一種高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置的製作方法
2023-07-12 23:58:01 1
專利名稱：一種高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置，尤其涉及一種流化床煤氣化爐內高壓高溫底渣排放和冷卻系統及裝置。
背景技術：
中國一次能源主要以煤為主，其中大部分煤以燃燒形式發電利用。隨著大氣汙染物排放控制標準的日益嚴格及國民經濟發展的需求，高溫高壓煤氣化逐漸成為潔淨煤技術和多聯產技術的主要利用方式。對於常規煤燃燒爐，是在常壓條件下利用現有成熟技術，將高溫爐渣顆粒通過換熱器冷卻後排出爐膛，但是針對高壓高溫流化床煤氣化爐內的環境，則很難直接採用常規爐渣冷卻方式和技術排放。因此開發一種能適應高壓高溫環境的爐渣排放技術裝置是高壓高溫流化床煤氣化技術發展的關鍵問題之一。
發明內容
本發明的目的是針對高壓高溫流化床煤氣化爐的排渣問題，提供一種高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置，以實現煤氣化爐的連續、安全運行及生產。本發明採用的技術方案為一種高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置，包括高壓減溫罐、壓力緩衝罐、常壓輸送罐和輸送噴射器；
所述高壓減溫罐包括高壓減溫罐體、高壓減溫罐中間鬆動風裝置、冷卻盤管換熱器、高壓減溫罐錐體鬆動風裝置和高壓減溫罐雙閥門，所述高壓減溫罐體中部安裝有高壓減溫罐中間鬆動風裝置和冷卻盤管換熱器，所述高壓減溫罐體下部錐體部分安裝有高壓減溫罐錐體鬆動風裝置，所述高壓減溫罐體的底端與高壓減溫罐雙閥門連接；
所述壓力緩衝罐包括緩衝罐體、緩衝罐錐體鬆動風裝置和緩衝罐雙閥門，所述緩衝罐體下部錐體部分安裝有緩衝罐錐體鬆動風裝置，所述緩衝罐體的底端與緩衝罐雙閥門連接;
所述常壓輸送罐包括常壓罐體、常壓罐錐體鬆動風裝置和常壓罐雙閥門，所述常壓罐體下部錐體部分安裝有常壓罐錐體鬆動風裝置，所述常壓罐體的底端與常壓罐雙閥門連接;
所述輸送噴射器包括送風管道、噴射器和輸出管道，所述噴射器一端與送風管道連接，另一端與輸出管道連接；
所述高壓減溫罐通過高壓減溫罐雙閥門與壓力緩衝罐頂部連接，所述壓力緩衝罐通過緩衝罐雙閥門與常壓輸送罐頂部連接，常壓輸送罐通過常壓罐雙閥門與輸送噴射器的噴射器連接。作為優選，所述排渣裝置還包括細渣收集料倉，該細渣收集料倉包括第一閥門、第二閥門、旋風分離器和儲料倉，所述旋風分離器通過管路與所述壓力緩衝罐的緩衝罐體連接，該管路上設有第一閥門，所述旋風分離器與外界連接的管路上設有第二閥門，所述旋風分離器的底部與儲料倉連接。、
作為優選，所述高壓減溫罐與緩衝罐之間設有一個壓力平衡管，該壓力平衡管上設有第三閥門和第四閥門，進行壓力平衡調整。作為優選，所述冷卻盤管換熱器的冷卻介質為液體或氣體，可以為水或空氣。本發明高壓工作壓力IMPa以上，溫度800°C以上。高壓減溫罐內中間鬆動風及錐體鬆動風不與渣反應。高溫渣從高壓減溫罐入口處進入，從輸送噴射器出口處噴出，送至渣倉。部分渣儲存在儲料倉內。高壓減溫罐內風水冷卻介質的換熱將高溫爐渣冷卻到可輸送溫度。有益效果本發明具有如下優點
I)本發明通過高壓減溫罐、壓力緩衝罐和常壓輸送罐間的相互配合實現高壓、高溫氣化爐內爐渣的間歇性冷卻、排放和輸送。 2)三個罐體錐體部分分別通入不與爐渣反應的流化風，防止渣在罐體內堵塞，實現渣在整個系統內的順暢流動。3)高壓減溫罐和壓力緩衝罐間連接有壓力平衡管，保證在緩衝罐充壓後最終與高壓減溫罐內的壓力保持平衡。3)高溫渣冷卻主要在高壓減溫罐內進行，通過高溫熱渣與冷卻盤管換熱器內的冷卻介質高效換熱實現高溫渣的有效冷卻，熱渣冷卻至25(T350°C。4)細渣收集料倉可防止細顆粒排出，保護環境。綜上所述，本發明中的高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置，有效解決了高壓、高溫環境下的減壓和減溫並實現爐渣的間歇式排放，具有可自動控制、高效冷卻、節能且周期性連續生產能力等諸多優勢，能夠適應大規模煤氣化工藝的生產需求。
