半輻射半激冷流程輻射廢鍋裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種半輻射半激冷流程輻射廢鍋裝置，其包括由下渣管、輻射廢鍋、水冷壁和保護夾套等組成的輻射機構(gòu)，以及由溢流堰、激冷噴頭、水夾套和下降管等組成的激冷機構(gòu)；輻射廢鍋頂部連通下渣管，下部開設(shè)煤氣出口，底部為碎渣池；水冷壁設(shè)置于輻射廢鍋內(nèi)，保護夾套為輻射廢鍋內(nèi)壁與水冷壁之間形成的環(huán)形封閉套腔；激冷機構(gòu)設(shè)置于輻射廢鍋內(nèi)，激冷噴頭均勻布置在輻射廢鍋、水冷壁或溢流堰不同高度的周向位置上；溢流堰的底部與下降管連接成一體，且下降管的下半部伸入碎渣池的水面以下；水夾套包圍在溢流堰和下降管的上半部的外圍，其上設(shè)置有加水口。本實用新型解決了現(xiàn)有的輻射廢鍋工程造價高，加工難度大，工藝控制難度大，煤種適應(yīng)性差以及堵渣嚴(yán)重等問題。
【專利說明】半輻射半激冷流程輻射廢鍋裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鍋爐裝置，具體涉及一種能夠?qū)饬鞔矚饣笾藷崦簹夂透邷厝墼酂徇M行回收的半輻射半激冷流程輻射廢鍋裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外氣流床氣化技術(shù)比較多，在煤化工中應(yīng)用較多的是德士古、多元料漿、多噴嘴、清華爐等技術(shù)。這些技術(shù)共同特點通過水煤漿和氧氣在氣化爐內(nèi)發(fā)生氣化反應(yīng)生成大約1400°C左右高溫煤氣和熔融態(tài)煤渣，高溫煤氣最后經(jīng)過水直接冷卻進入下道工序。在這個煤氣化過程中，炙熱煤氣和高溫熔渣攜帶的熱量沒有充分回收。
[0003]雖然國內(nèi)外也有個別氣化廠家在氣化爐后安裝了輻射廢鍋和對流廢鍋裝置，采取分段回收熱量辦法。但是，由于在流程和廢熱鍋爐設(shè)計上存在一定缺陷，特別是現(xiàn)有的輻射廢鍋采用的是雙通道水冷壁結(jié)構(gòu)，造成工程造價高，加工難度大，工藝控制難度大，煤種適應(yīng)性差，最嚴(yán)重是雙通道水冷壁結(jié)構(gòu)的第二水冷壁通道堵塞嚴(yán)重，導(dǎo)致氣化反應(yīng)無法進行下去，給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種半輻射半激冷流程輻射廢鍋裝置，以解決現(xiàn)有的輻射廢鍋工程造價高，加工難度大，工藝控制難度大，煤種適應(yīng)性差以及堵渣嚴(yán)重等問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案:一種半輻射半激冷流程輻射廢鍋裝置，其特征在于，該裝置包括:一用來與炙熱煤氣和熔渣進行輻射換熱的輻射機構(gòu)，以及一用來對高溫煤氣和熔渣進行直接換熱和洗滌除塵的激冷機構(gòu)；其中，所述輻射機構(gòu)包括下渣管、輻射廢鍋、水冷壁和保護夾套，所述下渣管設(shè)置于所述輻射廢鍋的頂部，其上口與氣化爐連通，下口與所述輻射廢鍋連通；所述輻射廢鍋的下部開設(shè)有煤氣出口，所述輻射廢鍋的底部為裝有冷卻水的碎渣池；所述水冷壁設(shè)置于所述輻射廢鍋內(nèi)，并由所述輻射廢鍋的頂部延伸至中下部；所述保護夾套為所述輻射廢鍋內(nèi)壁與所述水冷壁之間形成的環(huán)形封閉套腔，所述保護夾套上設(shè)置有若干惰性氣體的加氣口 ；所述激冷機構(gòu)設(shè)置于所述水冷壁末端與所述碎渣池上部之間的所述輻射廢鍋中，其包括溢流堰、若干激冷噴頭、水夾套和下降管；所述激冷噴頭均勻布置在所述輻射廢鍋、水冷壁或溢流堰不同高度的周向位置上；所述溢流堰的底部與所述下降管連接成一體，且所述下降管的下半部伸入所述碎渣池的水面以下；所述水夾套包圍在所述溢流堰和下降管的上半部的外圍，且所述水夾套的頂部外沿與所述輻射廢鍋的內(nèi)壁固定并密封連接，底部內(nèi)沿與所述下降管的上半部外壁固定并密封連接；所述水夾套上設(shè)置有一加水口。
[0006]在一個優(yōu)選的實施例中，所述水冷壁采用單通道結(jié)構(gòu)形式。
[0007]在一個優(yōu)選的實施例中，所述溢流堰為一錐狀的殼體結(jié)構(gòu)，所述水夾套為一漏斗狀的殼體結(jié)構(gòu)。[0008]在一個優(yōu)選的實施例中，所述溢流堰頂部為鋸齒狀。
[0009]在一個優(yōu)選的實施例中，在插入水面以下的所述下降管上沿徑向在不同高度上開設(shè)有若干個小孔。
[0010]在一個優(yōu)選的實施例中，所述小孔的形狀為圓形、橢圓形、三角形或多邊形。
[0011]本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本實用新型采用由下渣管、水冷壁、輻射廢鍋和保護夾套組成的輻射機構(gòu)，且水冷壁采用單通道結(jié)構(gòu)形式，從而可以規(guī)避雙通道水冷壁帶來的第二通道堵塞問題，煤種適應(yīng)范圍更寬。同時由于采用單通道水冷壁，設(shè)備的加工難度以及工程造價大幅度降低，為工藝操作提供了便利條件。2、本實用新型在輻射廢鍋內(nèi)壁與水冷壁之間設(shè)置有保護夾套，在工作時可以向保護夾套內(nèi)不停加入一定量的惰性氣體，泄露的惰性氣體進入輻射廢鍋內(nèi)部與煤氣混合，通過惰性氣體隔絕水冷壁和輻射廢鍋筒體之間傳熱，從而使輻射廢鍋筒體免受高溫輻射。3、本實用新型采用由錐形溢流堰、激冷噴頭、水夾套和下降管組成的激冷機構(gòu)，水夾套以及錐形溢流堰可以保護激冷機構(gòu)所用材料免受高溫輻射，材料等級降低，進一步降低設(shè)備成本；錐形溢流堰通過均勻分布從水夾套溢流而出的水，保證了錐形溢流堰內(nèi)表面的濕潤度，從而保證從輻射機構(gòu)下來的沒有凝固的飛灰不粘結(jié)錐形溢流堰表面，更進一步保證工程可靠度。4、本實用新型在輻射廢鍋、水冷壁或溢流堰不同高度的周向位置上均勻布置若干激冷噴頭，將激冷水以霧狀形式噴入炙熱煤氣和熔渣中，通過激冷水的迅速氣化，炙熱煤氣和熔渣溫度急劇降溫，達到安全凝結(jié)溫度以下，從而保證沒有凝固的飛灰安全凝固，不粘結(jié)設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]以下結(jié)合附圖來對本實用新型進行詳細(xì)的描繪。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖的提供僅為了更好地理解本實用新型，它們不應(yīng)該理解成對本實用新型的限制。
[0013]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明激冷機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細(xì)的描述。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明包括一輻射機構(gòu)100和一激冷機構(gòu)200。
