本實用新型涉及煤炭氣化技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于固定床液態(tài)排渣氣化爐的側(cè)面排渣裝置。
背景技術(shù):
煤炭氣化工藝是以煤或煤焦及其它含碳燃料為原料,以氧氣(空氣、富氧或純氧)、水蒸氣或氫氣等作氣化劑(或稱氣化介質(zhì)),在高溫條件下通過化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦及其它含碳燃料中的可燃部分轉(zhuǎn)化為煤氣的過程。將煤或煤焦及其它含碳燃料進行氣化的裝置稱為氣化爐,按氣化爐的形式,煤炭氣化工藝可分為三大類,即固定床氣化(或稱移動床)、流化床氣化和氣流床氣化,固定床氣化技術(shù)根據(jù)排渣方式的不同又分為固定床固態(tài)排渣氣化技術(shù)和固定床液態(tài)排渣氣化技術(shù)(又稱固定床熔渣氣化技術(shù))。
專利號為CN205368268U,申請日為2016.01.27,公開了一種BGL碎煤熔渣加壓氣化爐下渣口,其特征在于,包括帶有下渣通道的鑄銅體(1),在鑄銅體(1)中設(shè)置有冷卻水盤管(2),冷卻水盤管(2)呈漸擴錐角螺旋線由下渣通道的出口爬升至下渣通道的入口。該專利通過對下渣口進行冷卻,解決高溫、高壓條件及還原性氣氛條件下下渣口的變形及表面龜裂問題,保障氣化爐長時間正常運行,提高下渣口的使用壽命。
專利號為CN201971797U,申請日為2010.12.30,公開了一種固定床熔渣氣化爐的排渣器,包括排渣器本體,支撐板套于所述排渣器本體外側(cè),所述排渣器本體中部開設(shè)有排渣口,排渣口包括上部開口和下部開口,其特征在于:所述排渣器本體內(nèi)埋設(shè)有盤管,所述盤管為螺旋結(jié)構(gòu),圍繞排渣口由上至下盤旋,從排渣口的上部開口螺旋盤繞至排渣口的下部開口端,所述盤管靠近排渣口的上部開口一端與進液管連接,所述盤管靠近排渣口的下部開口一端與出液管連接。該專利通過高導(dǎo)熱金屬盤管由上至下螺旋盤繞于排渣器本體內(nèi),使冷卻流體最先冷卻排渣口上方的溫度最高區(qū)域,冷卻效果明顯。
上述專利兩種液態(tài)排渣爐最難控制的就是下渣口液態(tài)熔渣液位和排渣,稍有不慎,就會導(dǎo)致下渣口堵塞,熔渣液面升高,導(dǎo)致噴嘴黑管,從而緊急停車,清理熔渣挖爐的周期在7-14天,大大增加了固定床液態(tài)排渣爐的維護成本。
專利號為CN203144120U,申請日為2013.03.15,公開了一種沸騰氯化爐連續(xù)密閉排渣裝置,包括與氯化爐的排渣口相連接的排渣管,排渣管的另一端與導(dǎo)引管相連接,導(dǎo)引管側(cè)壁上設(shè)有氮氣接口,其特征在于,該連續(xù)密閉排渣裝置還包括密閉的排渣中間罐,排渣中間罐底部通過管路與接渣罐頂部相連接,該管路上設(shè)有插板閥,排渣中間罐頂部和接渣罐頂部分別設(shè)置有抽廢氣接口,導(dǎo)引管通過連接管與排渣中間罐相連接;導(dǎo)引管內(nèi)安裝有高溫閥,高溫閥位于氮氣接口和連接管之間。該專利能夠有效減少夾雜在爐渣中的有害氣體,避免了氯化爐爐渣粉塵及渣中混合氣體的擴散。
上述專利中熔渣在經(jīng)過導(dǎo)引管時容易冷凝,容易堵塞導(dǎo)引管,使液態(tài)渣不能順利通過導(dǎo)引管進入冷渣室。
專利號為CN202369557U,申請日為2011.12.22,公開了一種灰熔聚氣化爐的出渣裝置,其特征在于:所述出渣裝置由事故閥門、密封閥門、激冷渣斗、上密封閥、落渣斗、下密封閥、渣池和出渣螺旋組成,所述事故閥門、密封閥門、激冷渣斗、上密封閥、落渣斗、下密封閥從上至下依次通過螺栓連接,所述事故閥門與氣化爐下部通過螺栓連接,所述渣池位于所述落灰斗底部,所述渣池底部安裝所述出渣螺旋;所述激冷渣斗上設(shè)置激冷水充壓進水口和泄壓口。該專利采用水激冷方式對氣化爐排出的高溫灰渣進行了冷卻,減少了高溫渣對設(shè)備的損害,降低了運行成本,杜絕了堵塞問題,改善了出渣現(xiàn)場的環(huán)境。
