CN107033970B - 水煤浆气化炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水煤浆气化炉，包括：外壳，所述外壳内限定有容纳腔；水冷装置，所述水冷装置设在所述容纳腔内且所述水冷装置内限定有气化燃烧室，所述水冷装置包括至少一个适于对所述气化燃烧室降温的水冷管；激冷室，所述激冷室设在容纳腔的下部且与所述气化燃烧室导通。相比于传统的水煤浆耐水砖气化炉而言，根据本发明实施例的水煤浆气化炉通过水冷装置限定出气化燃烧室，并通过水冷装置带走高温高压煤气所释放的热量，避免了外壳承受超高温的侵害，延长了外壳的使用寿命，可以适应各种煤种的燃烧需求，且减少了环境污染。

Description

水煤浆气化炉

技术领域

本发明涉及煤浆气化领域技术，更具体地，涉及一种水煤浆气化炉。

背景技术

相关技术中，水煤浆耐火砖气化炉存在的主要问题：耐火材料更换频繁，年运转率低；水煤浆耐火砖气化炉外壳容易出现超温事故；水煤浆耐火砖气化炉的煤种适应性窄，无法使用高灰熔点的煤；由于耐火砖的原因存在铬污染；启动时间长；运行费用高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出一种水煤浆气化炉，该水煤浆气化炉使用寿命长，环境污染小。

根据本发明实施例的水煤浆气化炉包括：外壳，所述外壳内限定有容纳腔；水冷装置，所述水冷装置设在所述容纳腔内且所述水冷装置内限定有气化燃烧室，所述水冷装置包括至少一个适于对所述气化燃烧室降温的水冷管；激冷室，所述激冷室设在容纳腔的下部且与所述气化燃烧室导通。

相比于传统的水煤浆耐水砖气化炉而言，根据本发明实施例的水煤浆气化炉通过水冷装置限定出气化燃烧室，并通过水冷装置带走高温高压煤气所释放的热量，避免了外壳承受超高温的侵害，延长了外壳的使用寿命，可以适应各种煤种的燃烧需求，且减少了环境污染。

另外，根据本发明的水煤浆气化炉，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述气化燃烧室沿所述外壳的轴向延伸，所述气化燃烧室的上端敞开，所述水冷装置包括：多个所述水冷管，多个所述水冷管分别沿所述容纳腔的周向间隔开布置；多个密封片，多个所述密封片分别设在任意两个相邻的所述水冷管之间且分别与两个相邻的所述水冷管相连以限定出所述气化燃烧室。

根据本发明的一个实施例，每个所述水冷管分别包括：主体部，所述主体部沿所述外壳的轴向延伸；第一和第二弯曲部，所述第一弯曲部与所述主体部的上端连接且沿所述外壳的径向向上向内延伸，所述第二弯曲部与所述主体部的下端连接且沿所述外壳的径向向下向内延伸。

根据本发明的一个实施例，所述水煤浆气化炉还包括：固定装置，所述固定装置设在所述水冷装置的上端与所述外壳的顶壁之间，所述固定装置的下端与所述水冷装置的上端相连，所述固定装置的上端与所述外壳的顶壁相连。

根据本发明的一个实施例，所述固定装置通过法兰与所述外壳的顶壁相连。

根据本发明的一个实施例，所所述外壳的内壁面设有不锈钢材料层。

根据本发明的一个实施例，所述水煤浆气化炉还包括：密封隔离板，所述密封隔离板设在所述水冷装置的下端与所述激冷室之间以隔绝所述气化燃烧室和所述激冷室。

根据本发明的一个实施例，所述水煤浆气化炉还包括：测温装置，所述测温装置设在密封隔离板上且位于所述气化燃烧室内。

根据本发明的一个实施例，所述水煤浆气化炉还包括：火焰检测装置，所述火焰检测装置设在所述密封隔离板上。

根据本发明的一个实施例，所述水煤浆气化炉还包括：所述容纳腔与所述气化燃烧室同轴设置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的水煤浆气化炉的剖视图。

附图标记：

水煤浆气化炉 100；

外壳 10；容纳腔 11；

水冷装置 20；气化燃烧室 21；水冷管 22；主体部 221；第一弯曲部 222；第二弯曲部 223；

激冷室 30；

固定装置 40；法兰 41。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1描述根据本发明实施例的水煤浆气化炉100。