圖I是本發明高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步說明。如圖I所示一種高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置，由高壓減溫罐I、壓力緩衝罐2、常壓輸送罐3、輸送噴射器4及細渣收集料倉5組成。高壓減溫罐I由高壓減溫罐體6、高壓減溫罐中間鬆動風裝置7、冷卻盤管換熱器8、高壓減溫罐錐體鬆動風裝置9、高壓減溫罐雙閥門10，壓力平衡管11等組成；高壓減溫罐雙閥門10由第五閥門14和第六閥門15組成；壓力緩衝罐2由緩衝罐體16、緩衝罐錐體鬆動風裝置17、緩衝罐雙閥門裝置18組成；常壓輸送罐3由常壓罐體19、常壓罐錐體鬆動風裝置20、常壓罐雙閥門21組成；輸送噴射器4由送風管道22、噴射器23及輸出管道24組成；細渣收集料倉5由第一閥門25、第二閥門26、旋風分離器27及儲料倉28組成。高壓減溫罐I通過高壓減溫罐雙閥門10與緩衝罐2連接，壓力緩衝罐2通過緩衝罐雙閥門18與常壓輸送罐3連接，常壓輸送罐3通過常壓罐雙閥門21與輸送噴射器4連接。高壓工作壓力IMPa以上，溫度800°C以上。高壓減溫罐I內冷卻盤管換熱器8的冷卻介質為水或空氣。高壓減溫罐中間鬆動風及高壓減溫罐錐體鬆動風不與爐渣反應。高壓減溫罐I與壓力緩衝罐2之間有一壓力平衡管11，其上有第三閥門12和第四閥門13，進行壓力平衡調整。壓力緩衝罐2與細渣收集料倉5連接。高溫渣從高壓減溫罐I入口 A處進入，從輸送噴射器4出口 B處噴出送至渣倉。部分渣儲存在儲料倉28內。冷卻介質的換熱將高溫渣冷卻到輸送溫度。本發明的高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置具體操作步驟如下
(I)啟動操作。將高壓減溫罐雙閥門10關閉，預先存放冷渣於罐內，同時向冷卻盤管換熱器8內連續通入冷卻介質(水)。工作條件下，熱態渣從高溫800°C以上、高壓IMPa以上的流化床煤氣化爐經入口 A進入高壓減溫罐I。開啟高壓減溫罐中間鬆動風裝置7和高壓減溫罐錐體鬆動風裝置9，使冷渣處於微流化狀態，使爐渣在下降過程中順暢流動持續冷卻。(2)衝壓操作。關閉第三閥門12、第四閥門13、第一閥門25和第二閥門26，向壓力緩衝罐2衝入氣體增壓至和高壓減溫罐I的壓力相平衡。第三閥門12及第四閥門13開啟，使得壓力緩衝罐2和高壓減溫罐I內的壓力平衡。開啟高壓減溫罐雙閥門10，高壓減溫罐I內的冷卻渣在高壓減溫罐錐體鬆動風裝置9的作用下進入壓力緩衝罐2，此時持續向冷卻盤管換熱器8內通入冷卻介質，並開啟高壓減溫罐中間鬆動風裝置7。當壓力緩衝罐2 內冷渣到達預定高度後，關閉高壓減溫罐雙閥門10，關閉第三閥門12及第四閥門13。進行步驟(I)。(3)洩壓操作。關閉壓力緩衝罐雙閥門18，開啟第一閥門25和第二閥門26，開始對壓力緩衝罐2進行洩壓。洩壓過程中會有細顆粒從壓力緩衝罐2中排出，該部分細顆粒在旋風分離器27的作用下被分離並收集在儲料倉28內。壓力緩衝罐2洩壓完成後，關閉第一閥門25和第二閥門26。(4)常壓排渣。開啟壓力緩衝罐雙閥門18，開啟壓力緩衝罐錐體鬆動風裝置17。壓力緩衝罐2內的冷卻渣在緩衝罐錐體鬆動風裝置17的作用下連續進入常壓輸送罐3。待壓力緩衝罐2內的冷卻渣排空後，關閉緩衝罐雙閥門18。進行步驟(2)、(3)。(5)爐渣輸送。開啟常壓罐雙閥門21，開啟常壓罐錐體鬆動風裝置20。常壓輸送罐3內的冷卻渣在常壓罐錐體鬆動風裝置20的作用下進入輸送噴射器4，在高速氣體攜帶下從出口 B排出至渣倉。待常壓輸送罐3內的冷卻渣排空後，關閉常壓罐雙閥門21，進行步驟⑷、(5)。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現有技術加以實現。