上述專利中的氣化爐可燃?xì)怏w容易進入激冷渣斗內(nèi)產(chǎn)生爆炸引患,使固定床液態(tài)排渣爐不能夠在常壓或高壓下安全穩(wěn)定運行。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題,提供一種用于固定床液態(tài)排渣氣化爐的側(cè)面排渣裝置,該裝置能夠防止熔渣液位過高對氣化爐噴嘴系統(tǒng)的危害,提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,降低了維護成本,液態(tài)渣能順利通過導(dǎo)引管進入冷渣室;熔渣在經(jīng)過導(dǎo)引管時加熱控制溫度,使液態(tài)渣能順利通過導(dǎo)引管進入冷渣室;保證激冷渣斗的上部氣體空間體積盡量小,可燃?xì)怏w進入激冷渣斗內(nèi)不容易發(fā)生爆炸,使固定床液態(tài)排渣爐能夠在常壓或高壓下安全穩(wěn)定運行。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的技術(shù)方案如下。
一種用于固定床液態(tài)排渣氣化爐的側(cè)面排渣裝置,包括熔渣室、排渣通道、冷渣室和渣斗,其特征在于:所述熔渣室包括燃燒燒嘴、熔渣區(qū)夾套和熔渣區(qū)耐火層,所述排渣通道設(shè)置有進渣口和出渣口,所述進渣口連通熔渣區(qū)耐火層的下部內(nèi)側(cè)面,所述出渣口連通冷渣室,所述進渣口沿出渣口的方向具有一定的傾斜角α,所述排渣通道上安裝有電輔熱排渣器,所述冷渣室包括內(nèi)筒和外筒,所述內(nèi)筒的上端口將出渣口籠罩,所述內(nèi)筒的下端口與外筒連通,所述外筒下端設(shè)置渣斗,且通過鎖渣閥與渣斗連接,所述渣斗的下端設(shè)置有渣池,且通過排渣閥與渣池連接,所述外筒和渣斗的上部側(cè)壁均連接有進液管,所述外筒和渣斗的下部側(cè)壁均連接有出液管。
所述電輔熱排渣器包括氮化硅排渣管、剛玉管、加熱管和電極,所述排渣通道的出渣口端插入氮化硅排渣管內(nèi),所述氮化硅排渣管內(nèi)設(shè)置排渣管,所述加熱管設(shè)置在氮化硅排渣管與剛玉管的間隙內(nèi),所述加熱管上安裝電極。
所述排渣通道的中心線與熔渣室的垂直中心線具有一定的夾角β,所述β為50-70°。
所述α為10-15°。
所述進渣口設(shè)置為一喇叭口形狀,且喇叭口張開角度為γ,所述γ為20-30°。
所述出渣口上設(shè)置有下渣口,所述下渣口與冷渣室中心線具有一定的夾角δ,所述δ為75-80°。
所述出液管設(shè)置在沿外筒下端向上總高度的三分之一處。
所述渣池內(nèi)設(shè)置有過濾膜,所述過濾膜將渣池隔離成粗渣池和濾水池,所述粗渣池內(nèi)設(shè)置有撈渣機,所述濾水池與進液管連接,所述粗渣池與出液管連接。
采用本實用新型的優(yōu)點在于。
1、通過在熔渣室下部側(cè)壁上安裝排渣通道,排渣通道具有一定的傾斜角α,借鑒了沖天爐的排渣工藝,取消了現(xiàn)有液態(tài)排渣爐用于維持熔渣液位的連接短節(jié)與環(huán)形燃燒器,避免了熔渣液位過高對氣化爐噴嘴系統(tǒng)的危害,在保持液態(tài)排渣工藝優(yōu)勢的同時能降低系統(tǒng)投資,提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,降低了維護成本;通過在排渣通道上設(shè)置電輔熱排渣器,控制側(cè)面排渣通道內(nèi)溫度保持在1300℃左右,防止熔渣在經(jīng)過排渣通道時冷凝,使液態(tài)渣能順利通過下渣口進入冷渣室;通過冷渣室采用內(nèi)筒和外筒的結(jié)構(gòu),使冷渣室與氣化爐連通的上部氣體空間體積盡量小,以避免氣化爐的可燃?xì)怏w不慎進入冷渣室內(nèi)產(chǎn)生爆炸引患,保證固定床液態(tài)排渣爐能夠在常壓或高壓下安全穩(wěn)定運行。
2、通過剛玉管具有產(chǎn)品密度大、熱震性好、耐酸堿、耐沖刷、使用壽命長、不容易變形,且氮化硅排渣管具有強度高、硬度高、耐磨性好、耐高溫、耐腐蝕、抗熱抗震性好、導(dǎo)熱系數(shù)大以及抗氧化性好等優(yōu)越性能。