[0017]輻射機構(gòu)100包括下渣管1、輻射廢鍋2、水冷壁3和保護夾套4。下渣管I設(shè)置于輻射廢鍋2的頂部，其上口與氣化爐(圖中未示出)連通，下口與輻射廢鍋2連通，以將氣化爐產(chǎn)生的炙熱煤氣和高溫熔渣導(dǎo)入輻射廢鍋2。輻射廢鍋2的下部開設(shè)有煤氣出口 11，輻射廢鍋2的底部為裝有冷卻水的碎渣池10。水冷壁3設(shè)置于輻射廢鍋2內(nèi)，并由輻射廢鍋2的頂部延伸至中下部。保護夾套4為輻射廢鍋2內(nèi)壁與水冷壁3之間形成的環(huán)形封閉套腔，保護夾套4的上部和下部(僅以此為例，并不限于此)設(shè)置有專用加入惰性氣體的加氣口12 和 13。
[0018]在工作時，由氣化爐產(chǎn)出的1300°C?1400°C炙熱煤氣和熔渣沿下渣管I導(dǎo)流入輻射廢鍋2的水冷壁3內(nèi)。由于管徑變化，炙熱煤氣和高溫熔渣流速降低，并由于壓力和重力作用逐步減速并向下運行和擴散。在炙熱煤氣和熔渣下降過程中與水冷壁3發(fā)生第一次換熱(輻射換熱)，水冷壁3中冷介質(zhì)得到加熱，并將熱量移出廢熱鍋爐2。同時，炙熱煤氣和高溫熔渣因為失去熱量而溫度降低，大部分熔渣因此凝固，并落入激冷機構(gòu)200。
[0019]與此同時，不間斷的通過加氣口 12和13向保護夾套4中加入一定量的惰性氣體。加入的惰性氣體通過水冷壁3上的泄漏孔(圖中未表示)進入輻射廢鍋2內(nèi)部與炙熱煤氣混合，利用惰性氣體換熱系數(shù)較小的原理，來隔絕水冷壁3和輻射廢鍋2筒體之間傳熱，從而使輻射廢鍋2筒體免受高溫輻射。
[0020]在一個優(yōu)選的實施例中，水冷壁3采用單通道結(jié)構(gòu)形式，從而可以規(guī)避雙通道水冷壁帶來的第二通道堵塞問題，煤種適應(yīng)范圍更寬。同時由于采用單通道水冷壁，設(shè)備的加工難度以及工程造價大幅度降低，為工藝操作提供了便利條件。
[0021 ] 如圖1、圖2所示，激冷機構(gòu)200設(shè)置于水冷壁3末端與碎渣池10上部之間的輻射廢鍋2中，其包括一錐形溢流堰5、若干激冷噴頭6、一水夾套7和一下降管8。若干激冷噴頭6均勻布置在錐形溢流堰5不同高度的周向位置上，錐形溢流堰5的底部與下降管8連接成一體，且下降管8的下半部伸入碎渣池10的水面以下。水夾套7為一漏斗狀的殼體結(jié)構(gòu)，其下部設(shè)置有一加水口 9。水夾套7包圍在錐形溢流堰5和下降管8的上半部的外圍，且水夾套7的頂部外沿與輻射廢鍋2的內(nèi)壁固定并密封連接，底部內(nèi)沿與下降管8的上半部外壁固定并密封連接。
[0022]在工作時，從輻射機構(gòu)100完成輻射換熱的高溫煤氣和熔渣進入激冷機構(gòu)200的錐形溢流堰5，高溫煤氣和熔渣與激冷噴頭6噴出的霧狀水進行第二次換熱(直接換熱)，高溫煤氣和熔渣溫度得到大幅度降低，少部分未凝結(jié)的熔渣得到徹底凝固。經(jīng)過兩次換熱降溫的煤氣通過錐形溢流堰5底部的下降管8進入碎渣池10的冷卻水中進行洗滌，去除煤氣中的大部分灰塵后從煤氣出口 11離開輻射廢鍋2進入下游工序。而凝固后的熔渣通過錐形溢流堰5收縮的下口匯集并一起掉入下降管8中，最終進入碎渣池10的冷卻水中徹底冷卻，并不定期排出熔渣和一部分冷卻水，以保持碎渣池11水位穩(wěn)定。
[0023]與此同時，不斷的通過加水口 9向水夾套7內(nèi)注入冷卻水，冷卻水從錐形溢流堰5頂部溢流而出，在其內(nèi)表面形成一層水膜，以保證少部分未凝結(jié)的熔渣不粘結(jié)在錐形溢流堰5上。
