一種煤氣化合成氣微孔噴淋激冷室及合成氣微孔噴淋激冷方法及其應(yīng)用的制作方法

專利名稱：一種煤氣化合成氣微孔噴淋激冷室及合成氣微孔噴淋激冷方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及屬于煤氣化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于冷卻氣化爐合成氣的煤氣化合成氣微孔噴淋激冷室及合成氣微孔噴淋激冷方法，及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著煤化工行業(yè)的蓬勃發(fā)展，氣流床氣化技術(shù)備受青睞，而激冷室又是與氣化爐連為一體的至關(guān)重要的設(shè)備。因為與氣化爐連通，所以激冷室要具備抗壓、抗腐蝕、耐高溫等特性，并且要保證出口合成氣能達(dá)到清潔(含塵量低)、帶水量低(不夾帶過多水蒸氣)、 流體穩(wěn)定等特點。因此，合理高效的激冷方法是提高激冷室效率的關(guān)鍵?，F(xiàn)在工業(yè)上應(yīng)用的氣化爐激冷室主要是圓筒形結(jié)構(gòu)，從內(nèi)到外由下降管、上升管、 激冷室外壁(承壓外殼)組成同心圓，同時具有激冷環(huán)和折流板等主要構(gòu)件。所采用的激冷方法主要是使合成氣、灰、渣通過激冷室下部激冷水，從而將氣化爐氣化室產(chǎn)生的高溫合成氣、飛灰、熔融狀態(tài)的灰渣進(jìn)行初步洗滌和降溫。激冷室一般位于氣化室的下方，與氣化爐氣化室筒體直接相連，直徑略大于氣化室。氣化室錐底與激冷環(huán)相連接，氣化室與激冷室之間通道是渣口，渣口下部連接激冷環(huán)， 激冷環(huán)下部連接下降管，下降管下端深入到激冷室液位以下。下降管外是與下降管同心的上升管，上升管上部與承壓外殼的環(huán)隙間有一個對出口合成氣起折流作用的折流板，折流板為斜向下的扇形擋板，固定在氣化室的錐底上。一般所采用的激冷方法是氣化爐氣化室出來的合成氣、熔渣、飛灰通過渣口進(jìn)到下降管圍出的空間內(nèi)，在下降管的引導(dǎo)下進(jìn)入到激冷室液面以下，使合成氣得到洗滌、同時使熔渣冷卻凝固。通過激冷水洗滌后的合成氣離開下降管后在激冷水中經(jīng)下降管以外、上升管以內(nèi)的環(huán)形通道鼓泡上升后逸出水面，合成氣通過上升管上部縫隙離開下降管以外、 上升管以內(nèi)的環(huán)形通道并進(jìn)入上升管與承壓外殼間的環(huán)隙，隨后受到折流板的阻擋改變流向向下走，通過折流板后再向上行通過激冷室的合成氣出口離開激冷室。為避免下降管燒壞，一部分激冷水由四到六個供水口供入激冷環(huán)，并通過激冷環(huán)與下降管間的縫隙噴出， 使激冷水均勻地分布在下降管內(nèi)壁上從而形成水幕保護(hù)下降管。S卩，高溫的合成氣、飛灰、熔融灰渣在下降管的引導(dǎo)下進(jìn)入激冷室下部激冷水中后，部分飛灰被激冷水所洗滌，熔融灰渣則被完全固化并冷卻到與激冷水相當(dāng)?shù)臏囟?，灰渣在自身重力的作用下逐步沉降到激冷室的底部，最終在渣鎖斗循環(huán)水的帶動下收集在渣鎖斗中。而高溫的合成氣經(jīng)過下降管下端的鋸齒形出口后，合成氣被分割成許多細(xì)小的分支后在激冷室的水中鼓泡上升，最終逸出水面。其間會夾帶部分飽和蒸汽，有些會受自身重力影響落回水中，有些會撞擊到上升管、下降管、承壓外殼內(nèi)壁回流到水中，或者在抵達(dá)折流板時被折流，抑或是被合成氣夾帶出激冷室。傳統(tǒng)的激冷室激冷方法有合成氣帶水、合成氣灰含量高、合成氣的水/氣不合格、 激冷室內(nèi)部液位不穩(wěn)定、下降管易燒穿等問題。在不斷改進(jìn)的基礎(chǔ)上，雖然逐步解決了一些問題，但是還有優(yōu)化的空間。因為激冷室結(jié)構(gòu)的設(shè)計和所采用的激冷方法對整個氣化流程都是十分重要的影響因素，所以，有必要對激冷室內(nèi)部結(jié)構(gòu)和激冷方法進(jìn)行不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，以使該環(huán)節(jié)在整個氣化過程的貢獻(xiàn)更大并節(jié)能降耗。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于激冷氣化室出口的合成氣和灰渣的新方法，以克服目前技術(shù)所存在的合成氣灰含量高、合成氣帶水嚴(yán)重、激冷室液位不穩(wěn)、下降管易燒穿等缺點，同時降低生產(chǎn)成本和節(jié)約能耗。因此，在一個方面，本發(fā)明提供了一種用于煤氣化合成氣的微孔噴淋激冷室，其特征在于，包括承壓外殼，其被構(gòu)造為微孔噴淋激冷室的外壁面；導(dǎo)氣筒，其由與承壓外殼近同心設(shè)置的環(huán)形圓筒狀內(nèi)壁形成，并與承壓外殼間隔預(yù)定的距離，承壓外殼與導(dǎo)氣筒在上部氣密接合，并與氣化室氣密接合；承壓外殼上設(shè)置有合成氣出口 ；微孔激冷噴淋裝置，其包括一個激冷水供水環(huán)管或者至少一個激冷水供水管，以及至少兩個激冷笛管，激冷笛管與激冷水供水環(huán)管或者至少一個激冷水供水管相連，激冷笛管的上端位于氣化室的渣口外側(cè)，順時針或逆時針盤旋向下延伸，水平盤旋角度為α，并逐漸向?qū)馔驳姆较蚩繑n，但不接觸導(dǎo)氣筒，激冷笛管的下端在水平方向上與導(dǎo)氣筒間隔預(yù)定的距離，激冷笛管在豎直方向上高于微孔噴淋激冷室的最高操作液位，激冷水供水環(huán)管或者至少一個激冷水供水管的進(jìn)水端與出水端分別穿過承壓外殼與導(dǎo)氣筒，并與承壓外殼和導(dǎo)氣筒氣密連接，在每個激冷笛管上設(shè)置有多個微孔；導(dǎo)氣扇葉，設(shè)置在導(dǎo)氣筒與承壓外殼的環(huán)隙間，導(dǎo)氣扇葉設(shè)置有至少2個扇葉，每個扇葉俯視為扇形結(jié)構(gòu)，正視為弧形結(jié)構(gòu)，呈片狀，兩側(cè)分別固定在導(dǎo)氣筒和承壓外殼上， 其正視具有預(yù)定的弧度，導(dǎo)氣扇葉的下端位于微孔噴淋激冷室的操作液位之下；氣體分配篩網(wǎng)，設(shè)置在導(dǎo)氣筒與承壓外殼的環(huán)隙間，構(gòu)造為圓臺形側(cè)壁的網(wǎng)面結(jié)構(gòu)，并位于導(dǎo)氣扇葉的下方且位于微孔噴淋激冷室的操作液位之下，氣體分配篩網(wǎng)的上端與導(dǎo)氣筒下端連接，氣體分配篩網(wǎng)的下端與承壓外殼連接，其上分布多個篩孔，且氣體分配篩網(wǎng)與導(dǎo)氣筒之間具有預(yù)定的夾角；以及下排渣口，設(shè)置在微孔噴淋激冷室的下方，被構(gòu)造成為縮口結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室，進(jìn)一步包括折流板，其設(shè)置在承壓外殼上，并位于合成氣出口的下方斜向上而朝向?qū)馔惭由斐^合成氣出口且與導(dǎo)氣筒具有預(yù)定的距離。優(yōu)選地，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室進(jìn)一步包括至少一個第一固定支架，與激冷水供水環(huán)管或者至少一個激冷水供水管固定；至少一個第二固定支架，與至少兩個激冷笛管固定；以及至少一個第三固定支架，一端設(shè)置在承壓外殼上，另一端設(shè)置在導(dǎo)氣筒上。優(yōu)選地，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室，進(jìn)一步包括設(shè)置在氣化室的渣口下部的耐火材料。優(yōu)選地，耐火材料選自耐火磚或耐火涂層，鋪設(shè)在氣化室的渣口下部的耐火磚的厚度為10-30cm，其由氣化爐的氣化室的下部鋼結(jié)構(gòu)提供支撐。