3、通過排渣通道的中心線與熔渣室的垂直中心線設(shè)置為50-70°的夾角,由于重力的因素,使進入側(cè)面排渣管的熔渣便于流動到下渣口。
4、通過排渣通道的管壁從進渣口沿出渣口的方向具有10-15°的傾斜角,增加高溫氣化后的熔渣流向排渣口的流動性。
5、通過進渣口設(shè)置為20-30°的喇叭口形狀,避免加入的料層完全堵塞排渣口使熔渣無法流出,也能防止?fàn)t底未反應(yīng)的殘?zhí)颗c渣一起帶入冷渣室中。
6、通過下渣口與冷渣室中心線具有75-80°夾角,與α角傾斜方向一致,使進入側(cè)面排渣通道的熔渣便于流動到下渣口。
7、通過出液管設(shè)置在沿外筒下端向上總高度的三分之一處,使冷渣室內(nèi)維持水封在下部的三分之一處,保證熔渣在冷渣室水封的同時,方便換水冷凝。
8、通過過濾膜將渣池隔離成粗渣池和濾水池,濾水池與進液管連接,粗渣池與出液管連接,冷渣室與渣斗內(nèi)的水流入渣池中自然冷卻后,被過濾膜過濾又供應(yīng)冷渣室與渣斗中所需水量,這樣循環(huán)利用水資源,避免水資源的浪費,節(jié)約成本。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型電輔熱排渣器結(jié)構(gòu)意圖。
圖中標(biāo)記:1、燃燒燒嘴,2、熔渣區(qū)夾套,3、熔渣區(qū)耐火層,4、排渣通道,5、排渣過橋,6、電輔熱排渣器,7、下渣口,8、冷渣室,9、鎖渣閥,10、渣斗,11、排渣閥,12、渣池,13、過濾膜,14、撈渣機,15、氮化硅排渣管,16、剛玉管,17、加熱管,18、電極。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明。
實施例1
如圖1-2所示,一種用于固定床液態(tài)排渣氣化爐的側(cè)面排渣裝置,包括熔渣室、排渣通道4、冷渣室8和渣斗10,所述熔渣室包括燃燒燒嘴1、熔渣區(qū)夾套2和熔渣區(qū)耐火層3,所述排渣通道4設(shè)置有進渣口和出渣口,所述進渣口連通熔渣區(qū)耐火層3的下部內(nèi)側(cè)面,所述出渣口連通冷渣室8,所述進渣口沿出渣口的方向具有一定的傾斜角α,所述排渣通道4上安裝有電輔熱排渣器6,所述冷渣室8包括內(nèi)筒和外筒,所述內(nèi)筒的上端口將出渣口籠罩,所述內(nèi)筒的下端口與外筒連通,所述外筒下端設(shè)置渣斗10,且通過鎖渣閥9與渣斗10連接,所述渣斗10的下端設(shè)置有渣池12,且通過排渣閥11與渣池12連接,所述外筒和渣斗10的上部側(cè)壁均連接有進液管,所述外筒和渣斗10的下部側(cè)壁均連接有出液管,所述進液管和出液管上均安裝有閥門,可以手動控制閥門的開合,從而控制冷渣室8和渣斗10內(nèi)的容水量。
將粒徑5-50mm的煤塊在氣化爐熔渣室8內(nèi)與從燃燒燒嘴1送入的氧氣和水蒸汽發(fā)生燃燒、氣化、熱解、灰渣熔融等一系列物理化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生的合成氣從熔渣室上部進入爐膛,經(jīng)換熱后至合成氣出口,熔渣室8下部高溫區(qū)灰渣在高溫下熔融,產(chǎn)生的液態(tài)熔渣通過爐內(nèi)耐火材料的傾角向排渣通道4流動,液態(tài)熔渣通過排渣通道4流動到排渣過橋5處,溫度降低,被電輔熱排渣器6加熱控制在熔融狀態(tài),繼而能順利通過出渣口進入冷渣室8,冷渣室8在系統(tǒng)正常運行時建立起一定的水封液位,排渣閥11關(guān)閉,鎖渣閥9打開,進入冷渣室8淬冷的渣通過冷渣室8進入到渣斗10中存放,同時熱渣對冷渣8中的水產(chǎn)生加熱作用,通過控制渣池12抽引入冷渣室8的水量來控制冷渣室8維持一定的液位與溫度,排渣通,4中渣無法充滿整個空間,確保氣化爐與冷渣室8的內(nèi)筒連通,保證排渣過程能順利進行,同時冷渣室8內(nèi)外筒形成一定液封,避免氣化爐內(nèi)壓力波動導(dǎo)致可燃?xì)怏w進入冷渣室內(nèi)產(chǎn)生爆炸引患,本裝置可在高壓下運行,高壓狀