[发明专利]一种旋流型气化炉激冷装置

说明书

本申请公开一种旋流型气化炉激冷装置，所述激冷装置包括：导流定位环、外环管、分配腔上盖板、分配腔外环板、激冷水入口接管、分配腔底板和内导流环。所述激冷水入口接管为斜向设置，可以使激冷水通过激冷水入口接管进入入口分配腔，沿环向带有强烈的旋转。所述外环管和内导流管组成流道的截面逐渐减小，流速逐渐增大。激冷水从出口流出后，由于旋转离心力及重力的作用螺旋下降，使激冷水紧贴下降筒的内壁，使下降筒得到较好的冷却。导流定位环可以防止激冷水撞击下降筒避免后飞溅，同时防止由于热变形导致出口截面变小。

技术领域

本申请涉及气化炉技术领域，特别涉及一种旋流型气化炉激冷装置。

背景技术

气化炉是煤气化过程中的核心装置，在激冷流程的气化炉中，煤燃烧后形成的高温合成气及熔渣经燃烧室渣出口下行至激冷室中，通过激冷室将高温合成气降温，并实现合成气和熔渣的分离。激冷环是气化炉中的关键部件，其作用是用激冷水在下降筒表面形成一层均匀分布的水膜，降低下降筒的温度，保护下降筒免受高温合成气的直接作用，避免下降筒受高温合成气和熔渣作用后形成不均匀的温度分布，从而产生热应力过大而损坏。激冷环和下降管的使用寿命与气化炉是否能长周期运行直接相关。

现有激冷环结构通常由入口接管、分配腔、外环管等部件组成。外环管流道与分配腔之间的隔板上开设旋流孔，外侧开设清洗孔，旋流孔及清洗孔由于倾斜设置，不便于加工制造。在气化炉运行时，由于激冷水中固含量较高，小孔容易结垢发生堵塞，且不便于清洗。小孔出水处水流速度很高，直接冲刷外环管上部，在运行中容易出现外环管被冲蚀减薄甚至穿孔损坏。

在一些技术方案种，虽然取消了旋流小孔，采用在出水通道内设置旋流导流片来代替旋流孔产生旋流，但这种方案需要设置足够多的导流片才能发挥作用，导流片的形状不便于加工，且导流片之间存在容易堵塞的缺点。另外，外环管下端激冷水出口处部分水流直接垂直撞击到下降筒壁面，水流会出现反弹飞溅，不利于下降筒表面形成均匀且下行距离长的液膜。

发明内容

本申请的申请目的在于提供一种旋流型气化炉激冷装置，以解决现有技术中下降筒表面的激冷水分布不均匀的问题。

本申请提供一种旋流型气化炉激冷装置，所述激冷装置包括：导流定位环、外环管、分配腔上盖板、分配腔外环板、激冷水入口接管、分配腔底板和内导流环；

所述导流定位环包括短圆筒和数个定位块，所述定位块的一端与所述短圆筒的外部侧壁固定；

所述短圆筒的上端与所述外环管的下端连接；

所述外环管的上端与所述分配腔上盖板的下端连接，所述分配腔上盖板的上端与所述分配腔外环板的内部侧壁连接；

所述分配腔外环板的下端与所述分配腔底板的一侧上端连接；

所述分配腔底板的另一侧与所述内导流环连接；

所述内导流环的下端与下降筒连接；

所述分配腔外环板上设置有斜置切向孔；所述斜置切向孔位于，所述分配腔外环板与分配腔上盖板连接的位置与所述分配腔底板连接的位置之间；

所述激冷水入口接管的数量为若干，所述激冷水入口接管的一端与所述斜置切向孔连通，所述激冷水入口接管与所述斜置切向孔同轴；

以所述斜置切向孔的开孔轴线与分配腔外环板的虚拟焦点C为第一夹角的顶点，开孔轴线与所述开孔轴线在水平面上的投影的第一夹角为α；

以所述斜置切向孔的开孔轴线与分配腔外环板的虚拟焦点C为第一夹角的顶点，开孔轴线与所述开孔轴线在竖直平面上的投影的第二夹角为β，所述竖直平面和下降筒的轴线重合，且所述竖直平面经过虚拟焦点C，其中，0°≤α＜90°，-90°＜β＜90°，且β不等于0°。

所述外环管与所述内导流环相对设置，所述外环管与所述内导流环之间形成截面渐缩的流道。