優(yōu)選地，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室，至少兩個激冷笛管的上端位于氣化室的渣口外側(cè)5 15cm處，水平盤旋角度α為90°以上，至少兩個激冷笛管的下端在水平方向上與導(dǎo)氣筒間隔5-20cm。優(yōu)選地，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室，至少兩個激冷笛管為2-10個激冷笛管，每個激冷笛管通過法蘭與激冷水供水環(huán)管或者至少一個激冷水供水管相連。優(yōu)選地，至少兩個激冷笛管為4-8個，水平盤旋角度α在90° -180°之間。優(yōu)選地，水平盤旋角度α在90° -135°之間。優(yōu)選地，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室，氣體分配篩網(wǎng)上設(shè)置的多個篩孔為橢圓形或圓形小孔，且各個篩孔的面積基本上相等，氣體分配篩網(wǎng)與導(dǎo)氣筒之間的夾角為30-60°。優(yōu)選地，氣體分配篩網(wǎng)上設(shè)置的多個篩孔為圓形小孔，氣體分配篩網(wǎng)與導(dǎo)氣筒之間的夾角為45-60°。優(yōu)選地，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室，導(dǎo)氣扇葉設(shè)置有2-10個扇葉，每個扇葉的正視弧度為η/6-π/2之間。優(yōu)選地，導(dǎo)氣扇葉設(shè)置4-8個所述扇葉，每個扇葉的正視弧度為η /3- π /2。優(yōu)選地，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室，激冷水供水環(huán)管設(shè)置在承壓外殼與導(dǎo)氣筒之間，激冷水供水環(huán)管的進(jìn)水端與出水端分別穿過承壓外殼與導(dǎo)氣筒并與承壓外殼和導(dǎo)氣筒氣密連接。優(yōu)選地，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室，在每個激冷笛管上設(shè)置的多個微孔，每個微孔的大小基本上相等，并且所有微孔的總面積小于等于激冷笛管的橫截面積。優(yōu)選地，微孔的總面積為激冷笛管橫截面積的80% -100%。進(jìn)一步優(yōu)選地，微孔的總面積為激冷笛管橫截面積的85-95%。優(yōu)選地，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室，在每個激冷笛管103上設(shè)置的多個微孔104， 每個微孔104圍繞每個激冷笛管103的橫截面在360°的方向上均勻設(shè)置有對稱的多個微孔104，在激冷笛管103上相距l(xiāng)-5cm的橫截面上均勻設(shè)置對稱的多個微孔104，即每一排中的多個微孔104在水平方向上等間距，每兩排相鄰橫截面上的多個微孔104交錯設(shè)置，即相鄰兩排的所述多個微孔104在豎直方向上交錯設(shè)置。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100，每一排中的多個微孔 104為4-6個，相鄰兩排的多個微孔104的間距在l-5cm之間。在一個更優(yōu)選具體實施方式
中，每一排中的多個微孔104為4個，相鄰兩排的多個微孔104的間距為l_3cm。在另一方面，本發(fā)明提供了一種用于煤氣化合成氣的微孔噴淋激冷方法，其特征在于，包括將激冷水通過一個激冷水供水環(huán)管或者至少一個激冷水供水管引入與激冷水供水環(huán)管或者至少一個激冷水供水管相連的至少兩個激冷笛管中，而引入微孔噴淋激冷裝置中；微孔噴淋激冷裝置，其包括一個激冷水供水環(huán)管或者至少一個激冷水供水管，以及至少兩個激冷笛管，激冷笛管與激冷水供水環(huán)管或者至少一個激冷水供水管相連，激冷笛管的上端位于氣化室的渣口外側(cè)，順時針或逆時針盤旋向下延伸，水平盤旋角度為α，并逐漸向?qū)馔驳姆较蚩繑n，但不接觸導(dǎo)氣筒，激冷笛管的下端在水平方向上與導(dǎo)氣筒間隔預(yù)定的距離，激冷笛管在豎直方向上高于微孔噴淋激冷室的最高操作液位，激冷水供水環(huán)管或者至少一個激冷水供水管的進(jìn)水端與出水端分別穿過承壓外殼與導(dǎo)氣筒，并與承壓外殼和導(dǎo)氣筒氣密連接，在每個激冷笛管上設(shè)置有多個微孔；通過在每個激冷笛管上設(shè)置的多個微孔將激冷水噴出以冷卻與承壓外殼近同心設(shè)置并與承壓外殼間隔預(yù)定距離的環(huán)形圓筒狀內(nèi)壁形成的導(dǎo)氣筒、以及從氣化室的渣口排出的合成氣及高溫殘渣；從氣化室的渣口排出的合成氣及高溫殘渣進(jìn)入微孔噴淋激冷室的操作液位之下， 其中合成氣通過設(shè)置在導(dǎo)氣筒與壓外殼的環(huán)隙間的氣體分配篩網(wǎng)向上溢出以除去水汽，灰
/K
土 ；氣體分配篩網(wǎng)，設(shè)置在導(dǎo)氣筒與承壓外殼的環(huán)隙間，構(gòu)造為圓臺形側(cè)壁的網(wǎng)面結(jié)構(gòu)，并位于導(dǎo)氣扇葉的下方且位于微孔噴淋激冷室的操作液位之下，氣體分配篩網(wǎng)的上端與導(dǎo)氣筒下端連接，氣體分配篩網(wǎng)的下端與承壓外殼連接，其上分布多個篩孔，且氣體分配篩網(wǎng)與導(dǎo)氣筒之間具有預(yù)定的夾角；通過氣體分配篩網(wǎng)向上溢出的合成氣進(jìn)一步通過設(shè)置在導(dǎo)氣筒與承壓外殼的環(huán)隙間的導(dǎo)氣扇葉向上溢出，導(dǎo)氣扇葉設(shè)置有至少2個扇葉，每個扇葉俯視為扇形結(jié)構(gòu)，正視為弧形結(jié)構(gòu)，呈片狀，兩側(cè)分別固定在導(dǎo)氣筒和承壓外殼上，其正視具有預(yù)定的弧度，導(dǎo)氣扇葉的下端位于微孔噴淋激冷室的操作液位之下；通過導(dǎo)氣扇葉向上溢出的合成氣進(jìn)一步通過設(shè)置在承壓外殼上的合成氣出口排出；以及灰水和進(jìn)入微孔噴淋激冷室的操作液位之下的經(jīng)激冷后的高溫殘渣和/或灰水通過設(shè)置在微孔噴淋激冷室下方的下排渣口排出。在第三方面，本發(fā)明提供了一種本發(fā)明的微孔噴淋激冷室或微孔噴淋激冷方法在用于煤氣化合成氣、灰、渣的激冷中的應(yīng)用。由于本發(fā)明的導(dǎo)氣筒比傳統(tǒng)煤氣化激冷室的下降管擴容了較大體積，并且笛管對合成氣的噴淋使得合成氣中夾帶的灰渣得到更充分的冷卻，從而使激冷室內(nèi)合成氣的流速下降，有利于合成氣及灰渣在激冷室內(nèi)的降溫過程，同時合成氣的出口流速也會降低，這也有利于合成氣在導(dǎo)氣筒和承壓外殼構(gòu)成的氣體通道內(nèi)上升過程中進(jìn)行氣固分離和減少灰和/或水的夾帶。采用激冷笛管相對于傳統(tǒng)的下降管和激冷環(huán)組合，節(jié)省了鋼材和激冷水量。同時也節(jié)省了空間，激冷笛管可從與激冷水供水管上的連接法蘭處進(jìn)行拆卸和檢修，相對于下降管更易于更換、檢修和加工。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的氣化爐激冷室的示意圖；圖加是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的不帶激冷水供水環(huán)管的微孔激冷噴淋裝置的俯視圖；圖2b是根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的帶有激冷水供水環(huán)管的微孔激冷噴淋裝置的俯視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的導(dǎo)氣扇葉的俯視圖和對應(yīng)的正視圖4是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的氣體分配篩網(wǎng)俯視圖。