態(tài)需要排渣時,關(guān)閉鎖渣閥9,使氣化系統(tǒng)與渣斗10隔離,然后通過卸壓口將渣斗10的壓力卸掉,再通過排渣閥11將灰渣排入渣池12,渣斗10可通過從渣池12中抽引水來進行沖洗,排渣完畢后,關(guān)閉排渣閥11,將渣斗10壓力升至冷渣室8壓力,再打開下鎖渣閥9,即可進入收渣狀態(tài),通過在熔渣室下部側(cè)壁上安裝排渣通道4,排渣通道4具有一定的傾斜角α,借鑒了沖天爐的排渣工藝,取消了現(xiàn)有液態(tài)排渣爐用于維持熔渣液位的連接短節(jié)與環(huán)形燃燒器,避免了熔渣液位過高對氣化爐噴嘴系統(tǒng)的危害,在保持液態(tài)排渣工藝優(yōu)勢的同時能降低系統(tǒng)投資,提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,降低了維護成本;通過在排渣通道上設(shè)置電輔熱排渣器6,控制側(cè)面排渣通道4內(nèi)溫度保持在1300℃左右,防止熔渣在經(jīng)過排渣通道4時冷凝,使液態(tài)渣能順利通過下渣口進入冷渣室;通過冷渣室8采用內(nèi)筒和外筒的結(jié)構(gòu),使冷渣室8與氣化爐連通的上部氣體空間體積盡量小,以避免氣化爐的可燃?xì)怏w不慎進入冷渣室8內(nèi)產(chǎn)生爆炸引患,保證固定床液態(tài)排渣爐能夠在常壓或高壓下安全穩(wěn)定運行,冷渣室8內(nèi)筒,主要用于減少與氣化爐連通的冷渣室8體積,防止?fàn)t內(nèi)壓力過高導(dǎo)致的可燃?xì)怏w串到冷渣室8,有爆炸引患。系統(tǒng)正常運行時,內(nèi)筒上部空間會有部分水蒸汽產(chǎn)生。
實施例2
如圖1-2所示,一種用于固定床液態(tài)排渣氣化爐的側(cè)面排渣裝置,包括熔渣室、排渣通道4、冷渣室8和渣斗10,所述熔渣室包括燃燒燒嘴1、熔渣區(qū)夾套2和熔渣區(qū)耐火層3,所述排渣通道4設(shè)置有進渣口和出渣口,所述進渣口連通熔渣區(qū)耐火層3的下部內(nèi)側(cè)面,所述出渣口連通冷渣室8,所述進渣口沿出渣口的方向具有一定的傾斜角α,所述排渣通道4上安裝有電輔熱排渣器6,所述冷渣室8包括內(nèi)筒和外筒,所述內(nèi)筒的上端口將出渣口籠罩,所述內(nèi)筒的下端口與外筒連通,所述外筒下端設(shè)置渣斗10,且通過鎖渣閥9與渣斗10連接,所述渣斗10的下端設(shè)置有渣池12,且通過排渣閥11與渣池12連接,所述外筒和渣斗10的上部側(cè)壁均連接有進液管,所述外筒和渣斗10的下部側(cè)壁均連接有出液管,所述進液管和出液管上均安裝有閥門,可以手動控制閥門的開合,從而控制冷渣室8和渣斗10內(nèi)的容水量。
所述電輔熱排渣器6包括氮化硅排渣管15、剛玉管16、加熱管17和電極18,所述排渣通道4的出渣口端插入氮化硅排渣管15內(nèi),所述氮化硅排渣管15內(nèi)設(shè)置排渣管15,所述加熱管17設(shè)置在氮化硅排渣管15與剛玉管16的間隙內(nèi),所述加熱管17上安裝電極18。
將粒徑5-50mm的煤塊在氣化爐熔渣室8內(nèi)與從燃燒燒嘴1送入的氧氣和水蒸汽發(fā)生燃燒、氣化、熱解、灰渣熔融等一系列物理化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生的合成氣從熔渣室上部進入爐膛,經(jīng)換熱后至合成氣出口,熔渣室8下部高溫區(qū)灰渣在高溫下熔融,產(chǎn)生的液態(tài)熔渣通過爐內(nèi)耐火材料的傾角向排渣通道4流動,液態(tài)熔渣通過排渣通道4流動到排渣過橋5處,溫度降低,被電輔熱排渣器6加熱控制在熔融狀態(tài),繼而能順利通過出渣口進入冷渣室8,冷渣室8在系統(tǒng)正常運行時建立起一定的水封液位,排渣閥11關(guān)閉,鎖渣閥9打開,進入冷渣室8淬冷的渣通過冷渣室8進入到渣斗10中存放,同時熱渣對冷渣8中的水產(chǎn)生加熱作用,通過控制渣池12抽引入冷渣室8的水量來控制冷渣室8維持一定的液位與溫度,排渣通,4中渣無法充滿整個空間,確保氣化爐與冷渣室8