權利要求
1.一種高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置，其特徵在於包括高壓減溫罐、壓力緩衝罐、常壓輸送罐和輸送噴射器； 所述高壓減溫罐包括高壓減溫罐體、高壓減溫罐中間鬆動風裝置、冷卻盤管換熱器、高壓減溫罐錐體鬆動風裝置和高壓減溫罐雙閥門，所述高壓減溫罐體中部安裝有高壓減溫罐中間鬆動風裝置和冷卻盤管換熱器，所述高壓減溫罐體下部錐體部分安裝有高壓減溫罐錐體鬆動風裝置，所述高壓減溫罐體的底端與高壓減溫罐雙閥門連接； 所述壓力緩衝罐包括緩衝罐體、緩衝罐錐體鬆動風裝置和緩衝罐雙閥門，所述緩衝罐體下部錐體部分安裝有緩衝罐錐體鬆動風裝置，所述緩衝罐體的底端與緩衝罐雙閥門連接; 所述常壓輸送罐包括常壓罐體、常壓罐錐體鬆動風裝置和常壓罐雙閥門，所述常壓罐體下部錐體部分安裝有常壓罐錐體鬆動風裝置，所述常壓罐體的底端與常壓罐雙閥門連接; 所述輸送噴射器包括送風管道、噴射器和輸出管道，所述噴射器一端與送風管道連接，另一端與輸出管道連接； 所述高壓減溫罐通過高壓減溫罐雙閥門與壓力緩衝罐頂部連接，所述壓力緩衝罐通過緩衝罐雙閥門與常壓輸送罐頂部連接，常壓輸送罐通過常壓罐雙閥門與輸送噴射器的噴射器連接。
2.根據權利要求I所述的一種高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置，其特徵在於所述排渣裝置還包括細渣收集料倉，該細渣收集料倉包括第一閥門、第二閥門、旋風分離器和儲料倉，所述旋風分離器通過管路與所述壓力緩衝罐的緩衝罐體連接，該管路上設有第一閥門，所述旋風分離器與外界連接的管路上設有第二閥門，所述旋風分離器的底部與儲料倉連接。
3.根據權利要求I所述的一種高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置，其特徵在於所述高壓減溫罐與緩衝罐之間設有一個壓力平衡管，該壓力平衡管上設有第三閥門和第四閥門，進行壓力平衡調整。
4.根據權利要求I所述的一種高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置，其特徵在於所述冷卻盤管換熱器的冷卻介質為液體或氣體。
5.根據權利要求I所述的一種高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置，其特徵在於所述冷卻盤管換熱器的冷卻介質為水或空氣。
全文摘要
本發明公開了一種高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置，包括高壓減溫罐、壓力緩衝罐、常壓輸送罐和輸送噴射器；所述高壓減溫罐包括高壓減溫罐體、高壓減溫罐中間鬆動風裝置、冷卻盤管換熱器、高壓減溫罐錐體鬆動風裝置和高壓減溫罐雙閥門，所述常壓輸送罐包括常壓罐體、常壓罐錐體鬆動風裝置和常壓罐雙閥門，所述輸送噴射器包括送風管道、噴射器和輸出管道。本發明中的高壓高溫爐渣風水共冷排渣裝置，有效解決了高壓、高溫環境下的減壓和減溫並實現爐渣的間歇式排放，具有可自動控制、高效冷卻、節能且周期性連續生產能力等諸多優勢，能夠適應大規模煤氣化工藝的生產需求。
文檔編號C10J3/56GK102732325SQ20121023465
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月6日 優先權日2012年7月6日
發明者向文國, 楊春振, 段鈺鋒, 趙長遂, 陳曉平 申請人:東南大學