以下是圖1-圖4中各標(biāo)號的含義
1微孔噴淋激冷裝置2合成氣出口
3折流板4導(dǎo)氣筒
5承壓外殼6導(dǎo)氣扇葉
7氣體分配篩網(wǎng)8渣口
9氣化室11下排渣口
100微孔噴淋激冷室101激冷水供水環(huán)管
101'‘激冷水供水管102連接法蘭
103激冷笛管104激冷笛管微孔
106第一固定支架107第二固定支架
108第三固定支架701氣體分配篩網(wǎng)的篩孔
902耐火磚α水平盤旋角度。
具體實施例方式以下提供了本發(fā)明的具體實施方式
。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解其中實施例僅是為了說明的目的，不應(yīng)被視為以任何方式限制由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。因此，在一個具體實施方式
中，本發(fā)明提供了一種用于煤氣化合成氣的微孔噴淋激冷室，其特征在于，包括承壓外殼5，其被構(gòu)造為微孔噴淋激冷室100的外壁面；導(dǎo)氣筒4，其由與承壓外殼5近同心設(shè)置的環(huán)形圓筒狀內(nèi)壁形成，并與承壓外殼5 間隔預(yù)定的距離，承壓外殼5與導(dǎo)氣筒4在上部氣密接合，并與氣化室9氣密接合；承壓外殼5上設(shè)置有合成氣出口 2 ；微孔激冷噴淋裝置1，其包括一個激冷水供水環(huán)管101或者至少一個激冷水供水管101’，以及至少兩個激冷笛管103，激冷笛管103與激冷水供水環(huán)管101或者至少一個激冷水供水管101’相連，激冷笛管103的上端位于氣化室9的渣口 8外側(cè)，順時針或逆時針盤旋向下延伸，水平盤旋角度為α，并逐漸向?qū)馔?的方向靠攏，但不接觸導(dǎo)氣筒4，激冷笛管103的下端在水平方向上與導(dǎo)氣筒間隔預(yù)定的距離，激冷笛管103在豎直方向上高于微孔噴淋激冷室100的最高操作液位，激冷水供水環(huán)管101或者至少一個激冷水供水管101’ 的進(jìn)水端與出水端分別穿過承壓外殼5與導(dǎo)氣筒4，并與承壓外殼5和導(dǎo)氣筒4氣密連接， 在每個激冷笛管103上設(shè)置有多個微孔104 ；導(dǎo)氣扇葉6，設(shè)置在導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5的環(huán)隙間，導(dǎo)氣扇葉6設(shè)置有至少2個扇葉，每個扇葉俯視為扇形結(jié)構(gòu)，正視為弧形結(jié)構(gòu)，呈片狀，兩側(cè)分別固定在導(dǎo)氣筒4和承壓外殼5上，其正視具有預(yù)定的弧度，導(dǎo)氣扇葉6的下端位于微孔噴淋激冷室100的操作液位之下；氣體分配篩網(wǎng)7，設(shè)置在導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5的環(huán)隙間，構(gòu)造為圓臺形側(cè)壁的網(wǎng)面結(jié)構(gòu)，并位于導(dǎo)氣扇葉6的下方且位于微孔噴淋激冷室100的操作液位之下，氣體分配篩網(wǎng)7的上端與導(dǎo)氣筒4下端連接，氣體分配篩網(wǎng)7的下端與承壓外殼5連接，其上分布多個篩孔701，且氣體分配篩網(wǎng)7與導(dǎo)氣筒4之間具有預(yù)定的夾角；以及
下排渣口 11，設(shè)置在微孔噴淋激冷室100的下方，被構(gòu)造成為縮口結(jié)構(gòu)。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100，進(jìn)一步包括折流板 3，其設(shè)置在承壓外殼5上，并位于合成氣出口 2的下方斜向上而朝向?qū)馔?延伸超過合成氣出口 2且與導(dǎo)氣筒4具有預(yù)定的距離。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100，進(jìn)一步包括至少一個第一固定支架106，與激冷水供水環(huán)管101或者至少一個激冷水供水管101’固定；至少一個第二固定支架107，與至少兩個激冷笛管103固定；以及至少一個第三固定支架108，一端設(shè)置在承壓外殼5上，另一端設(shè)置在導(dǎo)氣筒4上。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100，進(jìn)一步包括設(shè)置在氣化室9的渣口 8下部的耐火材料。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，耐火材料選自耐火磚或耐火涂層，鋪設(shè)在氣化室9 的渣口 8下部的耐火磚902的厚度為10-30cm，其由氣化爐的氣化室9的下部鋼結(jié)構(gòu)提供支撐。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100，至少兩個激冷笛管 103的上端位于氣化室9的渣口 8外側(cè)5 15cm處，水平盤旋角度α為90°以上，至少兩個激冷笛管103的下端在水平方向上與導(dǎo)氣筒4間隔5-20cm。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100，至少兩個激冷笛管 103為2-10個激冷笛管，每個激冷笛管103通過法蘭102與激冷水供水環(huán)管101或者至少一個激冷水供水管101，相連。在一個更優(yōu)選具體實施方式
中，至少兩個激冷笛管103為4-8個，水平盤旋角度α 在90° -180°之間。在一個進(jìn)一步優(yōu)選具體實施方式
中，水平盤旋角度α在90° -135°之間。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100，氣體分配篩網(wǎng)7上設(shè)置的多個篩孔701為橢圓形或圓形小孔，且各個篩孔701的面積基本上相等，氣體分配篩網(wǎng) 7與導(dǎo)氣筒4之間的夾角為30-60°。在一個更優(yōu)選具體實施方式
中，氣體分配篩網(wǎng)7上設(shè)置的多個篩孔701為圓形小孔，氣體分配篩網(wǎng)7與導(dǎo)氣筒4之間的夾角為45-60°。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100，導(dǎo)氣扇葉6設(shè)置有 2-10個扇葉，每個扇葉的正視弧度為π /6- π /2之間。在一個更優(yōu)選具體實施方式
中，導(dǎo)氣扇葉6設(shè)置4-8個所述扇葉，每個扇葉的正視弧度為 JI/3-31/2。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100，激冷水供水環(huán)管101 設(shè)置在承壓外殼5與導(dǎo)氣筒4之間，激冷水供水環(huán)管101的進(jìn)水端與出水端分別穿過承壓外殼5與導(dǎo)氣筒4并與承壓外殼5和導(dǎo)氣筒4氣密連接。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100，在每個激冷笛管103 上設(shè)置的多個微孔104，每個微孔104的大小基本上相等，并且所有微孔104的總面積小于等于激冷笛管103的橫截面積。在一個更優(yōu)選具體實施方式
中，微孔104的總面積為激冷笛管103橫截面積的 80% -100%。在一個進(jìn)一步優(yōu)選具體實施方式
