[实用新型]喷淋式气化炉激冷装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水煤浆或干煤粉或其他任何含碳原料气化设备技术领域，特别是涉及一种用于冷却气化炉合成气的喷淋式气化炉激冷装置。

背景技术

目前广泛使用的加压气流床耐火砖气化炉中，水煤浆或干煤粉在气化炉燃烧室中进行气化反应，产生的高温高压合成气被激冷环喷出的激冷水迅速冷却，同时夹带着灰渣顺着气化炉激冷室内的下降管进入气化炉底部的黑水中，粗渣沉积在气化炉底部并通过锁斗排出。经过进一步水浴除尘和冷却的合成气离开黑水，通过上升管或破泡条或挡水板等上升至气化炉激冷室顶部，从合成气出口排出。

在气化炉实际操作中，出现了一些影响生产负荷、使用寿命的问题，部分甚至可能导致紧急停车等危险情况，亟待解决：

（1）托砖板超温。托砖板及托砖法兰承载气化炉燃烧室耐火砖重量，并通过与托砖法兰相连的激冷环承载下降管等内件重量。由于在加压气流床气化工艺中，气化温度高，尽管有耐火砖保护，但托砖板的温度仍很容易超过设计允许值，如果超温过多，造成托砖板材质的强度降低，导致被迫降低气化炉负荷或停车。

（2）合成气带水。由燃烧室出来的合成气沿下降管内部高速进入气化炉底部的黑水中，经水浴后，合成气反向沿下降管外壁迅速上升，使黑水液滴获得一定初始速度。若气流夹带液滴的速度大于液滴重力沉降速度，则液滴会随合成气离开气化炉。造成气化炉液位降低，难以维持正常的气化炉操作，导致被迫降低气化炉负荷或停车。

（3）下降管变形。按理想设计，激冷环喷出的激冷水沿下降管均匀分布，将高温合成气与下降管内壁隔开；但实际运行中，激冷环部分出水口由于结垢或灰渣颗粒造成堵塞，使得激冷环布水不均，下降管内壁上水膜厚度差别过大，严重的部位可能成为“干”区。高温合成气直接接触下降管内壁，导致烧蚀变形，被迫进行更换。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提出一种喷淋式气化炉激冷装置，通过喷淋装置对托砖板进行有效降温处理，能避免超温工作导致被迫降低气化炉负荷或停车的问题，还可以有效改善合成气带水和下降管烧蚀变形的问题。

本实用新型采用以下技术方案来实现：

喷淋式气化炉激冷装置，包括气化炉内的激冷环、耐火砖、托砖板、托砖法兰和下降管，托砖板与气化炉外壳固定，托砖法兰与托砖板焊接连接，耐火砖砌筑于托砖板和托砖法兰上；激冷环位于下降管内壁的上端，并固定在托砖法兰下方；其特征在于：所述托砖板下方或/和托砖法兰下方固定若干喷淋环，喷淋环的外壁与托砖板或/和托砖法兰接触；喷淋环上均布若干出水口，喷淋出水口的出水面积大于激冷环出水口的出水面积，喷淋出水口均朝向下降管的方向。

通过喷淋环的外壁与托砖板或/和托砖法兰接触，起到导热和对流作用，利用流动的喷淋水带走部分热量，使得气化炉高负荷或满负荷运行时，托砖板温度不超出最高工作温度。

所述喷淋环的截面可以根据焊接或安装或使用效果的需要，为圆形、长方形等任意几何形状。

所述喷淋环的截面面积、喷淋水量、喷淋出水口的形状尺寸、分布位置、数量、喷淋角度根据托砖板超温情况和合成气带水情况进行设置。

本实用新型与现有技术相比，其优点在于：

本实用新型可在现有气化炉上直接增设，改动量少，结构简单，效果显著。只需在托砖板或/和托砖法兰下面增设喷淋环，即可达到避免托砖板超温、改善合成气带水以及下降管烧蚀等多重目的；

喷淋环外壁与托砖板或/和托砖法兰直接接触，通过导热和对流换热作用，让流动的喷淋水带走部分热量，使得气化炉高负荷或满负荷运行时，托砖板温度不超出最高工作温度，有效避免了被迫降低气化炉负荷或停车的情况发生；喷淋水为经过滤的灰水，可与激冷水使用同一来源，可在提供喷淋水、激冷水的气化炉外部管道上设置自动调节阀，根据托砖板温度、激冷室温度等参数自动调节喷淋水流量；

由于从下降管内部进入气化炉底部黑水的合成气折向后，大部分会沿下降管外壁上升，所以朝向下降管方向的喷淋水能有效的与合成气所夹带的黑水液滴形成对冲；喷淋出水口的出水面积大于传统的激冷环出水口的出水面积，一方面可以防止喷淋出水口被灰渣颗粒堵塞，另一方面可以形成较大的喷淋液滴，提高对合成气所夹带黑水液滴的对冲效果，增加液滴的沉降量，大幅度减小合成气带水量；

同时喷淋水对下降管外壁进行冲淋，与传统的内部激冷环喷出的激冷水相配合，增强对下降管的冷却作用，从根本上减少下降管烧蚀变形现象的出现。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；