的內(nèi)筒連通,保證排渣過程能順利進行,同時冷渣室8內(nèi)外筒形成一定液封,避免氣化爐內(nèi)壓力波動導(dǎo)致可燃?xì)怏w進入冷渣室內(nèi)產(chǎn)生爆炸引患,本裝置可在高壓下運行,高壓狀態(tài)需要排渣時,關(guān)閉鎖渣閥9,使氣化系統(tǒng)與渣斗10隔離,然后通過卸壓口將渣斗10的壓力卸掉,再通過排渣閥11將灰渣排入渣池12,渣斗10可通過從渣池12中抽引水來進行沖洗,排渣完畢后,關(guān)閉排渣閥11,將渣斗10壓力升至冷渣室8壓力,再打開下鎖渣閥9,即可進入收渣狀態(tài),通過在熔渣室下部側(cè)壁上安裝排渣通道4,排渣通道4具有一定的傾斜角α,借鑒了沖天爐的排渣工藝,取消了現(xiàn)有液態(tài)排渣爐用于維持熔渣液位的連接短節(jié)與環(huán)形燃燒器,避免了熔渣液位過高對氣化爐噴嘴系統(tǒng)的危害,在保持液態(tài)排渣工藝優(yōu)勢的同時能降低系統(tǒng)投資,提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,降低了維護成本;通過在排渣通道上設(shè)置電輔熱排渣器6,控制側(cè)面排渣通道4內(nèi)溫度保持在1300℃左右,防止熔渣在經(jīng)過排渣通道4時冷凝,使液態(tài)渣能順利通過下渣口進入冷渣室;通過冷渣室8采用內(nèi)筒和外筒的結(jié)構(gòu),使冷渣室8與氣化爐連通的上部氣體空間體積盡量小,以避免氣化爐的可燃?xì)怏w不慎進入冷渣室8內(nèi)產(chǎn)生爆炸引患,保證固定床液態(tài)排渣爐能夠在常壓或高壓下安全穩(wěn)定運行,冷渣室8內(nèi)筒,主要用于減少與氣化爐連通的冷渣室8體積,防止?fàn)t內(nèi)壓力過高導(dǎo)致的可燃?xì)怏w串到冷渣室8,有爆炸引患。系統(tǒng)正常運行時,內(nèi)筒上部空間會有部分水蒸汽產(chǎn)生。
電極18用來接入加熱管17所需的電源,接通電源后加熱管17發(fā)熱,加熱管17將熱量傳給氮化硅排渣管15和剛玉管16,氮化硅排渣管15導(dǎo)熱系數(shù)大,通過氮化硅排渣管15在將熱量傳遞給排渣通道4,剛玉管16具有保溫的效果,保證熔渣在排渣通道4的溫度,防止熔渣冷凝造成堵塞,通過剛玉管16具有產(chǎn)品密度大、熱震性好、耐酸堿、耐沖刷、使用壽命長、不容易變形,且氮化硅排渣管15具有強度高、硬度高、耐磨性好、耐高溫、耐腐蝕、抗熱抗震性好、導(dǎo)熱系數(shù)大以及抗氧化性好等優(yōu)越性能。
實施例3
如圖1-2所示,一種用于固定床液態(tài)排渣氣化爐的側(cè)面排渣裝置,包括熔渣室、排渣通道4、冷渣室8和渣斗10,所述熔渣室包括燃燒燒嘴1、熔渣區(qū)夾套2和熔渣區(qū)耐火層3,所述排渣通道4設(shè)置有進渣口和出渣口,所述進渣口連通熔渣區(qū)耐火層3的下部內(nèi)側(cè)面,所述出渣口連通冷渣室8,所述進渣口沿出渣口的方向具有一定的傾斜角α,所述排渣通道4上安裝有電輔熱排渣器6,所述冷渣室8包括內(nèi)筒和外筒,所述內(nèi)筒的上端口將出渣口籠罩,所述內(nèi)筒的下端口與外筒連通,所述外筒下端設(shè)置渣斗10,且通過鎖渣閥9與渣斗10連接,所述渣斗10的下端設(shè)置有渣池12,且通過排渣閥11與渣池12連接,所述外筒和渣斗10的上部側(cè)壁均連接有進液管,所述外筒和渣斗10的下部側(cè)壁均連接有出液管,所述進液管和出液管上均安裝有閥門,可以手動控制閥門的開合,從而控制冷渣室8和渣斗10內(nèi)的容水量。
所述電輔熱排渣器6包括氮化硅排渣管15、剛玉管16、加熱管17和電極18,所述排渣通道4的出渣口端插入氮化硅排渣管15內(nèi),所述氮化硅排渣管15內(nèi)設(shè)置排渣管15,所述加熱管17設(shè)置在氮化硅排渣管15與剛玉管16的間隙內(nèi),所述加熱管17上安裝電極18。
所述排渣通道4的中心線與熔渣室的垂直中心線具有一定的夾角β,所述β為50-70°。
所述α為10-15°。