中，微孔104的總面積為激冷笛管103橫截面積的85-95%。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100，在每個激冷笛管103 上設(shè)置的多個微孔104，每個微孔104圍繞每個激冷笛管103的橫截面在360°的方向上均勻設(shè)置有對稱的多個微孔104，在激冷笛管103上相距l(xiāng)-5cm的橫截面上均勻設(shè)置對稱的多個微孔104，即每一排中的多個微孔104在水平方向上等間距，每兩排相鄰橫截面上的多個微孔104交錯設(shè)置，即相鄰兩排的所述多個微孔104在豎直方向上交錯設(shè)置。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100，每一排中的多個微孔 104為4-6個，相鄰兩排的多個微孔104的間距在l-5cm之間。在一個更優(yōu)選具體實施方式
中，每一排中的多個微孔104為4個，相鄰兩排的多個微孔104的間距為l_3cm。在另一具體實施方式
中，本發(fā)明提供了一種用于煤氣化合成氣的微孔噴淋激冷方法，其特征在于，包括將激冷水通過一個激冷水供水環(huán)管101或者至少一個激冷水供水管 101，引入與激冷水供水環(huán)管101或者至少一個激冷水供水管101，相連的至少兩個激冷笛管103中，而引入微孔噴淋激冷裝置1中，微孔噴淋激冷裝置1，其包括一個激冷水供水環(huán)管101或者至少一個激冷水供水管101’，以及至少兩個激冷笛管103，激冷笛管103與激冷水供水環(huán)管101或者至少一個激冷水供水管101’相連，激冷笛管103的上端位于氣化室9的渣口 8外側(cè)，順時針或逆時針盤旋向下延伸，水平盤旋角度為α，并逐漸向?qū)馔?的方向靠攏，但不接觸導(dǎo)氣筒4，激冷笛管103的下端在水平方向上與導(dǎo)氣筒間隔預(yù)定的距離，激冷笛管103在豎直方向上高于微孔噴淋激冷室100的最高操作液位，激冷水供水環(huán)管101或者至少一個激冷水供水管101’ 的進(jìn)水端與出水端分別穿過承壓外殼5與導(dǎo)氣筒4，并與承壓外殼5和導(dǎo)氣筒4氣密連接， 在每個激冷笛管103上設(shè)置有多個微孔104 ；通過在每個激冷笛管103上設(shè)置的多個微孔104將激冷水噴出以冷卻與承壓外殼 5近同心設(shè)置并與承壓外殼5間隔預(yù)定距離的環(huán)形圓筒狀內(nèi)壁形成的導(dǎo)氣筒4、以及從氣化室9的渣口 8排出的合成氣及高溫殘渣；從氣化室9的渣口 8排出的合成氣及高溫殘渣進(jìn)入微孔噴淋激冷室100的操作液位之下，其中合成氣通過設(shè)置在導(dǎo)氣筒4與壓外殼5的環(huán)隙間的氣體分配篩網(wǎng)7向上溢出以除去水汽，灰塵；氣體分配篩網(wǎng)7，設(shè)置在導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5的環(huán)隙間，構(gòu)造為圓臺形側(cè)壁的網(wǎng)面結(jié)構(gòu)，并位于導(dǎo)氣扇葉6的下方且位于微孔噴淋激冷室100的操作液位之下，氣體分配篩網(wǎng)7的上端與導(dǎo)氣筒4下端連接，氣體分配篩網(wǎng)7的下端與承壓外殼5連接，其上分布多個篩孔701，且氣體分配篩網(wǎng)7與導(dǎo)氣筒4之間具有預(yù)定的夾角；通過氣體分配篩網(wǎng)7向上溢出的合成氣進(jìn)一步通過設(shè)置在導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5 的環(huán)隙間的導(dǎo)氣扇葉6向上溢出；導(dǎo)氣扇葉6設(shè)置有至少2個扇葉，每個扇葉俯視為扇形結(jié)構(gòu)，正視為弧形結(jié)構(gòu)，呈片狀，兩側(cè)分別固定在導(dǎo)氣筒4和承壓外殼5上，其正視具有預(yù)定的弧度，導(dǎo)氣扇葉6的下端位于微孔噴淋激冷室100的操作液位之下；通過導(dǎo)氣扇葉6向上溢出的合成氣進(jìn)一步通過設(shè)置在承壓外殼5上的合成氣出口 2排出；以及
灰水和進(jìn)入微孔噴淋激冷室100的操作液位之下的經(jīng)激冷后的高溫殘渣和/或灰水通過設(shè)置在微孔噴淋激冷室100下方的下排渣口 11排出。在又一具體實施方式
中，本發(fā)明提供了一種本發(fā)明的微孔噴淋激冷室或微孔噴淋激冷方法在用于煤氣化合成氣、灰、渣的激冷中的應(yīng)用。本發(fā)明的一種具體實施方式
是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供一種新的微孔噴淋激冷室、以及利用該微孔噴淋激冷室進(jìn)行的微孔噴淋激冷方法及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的微孔噴淋激冷室以及利用該微孔噴淋激冷室進(jìn)行的微孔噴淋激冷方法，其采用了激冷笛管向激冷室的導(dǎo)氣筒內(nèi)全方位的噴淋，以及用氣體分配篩網(wǎng)和導(dǎo)氣扇葉對合成氣進(jìn)行疏導(dǎo)等設(shè)計， 可以有效地提高激冷水和高溫合成氣、灰、渣的熱傳遞效率，進(jìn)而提高冷卻效果，同時降低了合成氣帶水量和灰含量；并且，本發(fā)明提供的微孔噴淋激冷室以及利用該微孔噴淋激冷室進(jìn)行的微孔噴淋激冷方法可以省掉傳統(tǒng)激冷室的下降管和激冷環(huán)，從根本上改變了原激冷室的結(jié)構(gòu)，既節(jié)約了投資，同時也便于檢修和維護(hù)。本發(fā)明提供的微孔噴淋激冷方法所采用的微孔噴淋裝置由激冷水供水(環(huán))管、 連接法蘭和激冷笛管組成。其中激冷笛管上在每個相距較近的截面上向多個方位布置微孔，激冷水進(jìn)入激冷笛管后，由于壓力作用從微孔噴出。因微孔噴淋裝置是等間距布設(shè)且向下盤旋的，所以能使噴淋出的激冷水在激冷室內(nèi)形成均勻的水霧環(huán)境，并且在導(dǎo)氣筒方向也會受到噴淋，對導(dǎo)氣筒起到?jīng)_刷保護(hù)作用。其能夠克服現(xiàn)有技術(shù)所帶來的下降管易燒壞等問題，并提高換熱效率。本發(fā)明的一個具體實施方式
，提供了一種利用微孔噴淋激冷室100對于合成氣進(jìn)行微孔噴淋的激冷方法，其中利用一個激冷水供水環(huán)管101或多個激冷水供水管101’對各個激冷笛管103進(jìn)行激冷水供應(yīng)。在一個優(yōu)選具體實施方式
中，由一個激冷水供水環(huán)管101向所有的激冷笛管103 供應(yīng)激冷水。在另一個優(yōu)選具體實施方式
中，由多個激冷水供水管101’對各個激冷笛管103進(jìn)行激冷水供應(yīng)。連接法蘭102，對應(yīng)連接激冷水供水環(huán)管101或激冷水供水管101’與各個激冷笛管103，可從法蘭連接處對激冷笛管103進(jìn)行拆卸和檢修；至少兩個激冷笛管103，其上端與連接法蘭102相連接，在水平方向上位于渣口 8 外側(cè)5-15cm處，優(yōu)選約IOcm處，至少兩個激冷笛管103向下順時針或逆時針盤旋，其下端距離導(dǎo)氣筒4大于10cm，并由第一支架106與導(dǎo)氣筒4進(jìn)行固定，優(yōu)選在至少兩個激冷笛管 103的每一個的上部和下部分別具有第一支架106 ；在一優(yōu)選實施方式中，至少兩個激冷笛管103的數(shù)量為2-10根。在一更優(yōu)選實施方式中，至少兩個激冷笛管103的數(shù)量為4-8根。在一優(yōu)選實施方式中，至少兩個激冷笛管103沿順時針方向向下，同時向?qū)馔? 方向盤旋，水平盤旋角度在90° -180°之間。在一更優(yōu)選實施方式中，激冷笛管103沿順時針方向向下同時向?qū)馔?方向盤旋，水平盤旋角度在90° -135°之間。激冷笛管103進(jìn)一步包括在激冷笛管103上設(shè)置多個微孔104，所有微孔104的大小可以相等或不等，最好大小相等，并且所有微孔104的總面積小于等于笛管103的橫截面積。