[实用新型]一种流化床气化炉排渣用的分路排渣器

说明书

本实用新型涉及一种流化床气化炉排渣用的分路排渣器，其中，所述分路排渣器包括壳体、分叉管(6)以及隔热浇注部(7)，所述壳体的上部设置有进渣口(4)，壳体的下部设置有出渣口(5)，所述分叉管(6)的至少一部分位于所述壳体内，所述分叉管(6)包括主管(61)和支管；并且所述隔热浇注部(7)紧密地填充在所述分叉管的至少一部分与所述壳体形成的空间之内以对所述分叉管实现支承作用。根据本实用新型的分路排渣器，其解决了现有技术的排渣管耐磨性能差、应力开裂、排渣不畅等难题，并有效地提高了流化床气化炉运行稳定性。

技术领域

本实用新型涉及了煤气化制造的设备领域，具体地，涉及一种煤气化制造过程中煤渣的排放设备，涉及一种可以用于流化床气化炉排渣的分路排渣装置。

背景技术

在能源问题广泛受到关注的今天，清洁高效持续的能源供给和输出是被广泛关注的问题和技术发展的焦点。

在不同能的供应中，煤气化是以煤或煤焦为原料，以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体产品的过程。煤气化技术是煤炭高效清洁利用的核心技术，世界各国广泛开展煤气化技术的研究，迄今为止已开发出多种煤气化技术，其中气化炉是煤气化技术的核心设备。根据气化炉所使用的煤颗粒大小和颗粒在气化炉内的流动状态，气化炉总体上分为三类，即以鲁奇为代表的固定床气化炉、以U-Gas、灰熔聚为代表的流化床气化炉和以德士古、壳牌为代表的气流床气化炉。其中，流化床气化炉是一种较为成熟的气化技术，在国内外应用较多。流化床气化炉是以碎煤为原料，以空气、富氧或氧气为氧化剂，水蒸汽或二氧化碳为气化剂，在适当的气速下，使床层中粉煤沸腾流化，达到气固两相充分混合，在高温下进行煤的气化。

流化床煤气化过程中会产生大量的高温高压的固体煤渣，所生成的煤渣需要及时的排出气化炉进行后续处理。煤渣的温度约为850～950℃，排渣的方法之一是采用冷渣机进行冷却处理后再排放,冷渣机在高温高压下因目前技术所限单台冷渣机每小时冷渣量低于气化炉的排渣量，所以通常设置两台以上冷渣机并联运行，否则无法满足气化炉排渣降温要求。因此气化炉的排渣管需进行分路用以连接多台冷渣机。排渣的方法之二是采用中间锁斗进行排渣,中间锁斗进行喷水给煤渣逐级降温并泄压，由于其中涉及高温阀门较多，为确保气化炉长周期运行，通常中间锁斗排渣系统采用一开一备的方式，此时气化炉的排渣管也需进行分路用以连接两套中间锁斗进行排渣。

对于工作在850-950℃高温及运行压力大于0.4MPa的带压条件下排渣管分路的应用还未见专利报道。现有技术中，从为数不多的几个工业实例来看，排渣管分路的结构如图1所示，俗称“裤衩管”。传统裤衩管应用于气化炉101上。排渣官102的上部与气化炉的下部连接，高温煤渣从裤衩管的两侧的“裤腿”向下排出。尽管该排渣管分路的结构及原理极为简单，但实际生产中遇到的问题却不能忽视，特别是当气化原料煤采用劣质煤时，此处故障频繁的发生率成了制约流化床煤气化长周期运行的瓶颈之一。

然而，实践的应用却发现上述技术存在诸多缺陷和不足。

首先，裤衩管”方式的排渣管壳体要同时承受高温和高压载荷，由于排渣管受压壳体属于非规则压力容器，设计时为保证排渣管的强度和刚度，排渣管壁厚较大。排渣管的材料常一般选取具有良好的高温性能和耐蚀性能的高强度奥氏体合金Incoloy800H，排渣管的制造成本较高。

第二，传统的裤衩管”方式的排渣管耐磨性能较差使用寿命短，即使排渣管采用Incoloy800H耐高温材料，在高温腐蚀的恶劣环境下，该不锈钢材料也无法应对大量煤渣的冲刷，通常15-20天左右即会被磨穿并造成气化炉停车。为了提高排渣管的耐磨性能延长其使用寿命，在排渣管的内壁采用钴基焊材进行堆焊防磨处理，堆焊层的耐磨性虽然很好，但是堆焊层由于焊接应力难以消除，在高温下实际使用很容易出现应力开裂，堆焊层开裂后会将裂纹延伸至母材导致母材损坏，出现裂纹的排渣管将不能再使用，必须停车更换。特别当气化原料煤采用“三高一低”的劣质煤时，此问题频繁地发生，成了制约流化床煤气化长周期运行的瓶颈之一。