[实用新型]一种气化炉合成气冷却器

说明书

本实用新型公开了气化炉合成气冷却器，包括压力外壳单元和管式受热面内件单元；压力外壳单元包括上封头、中间直段筒体和下锥段，上封头上设置有合成气引入口且上封头的底部设置有伸入中间直段筒体的合成气通道底锥，合成气引入口与合成气通道底锥连通形成高温合成气通道；管式受热面内件单元包括包墙膜式壁受热面与蛇形管屏受热面，包墙膜式壁受热面中包墙膜式壁的顶部通过膨胀节单元与合成气通道底锥相连，包墙膜式壁与压力外壳单元的侧壁之间留有环形空间并且包墙膜式壁的筒体内从上到下布置有多级蛇形管屏受热面。本实用新型中结构简单、制作方便、造价低且易于运行维护，可设于气化炉辐射段或合成气水浴流程后端进行合成气的进一步冷却。

技术领域

本实用新型涉及气化炉合成气废热回收的技术领域，更具体地讲，涉及一种气化炉合成气冷却器。

背景技术

现代煤化工和(或油)气化工艺的反应温度约1350℃～1600℃，气化产物为高温高压合成气以及熔融渣，气化室出口的合成气及熔渣具有较高的温度，蕴含大量显热，为提高能量整体利用率需回收此部分热量。采用废热锅炉可回收10％～13％入炉煤热值的热量，所产饱和蒸汽或过热蒸汽可用于化工厂内其他流程使得整体能量利用效率得到提高；若用于IGCC发电系统，可使发电效率提高3％～5％。

气化炉合成气废热锅炉有辐射废锅和对流废锅两大类，现阶段出现了很多用于回收高温合成气热量的半辐射、全辐射废锅结构，但普遍存在受热面易结渣、堵渣问题。此外，辐射废锅炉膛内辐射屏与炉膛膜式壁因受热不同或材料选择不同会产生较大的膨胀差，使辐射屏结构复杂、运行不稳定，存在安全隐患。鉴于辐射废锅的诸多不确定性，气化炉对流废锅作为合成气冷却及热量回收设备就显得尤为重要。

Shell气化炉的合成气冷却器是目前应用较为普遍的气化炉对流废锅之一，其结构是多组内套盘管与圆筒形膜式壁组合式，不但制造复杂、周期长，而且造价高也不易于后期维护。此外，国内的很多高校和企业也开发了各种不同的对流废锅技术，但在设计上始终不能突破结构复杂和制造困难等问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种能够设于气化炉辐射段或合成气水浴流程后端进行合成气的进一步冷却，特别适用于已脱除熔渣的合成气显热回收项目的气化炉合成气冷却器。

本实用新型提供了一种气化炉合成气冷却器，所述气化炉合成气冷却器包括压力外壳单元和管式受热面内件单元；

所述压力外壳单元包括上封头、中间直段筒体和下锥段，所述上封头上设置有合成气引入口且上封头的底部设置有伸入中间直段筒体的合成气通道底锥，所述合成气引入口与合成气通道底锥连通形成高温合成气通道；

所述管式受热面内件单元包括包墙膜式壁受热面与蛇形管屏受热面，包墙膜式壁受热面中包墙膜式壁的顶部通过膨胀节单元与合成气通道底锥相连，包墙膜式壁与压力外壳单元的侧壁之间留有环形空间并且包墙膜式壁的筒体内从上到下布置有多级蛇形管屏受热面；

其中，高温合成气自气化炉合成气冷却器的合成气引入口引入高温合成气通道后进入管式受热面内件单元中包墙膜式壁围成的筒体内冲刷蛇形管屏受热面并与包墙膜式壁和蛇形管屏受热面中的水和/或蒸汽热交换后冷却输出。

根据本实用新型气化炉合成气冷却器的一个实施例，所述包墙膜式壁通过第一固定单元支坐在压力外壳单元的中间直段筒体内壁上，包墙膜式壁的上中下部还分别设置有与压力外壳单元的中间直段筒体内壁相连的导向单元，包墙膜式壁的下部悬垂设置。

根据本实用新型气化炉合成气冷却器的一个实施例，所述包墙膜式壁过热器包括包墙膜式壁、第一进出口集箱、第一进出口管道、排气管和第一疏水管，包墙膜式壁的两端分别与第一进出口集箱相连，第一进出口集箱分别通过第一进出口管道与外部管道相连并且分别通过排气管和第一疏水管进行排气和疏水，其中，所述第一进出口集箱、第一进出口管道、排气管和第二疏水管均布置在环形空间内。