一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统，与气化炉固体反应产物出口连接，所述的冷却系统包括冷却筒体，以及设置在冷却筒体上端与气化炉固体反应产物出口连接的固体反应产物进口管道，以及设置在冷却筒体下端的固体反应产物出口管道，以及与固体反应产物出口管道连接的锁斗；所述的冷却筒体内设置有逆流换热设备，以及设置在逆流换热设备周围的高压水松动器和高压水均匀分布室，以及设置在高压水均匀分布室上的高压水均匀分布器。本发明专利技术无转动部分密封良好，解决了煤气泄漏问题；采用直接换热的方式冷却固体反应产物，冷却效率高，设备占地面积小；该系统副产蒸汽，可以直接用作气化炉的气化剂，提高气化炉的热利用效率；该系统也适用于高灰煤固态排渣的加压温和气流床/流化床气化过程固体反应产物的冷却。

【技术实现步骤摘要】
一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统
本专利技术专利涉及一种固态排渣的加压温和气流床或流化床煤气化过程高温高压固体反应产物的冷却设备，尤其是高灰煤固态排渣的加压温和气流床或流化床气化过程固体反应产物的冷却系统。
技术介绍
为充分利用我国的“三高煤”资源，加压固态排渣的加压温和气流床/流化床气化技术的开发与试验受到极大的重视。影响加压固态排渣的加压温和气流床/流化床气化工业化的难题之一就是固体反应产物在高温高压条件下的冷却。在常压条件下，工业装置的固态排渣的加压温和气流床/流化床冷却固体反应产物多采用螺旋冷渣机或空气逐级冷却，存在设备庞大，装置占地面积大，冷却效果差等问题。在加压条件下，若采用螺旋冷渣机冷却固体反应产物还存在转动部分密封困难、煤气容易泄露等问题，处理高灰煤时设备庞大更加明显。中国专利公开号CN103727544A，公开日2014年04月16日，专利技术创造的名称为水泥窑协同处理城市垃圾系统的固体反应产物冷却装置及工艺，该专利公布了一种常压条件下水泥窑协同处理城市垃圾系统的固体反应产物冷却装置及工艺，主要采用改进的螺旋冷却器冷却固体反应产物，不足之处在于在加压条件下冷却固体反应产物时仍然存在密封等问题。中国专利公开号CN102757822A，公开日2012年10月31日，专利技术创造的名称一种固定式承压热固体反应产物冷却器，该专利公布了一种用于加压煤气化炉热渣的冷却方式，采用蛇管间接换热冷却固体反应产物，可以保证煤气的不泄露，不足之处在于高温高压下固体反应产物对管束的冲刷磨损严重，同时冷却效率较低，设备庞大，尤其在渣量较大的情况下。因此，提供一种密封良好、冷却效率高的新型用于高灰煤加压温和流化床或气流床煤气化过程的冷渣系统，已经是一个值得研究的问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的不足，本专利技术提供了一种用于固态排渣的加压温和气流床或流化床煤气化过程高温高压固体反应产物的冷却系统，该系统无转动部分、密封良好、冷却效率高，尤其适用于高灰煤固态排渣的加压温和气流床/流化床气化过程固体反应产物的冷却。本专利技术的目的是这样实现的：一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统，与气化炉固体反应产物出口连接，其特征在于：所述的冷渣系统包括冷却筒体10，以及设置在冷却筒体10上端与气化炉固体反应产物出口连接的固体反应产物进口管道6，以及设置在冷却筒体10下端的固体反应产物出口管道1，以及与固体反应产物出口管道1连接的锁斗；所述的冷却筒体10内设置有逆流换热设备，以及设置在逆流换热设备周围的高压水松动器4和高压水均匀分布室8，以及设置在高压水均匀分布室8上的高压水均匀分布器3；所述的冷却筒体10上设置有蒸气出口管道5；所述的高压水松动器4上设置有连接高压集水箱的第一高压水进口7；所述的高压水均匀分布室8上设置有连接高压集水箱的第二高压水进口2；所述加压温和气流床是指气化温度在800-1200℃，压力小于1.0MPa，气固通过喷嘴喷入炉内并流下行的气流床，气化后的固体残余物固体反应产物从炉底排除；流化床指气化温度在900-1200℃，压力小于1.0MPa的流化床；所述高压水均匀分布器3采用分布室和锥形分布板组合的形式，锥形分布板采用耐磨耐高温材质制作，分布板锥角在60-120度之间；所述高压水均匀分布器3采用带孔的钢管膜形式，各根钢管管壁之间采用焊接或直接铸造浇铸，形成膜式结构；每根钢管单独设有第一高压进水口7，分别与高压集水箱相连；钢管上设置有喷水孔9，钢管两端密封；所述高压水均匀分布器3的中心设有固体反应产物出口管道1，固体反应产物出口管道1与高压水均匀分布器3采用焊接或加工制造分布器时一体浇铸；所述固体反应产物出口管道1的直径为固体反应产物进口管6直径的1.1-1.5倍；所述高压水松动器4设置在在冷却筒体10的内部壁面，采用带孔的钢管组件，每根钢管单独设有进水口，分别与高压集水箱相连；所述带孔的钢管组件的设计压力大于高压水均匀分布器采用的钢管的设计压力；所述带孔的钢管组件采用焊接或加工制造冷却设备筒体时一体浇铸的形式均匀分散固定在冷却筒体10的内表面；所述带孔的钢管组件的高压水出口均设置有单向阀；所述的冷却筒体10的外表面附有保温材料层；筒体内的各个管道均为圆形钢管件；所述蒸汽出口管道5的直径大于固体反应产物进口管道6的直径，蒸汽出口管道5上设有安全阀。积极有益效果：（1）该系统无转动部分密封良好，解决了煤气泄漏问题；（2）采用直接换热的方式冷却固体反应产物，冷却效率高，设备占地面积小；（3）该系统副产蒸汽，可以直接用作气化炉的气化剂，提高气化炉的热利用效率；（4）该系统也适用于高灰煤固态排渣的加压温和气流床/流化床气化过程固体反应产物的冷却。