化爐(1)內設有錐形分布板(2),所述下渣筒(4)的頂部貫穿所述氣化爐(1)的底部與所述錐形分布板(2)的底部連通;
所述熱蒸汽射流管(32)向上延伸至所述錐形分布板(2)的中部區(qū)域。
7.根據(jù)權利要求6所述的氣化爐排渣系統(tǒng),其特征在于,所述熱蒸汽射流管(32)的頂部到所述氣化爐(1)排渣口的距離L1與所述中心射流管(5)的頂部到所述氣化爐(1)排渣口的距離L2滿足:0.3m≤L1?L2≤0.5m。
8.根據(jù)權利要求1所述的氣化爐排渣系統(tǒng),其特征在于,所述下渣筒(4)的底部設有控渣翻板閥(41)。
9.根據(jù)權利要求1所述的氣化爐排渣系統(tǒng),其特征在于,所述激冷室(6)包括上下設置的筒體和錐體。
10.根據(jù)權利要求9所述的氣化爐排渣系統(tǒng),其特征在于,所述激冷室(6)設有多個霧化噴嘴組(61),所述霧化噴嘴組(61)位于所述筒體靠近所述錐體的端部,所述下渣筒(4)延伸至所述霧化噴嘴組(61),多個所述霧化噴嘴組(61)沿所述筒體的周向排布。
說明書: 氣化爐排渣系統(tǒng)技術領域[0001] 本公開涉及煤氣化技術領域,尤其涉及一種氣化爐排渣系統(tǒng)。背景技術[0002] 煤氣化技術是實現(xiàn)煤炭清潔高效利用的一種重要方式。加壓流化床氣化爐因床層溫度均勻、氣固接觸充分、反應條件寬松,廣泛應用于粉煤氣化工藝。
[0003] 傳統(tǒng)流化床排渣系統(tǒng)普遍采用氣控排渣調控下渣量,存在排渣量不穩(wěn)定、不可控,氣化爐的穩(wěn)定運行性差的問題。即通過在排渣管線中通入一定量氣體,通過調節(jié)該氣量大
小控制排渣量,但該種氣控排渣的方式受制因素較多,如氣化爐工況波動、床層變化、排渣
管線連通上下游壓力波動、灰渣溫度等,當下游壓力低時,通入的排渣調控氣可能下行,無
法有效托住下落灰渣,導致排渣量增大。高溫高壓灰渣落入排渣系統(tǒng),首先需要冷卻,與水
接觸換熱后灰渣降溫下排,同時會產(chǎn)生一定量蒸汽,該部分蒸汽如經(jīng)排渣管線進入氣化爐,
將對排渣管線中灰渣穩(wěn)定下落產(chǎn)生不利影響。
[0004] 因此,開發(fā)運行穩(wěn)定的煤氣化爐及排渣系統(tǒng)非常必要。發(fā)明內容[0005] 為了解決上述技術問題或者至少部分地解決上述技術問題,本公開提供了一種氣化爐排渣系統(tǒng)。
[0006] 本公開提供了一種氣化爐排渣系統(tǒng),包括:[0007] 氣化爐,底部具有排渣口;[0008] 激冷室,所述激冷室的進料口與所述氣化爐的排渣口連通,所述激冷室用于接收所述氣化爐的排渣口排出的灰渣,并將所述灰渣的溫度降至預設值;
[0009] 下渣筒,分別與所述氣化爐和所述激冷室連通,所述下渣筒的中心設有中心射流管,所述下渣筒與所述激冷室之間設有熱蒸汽排出機構;
[0010] 其中,所述熱蒸汽排出機構包括多個熱蒸汽射流管,所述熱蒸汽射流管設置于所述下渣筒和所述中心射流管之間的間隙中且沿所述下渣筒的軸向延伸,用于將所述激冷室
中的熱蒸汽導入所述氣化爐。
[0011] 進一步的,所述下渣筒位于所述激冷室的區(qū)域開設多個熱蒸汽導入口,多個所述熱蒸汽導入口沿所述下渣筒的軸向均勻間隔設置;
[0012] 所述熱蒸汽導入口與所述熱蒸汽射流管一一對應,且所述熱蒸汽導入口與所述熱蒸汽射流管的底部通過導管連通。
