一種流化床氣化裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開一種流化床氣化裝置，涉及煤氣化技術領域。為解決現有技術中由排渣進氣管通入的氣體容易沖刷磨損排渣管內壁，且排渣速度控制的穩定性較差的問題而發明。本發明的流化床氣化裝置包括氣化爐，所述氣化爐連接有排渣管，所述排渣管連接有渣斗，還包括排渣進氣管，所述排渣進氣管用于通入沿所述排渣管向所述氣化爐流動的氣體以控制所述氣化爐的排渣速度，所述排渣進氣管穿設于所述渣斗上，且位于所述渣斗內灰渣的上方。本發明流化床氣化裝置可用于避免由排渣進氣管通入的氣體沖刷排渣管內壁，同時提高排渣速度控制的穩定性。
【專利說明】
一種流化床氣化裝置
技術領域
[0001 ]本發明涉及煤氣化技術領域，尤其涉及一種流化床氣化裝置。
【背景技術】
[0002]在煤氣化技術領域中，流化床氣化裝置是一種以粉煤為原料，蒸汽或氧氣為氣化劑來制取煤氣的設備。
[0003]示例的，圖1為現有技術中的一種流化床氣化裝置，如圖1所示，包括氣化爐01，氣化爐01的底部連接有排渣管02，排渣管02連接有渣斗03，煤粉在氣化爐01中發生氣化反應后產生的灰渣可經排渣管02落入渣斗03內。為了控制流化床氣化裝置在單位時間內的排渣量，以使煤粉盡可能地在氣化爐01中充分反應，排渣管02的側壁上穿設有排渣進氣管04，排渣進氣管04可向排渣管02內通入向上流動的氣體，此向上流動的氣體可允許部分灰渣下落，以控制流化床氣化裝置在單位時間內的排渣量(也即排渣速度)。
[0004]但是，由于排渣進氣管04通入的氣體速度通常較高，而排渣管02的直徑相對較小，因此不可避免的會有部分高速流動的氣體攜帶高溫灰渣直接沖刷到排渣進氣管04入口對面的排渣管02內壁面的耐火材料06上，長期作用，將會磨損耐火材料06和排渣管02管壁并使排渣管02產生泄漏，從而無法實現流化床氣化裝置的長周期連續穩定運行。同時，由于排渣管02的直徑相對較小，因此氣體進入排渣管內還未實現均勻分布便由排渣管02進入到氣化爐01內，因此氣體的排出均勻性較低，排渣速度控制的穩定性較差。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種流化床氣化裝置，能夠有效避免氣體對排渣管內壁產生沖刷磨損，從而實現流化床氣化裝置的長周期連續穩定運行，同時提高排渣管內氣體分布的均勻性，從而保證排渣速度控制的穩定性。
[0006]為達到上述目的，本發明提供了一種流化床氣化裝置，包括氣化爐，所述氣化爐連接有排渣管，所述排渣管連接有渣斗，還包括排渣進氣管，所述排渣進氣管用于通入沿所述排渣管向所述氣化爐流動的氣體以控制所述氣化爐的排渣速度，所述排渣進氣管穿設于所述渣斗上，且位于所述渣斗內灰渣的上方。
[0007]本發明提供的一種流化床氣化裝置，煤粉在氣化爐中發生氣化反應后產生的灰渣通過排渣管落入渣斗內，排渣進氣管可通入沿排渣管向氣化爐流動的氣體以控制氣化爐的排渣速度，由于排渣進氣管穿設于渣斗上，且位于渣斗內灰渣的上方，因此排渣進氣管通入的氣體首先進入渣斗并經渣斗緩沖后再進入排渣管內，由于渣斗的內部空間較大，氣體進入后速度迅速降低，較低速度的氣體進入排渣管后將不會對排渣管管壁產生沖刷磨損，從而實現了流化床氣化裝置的長周期連續穩定運行。同時，渣斗實現了氣體的均勻分布，從而提高了進入排渣管的氣體的分布均勻性，保證了排渣速度控制的穩定性。
【附圖說明】
[0008]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現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，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0009]圖1為現有技術流化床氣化裝置的結構示意圖；
[0010]圖2為本發明實施例流化床氣化裝置的結構示意圖之一；