孔可以為圓形或橢圓形，最好為圓形，其直徑與所采用的笛管的數(shù)量，笛管的長度，進(jìn)水量大小、所開微孔的數(shù)量等參數(shù)相關(guān)，一般要求孔的直徑小于1mm，可以在0. Imm IOmm之間，優(yōu)選在0. 3mm 3mm 之間，更優(yōu)選在0. 3mm 1. 5mm之間。在一優(yōu)選實施方式中，微孔104的總面積為等于笛管的橫截面積至小于笛管的橫截面積20%。在一更優(yōu)選實施方式中，微孔104的總面積小于笛管的橫截面積5-15%。在一優(yōu)選實施方式中，微孔104的總開孔方向為360°，在笛管上相鄰兩排微孔的間距在l-5cm之間，每排開孔數(shù)量在四-六個孔之間(最好在水平方向上等間距)，下一排的微孔(在豎直方向上)分布在上一排的相鄰兩微孔之間，依次類推。在一更優(yōu)選實施方式中，每排開孔為四個，相鄰兩排微孔的間距在l-3cm之間。氣體分配篩網(wǎng)7，位于導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5的環(huán)隙間，構(gòu)造為呈圓臺形側(cè)壁的網(wǎng)面結(jié)構(gòu)，其上端與導(dǎo)氣筒4下端連接，下端與承壓外殼5連接。其上密布有圓形篩孔701，各篩孔701的面積可以相等或不等，最好面積相等。在一優(yōu)選實施方式中，氣體分配篩網(wǎng)7與導(dǎo)氣筒4之間的夾角α為30° _60°。在一更優(yōu)選實施方式中，氣體分配篩網(wǎng)7與導(dǎo)氣筒4之間的夾角α為45° -60°。在一優(yōu)選實施方式中，氣體分配篩網(wǎng)7的篩孔701呈交叉排列，且每個相鄰篩孔 701間的間距相等。導(dǎo)氣扇葉6，位于導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5之間的環(huán)隙間，可以設(shè)置2-10個導(dǎo)氣扇葉 6。每個導(dǎo)氣扇葉6均為弧形板狀結(jié)構(gòu)，類似泵的扇葉，弧度為π/6-π/2。在一優(yōu)選實施方式中，導(dǎo)氣扇葉6的數(shù)量為4-8個。在一優(yōu)選實施方式中，導(dǎo)氣扇葉6的弧度為π/3_π/2。耐火磚902(或耐火材料、涂層)，鋪設(shè)在氣化室9的渣口 8下部的外側(cè)，厚度為 10-30cm,由氣化爐氣化室9的下部鋼結(jié)構(gòu)提供支撐。本發(fā)明的另一個具體實施方式
，提供了本發(fā)明的微孔噴淋激冷裝置1在煤氣化合成氣、灰、渣的激冷方面的應(yīng)用。以下將參照附圖和具體實施例對本發(fā)明的微孔噴淋激冷法繼續(xù)具體描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解以下實施例僅是為了說明的目的，不應(yīng)被視為以任何方式限制由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。實施例1參見圖1-4，本發(fā)明實施例1的微孔噴淋激冷室100，包括承壓外殼5，其被構(gòu)造為所述微孔噴淋激冷室100的外壁面；導(dǎo)氣筒4，其由與承壓外殼5近同心設(shè)置的環(huán)形圓筒狀內(nèi)壁形成，并與承壓外殼5 間隔預(yù)定的距離，承壓外殼5與所述導(dǎo)氣筒4在上部氣密接合，并與氣化室9氣密接合；承壓外殼5與導(dǎo)氣筒4之間由多個第三固定支架108固定。承壓外殼5上設(shè)置有合成氣出口 2。繼續(xù)參照圖1和圖2b，微孔噴淋激冷室100內(nèi)部包括微孔激冷噴淋裝置1，該微孔激冷噴淋裝置1包括一個激冷水供水環(huán)管101，以及至少一個激冷笛管103。進(jìn)水環(huán)管101 在激冷室內(nèi)部形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，激冷水進(jìn)入進(jìn)水環(huán)管101中并分流到各個激冷笛管103中，激冷笛管如為4-8根，以保證整個激冷空間內(nèi)能有足夠量的激冷水噴淋。至少一個激冷水供水環(huán)管101，該激冷水供水環(huán)管101與連接法蘭102相連接，可以由一個激冷水供水環(huán)管101對1-8個激冷笛管103進(jìn)行供水。圖2b為一個激冷水供水環(huán)管101對應(yīng)四根笛管103的情況。連接法蘭102，用于連接激冷水供水環(huán)管101的管口和激冷笛管103。激冷笛管103，其上端與連接法蘭102相連接，在水平方向上位于氣化室(9)的渣口 8下方的外側(cè)，水平方向上距渣口 8約5 30cm處，優(yōu)選5 15cm處，更優(yōu)選約IOcm處。 激冷笛管103向下順時針或逆時針盤旋，其下端距離導(dǎo)氣筒4為5-20cm，優(yōu)選大于10cm，并由上下兩個支撐，即第一固定支架106和第二固定支架107與導(dǎo)氣筒4進(jìn)行固定；激冷笛管 103數(shù)量為2-10根，優(yōu)選為4-8根。激冷笛管103沿逆時針方向(如圖2b所示)向下的水平盤旋角度α在90° -180°之間，優(yōu)選在90° -135°之間。每一激冷笛管103上分別設(shè)置數(shù)排微孔104，每排上設(shè)有4個 6個微孔104，相鄰的兩排微孔104之間的間距為約l-5cm，優(yōu)選為約l-3cm，更優(yōu)選為約1cm，下一排微孔104 在豎直方向上位于上一排相鄰的兩微孔104之間。并且所有微孔104的總面積比激冷笛管 103的橫截面積小10% 15%。氣體分配篩網(wǎng)7，位于導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5之間的環(huán)隙間(如圖3所示)，構(gòu)造成呈圓臺形側(cè)壁的網(wǎng)面結(jié)構(gòu)，氣體分配篩網(wǎng)7的上端與導(dǎo)氣筒4下端連接，氣體分配篩網(wǎng)7 的下端與承壓外殼5連接。氣體分配篩網(wǎng)7上密布橢圓形或圓形篩孔701，篩孔701面積基本上相等。氣體分配篩網(wǎng)7與導(dǎo)氣筒4之間的夾角為30° -60°，優(yōu)選為45° -60°。篩孔701成交叉排列，且每個篩孔701間的間距相等。多個篩孔(701)的直徑小于lcm，優(yōu)選在0. 5cm-lcm之間。氣體分配篩網(wǎng)7位于激冷水液面的下方。多個導(dǎo)氣扇葉6，也位于導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5之間的環(huán)隙間(如圖4所示)，并位于氣體分配篩網(wǎng)7的上方，導(dǎo)氣扇葉6的下部浸沒在激冷水中，而上部位于激冷水液面的上方。導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5之間的環(huán)隙間設(shè)置2-10個導(dǎo)氣扇葉6，優(yōu)選設(shè)置4-8個。每個導(dǎo)氣扇葉6為弧形板狀結(jié)構(gòu)，類似泵的扇葉，弧度為π/6-π/2，優(yōu)選為π/3-π/2。實施例2仍參照圖1-4，本發(fā)明實施列1的微孔噴淋激冷室100，包括承壓外殼5，其被構(gòu)造為所述微孔噴淋激冷室100的外壁面；導(dǎo)氣筒4，其由與承壓外殼5近同心設(shè)置的環(huán)形圓筒狀內(nèi)壁形成，并與承壓外殼5 間隔預(yù)定的距離，承壓外殼5與所述導(dǎo)氣筒4在上部氣密接合，并與氣化室9氣密接合；承壓外殼5與導(dǎo)氣筒4之間由多個第三固定支架108固定。承壓外殼5上設(shè)置有合成氣出口 2。