[0013] 進一步的,所述熱蒸汽排出機構還包括熱蒸汽集氣環(huán),所述熱蒸汽集氣環(huán)位于所述激冷室的外部且套設于所述下渣筒的外部;
[0014] 所述熱蒸汽集氣環(huán)與所述激冷室通過熱蒸汽導出管連通,所述熱蒸汽射流管的底部與所述熱蒸汽集氣環(huán)通過貫穿所述下渣筒的導管連通。
[0015] 進一步的,多個所述熱蒸汽射流管以所述下渣筒的軸線為中心沿周向均勻間隔設置。
[0016] 進一步的,所述熱蒸汽射流管的直徑D滿足:D≤1/3(R1?R2);[0017] 其中,R1為所述下渣筒的半徑,R2為所述中心射流管的半徑。[0018] 進一步的,所述氣化爐內設有錐形分布板,所述下渣筒的頂部貫穿所述氣化爐的底部與所述錐形分布板的底部連通;
[0019] 所述熱蒸汽射流管向上延伸至所述錐形分布板的中部區(qū)域。[0020] 進一步的,所述熱蒸汽射流管的頂部到所述氣化爐排渣口的距離L1與所述中心射流管的頂部到所述氣化爐排渣口的距離L2滿足:0.3m≤L1?L2≤0.5m。
[0021] 進一步的,所述下渣筒的底部設有控渣翻板閥。[0022] 進一步的,所述激冷室包括上下設置的筒體和錐體。[0023] 進一步的,所述激冷室設有多個霧化噴嘴組,所述霧化噴嘴組位于所述筒體靠近所述錐體的端部,所述下渣筒延伸至所述霧化噴嘴組,多個所述霧化噴嘴組沿所述筒體的
周向排布。
[0024] 本公開實施例提供的技術方案與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點:[0025] 本公開實施例提供的氣化爐排渣系統(tǒng)中下渣筒分別與氣化爐和激冷室連通,下渣筒的中心設有中心射流管,下渣筒與激冷室之間設有熱蒸汽排出機構,熱蒸汽通過熱蒸汽
排出機構由激冷室通入氣化爐,可以將下部富產(chǎn)的蒸汽作為氣化劑補充流化介質通入氣化
爐中參與煤氣化反應。其中,熱蒸汽排出機構包括多個熱蒸汽射流管,熱蒸汽射流管設置于
下渣筒和中心射流管之間的間隙中且沿下渣筒的軸向延伸,用于將激冷室中的熱蒸汽導入
氣化爐,通過在下渣筒與激冷室之間設置多個熱蒸汽射流管,可以將熱蒸汽進行分流,減弱
熱蒸汽對下渣管中灰渣下落產(chǎn)生的不利影響,減少了由于熱蒸汽經(jīng)下渣筒進入氣化爐而引
發(fā)的排渣量不穩(wěn)的技術問題,實現(xiàn)灰渣的穩(wěn)定可控外排,提高了系統(tǒng)性能。
附圖說明[0026] 此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分,示出了符合本公開的實施例,并與說明書一起用于解釋本公開的原理。
[0027] 為了更清楚地說明本公開實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,對于本領域普通技術人員而
言,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028] 圖1為本公開實施例所述氣化爐排渣系統(tǒng)第一種實施方式的結構示意圖;[0029] 圖2為本公開實施例所述氣化爐排渣系統(tǒng)第一種實施方式中熱蒸汽排出機構的俯視結構示意圖;
[0030] 圖3為本公開實施例所述氣化爐排渣系統(tǒng)第二種實施方式的結構示意圖。[0031] 附圖標記:1、氣化爐;11、直筒密相區(qū);12、分布板變徑區(qū);2、錐形分布板;3、熱蒸汽排出機構;31、熱蒸汽集氣環(huán);32、熱蒸汽射流管;33、熱蒸汽導出管;34、熱蒸汽導入口;35、