根据本发明实施例的水煤浆气化炉100大体可以包括：外壳10、水冷装置20和激冷室30。

具体地，外壳10内限定有容纳腔11。水冷装置20设在容纳腔11内且水冷装置20内限定有气化燃烧室21，水冷装置20可以包括至少一个适于对气化燃烧室21降温的水冷管22。激冷室30设在容纳腔11的下部且与气化燃烧室21导通。

也就是说，低灰熔点煤或高灰熔点煤均可以进入气化燃烧室21内燃烧并产生高温高压煤气，高温高压的煤气通过与激冷室30内喷出的激冷水发生瞬间的热量传递以达到快速洗涤、增湿和降温的目的。其中，水冷装置20可以带走高温高压煤气所释放的热量，从而减少热量向外壳10辐射和传递，从而延长外壳10的使用寿命。

相比于传统的水煤浆耐水砖气化炉而言，根据本发明实施例的水煤浆气化炉100通过水冷装置20限定出气化燃烧室21，并通过水冷装置20带走高温高压煤气所释放的热量，避免了高温高压煤气对外壳10的侵害，延长了外壳10的使用寿命，且可以适应各种煤种的燃烧需求，且减少了环境污染。

在本发明的一些实施例中，水冷装置20可以包括：多个水冷管22和多个密封片(图未示出)。气化燃烧室21沿外壳10的轴向延伸(如图1中的上下方向)，气化燃烧室21的上端敞开。多个水冷管22可以分别沿容纳腔11的周向间隔开布置。多个密封片可以分别设在任意两个相邻的水冷管22之间且分别与两个相邻的水冷管22相连以限定出气化燃烧室21。其中，多个水冷管22的上端和下端可以设有至少一个连接管，连接管上设有至少一个冷水进口和至少一个热水出口。冷水从冷水进口进入连接管内，然后流入水冷管22中循环，水冷管22中的冷水与高温高压的煤气进行热量交换之后，最后从热水出口流出从而达到带走气化燃烧室21内热量的目的，避免了外壳10受到高温的侵害。

可选地，外壳10的内壁面设有不绣钢材料层。由此，可以防止外壳10的内壁被腐蚀，从而进一步提高外壳10的使用寿命。

在本发明的一个具体实施例中，如图1所示，每个所述水冷管22可以分别包括：主体部221、第一弯曲部222和第二弯曲部223。

具体地，主体部221沿外壳的轴向延伸(如图1中的上下方向)。第一弯曲部222与主体部221的上端连接且沿外壳的径向向上向内延伸，第二弯曲部223与主体部221的下端连接且沿外壳的径向向下向内延伸。从而在气化燃烧室21的上端和下端分别形成缩径部，由此便于水冷装置20与外壳10的连接安装，且使得高温高压煤气可以快速进入激冷室30内与激冷室30内的冷水接触，达到快速洗涤、增湿和降温的目的。

进一步地，水煤浆气化炉100还可以包括：固定装置40。固定装置40设在水冷装置20的上端与外壳10的顶壁之间，固定装置40的下端与水冷装置20的上端相连，固定装置40的上端与外壳10的顶壁相连。由此，实现水冷装置20与外壳10的顶壁的安装连接。

可选地，固定装置40通过法兰41与外壳10的顶壁相连。例如，如图1所示，外壳10上端的外壁设有第一法兰41，外壳10上端的内壁设有第二法兰41，固定装置40与第二法兰41连接，铆钉穿过第一法兰41、外壳10、第二法兰41和固定装置40从而将水冷装置20通过固定装置40有效固定在外壳10的顶壁。其中，第一法兰41和第二法兰41的直径与气化燃烧室21的直径可以相同，由此，可以进一步有效地将水冷装置20固定在外壳10上。

在本发明的再一些实施例中，水煤浆气化炉100还可以包括：密封隔离板(图未示出)和测温装置(图未示出)。密封隔离板设在水冷装置20的下端与激冷室30之间以隔绝气化燃烧室21和激冷室30。测温装置设在密封隔离板上且位于气化燃烧室21内。通过测温装置可以对气化燃烧室21内的温度进行有效监控，进而保证水煤浆气化炉100可以正常的运行。在水煤浆气化炉100启动初期，可以通过密封隔离板关闭气化燃烧室21的底部。