[0011]圖3為圖2所示流化床氣化裝置中I部分的局部示意圖；
[0012]圖4為本發明實施例流化床氣化裝置中排渣進氣管在渣斗周向的排列示意圖；
[0013]圖5a為本發明實施例流化床氣化裝置中擴散型噴頭的結構示意圖之一；
[0014]圖5b為本發明實施例流化床氣化裝置中擴散型噴頭的結構示意圖之二；
[0015]圖6為本發明實施例流化床氣化裝置的結構示意圖之二。
[0016]其中:01—氣化爐，02—排渣管，03 —渣斗，04 —排渣進氣管，05 —中心射流管，06—耐火材料，I 一氣化爐，2—排渣管，3 —渣斗，4 一排渣進氣管，5 —擴散型噴頭，51—排氣孔，6 —中心射流管，61—第一管段，62 —第二管段，63 —彎折部。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0018]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0019]參照圖2，圖2為本發明實施例流化床氣化裝置的一個具體實施例，本實施例的流化床氣化裝置包括氣化爐I，所述氣化爐I連接有排渣管2，所述排渣管2連接有渣斗3，還包括排渣進氣管4，所述排渣進氣管4用于通入沿所述排渣管2向所述氣化爐I流動的氣體以控制所述氣化爐I的排渣速度，所述排渣進氣管4穿設于所述渣斗3上，且位于所述渣斗3內灰渣的上方。
[0020]本發明提供的一種流化床氣化裝置，煤粉在氣化爐I中發生氣化反應后產生的灰渣通過排渣管2落入渣斗3內，排渣進氣管4可通入沿排渣管2向氣化爐I流動的氣體以控制氣化爐I的排渣速度，由于排渣進氣管4穿設于渣斗3上，且位于渣斗3內灰渣的上方，因此排渣進氣管4通入的氣體首先進入渣斗3并經渣斗3緩沖后再進入排渣管2內，由于渣斗3的內部空間較大，氣體進入后速度迅速降低，較低速度的氣體進入排渣管2后將不會對排渣管2管壁產生沖刷磨損，從而實現了流化床氣化裝置的長周期連續穩定的運行。同時，渣斗3實現了氣體的均勻分布，從而提高了進入排渣管2的氣體的分布均勻性，保證了排渣速度控制的穩定性。
[0021]在上述實施例中，排渣管2的截面形狀可以為圓形、三角形、方形等等，在此不做具體限定。但是，為了減少磨損，優選排渣管2的截面形狀為圓形，相比于其他截面形狀，圓形截面的排渣管2沿周向均勻受力，磨損較小。
[0022]同理，在圖2所示實施例中，排渣進氣管4的截面形狀可以為圓形、三角形、方形等等，在此不做具體限定。但是，為了減小磨損，優選排渣進氣管4的截面形狀為圓形，相比于其他截面形狀，圓形截面的排渣進氣管4沿周向均勻受力，受力狀態較好，無需另外增加支撐，且內壁光滑，流通阻力較小。
[0023]在圖2所示的實施例中，排渣進氣管4的數量可以為一根，也可以為多根，在此不做具體限定，只要能夠通過排渣進氣管4向渣斗3內通入氣體即可。
[0024]如圖1所示的現有技術中，流化床氣化裝置通常還包括中心射流管05，中心射流管05位于排渣管02內，且位于排渣進氣管04的上方，在排渣管02內高溫氣固流的沖刷下，也會產生沖刷磨損，尤其是中心射流管05的彎折部位，磨損最為嚴重。為了避免上述問題，如圖6所示，優選流化床氣化裝置還包括中心射流管6，中心射流管6用于向氣化爐I內通入氣化劑，中心射流管6包括第一管段61和第二管段62，第一管段61位于排渣管2內，第二管段62穿設于渣斗3的殼體上，第一管段61與第二管段62之間形成彎折部63，彎折部63位于渣斗3內，由于渣斗3內氣體的速度較小，因此對彎折部63產生的磨損較小。
[0025]其中，彎折部63可以埋設于渣斗3內的灰渣內，也可以位于渣斗3內的灰渣上方，在此不做具體限定，只要彎折部63位于渣斗3內即可。其中，當彎折部63埋設于渣斗3內的灰渣內時，氣固流將無法沖刷到彎折部63處，從而避免了對彎折部63造成沖刷磨損。
[0026]進一步的，為了避免由排渣進氣管4通入的氣體對彎折部63產生沖刷，優選的，如圖6所示，第二管段62以及彎折部63位于排渣進氣管4的下方，由此避開了向上的氣固流沖刷。
