加壓循環流化床的排渣裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種加壓循環流化床的排渣裝置。
【背景技術】
[0002]循環流化床由于較高的原料循環倍率，較高的傳熱、傳質速率，已廣泛應用于煤氣化和鍋爐領域，特別適合于我國劣質煤的利用。目前流化床裝置在大型常壓氣化基本成熟，但常壓裝置存在生產強度低，能力規模小，相對投資高，壓縮功耗高等不利因素，大型加壓氣化技術是煤化工的發展方向，而大型加壓循環流化床工藝并不成熟，技術問題之一是在氣化排洛方面。
[0003]目前傳統的常壓流化床均采用以冷卻水為介質的螺旋冷渣機排渣，實際生產中將以這種螺旋冷渣機的排渣方式應用在加壓循環流化床粉煤氣化爐的排渣工藝中，運行狀況十分差，具體表現為:氣化爐排出的渣受運轉設備輸送、冷卻能力的影響，安全穩定運行狀況較差；運轉設備高溫、加壓工況下的密封性性能差以及排出渣的溫度高等諸多因素的共同影響，從而導致整個系統不能長周期平穩運行，無法滿足加壓循環流化床粉煤氣化爐排渣工藝的要求。因此如何提高冷渣器的運行安全性和密封可靠性以及解決加壓狀態下的排渣問題是技術人員需要研究的方向。
[0004]CN201074833Y公布了一種自動化密封除灰渣裝置，希望通過在冷渣機螺旋推進器的一端安裝減速機，下出灰渣口設在密封水槽內，并與螺旋推進器相連接的方式改良冷渣機的密封性能。CN203893204U公布了一種冷渣機進渣密封裝置，希望突破原有進渣密封結構單一特點，通過螺旋與兜渣，將走渣通道循環，做到良好的動靜結合，使之不存在灰渣泄漏通道，達到防漏渣目的。這些密封裝置對常壓條件下的冷渣機密封性能的改進有所幫助，但是依然沒有能夠解決加壓狀態下冷渣機的密封性能。
[0005]CN201241109Y則公布了一種加壓循環流化床粉煤氣化鎖斗排渣裝置，通過渣鎖斗鎖斗渣池、渣鎖斗沖洗罐和渣池泵組成一個循環系統，省去了若干鎖斗循環泵，也省去了螺旋冷渣機。這種方法與加壓氣流床中濕法排渣類似，用水激冷對灰渣進行直接冷卻后濕法排渣，雖然通過在工藝流程中省去螺旋冷渣機，間接的避免了加壓狀態下冷渣器的密封泄漏問題，但是水洗灰渣的濕法排渣過程中會產生大量的灰渣廢水，給后續廢水處理帶來困難。
[0006]綜上所述，加壓循環流化床工藝技術的發展依然受冷渣機密封等排渣問題的局限，有必要開發一種加壓循環流化床的排渣裝置及方法，解決加壓狀態下的排渣問題，提高排渣系統運行安全性和可靠性。
【發明內容】
[0007]本發明要解決的技術問題是:克服已有技術的缺點，解決加壓氣化條件下冷渣機容易密封泄露及卡死等排渣問題，從而使得排渣系統能夠在加壓氣化條件下長期穩定運行，提聞生廣效率。
[0008]為了實現上述技術構思，本發明的技術方案是提供了一種加壓循環流化床的排渣裝置及方法，提高了排渣系統的密封可靠性和運行安全性。
[0009]本發明的技術方案是:加壓循環流化床的一種排渣方法是:氣化爐底部連接渣收集室2和渣排放罐3，在渣收集室2中利用冷卻水和激冷氣特有的風水共冷的方式冷卻高溫高壓灰渣，夾帶灰渣的激冷氣從鎖斗出來后進入旋風分離器6凈化后循環利用。降溫后的帶壓灰渣落入渣排放罐3，經減壓至常壓后排入渣池5。