换言之，当气化燃烧室21内的温度未达到预设值时，密封隔离板关闭密封隔离板使得气化燃烧室21内的高温高压气体不能进入激冷室内；当气化燃烧室21内的温度达到预设值时，可以打开密封隔离板使得气化燃烧室21内的高温高压气体可以进入激冷室30内并与激冷室30内的喷出的激冷水接触达到快速洗涤、增湿和降温的目的。

此外，水煤浆气化炉100还可以包括火焰检测装置。火焰检测装置设在密封隔离板上从而对气化燃烧室21内火焰进行有效监控。

在本发明的另一个具体实施例中，容纳腔11与气化燃烧室21同轴设置。由此，可以使得整个水煤浆气化炉100结构布置合理。

可以理解的是，根据发明实施例的水煤浆气化炉100可以对原水煤浆耐火砖气化炉进行改造安装而成。首先对原水煤浆耐火砖气化炉内部的耐火砖进行拆卸和清理，在气化燃烧室21与激冷室30连接处进行切割(避开原设备焊缝的热影响区)。新加工的气化燃烧室21与原气化炉激冷室30进行焊接。

现场的工艺管线依据原有工艺管线进行适当改造，新增部分的工艺管线以满足生产需要而布置。主内件的进出物料管线采取上进上出的结构形式。

改造后的水煤浆气化炉100总重量小于原水煤浆耐火砖气化炉，因此气化框架承重结构无需改造。新增的水冷装置20无特殊要求，可依据气化框架进行布置。

根据本发明实施例的水煤浆气化炉100的其他构成以及操作对于本领域技术人员来说是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种水煤浆气化炉，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳内限定有容纳腔；

水冷装置，所述水冷装置设在所述容纳腔内且所述水冷装置内限定有气化燃烧室，所述水冷装置包括至少一个适于对所述气化燃烧室降温的水冷管，所述水冷管沿容纳腔的周向间隔布置；

激冷室，所述激冷室设在所述容纳腔的下部且与所述气化燃烧室导通。

2.根据权利要求1所述的水煤浆气化炉，其特征在于，所述气化燃烧室沿所述外壳的轴向延伸，所述气化燃烧室的上端敞开，所述水冷装置包括：

多个所述水冷管，多个所述水冷管分别沿所述容纳腔的周向间隔开布置；

多个密封片，多个所述密封片分别设在任意两个相邻的所述水冷管之间且分别与两个相邻的所述水冷管相连以限定出所述气化燃烧室。

3.根据权利要求2所述的水煤浆气化炉，其特征在于，每个所述水冷管分别包括：

主体部，所述主体部沿所述外壳的轴向延伸；

第一和第二弯曲部，所述第一弯曲部与所述主体部的上端连接且沿所述外壳的径向向上向内延伸，所述第二弯曲部与所述主体部的下端连接且沿所述外壳的径向向下向内延伸。

4.根据权利要求1所述的水煤浆气化炉，其特征在于，还包括：固定装置，所述固定装置设在所述水冷装置的上端与所述外壳的顶壁之间，所述固定装置的下端与所述水冷装置的上端相连，所述固定装置的上端与所述外壳的顶壁相连。

5.根据权利要求4所述的水煤浆气化炉，其特征在于，所述固定装置通过法兰与所述外壳的顶壁相连。

6.根据权利要求1所述的水煤浆气化炉，其特征在于，所述外壳的内壁面设有不锈钢材料层。

7.根据权利要求1所述的水煤浆气化炉，其特征在于，还包括：密封隔离板，所述密封隔离板设在所述水冷装置的下端与所述激冷室之间以隔绝所述气化燃烧室和所述激冷室。

8.根据权利要求7所述的水煤浆气化炉，其特征在于，还包括：测温装置，所述测温装置设在密封隔离板上且位于所述气化燃烧室内。

9.根据权利要求1所述的水煤浆气化炉，其特征在于，还包括：火焰检测装置，所述火焰检测装置设在所述密封隔离板上。

10.根据权利要求1所述的水煤浆气化炉，其特征在于，所述容纳腔与所述气化燃烧室同轴设置。

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