[0024]在一個優(yōu)選的實施例中，激冷噴頭6也可以均勻布置在其他部件不同高度的周向位置上，例如水冷壁3末端的輻射廢鍋2筒體或水冷壁3等位置
[0025]在一個優(yōu)選的實施例中，可以在插入水面以下的下降管8上沿徑向在不同高度上開設(shè)若干個小孔，小孔的形狀可以為圓形、橢圓形、三角形或多邊形等。
[0026]在一個優(yōu)選的實施例中，錐形溢流堰5頂部可以做成鋸齒狀，以起到均勻分布水流的作用。
[0027]上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進行的等同變換和改進，均不應(yīng)排除在本實用新型的保護范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種半輻射半激冷流程輻射廢鍋裝置，其特征在于，該裝置包括: 一用來與炙熱煤氣和熔渣進行輻射換熱的輻射機構(gòu)，以及 一用來對高溫煤氣和熔渣進行直接換熱和洗滌除塵的激冷機構(gòu)； 其中，所述輻射機構(gòu)包括下渣管、輻射廢鍋、水冷壁和保護夾套，所述下渣管設(shè)置于所述輻射廢鍋的頂部，其上口與氣化爐連通，下口與所述輻射廢鍋連通；所述輻射廢鍋的下部開設(shè)有煤氣出口，所述輻射廢鍋的底部為裝有冷卻水的碎渣池；所述水冷壁設(shè)置于所述輻射廢鍋內(nèi)，并由所述輻射廢鍋的頂部延伸至中下部；所述保護夾套為所述輻射廢鍋內(nèi)壁與所述水冷壁之間形成的環(huán)形封閉套腔，所述保護夾套上設(shè)置有若干惰性氣體的加氣口 ； 所述激冷機構(gòu)設(shè)置于所述水冷壁末端與所述碎渣池上部之間的所述輻射廢鍋中，其包括溢流堰、若干激冷噴頭、水夾套和下降管；所述激冷噴頭均勻布置在所述輻射廢鍋、水冷壁或溢流堰不同高度的周向位置上；所述溢流堰的底部與所述下降管連接成一體，且所述下降管的下半部伸入所述碎渣池的水面以下；所述水夾套包圍在所述溢流堰和下降管的上半部的外圍，且所述水夾套的頂部外沿與所述輻射廢鍋的內(nèi)壁固定并密封連接，底部內(nèi)沿與所述下降管的上半部外壁固定并密封連接；所述水夾套上設(shè)置有一加水口。
2.如權(quán)利要求1所述的半輻射半激冷流程輻射廢鍋裝置，其特征在于，所述水冷壁采用單通道結(jié)構(gòu)形式。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半輻射半激冷流程輻射廢鍋裝置，其特征在于，所述溢流堰為一錐狀的殼體結(jié)構(gòu)，所述水夾套為一漏斗狀的殼體結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的半輻射半激冷流程輻射廢鍋裝置，其特征在于，所述溢流堰頂部為鋸齒狀。
5.如權(quán)利要求1或2或4所述的半輻射半激冷流程輻射廢鍋裝置，其特征在于，在插入水面以下的所述下降管上沿徑向在不同高度上開設(shè)有若干個小孔。
6.如權(quán)利要求5所述的半輻射半激冷流程輻射廢鍋裝置，其特征在于，所述小孔的形狀為圓形、橢圓形、三角形或多邊形。
【文檔編號】C10J3/86GK203440327SQ201320455843
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】何國鋒, 李發(fā)林, 尚慶雨, 王乃繼, 段清兵, 莫日根, 郭志新, 王國房, 趙立明, 梁興 申請人:煤炭科學(xué)研究總院