所述進渣口設(shè)置為一喇叭口形狀,且喇叭口張開角度為γ,所述γ為20-30°。
所述出渣口上設(shè)置有下渣口,所述下渣口與冷渣室中心線具有一定的夾角δ,所述δ為75-80°。
將粒徑5-50mm的煤塊在氣化爐熔渣室8內(nèi)與從燃燒燒嘴1送入的氧氣和水蒸汽發(fā)生燃燒、氣化、熱解、灰渣熔融等一系列物理化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生的合成氣從熔渣室上部進入爐膛,經(jīng)換熱后至合成氣出口,熔渣室8下部高溫區(qū)灰渣在高溫下熔融,產(chǎn)生的液態(tài)熔渣通過爐內(nèi)耐火材料的傾角向排渣通道4流動,液態(tài)熔渣通過排渣通道4流動到排渣過橋5處,溫度降低,被電輔熱排渣器6加熱控制在熔融狀態(tài),繼而能順利通過出渣口進入冷渣室8,冷渣室8在系統(tǒng)正常運行時建立起一定的水封液位,排渣閥11關(guān)閉,鎖渣閥9打開,進入冷渣室8淬冷的渣通過冷渣室8進入到渣斗10中存放,同時熱渣對冷渣8中的水產(chǎn)生加熱作用,通過控制渣池12抽引入冷渣室8的水量來控制冷渣室8維持一定的液位與溫度,排渣通,4中渣無法充滿整個空間,確保氣化爐與冷渣室8的內(nèi)筒連通,保證排渣過程能順利進行,同時冷渣室8內(nèi)外筒形成一定液封,避免氣化爐內(nèi)壓力波動導(dǎo)致可燃?xì)怏w進入冷渣室內(nèi)產(chǎn)生爆炸引患,本裝置可在高壓下運行,高壓狀態(tài)需要排渣時,關(guān)閉鎖渣閥9,使氣化系統(tǒng)與渣斗10隔離,然后通過卸壓口將渣斗10的壓力卸掉,再通過排渣閥11將灰渣排入渣池12,渣斗10可通過從渣池12中抽引水來進行沖洗,排渣完畢后,關(guān)閉排渣閥11,將渣斗10壓力升至冷渣室8壓力,再打開下鎖渣閥9,即可進入收渣狀態(tài),通過在熔渣室下部側(cè)壁上安裝排渣通道4,排渣通道4具有一定的傾斜角α,借鑒了沖天爐的排渣工藝,取消了現(xiàn)有液態(tài)排渣爐用于維持熔渣液位的連接短節(jié)與環(huán)形燃燒器,避免了熔渣液位過高對氣化爐噴嘴系統(tǒng)的危害,在保持液態(tài)排渣工藝優(yōu)勢的同時能降低系統(tǒng)投資,提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,降低了維護成本;通過在排渣通道上設(shè)置電輔熱排渣器6,控制側(cè)面排渣通道4內(nèi)溫度保持在1300℃左右,防止熔渣在經(jīng)過排渣通道4時冷凝,使液態(tài)渣能順利通過下渣口進入冷渣室;通過冷渣室8采用內(nèi)筒和外筒的結(jié)構(gòu),使冷渣室8與氣化爐連通的上部氣體空間體積盡量小,以避免氣化爐的可燃?xì)怏w不慎進入冷渣室8內(nèi)產(chǎn)生爆炸引患,保證固定床液態(tài)排渣爐能夠在常壓或高壓下安全穩(wěn)定運行,冷渣室8內(nèi)筒,主要用于減少與氣化爐連通的冷渣室8體積,防止?fàn)t內(nèi)壓力過高導(dǎo)致的可燃?xì)怏w串到冷渣室8,有爆炸引患。系統(tǒng)正常運行時,內(nèi)筒上部空間會有部分水蒸汽產(chǎn)生。
電極18用來接入加熱管17所需的電源,接通電源后加熱管17發(fā)熱,加熱管17將熱量傳給氮化硅排渣管15和剛玉管16,氮化硅排渣管15導(dǎo)熱系數(shù)大,通過氮化硅排渣管15在將熱量傳遞給排渣通道4,剛玉管16具有保溫的效果,保證熔渣在排渣通道4的溫度,防止熔渣冷凝造成堵塞,通過剛玉管16具有產(chǎn)品密度大、熱震性好、耐酸堿、耐沖刷、使用壽命長、不容易變形,且氮化硅排渣管15具有強度高、硬度高、耐磨性好、耐高溫、耐腐蝕、抗熱抗震性好、導(dǎo)熱系數(shù)大以及抗氧化性好等優(yōu)越性能。
通過排渣通道4的中心線與熔渣室8的垂直中心線設(shè)置為50-70°的夾角,由于重力的因素,使進入側(cè)面排渣管的熔渣便于流動到下渣口。
通過排渣通道4的管壁從進渣口沿出渣口的方向具有10-15°的傾斜角,增加高溫氣化后的熔渣流向排渣口的流動性。