[0027]在圖2所示實施例中，為了使由排渣進氣管4通入的氣體均勻分布于渣斗3內灰渣的上方空間，優選的，排渣進氣管4為多個，多個排渣進氣管4圍繞渣斗3的一周均勻設置，由此通過多個均勻設置的排渣進氣管4同時進氣，提高了渣斗3內灰渣上方空間中氣體分布的均勻性，從而進一步提高了進入排渣管2內的氣體的分布均勻性，保證了排渣速度控制的穩定性。
[0028]其中，多個排渣進氣管4的數量可以為奇數，也可以為偶數，在此不做具體限定，只要能夠通過此多個排渣進氣管4向渣斗內均勻通入氣體即可。
[0029]進一步的，在圖2所示的實施例中，為了在多個排渣進氣管4中的一個排渣進氣管4損壞時，可及時切換以保證流化床氣化裝置的正常運行，優選的，排渣進氣管4的數量為大于2的偶數，此多個排渣進氣管4可劃分為數量相等的兩個組，每組均圍繞渣斗3的一周均勻設置，兩組之間可進行相互切換，當多個排渣進氣管4中的一個損壞時，可關閉該損壞的排渣進氣管4所在組，開通另一個組，由此保證了流化床氣化裝置的正常運行。示例的，如圖4所示，排渣進氣為4個，沿圓周依次為A管、B管、C管、D管，此4個排渣進氣管4可劃分為兩個組，第一組為A管和C管，第二組為B管和D管，當其中A管損壞時，可關閉第一組，啟動第二組，通過第二組同樣可以實現渣斗3內灰渣上方空間的均勻進氣。
[0030]在圖2所示實施例中，為了節省排渣管2的維修成本，優選的，排渣管2與渣斗3可拆卸連接，由此當排渣管2損壞時，可由渣斗3上拆卸出排渣管2進行維修或更換，避免一次性更換排渣管2與渣斗3組成的整體，從而節省了排渣管2的維修成本。
[0031]同理，在圖2所示的實施例中，為了節省排渣進氣管4的維修成本，優選的，排渣進氣管4與渣斗3可拆卸連接，由此當排渣進氣管4損壞時，可由渣斗3上拆卸出排渣進氣管4進行維修或更換，避免一次性更換排渣進氣管4與渣斗3組成的整體，從而節省了排渣進氣管4的維修成本。
[0032]具體的，如圖2或圖3所示，排渣進氣管4與渣斗3可以通過法蘭連接，法蘭連接為管與殼體件之間可拆卸連接的一種常見方式，操作簡單，容易實現。
[0033]在圖2所示的實施例中，排渣進氣管4可以穿設于渣斗3內灰渣上方側壁上，也可以穿設于渣斗3內灰渣上方的頂壁上，在此不做具體限定，只要排渣進氣管4連通于渣斗3內灰渣上方空間內即可。但是，為了避免因排渣進氣管4的出氣端至渣斗3內收集的灰渣的距離較近，從而避免對灰渣產生擾動，優選的排渣進氣管4應穿設于渣斗3側壁的中上部或頂壁上，示例的，排渣進氣管4可以連接于渣斗3的2/3高度處，而渣斗3內灰渣通常收集于渣斗3的底部，由此可防止由排渣進氣管4通入的氣體對渣斗3內的灰渣產生干擾。
[0034]在圖2所示的實施例中，排渣進氣管4的出氣端可以與渣斗3的內壁平齊，也可以伸入渣斗3內，在此不做具體限定，只要排渣進氣管4連通于渣斗3內灰渣上方空間內即可。但是，如圖3所示，為了避免排渣進氣管4伸入渣斗3內的落渣密集區而使熱渣磨損排渣進氣管4管壁，排渣進氣管4的出氣端伸入渣斗3內的距離L應盡可能短以避開落渣密集區，或者直接使排渣進氣管4的出氣端與渣斗3的內壁平齊，由此防止熱渣磨損排渣進氣管4的管壁。
[0035]在圖2所示實施例中，單位時間內由排渣進氣管4進入渣斗3內的氣體的量影響了灰渣由排渣管2的穩定下落，當單位時間內進入的量較小時，排渣管2內的排渣速度較快，一部分煤粉進入氣化爐I之后還未反應即由排渣管2排出，氣化效率較低，而且當氣速較低時，一部分灰渣會進入排渣進氣管4內而堵塞或磨損排渣進氣管4;當單位時間內排入的量較大時，也即氣速較大，氣體由排渣進氣管4的出氣端射出的氣流長度較大，容易沖刷到渣斗3的內壁面而磨損渣斗3。因此，為了避免上述問題，優選排渣進氣管4內氣體的流速大于3米/秒，且排渣進氣管4內氣體的射流長度小于渣斗3的半徑，氣體的流速位于此范圍內時，既可將排渣管2內的排渣速度限制在有效范圍內，使煤粉在氣化爐I內充分反應，又可避免排渣進氣管4出氣端射出的氣體沖刷到渣斗3的內壁面。