如圖1和圖加所示，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100內(nèi)部包括微孔激冷噴淋裝置1， 該微孔激冷噴淋裝置1包括至少一個激冷水供水管101’。激冷水進(jìn)入至少一個激冷水供水管101’中并分流到與之相連的各個激冷笛管103中，激冷笛管為4-8根，以保證整個激冷空間內(nèi)能有足夠量的激冷水噴淋。并且，每根激冷笛管103上開有微孔104，所有微孔104的大小相等，并且所有微孔 104的總面積比激冷笛管103的橫截面積小15%，以保證水壓足夠使激冷水從微孔104中噴射而出。在激冷笛管的每個橫截面上可以設(shè)有4個微孔104，相鄰兩排微孔104之間的間距約為1cm，下一排微孔104在豎直方向上位于上一排相鄰兩個微孔104之間。高壓水充入激冷笛管103并由微孔104噴射而出，在導(dǎo)氣筒4內(nèi)形成均勻的水霧環(huán)境。本發(fā)明的微孔噴淋激冷室100利用至少一個激冷笛管103和至少一個激冷水供水管101’替代了原有的下降管和激冷環(huán)，在節(jié)省材料和能耗的同時也能使激冷水更加均勻地布滿激冷室導(dǎo)氣筒4內(nèi)，使激冷水與灰渣和合成氣的接觸面積大大增加，從而增強換熱效果。與此同時，噴射的水霧與合成氣中的灰渣接觸后，起到一定的凝聚作用，降低了合成氣夾帶的灰量并避免了下降管燒穿等問題。此外，因為激冷笛管103的微孔104在開孔方向上也有向?qū)馔?壁面開孔的，而經(jīng)微孔104射出的水因受激冷室100內(nèi)溫度壓力的影響變成水霧，使得壓力也不會太大，并持續(xù)不斷噴射在導(dǎo)氣筒4的內(nèi)壁上，起到了清潔導(dǎo)氣筒內(nèi)壁上的灰渣的作用，并形成水幕防止濺落的灰渣直接接觸導(dǎo)氣筒4，避免了導(dǎo)氣筒4的燒蝕。并且，激冷笛管103的上端在水平方向上位于氣化室9的渣口 8的外側(cè)，約5 30cm處，優(yōu)選5 15cm處，更優(yōu)選約IOcm處。氣化爐9內(nèi)的耐火磚902 (或耐火材料、涂層)向下鋪設(shè)30cm對灰渣下落方向起到一定的導(dǎo)向作用，并保護(hù)激冷笛管103不與灰渣接觸。激冷笛管103的直徑、長度、根數(shù)(即換熱量)與該氣化爐9的合成氣產(chǎn)量相關(guān)，經(jīng)傳熱計算獲得。其中，每根激冷笛管103向下、向?qū)馔?的內(nèi)壁方向盤旋而下，盤旋角度α大于 90°，但激冷笛管103下端不貼壁，并由導(dǎo)氣筒4上的固定裝置，即第一固定支架106和/ 或第二固定支架107進(jìn)行固定。第一固定支架106可以進(jìn)一步被附加支架增強固定(如圖 1所示)。導(dǎo)氣筒4，類似于典型激冷室中的上升管，對合成氣起導(dǎo)流作用，使合成氣上升并從承壓外殼5上設(shè)置的合成氣出口 2移出。激冷水液位低于導(dǎo)氣筒下端的上方，避免造成氣體短路。氣體分配篩網(wǎng)7，位于導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5之間的環(huán)隙間(如圖3所示)，構(gòu)造為呈圓臺形側(cè)壁的網(wǎng)面結(jié)構(gòu)，氣體分配篩網(wǎng)7的上端與導(dǎo)氣筒4下端連接，下端與承壓外殼 5連接。氣體分配篩網(wǎng)7上密布橢圓形或圓形篩孔701，篩孔701面積基本上相等。氣體分配篩網(wǎng)7與導(dǎo)氣筒4之間的夾角為45° -60°之間。篩孔701成交叉排列，且每個篩孔701 間的間距相等。氣體分配篩網(wǎng)7位于激冷水液面的下方，因而氣體分配篩網(wǎng)7能導(dǎo)流合成氣，使合成氣均勻地被分成若干細(xì)流，從而穩(wěn)定激冷室100的液位。導(dǎo)氣扇葉6，上端高于激冷室100的操作液位上限，約30 80cm處，優(yōu)選約40 70cm處，更優(yōu)選約50cm處，下端低于操作液位下限，約5 30cm處，優(yōu)選約5 20cm處，更優(yōu)選約IOcm處，位于導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5之間的環(huán)隙間(如圖4所示)。導(dǎo)氣扇葉6可采用6個扇葉，扇葉的弧度可選擇π /2。導(dǎo)氣扇葉能起到導(dǎo)流并均勻分配合成氣的作用，同時能作為擋板減少合成氣夾帶水和灰的量。當(dāng)氣化爐9正常操作時，激冷室100的液位因為鼓泡而受到影響很難保持穩(wěn)定，而導(dǎo)氣扇葉6位于激冷室液位下部的部分起到了一定的導(dǎo)流分配液體的作用，有利于液位穩(wěn)定在一定范圍以內(nèi)。結(jié)果表明，由于本發(fā)明的微孔噴淋激冷室的導(dǎo)氣筒比傳統(tǒng)下降管擴容了較大體積，并且激冷笛管對合成氣的噴淋使得合成氣中夾帶的灰渣得到更充分地冷卻，同時能使激冷室內(nèi)合成氣流速下降，有利于合成氣及灰渣在激冷室內(nèi)的降溫過程，同時合成氣的出口流速也會略微降低，這也有利于合成氣在導(dǎo)氣筒和承壓外殼構(gòu)成的氣體上升通道內(nèi)上升過程中進(jìn)行氣固分離和減少帶灰?guī)２捎帽景l(fā)明的微孔噴淋激冷室的激冷笛管相對于傳統(tǒng)的下降管和激冷環(huán)組合，節(jié)省了鋼材和激冷水量。同時也節(jié)省了空間，本發(fā)明的微孔噴淋激冷室的激冷笛管可從與激冷水供水管上的連接法蘭處進(jìn)行拆卸和檢修，相對于下降管更易于更換和加工。實施例3參見圖1-4，本發(fā)明的用于煤氣化合成氣的微孔噴淋激冷方法，包括將激冷水通過一個激冷水供水環(huán)管101 (參見圖2b)或者至少一個激冷水供水管 101，(參見圖2a)引入而與激冷水供水環(huán)管101或者至少一個激冷水供水管101，相連的至少兩個激冷笛管103中，進(jìn)而引入微孔激冷噴淋裝置1中，微孔激冷噴淋裝置1，其包括一個激冷水供水環(huán)管101 (參見圖2b)或者至少一個激冷水供水管101’ (參見圖2a)，以及至少兩個激冷笛管103，激冷笛管103通過連接法蘭 102與激冷水供水環(huán)管101或者至少一個激冷水供水管101，相連。激冷笛管103的上端位于氣化室9的渣口 8外側(cè)，順時針或逆時針盤旋向下延伸， 水平盤旋角度為α，并逐漸向?qū)馔?的方向靠攏，但不接觸導(dǎo)氣筒4。激冷笛管103的下端在水平方向上與導(dǎo)氣筒間隔預(yù)定的距離，激冷笛管103的豎直方向高于微孔噴淋激冷室100的最高操作液位，激冷水供水環(huán)管101的進(jìn)水端與出水端分別穿過所述承壓外殼5與導(dǎo)氣筒4或者至少一個激冷水供水管101’穿過承壓外殼5與導(dǎo)氣筒4，并與承壓外殼5和導(dǎo)氣筒4氣密連接，在每個激冷笛管103上設(shè)置有多個微孔104。通過在每個激冷笛管103上設(shè)置的多個微孔104將激冷水噴出以冷卻與承壓外殼 5近同心設(shè)置并與承壓外殼5間隔預(yù)定距離的環(huán)形圓筒狀內(nèi)壁形成的導(dǎo)氣筒4、以及從氣化室9的渣口 8排出的合成氣及高溫殘渣。從氣化室9的渣口 8排出的合成氣及高溫殘渣進(jìn)入微孔噴淋激冷室100的操作液位之下，其中合成氣通過設(shè)置在導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5的環(huán)隙間的氣體分配篩網(wǎng)7向上溢出以除去水汽，灰塵。氣體分配篩網(wǎng)7，設(shè)置在導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5的環(huán)隙間，構(gòu)造為圓臺形，并位于導(dǎo)氣扇葉6的下方且位于微孔噴淋激冷室100的操作液位之下，氣體分配篩網(wǎng)7的上端與導(dǎo)氣筒4下端連接，氣體分配篩網(wǎng)7的下端與承壓外殼5連接，其上分布多個篩孔701，且氣體分配篩網(wǎng)7與導(dǎo)氣筒4之間具有預(yù)定的夾角。通過氣體分配篩網(wǎng)7向上溢出的合成氣進(jìn)一步通過設(shè)置在導(dǎo)氣筒4與承壓外殼5 之間的環(huán)隙間的導(dǎo)氣扇葉6向上溢出。導(dǎo)氣扇葉6設(shè)置有至少2個扇葉，每個扇葉俯視為扇形結(jié)構(gòu)，正視為弧形結(jié)構(gòu)，呈片狀，兩側(cè)分別固定在導(dǎo)氣筒4和承壓外殼5上，其正視具有預(yù)定的弧度。導(dǎo)氣扇葉6的下端位于微孔噴淋激冷室100的操作液位之下。通過導(dǎo)氣扇葉6向上溢出的合成氣進(jìn)一步通過設(shè)置在承壓外殼5上的合成氣出口 2排出?；宜瓦M(jìn)入微孔噴淋激冷室100的操作液位之下的經(jīng)激冷后的高溫殘渣和/或灰水通過設(shè)置在微孔噴淋激冷室100下方的下排渣口 11排出。盡管本發(fā)明的各種實施方式已經(jīng)通過具體實施方式
