[发明专利]一种具有对含尘合成气洗涤功能的激冷组件

说明书

一种具有对含尘合成气洗涤功能的激冷组件，激冷环隔板置于旋流腔内，其上端和旋流腔顶部盖板之间留有通道，而激冷环隔板下端面和外部水膜发生口隔板上端面连接，该外部水膜发生口隔板下端面和下降管连接；所述外部水膜发生口隔板为环壳体结构，外壁中央均布凹槽，外壁上下端的壁面和该凹槽的槽底为同一平面；外层水膜保护筒的上端和旋流腔底板连接，下端为自由端，而其内壁和外部水膜发生口隔板上凹槽的槽壁顶面接触；旋流腔隔板安装在入口管和旋流腔筒壁的贯通处，将流经的流体分成两部分。本发明将流动的流体在下降管内外壁上形成水膜，给液态煤渣和高温合成气换热及炉体底部向上运动的含尘合成气洗涤，以进一步降低合成气中的尘含量。

技术领域

本发明涉及煤制气相关的煤化工领域，具体涉及一种具有对含尘合成气洗涤功能的激冷组件。

背景技术

煤炭气化后再利用，可有效提高煤炭的利用效率，并且能减少污染物的排放量。该技术是高效、洁净利用煤炭的主要途径之一，是诸如煤基化学品、IGCC发电、液体燃料、制氢等新型洁净煤技术的核心技术。因此，该技术也成为我国煤化工发展的重要方向。

煤的气化过程是以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸气等作为气化剂，在一定温度和压力条件下通过化学反应将固体煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的复杂的多相物理化学过程。其中，气化炉是为以上反应发生提供合适场所的关键设备。

激冷组件的主要作用是使加压激冷水与反应室燃烧后产生的高温合成气和液态熔渣直接接触，将高温合成气冷却至接近饱和的温度，熔渣冷却至玻璃状的渣粒。从而保证气化炉承压部件免受化学和热力学的冲击。

激冷组件一般设置在近渣/气口以下的部位，可使下降管内壁形成一层保护水膜的结构，因为下降管内水膜偏流或水膜厚度不够可能导致激冷环布水量大幅减小、下降管内壁挂渣、堵塞、自身发生热应力腐蚀开裂等情况，进而影响气化炉的稳定操作和安全运行。

发明内容

本发明提供一种具有对含尘合成气洗涤功能的激冷组件，在下降管内外表面各形成一层均匀的水膜，以提高激冷水与高温合成气和液态熔渣换热的效率，且预防现有下降管仅内壁具有一层水膜而易发生局部热变形的问题，并兼具有对带尘合成气洗涤的功能。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种具有对含尘合成气洗涤功能的激冷组件，包括由旋流腔筒壁、及其上部安装的旋流腔顶部盖板、及其下部安装的旋流腔底板、置于旋流腔筒壁内侧的激冷环组成的旋流腔，若干入口管和旋流腔筒壁贯通，激冷环隔板置于旋流腔内，其上端和旋流腔顶部盖板之间留有通道，而激冷环隔板下端面和外部水膜发生口隔板上端面连接，该外部水膜发生口隔板下端面和下降管连接；所述外部水膜发生口隔板为环壳体结构，外壁中央均布凹槽，外壁上下端的壁面和该凹槽的槽底为同一平面；外层水膜保护筒的上端和旋流腔底板连接，下端为自由端，而其内壁和外部水膜发生口隔板上凹槽的槽壁顶面接触；旋流腔隔板安装在入口管和旋流腔筒壁的贯通处，将流经的流体分成两部分；一部分从激冷环隔板上端和旋流腔顶部盖板之间的通道流向下降管，另一部分流入外部水膜发生口隔板的凹槽冷却下降管外部。

所述外层水膜保护筒下方的下降管外壁上安装水膜均布隔板，该水膜均布隔板由若干等高、等直径、等螺距的螺旋板均布组成；而水膜均布隔板下方的下降管外壁上安装水膜扩散板，该水膜扩散板的形状为锥形段，锥段底部向上方一侧均布若干凹槽。

所述激冷环隔板为环壳体结构，该环壳体结构的内壁上部为厚壁结构且呈弧状突出结构，内壁下部为薄壁结构，所述弧状突出结构的末端开有凹槽，该凹槽的底面和薄壁结构的内壁为同一平面；所述激冷环的底部和所述弧状突出结构末端的凹槽的槽壁底端顶面连接使得旋流腔通过该凹槽和下降管联通。

所述激冷环隔板 的内部弧状凸起结构和激冷环 内壁形成的通路往出口方向减缩。