[0036]需要說明的是，射流長度是指射流由出口截面上具有最高速度降到與周圍空間內空氣速度相等時所經過的路徑長度，也即是射流的最大射程。射流長度與氣體的速度之間存在一定的對應關系，氣體的速度越大，射流長度越長;氣體的速度越小，射流長度越短。
[0037]在圖2所示實施例中，為了將由排渣進氣管4排入渣斗3內的氣體盡快地分散至渣斗3內，優選的，排渣進氣管4的出氣端連接有如圖5a或如圖5b所示擴散型噴頭5，氣體通過此擴散型噴頭5可呈發散狀進入渣斗3內，從而將排渣進氣管4出氣端射出的氣體盡快地分散至渣斗3內。
[0038]作為擴散型噴頭的一種具體的實施方式，如圖5a所示，擴散型噴頭5為直徑與排渣進氣管4的直徑相等的圓柱形管段，管段的進氣端與排渣進氣管4的出氣端連接，出氣端封堵，側壁上開設有多個排氣孔51，多個排氣孔51均勻分布于排渣進氣管4的水平兩側。由此，通過此水平朝向的多個排氣孔51將排渣進氣管4通入的氣體沿水平方向分散至渣斗3內，從而提高了氣體分散的均勻性，而且，由于多個排氣孔51均勻分散于排渣進氣管4的水平兩偵U，可避免豎直下落的灰渣由排氣孔51進入擴散型噴頭5內而堵塞或磨損擴散型噴頭5。
[0039]作為擴散型噴頭的另一種具體的實施方式，如圖5b所示，擴散型噴頭5為球狀殼體，球狀殼體內部與排渣進氣管4的出氣口連通，球狀殼體上均勻開設有多個排氣孔51，通過此多個排氣孔51可將排渣進氣管4通入的氣體均勻分散至噴頭的四周范圍內，由此提高了氣體分散的均勻性。而且，此球狀殼體上的排氣孔51可設置得較多，排氣孔51的直徑可進一步縮小，較小的排氣孔51可防止直徑較大的灰渣顆粒進入球狀殼體內而堵塞或磨損擴散型噴頭5。
[0040]在本說明書的描述中，具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0041]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種流化床氣化裝置，包括氣化爐，所述氣化爐連接有排渣管，所述排渣管連接有渣斗，還包括排渣進氣管，所述排渣進氣管用于通入沿所述排渣管向所述氣化爐流動的氣體以控制所述氣化爐的排渣速度，其特征在于，所述排渣進氣管穿設于所述渣斗上，且位于所述渣斗內灰渣的上方。2.根據權利要求1所述的流化床氣化裝置，其特征在于，還包括中心射流管，所述中心射流管用于向所述氣化爐主體內通入氣化劑，所述中心射流管包括第一管段和第二管段，所述第一管段位于所述排渣管內，所述第二管段穿設于所述渣斗的殼體上，所述第一管段與所述第二管段之間形成彎折部，所述彎折部位于所述渣斗內。3.根據權利要求2所述的流化床氣化裝置，其特征在于，所述第二管段與所述彎折部位于所述排渣進氣管的下方。4.根據權利要求1所述的流化床氣化裝置，其特征在于，所述排渣進氣管為多個，多個所述排渣進氣管圍繞所述渣斗的一周均勻設置。5.根據權利要求4所述的流化床氣化裝置，其特征在于，所述排渣進氣管的數量為大于2的偶數。6.根據權利要求1所述的流化床氣化裝置，其特征在于，所述排渣管與所述渣斗可拆卸連接。7.根據權利要求1所述的流化床氣化裝置，其特征在于，所述排渣進氣管與所述渣斗可拆卸連接。8.根據權利要求7所述的流化床氣化裝置，其特征在于，所述排渣進氣管與所述渣斗通過法蘭連接。9.根據權利要求1所述的流化床氣化裝置，其特征在于，所述排渣進氣管內氣體的流速大于3米/秒，且所述排渣進氣管內氣體的射流長度小于所述渣斗的半徑。10.根據權利要求1所述的流化床氣化裝置，其特征在于，所述排渣進氣管的出氣端連接有擴散型噴頭。
【文檔編號】C10J3/56GK106010664SQ201610427031
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月16日
【發明人】湛月平, 李克忠, 劉雷, 宋新朝
【申請人】新奧科技發展有限公司