導管;4、下渣筒;41、控渣翻板閥;5、中心射流管;6、激冷室;61、霧化噴嘴組。
具體實施方式[0032] 為了能夠更清楚地理解本公開的上述目的、特征和優(yōu)點,下面將對本公開的方案進行進一步描述。需要說明的是,在不沖突的情況下,本公開的實施例及實施例中的特征可
以相互組合。
[0033] 在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本公開,但本公開還可以采用其他不同于在此描述的方式來實施;顯然,說明書中的實施例只是本公開的一部分實施
例,而不是全部的實施例。
[0034] 結合圖1和圖3所示,本公開提供了一種氣化爐排渣系統(tǒng),包括:氣化爐1、激冷室6和下渣筒4,氣化爐1底部具有排渣口,氣化爐1具體為加壓流化床氣化爐1,底部設置錐形分
布板2,上部依次為分布板變徑區(qū)12、直筒密相區(qū)11。
[0035] 錐形分布板2底部直接與下渣筒4相連,下渣筒4的頂部貫穿氣化爐1的底部與錐形分布板2的底部連通,熱蒸汽射流管32向上延伸至錐形分布板2的中部區(qū)域。下渣筒4向下延
伸至激冷室6中下部。下渣筒4為內襯耐火材料的圓柱形管道,下渣筒4中下部側壁開設有進
氣孔,連接中心射流氣進氣管線水平段、下渣筒4中心設置有中心射流管5,直接延伸至分布
板底部,用于向氣化爐1中輸送高速射流氣、提高氣化爐1內氣固接觸換熱效率,強化床層湍
動程度。氣化爐1下殼體、錐形分布板2及下渣筒4可以構成氣室,氣室通過錐形分布板2上的
流化孔與氣化爐1密相區(qū)相通,氣室與氣化爐1密相區(qū)維持一定壓差,通過錐形分布板2上的
流化孔進入密相段,可以降低錐形分布板2的溫度保護錐形分布板2。在下渣筒4底部設有氣
源進口,起到分級排渣、冷卻灰渣的作用。
[0036] 激冷室6的進料口與氣化爐1的排渣口連通,激冷室6用于接收氣化爐1的排渣口排出的灰渣,并將灰渣的溫度降至預設值,激冷室6可以對灰渣進行降溫,提高后續(xù)設備的使
用壽命。
[0037] 激冷室6包括上下設置的筒體和錐體,外壁為金屬壁面,內襯耐火澆注料。錐體形成降溫灰渣存儲區(qū)。下渣筒4延伸至圓柱形筒體與圓錐形錐體降溫灰渣存儲區(qū)連接位置,或
稍高于連接位置處。
[0038] 下渣筒4分別與氣化爐1和激冷室6連通,下渣筒4分別與氣化爐1和激冷室6連通,下渣筒4的中心設有中心射流管5,下渣筒4與激冷室6之間設有熱蒸汽排出機構3,熱蒸汽通
過熱蒸汽排出機構3由激冷室6通入氣化爐1,可以將下部富產(chǎn)的蒸汽作為氣化劑補充流化
介質通入氣化爐1中參與煤氣化反應。其中,熱蒸汽排出機構3包括多個熱蒸汽射流管32,熱
蒸汽射流管32設置于下渣筒4和中心射流管5之間的間隙中且沿下渣筒4的軸向延伸,用于
將激冷室6中的熱蒸汽導入氣化爐1,通過在下渣筒4與激冷室6之間設置多個熱蒸汽射流管
32,可以將熱蒸汽進行分流,減弱熱蒸汽對下渣管中灰渣下落產(chǎn)生的不利影響,減少了由于
熱蒸汽經(jīng)下渣筒4進入氣化爐而引發(fā)的排渣量不穩(wěn)的技術問題,實現(xiàn)灰渣的穩(wěn)定可控外排,
提高了系統(tǒng)性能。
[0039] 如圖3所示,下渣筒4位于激冷室6的區(qū)域開設多個熱蒸汽導入口34,熱蒸汽導入口34與熱蒸汽射流管32一一對應,且熱蒸汽導入口34與熱蒸汽射流管32的底部通過導管35連