在上下文中進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不僅限于此。因此，以上的描述不應(yīng)該當(dāng)作是本發(fā)明范圍的限制，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求進(jìn)行限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明的精神的情況下可以對本發(fā)明做出各種改變和變更，其都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于煤氣化合成氣的微孔噴淋激冷室(100)，其特征在于，包括 承壓外殼(5)，其被構(gòu)造為所述微孔噴淋激冷室(100)的外壁面；導(dǎo)氣筒G)，其由與所述承壓外殼( 近同心設(shè)置的環(huán)形圓筒狀內(nèi)壁形成，并與所述承壓外殼( 間隔預(yù)定的距離，所述承壓外殼( 與所述導(dǎo)氣筒(4)在上部氣密接合，并與氣化室(9)氣密接合；所述承壓外殼( 上設(shè)置有合成氣出口(2)；微孔激冷噴淋裝置(1)，其包括一個激冷水供水環(huán)管(101)或者至少一個激冷水供水管(101’)，以及至少兩個激冷笛管(103)，所述激冷笛管(10 與所述激冷水供水環(huán)管 (101)或者至少一個激冷水供水管(101’ )相連，所述激冷笛管(10 的上端位于所述氣化室(9)的渣口(8)外側(cè)，順時針或逆時針盤旋向下延伸，水平盤旋角度為α，并逐漸向所述導(dǎo)氣筒的方向靠攏，但不接觸所述導(dǎo)氣筒G)，所述激冷笛管(10 的下端在水平方向上與所述導(dǎo)氣筒間隔預(yù)定的距離，所述激冷笛管(10 在豎直方向上高于所述微孔噴淋激冷室(100)的最高操作液位，所述激冷水供水環(huán)管(101)或者至少一個激冷水供水管 (101’ )的進(jìn)水端與出水端分別穿過所述承壓外殼(5)與所述導(dǎo)氣筒G)，并與所述承壓外殼( 和所述導(dǎo)氣筒(4)氣密連接，在每個所述激冷笛管(10 上設(shè)置有多個微孔(104)； 導(dǎo)氣扇葉(6)，設(shè)置在所述導(dǎo)氣筒(4)與所述承壓外殼(5)的環(huán)隙間，所述導(dǎo)氣扇葉 (6)設(shè)置有至少2個扇葉，每個所述扇葉俯視為扇形結(jié)構(gòu)，正視為弧形結(jié)構(gòu)，呈片狀，兩側(cè)分別固定在所述導(dǎo)氣筒(4)和所述承壓外殼( 上，其正視具有預(yù)定的弧度，所述導(dǎo)氣扇葉(6)的下端位于所述微孔噴淋激冷室(100)的操作液位之下；氣體分配篩網(wǎng)(7)，設(shè)置在所述導(dǎo)氣筒(4)與所述承壓外殼(5)的環(huán)隙間，構(gòu)造為圓臺形側(cè)壁的網(wǎng)面結(jié)構(gòu)，并位于所述導(dǎo)氣扇葉(6)的下方且位于所述微孔噴淋激冷室(100)的操作液位之下，所述氣體分配篩網(wǎng)(7)的上端與所述導(dǎo)氣筒(4)下端連接，所述氣體分配篩網(wǎng)(7)的下端與所述承壓外殼( 連接，其上分布多個篩孔(701)，且所述氣體分配篩網(wǎng)(7)與所述導(dǎo)氣筒(4)之間具有預(yù)定的夾角；以及下排渣口(11)，設(shè)置在所述微孔噴淋激冷室(100)的下方，被構(gòu)造成為縮口結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔噴淋激冷室(100)，進(jìn)一步包括折流板(3)，其設(shè)置在所述承壓外殼( 上，并位于所述合成氣出口( 的下方斜向上而朝向所述導(dǎo)氣筒(4)延伸超過所述合成氣出口( 且與所述導(dǎo)氣筒(4)具有預(yù)定的距1 O
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔噴淋激冷室(100)，進(jìn)一步包括至少一個第一固定支架(106)，與所述激冷水供水環(huán)管(101)或者所述至少一個激冷水供水管(101’)固定；至少一個第二固定支架(107)，與所述至少兩個激冷笛管(10 固定；以及至少一個第三固定支架(108)，一端設(shè)置在所述承壓外殼( 上，另一端設(shè)置在所述導(dǎo)氣筒⑷上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的微孔噴淋激冷室(100)，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述氣化室(9)的渣口⑶下部的耐火材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微孔噴淋激冷室(100)，所述耐火材料選自耐火磚或耐火涂層，鋪設(shè)在所述氣化室(9)的渣口(8)下部的所述耐火磚(902)的厚度為10-30cm，其由氣化爐的所述氣化室(9)的下部鋼結(jié)構(gòu)提供支撐。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的微孔噴淋激冷室(100)，所述至少兩個激冷笛管 (103)的上端位于所述氣化室(9)的渣口⑶外側(cè)5 15cm處，所述水平盤旋角度α 為90°以上，所述至少兩個激冷笛管(10 的下端在水平方向上與所述導(dǎo)氣筒間隔 5_20cmo
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的微孔噴淋激冷室(100)，所述至少兩個激冷笛管 (103)為2-10個激冷笛管，每個所述激冷笛管(10 通過法蘭(10 與所述激冷水供水環(huán)管(101)或者至少一個激冷水供水管(101’ )相連，優(yōu)選所述至少兩個激冷笛管(103) 為4-8個，所述水平盤旋角度α在90° -180°之間，更優(yōu)選地，所述水平盤旋角度α在 90° -135° 之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的微孔噴淋激冷室(100)，所述氣體分配篩網(wǎng)(7)上設(shè)置的所述多個篩孔(701)為橢圓形或圓形小孔，且各個篩孔(701)的面積基本上相等，所述氣體分配篩網(wǎng)(7)與所述導(dǎo)氣筒(4)之間的夾角為30-60°，優(yōu)選所述氣體分配篩網(wǎng)(7) 與導(dǎo)氣筒(4)之間的夾角為45-60°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的微孔噴淋激冷室(100)，所述導(dǎo)氣扇葉(6)設(shè)置有 2-10個扇葉，每個所述扇葉的正視弧度為π /6-π/2之間，優(yōu)選設(shè)置4-8個所述扇葉，每個所述扇葉的正視弧度為η/3-π/2。