[实用新型]一种用于水煤浆净化的预变炉的集垢装置

说明书

本实用新型公开了一种用于水煤浆净化的预变炉的集垢装置，其包括布置在预变炉内的集垢筐和分布篮，在预变炉填充有预变保护剂层和上氧化铝瓷球层，集垢筐放置在上氧化铝瓷球层上，集垢筐与预变炉的内壁之间具有间隙，分布篮位于该集垢筐的下侧，分布篮的下端伸入到预变保护剂层内，集垢筐的投影覆盖分布篮；该集垢筐具有第一气体流道，并装填有条状预变保护剂和第二氧化铝瓷球，在集垢筐的下部设置有支腿；分布篮设置有第二气体流道，并装填有第三氧化铝瓷球，气流能够经集垢筐的支腿之间的空间进入到分布篮内。利用本申请，使得预变炉的有效集垢容量大幅增加，预变炉的运行周期延长，换剂次数减少，从而有效较低了企业的换剂费用和作业风险。

技术领域

本实用新型涉及一种用于水煤浆净化的预变炉的集垢装置，属于水煤浆气化技术领域。

背景技术

煤炭气化是对煤炭进行化学加工的一个重要方法，是实现煤炭洁净利用的关键，而水煤浆加压气化技术是当今世界最成熟、应用最普遍的洁净煤技术之一。目前以水煤浆为原料的气化技术主要有GE水煤浆气化技术、道(Destec)两段水煤浆气化技术和华东理工大学多喷嘴对置气化技术。GE水煤浆气化技术因技术成熟、结构简单、操作方便、碳转化率高、气化效率高等优点，应用较为广泛。

GE公司煤气化装置工艺原理是水煤浆和纯氧通过工艺烧嘴喷入气化炉，在气化炉的炉膛内发生部分氧化反应，生成粗水煤气。粗水煤气经洗涤塔洗涤去除颗粒物后送至下游净化工序，由于洗涤塔的洗涤效果有限，进入净化变换装置中的水煤气仍夹带大量细颗粒物，致使变换催化剂易产生积灰、结块，从而导致催化剂活性下降甚至失活。为尽可能地延长催化剂使用寿命，增设预变炉装置，预变炉装置内设置氧化铝瓷球层和预变保护剂层，氧化铝瓷球层拦截水煤气中的大部分灰分和水分，预变保护剂层发生变换反应，反应后的水煤气从预变炉底部流出后，进入变换炉内继续发生变换反应。由于预变炉承载了前端水煤气中大部分灰分，其阻力上升较快，特别当洗涤塔除灰效果不好时，预变炉压差上升就更加明显，大约运行30～45天后就需在线切换到另一台预变炉。切出的预变炉需要进行换剂作业，进行一次预变炉换剂作业的费用较高，以处理429000m³(标)/h水煤气预变炉为例，催化剂更换费用为10万元/次，施工费用为10万元/次，且换剂过程中还需承担较大的安全风险。因此增大预变炉的有效积灰容量，减少预变炉的换剂次数就显得尤为重要。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种用于水煤浆净化的预变炉的集垢装置，其包括布置在预变炉内的集垢筐和分布篮，该预变炉的内周面呈圆形，在预变炉填充有预变保护剂层，在该预变保护剂层的上侧铺设有上氧化铝瓷球层，该上氧化铝瓷球层由第一氧化铝瓷球堆积而成，该集垢筐放置在上氧化铝瓷球层上，且该集垢筐与预变炉的内壁之间具有间隙，在预变炉的顶部设置进气口，该进气口的投影位于集垢筐内；该分布篮位于该集垢筐的下侧，该分布篮的上端面与上氧化铝瓷球层的上侧面平齐，分布篮的下端伸入到预变保护剂层内，在竖直方向上，集垢筐的投影覆盖分布篮；

该集垢筐的顶部呈敞口状，该集垢筐的侧壁和底板均具有第一气体流道，在该集垢筐内装填有条状预变保护剂和第二氧化铝瓷球中的至少一种，在集垢筐的下部设置有支腿；

分布篮的顶部呈敞口状，在分布蓝的篮体上设置有第二气体流道，在分布篮内装填有第三氧化铝瓷球，气流能够经集垢筐的支腿之间的空间进入到分布篮内。

本申请在工作时，水煤气由进气口进入到预变炉内后，大部分的水煤气首先通过集垢筐内的条状预变保护剂或第二氧化铝瓷球，过滤掉灰分及明水，然后再进入下方的上氧化铝瓷球层和预变保护剂层。随着集垢筐上积灰的增多，集垢筐的压差增加，水煤气主要经集垢筐的支腿中间的空间进入到分布蓝内，然后进入到预变保护剂层内。通过在预变炉中设置集垢筐和分布篮，相当于实现了预变炉径向+轴向的结构形式，使得预变炉的有效集垢容量大幅增加，预变炉的运行周期延长，换剂次数减少，从而有效较低了企业的换剂费用和作业风险。