通過進渣口設(shè)置為20-30°的喇叭口形狀,避免加入的料層完全堵塞排渣口使熔渣無法流出,也能防止?fàn)t底未反應(yīng)的殘?zhí)颗c渣一起帶入冷渣室8中。
通過下渣口7與冷渣室8中心線具有75-80°夾角,與α角傾斜方向一致,使進入側(cè)面排渣通道4的熔渣便于流動到下渣口。
實施例4
如圖1-2所示,一種用于固定床液態(tài)排渣氣化爐的側(cè)面排渣裝置,包括熔渣室、排渣通道4、冷渣室8和渣斗10,所述熔渣室包括燃燒燒嘴1、熔渣區(qū)夾套2和熔渣區(qū)耐火層3,所述排渣通道4包括進渣口和出渣口,所述進渣口連通熔渣區(qū)耐火層3的下部內(nèi)側(cè)面,所述出渣口連通冷渣室8,所述進渣口沿出渣口的方向具有一定的傾斜角α,所述排渣通道4上安裝有電輔熱排渣器6,所述冷渣室8包括內(nèi)筒和外筒,所述內(nèi)筒的上端口將出渣口籠罩,所述內(nèi)筒的下端口與外筒連通,所述外筒下端設(shè)置渣斗10,且通過鎖渣閥9與渣斗10連接,所述渣斗10的下端設(shè)置有渣池12,且通過排渣閥11與渣池12連接,所述外筒和渣斗10的上部側(cè)壁均連接有進液管,所述外筒和渣斗10的下部側(cè)壁均連接有出液管,所述進液管和出液管上均安裝有閥門,可以手動控制閥門的開合,從而控制冷渣室8和渣斗10內(nèi)的容水量。
所述電輔熱排渣器6包括氮化硅排渣管15、剛玉管16、加熱管17和電極18,所述排渣通道4的出渣口端插入氮化硅排渣管15內(nèi),所述氮化硅排渣管15內(nèi)設(shè)置排渣管15,所述加熱管17設(shè)置在氮化硅排渣管15與剛玉管16的間隙內(nèi),所述加熱管17上安裝電極18。
所述排渣通道4的中心線與熔渣室的垂直中心線具有一定的夾角β,所述β為50-70°。
所述α為10-15°。
所述進渣口設(shè)置為一喇叭口形狀,且喇叭口張開角度為γ,所述γ為20-30°。
所述出渣口上設(shè)置有下渣口7,所述下渣口7與冷渣室8中心線具有一定的夾角δ,所述δ為75-80°。
所述出液管設(shè)置在沿外筒下端向上總高度的三分之一處。
所述渣池12內(nèi)設(shè)置有過濾膜13,所述過濾膜13將渣池12隔離成粗渣池和濾水池,所述粗渣池內(nèi)設(shè)置有撈渣機14,所述濾水池與進液管連接,所述粗渣池與出液管連接。
將粒徑5-50mm的煤塊在氣化爐熔渣室8內(nèi)與從燃燒燒嘴1送入的氧氣和水蒸汽發(fā)生燃燒、氣化、熱解、灰渣熔融等一系列物理化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生的合成氣從熔渣室上部進入爐膛,經(jīng)換熱后至合成氣出口,熔渣室8下部高溫區(qū)灰渣在高溫下熔融,產(chǎn)生的液態(tài)熔渣通過爐內(nèi)耐火材料的傾角向排渣通道4流動,液態(tài)熔渣通過排渣通道4流動到排渣過橋5處,溫度降低,被電輔熱排渣器6加熱控制在熔融狀態(tài),繼而能順利通過出渣口進入冷渣室8,冷渣室8在系統(tǒng)正常運行時建立起一定的水封液位,排渣閥11關(guān)閉,鎖渣閥9打開,進入冷渣室8淬冷的渣通過冷渣室8進入到渣斗10中存放,同時熱渣對冷渣8中的水產(chǎn)生加熱作用,通過控制渣池12抽引入冷渣室8的水量來控制冷渣室8維持一定的液位與溫度,排渣通,4中渣無法充滿整個空間,確保氣化爐與冷渣室8的內(nèi)筒連通,保證排渣過程能順利進行,同時冷渣室8內(nèi)外筒形成一定液封,避免氣化爐內(nèi)壓力波動導(dǎo)致可燃?xì)怏w進入冷渣室內(nèi)產(chǎn)生爆炸引患,本裝置可在高壓下運行,高壓狀態(tài)需要排渣時,關(guān)閉鎖渣閥9,使氣化系統(tǒng)與渣斗10隔離,然后通過卸壓口將渣斗10的壓力卸掉,再通過排渣閥11將灰渣排入渣池12,渣斗10可通過從渣池12中抽引水來進行沖洗,排渣完畢后,關(guān)閉排渣閥11,將渣斗10壓力升至冷渣室8壓力,再打開下鎖渣閥9,即可進入收渣狀態(tài),通過在熔渣室下部側(cè)壁上安裝排渣通道4,排渣通道4具有一定的傾斜角α,借鑒了沖天爐的排渣工藝,取消了現(xiàn)有液態(tài)排渣爐用于維持熔渣液位的連接短節(jié)與環(huán)形燃燒器,避免了熔渣液位過高對氣化爐噴嘴系統(tǒng)的危害,在保持液態(tài)排渣工藝優(yōu)勢的同時能降低系統(tǒng)投資,提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,降低了維護成本;通過在排渣通道上設(shè)置電輔熱排渣器6,控制側(cè)面排渣通道4內(nèi)溫度保持在1300℃左右,防止熔渣在經(jīng)過排渣通道4時冷凝,使液態(tài)渣能順利通過下渣口進入冷渣室;通過冷渣室8采用內(nèi)筒和外筒的結(jié)構(gòu),使冷渣室8與氣化爐連通的上部氣體空間體積盡量小,以避免氣化爐的可燃?xì)怏w不慎進入冷渣室8內(nèi)產(chǎn)生爆炸引患,保證固定床液態(tài)排渣爐能夠在常壓或高壓下安全穩(wěn)定運行,冷渣室8內(nèi)筒,主要用于減少與氣化爐連通的冷渣室8體積,防止?fàn)t內(nèi)壓力過高導(dǎo)致的可燃?xì)怏w串到冷渣室8,有爆炸引患。系統(tǒng)正常運行時,內(nèi)筒上部空間會有部分水蒸汽產(chǎn)生。
電極18用來接入加熱管17所需的電源,接通電源后加熱管17發(fā)熱,加熱管17將熱量傳給氮化硅排渣管15和剛玉管16,氮化硅排渣管15導(dǎo)熱系數(shù)大,通過氮化硅排渣管15在將熱量傳遞給排渣通道4,剛玉管16具有保溫的效果,保證熔渣在排渣通道4的溫度,防止熔渣冷凝造成堵塞,通過剛玉管16具有產(chǎn)品密度大、熱震性好、耐酸堿、耐沖刷、使用壽命長、不容易變形,且氮化硅排渣管15具有強度高、硬度高、耐磨性好、耐高溫、耐腐蝕、抗熱抗震性好、導(dǎo)熱系數(shù)大以及抗氧化性好等優(yōu)越性能。
通過排渣通道4的中心線與熔渣室8的垂直中心線設(shè)置為50-70°的夾角,由于重力的因素,使進入側(cè)面排渣管的熔渣便于流動到下渣口。
通過排渣通道4的管壁從進渣口沿出渣口的方向具有10-15°的傾斜角,增加高溫氣化后的熔渣流向排渣口的流動性。
通過進渣口設(shè)置為20-30°的喇叭口形狀,避免加入的料層完全堵塞排渣口使熔渣無法流出,也能防止?fàn)t底未反應(yīng)的殘?zhí)颗c渣一起帶入冷渣室8中。
通過下渣口7與冷渣室8中心線具有75-80°夾角,與α角傾斜方向一致,使進入側(cè)面排渣通道4的熔渣便于流動到下渣口。
所述冷渣室8外筒,通過下部的鎖渣閥9與渣斗10連接,外筒上設(shè)有從渣池12抽引的激冷水,并有出水口排往渣池,使冷渣室維持一定溫度與高度的水封,通過出液管設(shè)置在沿外筒下端向上總高度的三分之一處,使冷渣室8內(nèi)維持水封在下部的三分之一處,保證熔渣在冷渣室8水封的同時,方便換水冷凝。
所述渣池12,由地面挖坑形成,內(nèi)設(shè)過濾膜13,渣池12中的水自然冷卻,供應(yīng)冷渣室8與渣斗10中所需水量,渣池中設(shè)有撈渣機14,用于收集系統(tǒng)排出的粗渣,所述渣斗10,上部與冷渣室8通過鎖渣閥9連接,下部設(shè)有通往渣池的排渣口,上設(shè)排渣閥11,進液管上安裝有抽水泵,通過抽水泵從渣池抽引的激冷水進入冷渣室8和渣斗10內(nèi),并有通過渣池的卸壓口,用于清洗渣斗內(nèi)殘留的渣,通過過濾膜13將渣池12隔離成粗渣池和濾水池,濾水池與進液管連接,粗渣池與出液管連接,冷渣室8與渣斗10內(nèi)的水流入渣池12中自然冷卻后,被過濾膜13過濾又供應(yīng)冷渣室8與渣斗10中所需水量,這樣循環(huán)利用水資源,避免水資源的浪費,節(jié)約成本。
以上所述實施例僅表達(dá)了本申請的具體實施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本申請保護范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本申請技術(shù)方案構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本申請的保護范圍。