[0010]本發明其特征在于:氣化爐I底部連接渣收集室2和渣排放罐3，在渣收集室2中利用冷卻水和合成氣激冷冷卻高溫高壓灰渣，夾帶灰渣的激冷氣從渣收集室2出來后進入旋風分離器6分離凈化后循環利用，降溫后的帶壓灰渣落入渣排放罐3，經減壓至常壓后排入渣池5。
[0011]優選地，渣收集室2與氣化爐底部連接段排渣口 7外設有保護水夾套10冷卻，渣收集室內置盤管式水冷結構，外壁上設置冷卻水入口 11和出口 12。
[0012]優選地，氣化爐生成的一部分合成氣經凈化加壓和冷卻后，作為激冷氣供給渣收集室2 ;收集室底部一側設有激冷氣入口 8，另一側設置激冷氣出口擋板14和激冷氣導氣管15,導氣管15與旋風分離器6入口端相連,導氣管軸線與殼體成夾角α的范圍30-90° ,優選75°，導氣管內氣體流速為10m/s-17m/s。
[0013]優選地，渣收集室錐形底部罐內設置有環形氣體分布板13，分布板上布置有1-8圈噴氣孔16，噴氣孔為圓孔，孔徑范圍lmm-40mm，每一圈噴氣孔數量2-100個。
[0014]優選地，渣排放罐3上設置有充壓管線9，連接有泄壓管線17至灰槽4，可滿足渣排放罐內泄壓充壓的工藝要求，渣排放罐3底部連接渣池5，渣池內設有噴淋水。
[0015]本發明的設計思路:高溫高壓灰渣先經渣收集室內冷卻降溫，后在渣排放罐內泄壓降壓后排放至渣池。在渣收集室內對灰渣進行冷卻水和合成氣激冷共同冷卻:在渣收集室內設置水冷盤管冷卻，同時利用氣化爐生成的一部分合成氣經過凈化加壓降溫后作為循環激冷氣供給渣收集室。從渣排放罐出來的夾帶灰渣的循環激冷氣經導氣管后與氣化爐新生成合成氣混合后去往旋風分離器，分離后的氣體進入后續氣體凈化流程，分離的灰渣進入氣化爐內再次氣化。在渣收集室內，灰渣受到合成氣激冷氣流的上升和平移作用力，與水冷水管壁多次接觸充分換熱，在激冷氣出口導氣管內固體灰渣再次經歷選擇性分離，較未充分反應的較小或較輕的固體灰渣其自身重力不足以克服氣流的作用力的灰渣，隨循環激冷氣流進入旋風分離器后進入氣化爐再次循環氣化，其余的灰渣最終落入渣排放罐中。為了防止從排渣口出來的灰渣直接進入導氣管，在激冷氣出口端設置擋板，使灰渣在渣收集室內強制換熱。高溫高壓灰渣在渣收集室中風水冷卻降溫后，落入渣排放罐，在渣排放罐內實現泄壓排渣和充壓后再次與渣收集室相連接，完成一個排灰渣流程，最后渣池中灰渣由撈渣機撈出后運出。
[0016]本發明還具有如下有益效果:
1.與現有技術相比，開發了新的加壓循環流化床排渣工藝流程，取消了位于氣化爐底部的螺旋冷渣機，間接地解決了加壓氣化條件下冷渣機容易密封泄露及卡死等問題。從而使得排渣系統能夠在加壓氣化條件下長期穩定運行，節約了維修成本，提高了生產效率。
[0017]2.本發明設計的排渣系統可以在高溫高壓下運行，由于沒有機械轉動設備，不容易出現故障。可以很好的實現系統的帶壓操作，降壓工藝過程簡單、充壓及泄壓過程可靠性高、密封效果好，設備使用壽命長、可靠性高。這解決了大型加壓循環流化床工藝開發過程中排渣系統承壓的技術問題。
[0018]3.利用激冷氣和冷卻水特有的風水共冷的方式對高溫高壓的灰渣進行冷卻，激冷氣可以與高溫灰渣更加充分的混合接觸，同時在激冷氣流的夾帶作用下也能夠使灰渣與冷卻水管壁更加充分的接觸，增加換熱面積同時延長換熱時間，因此可以提高換熱效率，同時提高灰渣冷卻處理量。在激冷過程能夠回收灰渣中的大部分熱量，做到熱量回收利用。
[0019]4.循環激