[实用新型]用于气流床气化的辐射废锅

说明书

本实用新型公开一种用于气流床气化的辐射废锅。该辐射废锅内设有筒体水冷壁；辐射废锅的高径比为3‑8；筒体水冷壁的内周面均布有交错设置的长鳍片水冷壁和短鳍片水冷壁；筒体水冷壁内还设有隔热屏，长鳍片水冷壁远离筒体水冷壁的一端连接在隔热屏的外壁上，且筒体水冷壁的上顶面及鳍片水冷壁的上顶面均不低于隔热屏的上顶面，隔热屏设于辐射废锅入口的下方，隔热屏的上顶面与辐射废锅的上顶面之间的距离为辐射废锅的内径的0.5‑1.5倍；隔热屏的高度为鳍片水冷壁的高度的0.05‑0.2倍，隔热屏的直径为辐射废锅的内径的0.5‑0.8倍。该隔热屏的设置能够防止固体颗粒在鳍片水冷壁易结渣区域的沉积，减少熔渣和颗粒对鳍片水冷壁的冲刷磨损。

技术领域

本实用新型涉及一种用于气流床气化的辐射废锅。

背景技术

高效节能的煤气化技术是煤化工行业发展的核心技术和龙头技术。开发高效节能的煤气化技术，对促进资源可持续高效利用，保障国家能源安全等具有重要意义。气流床气化炉以处理量大、操作压力高、环保效益好占据了煤气化技术发展的主流地位。气流床气化炉经由气化/燃烧室产生高温粗合成气，为了回收高温粗合成气中的热量，一般以激冷的方式进行洗涤冷却，但这种方式存在的问题是能量回收效率较低。

随着行业的发展，企业对气化技术特别是气流床气化炉的能量利用效率的要求越来越高。而辐射废锅因其可以高效回收化工装置中的能量，故其在化工装置中的应用日益广泛。

尽管带辐射废锅的气化技术在IGCC发电等技术领域的应用非常广泛，辐射废锅整体结构庞大、设备投资高，故其不适宜直接应用到以生产合成氨、甲醇等为主要目的煤化工技术领域。

辐射废锅的结构设计对整个气化装置的操作、框架高度等具有重要影响。传统单面水冷壁辐射废锅的设备尺寸大、投资高。然而，为了降低辐射废锅高度，现有技术中，通常采用增加鳍片水冷壁的方式来增加传热面积，从而有效降低设备投资。

然而，由于辐射废锅内的工作环境恶劣，出气化炉气化/燃烧室的待冷却的合成气在进入辐射废锅时温度约1300℃，且携带有大量熔渣及固体颗粒物，待冷却的合成气及其中的熔渣与水冷壁管直接接触易导致鳍片水冷壁水冷竖管的烧蚀和磨损，熔渣及固体颗粒物在辐射废锅内冷却时易沉积在水冷壁表面。现有技术中采用的鳍片水冷壁的设置方式不合理，运行过程中会导致颗粒的大量沉积、并会影响传热效果，严重时会导致辐射废锅的堵塞。

因此，开发一种新型的辐射废锅使之可以在实现有效回收待冷却的合成气显热的同时、尽量减少水冷壁壁面的熔渣沉积和磨损、进而延长设备的使用周期是目前急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的辐射废锅的鳍片水冷壁的设置不合理、运行过程中会导致颗粒的大量沉积、并会影响传热效果、严重时会导致辐射废锅的堵塞的缺陷，从而提供一种新型的用于气流床气化的辐射废锅。该辐射废锅中隔热屏的设置方式，能够防止固体颗粒在鳍片水冷壁易结渣区域的大量沉积，能够减少熔渣和颗粒对鳍片水冷壁的冲刷和磨损。通过鳍片水冷壁及隔热屏的设置，能够很好的优化辐射废锅入口区域的流场结构，并有效降低熔渣与待冷却的合成气对该区域的鳍片水冷壁及筒体水冷壁的影响。同时，隔热屏的设置还能够进一步改善鳍片水冷壁的局部传热效果，可适应开停车等极端工况下的操作，进而提高辐射废锅的安全、稳定、长周期运行。

本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题：

本实用新型提供一种用于气流床气化的辐射废锅，所述辐射废锅内设有筒体水冷壁；所述辐射废锅的高径比为3-8；

所述筒体水冷壁的内周面还均布有若干组鳍片水冷壁；所述鳍片水冷壁分为长鳍片水冷壁和短鳍片水冷壁两类，所述长鳍片水冷壁和所述短鳍片水冷壁交错分布；