通,使熱蒸汽從熱蒸汽導入口34經(jīng)導管35進入熱蒸汽射流管32,再經(jīng)熱蒸汽射流管32進入
氣化爐1。多個熱蒸汽導入口34沿下渣筒4的軸向均勻間隔設置,使熱蒸汽均勻穩(wěn)定的導入
氣化爐1,減弱熱蒸汽對下渣管中灰渣下落產(chǎn)生的不利影響,減少了由于熱蒸汽經(jīng)下渣筒4
進入氣化爐而引發(fā)的排渣量不穩(wěn)的技術問題,實現(xiàn)灰渣的穩(wěn)定可控外排,提高了系統(tǒng)性能。
[0040] 結合圖1和圖2所示,熱蒸汽排出機構3還包括熱蒸汽集氣環(huán)31,熱蒸汽集氣環(huán)31位于激冷室6的外部且套設于下渣筒4的外部,熱蒸汽集氣環(huán)31與激冷室6通過熱蒸汽導出管
33連通,熱蒸汽射流管32的底部與熱蒸汽集氣環(huán)31通過貫穿下渣筒4的導管35連通。熱蒸汽
從激冷室6排出經(jīng)熱蒸汽導出管33進入熱蒸汽集氣環(huán)31,熱蒸汽集氣環(huán)31以下渣筒4為軸
心,位于靠近氣化爐1底部的位置。激冷室6換熱產(chǎn)生的熱蒸汽進入熱蒸汽集氣環(huán)31后進行
緩存均布,減弱熱蒸汽產(chǎn)生的亂流,使熱蒸汽均勻穩(wěn)定的導入氣化爐1,減弱熱蒸汽對下渣
管中灰渣下落產(chǎn)生的不利影響。熱蒸汽進入熱蒸汽集氣環(huán)31后經(jīng)熱蒸汽集氣環(huán)31內側開設
的孔道排出。具體的,熱蒸汽進入熱蒸汽集氣環(huán)31后經(jīng)熱蒸汽集氣環(huán)31內側開設的孔道排
出進入導管35,之后經(jīng)導管35進入熱蒸汽射流管32的底部,熱蒸汽從熱蒸汽射流管32的頂
部通入氣化爐1內,使熱蒸汽均勻穩(wěn)定的導入氣化爐1,減弱熱蒸汽對下渣管中灰渣下落產(chǎn)
生的不利影響,減少了由于熱蒸汽經(jīng)下渣筒4進入氣化爐而引發(fā)的排渣量不穩(wěn)的技術問題,
實現(xiàn)灰渣的穩(wěn)定可控外排,提高了系統(tǒng)性能。
[0041] 在一些具體的實施方式中,多個熱蒸汽射流管32以下渣筒4的軸線為中心沿周向均勻間隔設置,使熱蒸汽均勻穩(wěn)定的導入氣化爐1,減弱熱蒸汽對下渣管中灰渣下落產(chǎn)生的
不利影響,減少了由于熱蒸汽經(jīng)下渣筒4進入氣化爐而引發(fā)的排渣量不穩(wěn)的技術問題。
[0042] 如圖2所示,熱蒸汽射流管32的直徑D滿足:D≤1/3R1?R2,其中,R1為下渣筒4的半徑,R2為中心射流管5的半徑,減弱了由于熱蒸汽射流管32的設置對下渣筒4與中心射流管5
形成的間隙中灰渣下落的影響,使下渣筒4中灰渣能順利下落,減少了由于熱蒸汽經(jīng)下渣筒
4進入氣化爐而引發(fā)的排渣量不穩(wěn)的技術問題。
[0043] 如圖3所示,熱蒸汽射流管32的頂部到氣化爐1排渣口的距離L1與中心射流管5的頂部到氣化爐1排渣口的距離L2滿足:0.3m≤L1?L2≤0.5m,使熱蒸汽射流管32向上延伸至
錐形分布板2的中部,避免對分布板底部下渣及中心射流氣體分布造成不利影響,熱蒸汽射
流管32向上延伸至錐形分布板2中部,有利于強化分布板變徑區(qū)12的流場,加強固體顆粒返
混,有利于氣化反應的進行。
[0044] 在一些具體的實施方式中,下渣筒4的底部設有控渣翻板閥41,控渣翻板閥41可以有效托住下落灰渣,當下游壓力低時,不會導致排渣量增大,控渣翻板閥41還可以使氣化爐
1內床層高度的可控。通過控制控渣翻板閥41開度、調控氣化爐1排渣量,可以避免下部激冷