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的微孔噴淋激冷室(100)，所述激冷水供水環(huán)管 (101)設(shè)置在所述承壓外殼( 與所述導(dǎo)氣筒(4)之間，所述激冷水供水環(huán)管(101)的進(jìn)水端與出水端分別穿過所述承壓外殼(5)與所述導(dǎo)氣筒(4)并與所述承壓外殼(5)和所述導(dǎo)氣筒(4)氣密連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的微孔噴淋激冷室(100)，在每個所述激冷笛管 (103)上設(shè)置的多個微孔(104)，每個所述微孔(104)的大小基本上相等，并且所有所述微孔(104)的總面積小于等于所述激冷笛管(10 的橫截面積，優(yōu)選地，所述微孔(104)的總面積為所述激冷笛管(10 橫截面積的80% -100%，更優(yōu)選地，所述微孔(104)的總面積為所述激冷笛管(10 橫截面積的85-95%。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的微孔噴淋激冷室(100)，在每個所述激冷笛管(103)上設(shè)置的多個微孔(104)，每個所述微孔(104)圍繞每個所述激冷笛管(10 的橫截面在360°的方向上均勻設(shè)置有對稱的多個微孔(104)，在所述激冷笛管(10 上相距 l-5cm的橫截面上均勻設(shè)置對稱的多個微孔(104)，即每一排中的所述多個微孔(104)在水平方向上等間距，每兩排相鄰橫截面上的多個微孔(104)交錯設(shè)置，即相鄰兩排的所述多個微孔(104)在豎直方向上交錯設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的微孔噴淋激冷室(100)，所述每一排中的所述多個微孔(104)為4-6個，所述相鄰兩排的所述多個微孔(104)的間距在l-5cm之間，優(yōu)選地，所述每一排中的所述多個微孔(104)為4個，所述相鄰兩排的所述多個微孔(104)的間距為 l_3cm0
14.一種用于煤氣化合成氣的微孔噴淋激冷方法，其特征在于，包括將激冷水通過一個激冷水供水環(huán)管(101)或者至少一個激冷水供水管(101’ )引入與所述激冷水供水環(huán)管(101)或者至少一個激冷水供水管(101’ )相連的至少兩個激冷笛管(103)中，而引入微孔噴淋激冷裝置(1)中，所述微孔噴淋激冷裝置(1)，其包括一個激冷水供水環(huán)管(101)或者至少一個激冷水供水管(101’)，以及至少兩個激冷笛管(103)，所述激冷笛管(10 與所述激冷水供水環(huán)管(101)或者至少一個激冷水供水管(101’)相連，所述激冷笛管(103)的上端位于氣化室 (9)的渣口(8)外側(cè)，順時針或逆時針盤旋向下延伸，水平盤旋角度為α，并逐漸向所述導(dǎo)氣筒的方向靠攏，但不接觸所述導(dǎo)氣筒G)，所述激冷笛管(10 的下端在水平方向上與所述導(dǎo)氣筒間隔預(yù)定的距離，所述激冷笛管(10 在豎直方向上高于所述微孔噴淋激冷室(100)的最高操作液位，所述激冷水供水環(huán)管(101)或者至少一個激冷水供水管(101’) 的進(jìn)水端與出水端分別穿過所述承壓外殼(5)與所述導(dǎo)氣筒⑷，并與所述承壓外殼(5)和所述導(dǎo)氣筒(4)氣密連接，在每個所述激冷笛管(10 上設(shè)置有多個微孔(104)；通過在每個所述激冷笛管(10 上設(shè)置的多個微孔(104)將激冷水噴出以冷卻與承壓外殼( 近同心設(shè)置并與所述承壓外殼( 間隔預(yù)定距離的環(huán)形圓筒狀內(nèi)壁形成的導(dǎo)氣筒 G)、以及從氣化室(9)的渣口(8)排出的合成氣及高溫殘渣；從氣化室(9)的渣口⑶排出的所述合成氣及高溫殘渣進(jìn)入微孔噴淋激冷室(100)的操作液位之下，其中所述合成氣通過設(shè)置在所述導(dǎo)氣筒(4)與所述承壓外殼(5)的環(huán)隙間的氣體分配篩網(wǎng)(7)向上溢出以除去水汽，灰塵，所述氣體分配篩網(wǎng)(7)，設(shè)置在所述導(dǎo)氣筒(4)與所述承壓外殼(5)的環(huán)隙間，構(gòu)造為圓臺形側(cè)壁的網(wǎng)面結(jié)構(gòu)，并位于所述導(dǎo)氣扇葉(6)的下方且位于所述微孔噴淋激冷室 (100)的操作液位之下，所述氣體分配篩網(wǎng)(7)的上端與所述導(dǎo)氣筒(4)下端連接，所述氣體分配篩網(wǎng)(7)的下端與所述承壓外殼( 連接，其上分布多個篩孔(701)，且所述氣體分配篩網(wǎng)(7)與所述導(dǎo)氣筒(4)之間具有預(yù)定的夾角；通過所述氣體分配篩網(wǎng)(7)向上溢出的所述合成氣進(jìn)一步通過設(shè)置在所述導(dǎo)氣筒(4) 與所述承壓外殼(5)的環(huán)隙間的導(dǎo)氣扇葉(6)向上溢出，所述導(dǎo)氣扇葉(6)設(shè)置有至少2個扇葉，每個所述扇葉俯視為扇形結(jié)構(gòu)，正視為弧形結(jié)構(gòu)，呈片狀，兩側(cè)分別固定在所述導(dǎo)氣筒(4)和所述承壓外殼( 上，其正視具有預(yù)定的弧度，所述導(dǎo)氣扇葉(6)的下端位于所述微孔噴淋激冷室(100)的操作液位之下；通過所述導(dǎo)氣扇葉(6)向上溢出的所述合成氣進(jìn)一步通過設(shè)置在所述承壓外殼(5)上的合成氣出口(2)排出；以及灰水和進(jìn)入微孔噴淋激冷室(100)的操作液位之下的經(jīng)激冷后的高溫殘渣和/或灰水通過設(shè)置在所述微孔噴淋激冷室(100)下方的下排渣口(11)排出。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的微孔噴淋激冷方法，通過所述導(dǎo)氣扇葉(6)向上溢出的所述合成氣進(jìn)一步通過設(shè)置在所述承壓外殼( 上并位于所述合成氣出口( 的下方斜向上而朝向所述導(dǎo)氣筒(4)延伸的折流板(3)，再經(jīng)設(shè)置在所述承壓外殼( 上的所述合成氣出口 O)排出。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-13任一項所述的微孔噴淋激冷室(100)或根據(jù)權(quán)利要求14-15任一項所述的微孔噴淋激冷方法在用于煤氣化合成氣、灰、渣的激冷中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于煤氣化合成氣的微孔噴淋激冷室及合成氣微孔噴淋激冷方法及其應(yīng)用。該微孔噴淋激冷室包括承壓外殼；導(dǎo)氣筒；微孔激冷噴淋裝置；導(dǎo)氣扇葉；氣體分配篩網(wǎng)；和下排渣口。微孔激冷噴淋裝置包括激冷水供水環(huán)管或激冷水供水管，及激冷笛管，激冷笛管與激冷水供水環(huán)管或激冷水供水管相連，激冷笛管的上端位于氣化室渣口外側(cè)，順或逆時針盤旋向下延伸，并逐漸向?qū)馔驳姆较蚩繑n，但不接觸導(dǎo)氣筒，激冷笛管下端在水平方向上與導(dǎo)氣筒間隔預(yù)定距離，激冷笛管在豎直方向上高于微孔噴淋激冷室最高操作液位，在每個激冷笛管上設(shè)置多個微孔。采用本發(fā)明的微孔噴淋激冷室，激冷笛管可從與激冷水供水管上的連接法蘭處拆卸和檢修。
文檔編號C10K1/06GK102329659SQ20111024749
公開日2012年1月25日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者單賢根, 崔永君, 張琪, 朱豫飛, 步學(xué)朋, 索婭, 陳強 申請人:中國神華煤制油化工有限公司, 中國神華煤制油化工有限公司北京研究院, 神華集團(tuán)有限責(zé)任公司