[实用新型]一种气化炉用水冷系统

说明书

本实用新型涉及一种气化炉用水冷系统，其中，气化炉用水冷系统包括筒体及在筒体上间隔设置的两组以上水冷装置，每组水冷装置均包括若干个等距平行的水冷管，水冷管沿筒体的纵轴相平行的方向设置在筒体外壁上，水冷管的两端分别与热水输入管和蒸汽输出管连通，热水输入管位于蒸汽输出管的下方，热水输入管和蒸汽输出管均沿与所述筒体的横轴相平行的方向环绕设置在筒体外壁上；水冷管的横截面为弧形。本实用新型有效地解决了现有气化炉用水冷壁存在的问题，尤其是系统设置的多段水冷壁一体化结构，增强了安全性和稳定性，充分防止结渣及堵渣现象发生，大幅提高气化热效率；能够满足全厂蒸汽管网的压力等级需求，适于在相关气化炉应用领域推广。

技术领域

本发明涉及燃料气化用设备技术领域，尤其涉及一种气化炉用水冷系统。

背景技术

目前，气化炉用水冷装置主要为盘管式水冷壁和膜式水冷壁，且均为单段结构，其中，对于盘管式水冷壁应用时，在热水气化为水蒸气过程中，容易在局部积气，从而造成水冷管烧损；由于气化炉不同部位温差较大，膜式水冷壁的直上直下单管设计易造成单管局部热应力集中，从而导致水冷管爆裂；另外，现有水冷壁普遍采用全圆形水冷管，虽副产蒸汽较多，但由于气化炉内表面与水冷壁的接触面有多个触点或者凸起，接触面积较大，使换热量相应降低，从而造成了气化热效率的降低；此外，现有水冷壁的内表面一般都比较粗糙，不利于物料的平滑下移，容易卡料，从而出现结渣、堵渣，严重影响传热效果，也易造成管道损坏。

因此，亟需开发出更加高效、安全、稳定的气化炉用水冷装置和冷却方法，充分提高气化炉的气化效率，节约运行和维护成本。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术存在的问题，提供一种气化炉用水冷系统及其水冷工艺，能够有效避免结渣堵渣，充分保障安全稳定运行，同时，大幅提高气化热效率。

本发明解决问题的技术方案是：一种气化炉用水冷系统，包括筒体，其中，在所述筒体上间隔设有两组以上水冷装置，所述每组水冷装置均包括若干个等距离平行设置的水冷管，所述水冷管沿与所述筒体的纵轴相平行的方向设置在所述筒体的外壁上，所述水冷管的两端分别与热水输入管和蒸汽输出管连通，所述热水输入管位于所述蒸汽输出管的下方，所述热水输入管和所述蒸汽输出管均沿与所述筒体的横轴相平行的方向环绕设置在所述筒体的外壁上；所述水冷管的横截面为弧形。

进一步地，在本发明所述的气化炉用水冷系统中，在所述热水输入管上对称设置有偶数个热水输入口，在所述蒸汽输出管上对称设置有偶数个蒸汽输出口。

进一步地，在本发明所述的气化炉用水冷系统中，所述水冷装置有两组，分别为高温段水冷装置和低温段水冷装置，所述高温段水冷装置位于所述低温段水冷装置的下方；在所述高温段水冷装置中的水冷管为高压水冷管；在所述低温段水冷装置中的水冷管为低压水冷管；所述高压水冷管的间距与所述低压水冷管的间距相同。

进一步地，在本发明所述的气化炉用水冷系统中，所述水冷管的横截面为半圆形。

优选地，在本发明所述的气化炉用水冷系统中，所述水冷管和所述筒体的材料为碳素钢或合金钢。

本发明还提供了应用上述气化炉用水冷系统的水冷工艺，包括如下步骤：

(1)在筒体内进行气化反应；

(2)热水从不同温度梯度范围的气化层下部进入所述筒体外部的不同水冷装置中，在所述各水冷装置中，热水由下到上运行经换热后产生蒸汽；

(3)蒸汽从不同的水冷装置中输出。

进一步地，在本发明所述的水冷工艺中，在所述步骤(2)中，热水从2n个热水输入口进入所述水冷装置，所述2n个热水输入口环绕所述筒体呈对称设置；在所述步骤(3)中，蒸汽从2n个蒸汽输出口自所述水冷装置输出，所述2n个蒸汽输出口环绕所述筒体呈对称设置。