室6料位過高,堆積至下渣筒4底部,造成無稀相區(qū)存在、灰渣下落不暢、霧化噴入的冷卻水
與灰渣接觸不均勻、換熱效果變差或出現(xiàn)局部冷凝、灰渣變濕、無法下排等問題發(fā)生的可能
性。
[0045] 控渣翻板閥41可以包括:閥板、連通軸、執(zhí)行機構、冷卻密封結構等,閥板中心穿設連通軸,通過兩側的聯(lián)動結構安裝于下渣筒4的側壁,連通軸通過冷卻密封結構穿過激冷室
6外壁與外設的執(zhí)行結構相連,執(zhí)行結構可以為控制器。
[0046] 可選的,控渣翻板閥41的閥板在下渣筒4內,與下渣筒4截面的形狀相同,閥板通過連通軸與電動執(zhí)行機構相連接,電動執(zhí)行機構與控制系統(tǒng)相連接,通過控制器控制電動執(zhí)
行機構來調節(jié)控渣翻板閥41的開度。電動執(zhí)行機構的驅動方式為旋轉式驅動或直線運動式
驅動。例如可以通過減速機與連通軸連接,來調節(jié)閥板的開度。控制系統(tǒng)的控制方式為儀表
控制或計算機及PLC控制,還可以根據(jù)需要人工給定翻板閥門的開度大小,實現(xiàn)人工控制。
[0047] 可選的,控渣翻板閥41可以為電動、氣動及電液動翻板閥。[0048] 在一些具體的實施方式中,激冷室6設有多個霧化噴嘴組61,霧化噴嘴組61包括多個噴嘴。霧化噴嘴組61位于筒體靠近錐體的端部,下渣筒4延伸至霧化噴嘴組61,多個霧化
噴嘴組61沿筒體的周向排布。霧化噴嘴組61用于向激冷室6中噴射高壓霧化狀冷卻水,噴射
壓力為激冷室6內部壓力的2?3倍,以保證霧化均勻。霧化噴嘴組61的安裝及噴射角度,保證
噴射進入的霧化冷卻水直接與下渣筒4下落口稀相下落的高溫灰渣接觸、換熱,冷卻水瞬間
轉化為蒸汽,上行經(jīng)激冷室6頂部的熱蒸汽出口排出。
[0049] 需要說明的是,在本文中,諸如“第一”和“第二”等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之
間存在任何這種實際的關系或者順序。而且,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在
涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些
要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設
備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除
在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0050] 以上所述僅是本公開的具體實施方式,使本領域技術人員能夠理解或實現(xiàn)本公開。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的
一般原理可以在不脫離本公開的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本公開
將不會被限制于本文所述的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一
致的最寬的范圍。
聲明:
“氣化爐排渣系統(tǒng)” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)