附图说明图1为本专利技术的系统框图；图2为本专利技术的结构示意图一；图3为图2中A-A截面的剖视结构示意图；图4为本专利技术的结构示意图二；图5为本专利技术的结构示意图三；图中为：固体反应产物出口管道1、第二高压水进口2、高压水均匀分布器3、高压水松动器4、蒸气出口管道5、固体反应产物进口管道6、第一高压水进口7、高压水均匀分布室8、喷水孔9、冷却筒体10。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术做进一步的说明：一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统，与气化炉固体反应产物出口连接，所述的冷却系统包括冷却筒体10，以及设置在冷却筒体10上端与气化炉固体反应产物出口连接的固体反应产物进口管道6，以及设置在冷却筒体10下端的固体反应产物出口管道1，以及与固体反应产物出口管道1连接的锁斗；所述的冷却筒体10内设置有逆流换热设备，以及设置在逆流换热设备周围的高压水松动器4和高压水均匀分布室8，以及设置在高压水均匀分布室8上的高压水均匀分布器3；所述的冷却筒体10上设置有蒸气出口管道5；所述的高压水松动器4上设置有连接高压集水箱的第一高压水进口7；所述的高压水均匀分布室8上设置有连接高压集水箱的第二高压水进口2；所述加压温和气流床是指气化温度在800-1200℃，压力小于1.0MPa，气固通过喷嘴喷入炉内并流下行的气流床，气化后的固体残余物固体反应产物从炉底排除；流化床指气化温度在900-1200℃，压力小于1.0MPa的流化床；所述高压水均匀分布器3采用分布室和锥形分布板组合的形式，锥形分布板采用耐磨耐高温材质制作，分布板锥角在60-120度之间；所述高压水均匀分布器3采用带孔的钢管膜形式，各根钢管管壁之间采用焊接或直接铸造浇铸，形成膜式结构；每根钢管单独设有第一高压进水口7，分别与高压集水箱相连；钢管上设置有喷水孔9，钢管两端密封；所述高压水均匀分布器3的中心设有固体反应产物出口管道1，固体反应产物出口管道1与高压水均匀分布器3采用焊接或加工制造分布器时一体浇铸；所述固体反应产物出口管道1的直径为固体反应产物进口管6直径的1.1-1.5倍；所述高压水松动器4设置在在冷却筒体10的内部壁面，采用带孔的钢管组件，每根钢管单独设有进水口，分别与高压集水箱相连；所述带孔的钢管组件的设计压力大于高压水均匀分布器采用的钢管的设计压力；所述带孔的钢管组件采用焊接或加工制造冷却设备筒体时一体浇铸的形式均匀分散固定在冷却筒体10的内表面；所述带孔的钢管组件的高压水出口均设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统，与气化炉固体反应产物出口连接，其特征在于：所述的冷却系统包括冷却筒体（10），以及设置在冷却筒体（10）上端与气化炉固体反应产物出口连接的固体反应产物进口管道（6），以及设置在冷却筒体（10）下端的固体反应产物出口管道（1），以及与固体反应产物出口管道（1）连接的锁斗；所述的冷却筒体（10）内设置有逆流换热设备，以及设置在逆流换热设备周围的高压水松动器（4）和高压水均匀分布室（8），以及设置在高压水均匀分布室（8）上的高压水均匀分布器（3）；所述的冷却筒体（10）上设置有蒸气出口管道（5）；所述的高压水松动器（4）上设置有连接高压集水箱的第一高压水进口（7）；所述的高压水均匀分布室（8）上设置有连接高压集水箱的第二高压水进口（2）。

【技术特征摘要】
1.一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统，与气化炉固体反应产物出口连接，其特征在于：所述的冷渣系统包括冷却筒体（10），以及设置在冷却筒体（10）上端与气化炉固体反应产物出口连接的固体反应产物进口管道（6），以及设置在冷却筒体（10）下端的固体反应产物出口管道（1），以及与固体反应产物出口管道（1）连接的锁斗；所述的冷却筒体（10）内设置有逆流换热设备，以及设置在逆流换热设备周围的高压水松动器（4）和高压水均匀分布室（8），以及设置在高压水均匀分布室（8）上的高压水均匀分布器（3）；所述的冷却筒体（10）上设置有蒸气出口管道（5）；所述的高压水松动器（4）上设置有连接高压集水箱的第一高压水进口（7）；所述的高压水均匀分布室（8）上设置有连接高压集水箱的第二高压水进口（2）。2.根据权利要求1所述的一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统，其特征在于：所述加压温和气流床是指气化温度在800-1200℃，压力小于1.0MPa，气固通过喷嘴喷入炉内并流下行的气流床，气化后的固体残余物固体反应产物从炉底排除；流化床指气化温度在900-1200℃，压力小于1.0MPa的流化床。3.根据权利要求1所述的一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统，其特征在于：所述高压水均匀分布器（3）采用分布室和锥形分布板组合的形式，锥形分布板采用耐磨耐高温材质制作，分布板锥角在60-120度之间。4.根据权利要求1所述的一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统，其特征在于：所述高压水均匀分布器（3）采用带孔的钢管膜形式，各根钢管管壁之间采用焊接或直接铸造浇铸，形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永刚，程相龙，张海永，林雄超，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11