一种气化炉合成气冷却器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种气化炉合成气冷却器，包括气化炉的气化室，涉及气化炉合成气冷却，还包括辐射式废锅和对流式废锅，所述辐射式废锅入口连接气化室出口，所述辐射式废锅包括辐射受热面、飞灰分离装置和渣池，所述渣池设有排渣口，所述飞灰分离装置的出口通过合成气出口导管连通至对流式废锅。本专利不但可以回收高温合成气高温显热，而且进入对流废锅换热的是经过脱灰的合成气，可有效避免对流废锅运行过程中受热面积灰及合成气通道堵塞的发生，同时可提高对流受热面内的设计气流速度，提高换热强度，减少换热面积，并避免受热面磨损。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气化炉合成气冷却。
技术介绍
废热锅炉作为合成气的高温显热回收装置，是提高能效的重要手段。气化室出口的合成气具有较高的温度，经激冷固化其中的灰渣后进入废热锅炉，可回收10% -13%煤热值的热量，所产饱和蒸汽或过热蒸汽可用于化工厂内其他流程使得整体能量利用效率得至IJ提高；若用于IGCC发电系统，可使发电效率提高3% -5%。目前，较为成熟的气化炉废锅有Shell对流式废锅，主要采用多组套圈盘管式，不但制造复杂、容易积灰，而且造价很高。鲁奇炉配套的阵列屏式辐射废锅也存在易结渣问题。此外，国内的很多高校和企业也开发了各种不同的废锅流程技术，结构设计时虽然采取了相应措施减少受热面积灰、结渣，但是都没有从根本上解决受热面积灰、结焦问题。
技术实现思路
本技术的目的在于:提出一种新型气化炉合成气冷却器，解决对流废锅受热面积灰问题。本技术的目的通过下述技术方案来实现:一种气化炉合成气冷却器，包括气化炉的气化室，还包括辐射式废锅和对流式废锅，所述辐射式废锅入口连接气化室出口，所述辐射式废锅包括辐射受热面、飞灰分离装置和渣池，所述渣池设有排渣口，所述飞灰分离装置的出口通过合成气出口导管连通至对流式废锅。上述方案中，在辐射废锅内，采用辐射受热面将高温合成气及液态渣初步冷却，同时，在辐射废锅内部布置飞灰分离装置。在辐射废锅内固化的块渣直接落入渣池，夹杂飞灰的合成气(温度约750-800°C)则进入飞灰分离装置内进行气固分离，经分离的合成气从合成气出口进入后部对流废锅，分离出的飞灰由分离器底部落灰管落入渣池，由排渣口和块渣一起排出。本方案，不但可以回收高温合成气高温显热，而且进入对流废锅换热的是经过脱灰的合成气，可有效避免对流废锅运行过程中受热面积灰及合成气通道堵塞的发生，同时可提高对流受热面内的设计气流速度，提高换热强度，减少换热面积，并避免受热面磨损。作为选择，所述辐射式废锅的辐射受热面包括由膜式管组成的内套筒，膜式管组成的外保护屏，所述内套筒上部连接气化室出口，下部伸至所述渣池上方，所述外保护屏上部和内套筒密封相连，下部延伸至渣池液面上方，并通过密封套筒伸入所述渣池内。上述方案中，特定结构设计的辐射式废锅可解决现有技术中辐射废锅的结渣问题。作为进一步选择，所述飞灰分离装置为沿内套筒外周布置的若干旋风分离器，各旋风分离器出口与合成气出口导管连通，底部落灰管伸至渣池上方。上述方案中，运行时，高温粗合成气混合着液态渣由气化室出口沿内套筒下行，将辐射热传给套筒内冷却介质，通过冷却、固化的块渣直接落入渣池，夹杂飞灰的合成气(温度约750-800°C )则进入布置于废锅内部的飞灰分离装置内进行气固分离，经分离的合成气经由导管进入下游对流废锅，分离出的飞灰由分离器底部落灰管落入渣池，由排渣口和块渣一起排出。作为进一步选择，所述落灰管底部呈钩状弯曲。作为选择，所述膜式管由盘管或列管组焊，管间嵌以扁钢组成。作为选择，所述外保护屏上还布置有合成气激冷喷口。上述方案中，外层保护屏上布置有合成气激冷喷口，激冷介质可以是喷水，也可以是冷却后回注的合成气，用以调节(或冷却)合成气温度，使之达到飞灰分离装置入口温度的要求。作为选择，所述气化炉的反应室、辐射式废锅、对流式废锅及合成气出口导管均设计有保护外壳。作为进一步选择，所述对流式废锅及合成气出口导管的保护外壳内侧还设有保护屏。作为选择，所述对流式废锅布置在气化炉旁侧，其内设有对流受热面。作为选择，所述辐射式废锅布置在气化炉的气化室下方。前述本技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本技术可采用并要求保护的方案:如本技术，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本专利技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。本技术的有益效果:与现有的技术相比，本专利提出的新型气化炉合成气冷却器，可以解决辐射废锅结渣及对流废锅受热面严重积灰的问题。本专利的提出，不但可以回收高温合成气高温显热，而且进入对流废锅换热的是经过脱灰的合成气，可有效避免废锅运行过程中受热面积灰及合成气通道堵塞的发生。同时，由于合成气经过除灰，几乎不含灰分，对后续对流受热面磨损可以忽略不计，可减小管子壁厚，提高设计气流速度，增强换热，减少所需的换热面积；管子没有粘污及积灰，可以缩小管间距，使设备布置紧凑，降低造价；减少受热面吹灰，不但可以少布置吹灰器，还可以简化运行，节约运行、维护成本。【附图说明】图1是本技术实施例的装置结构示意图；图中，1-气化室，2-内套筒，3-激冷室保护屏，4-激冷喷口，5-密封套筒，6_渣池，7-排渣口，8-飞灰分离装置，9-合成气出口导管，10-导管保护屏，11-对流废锅保护屏，12-对流受热面，Ia-气化室外壳，2a-辐射废锅外壳，9a-导管外壳，Ila-对流废锅外壳。【具体实施方式】下面结合具体实施例和附图对本技术作进一步的说明。参考图1所示，本专利提出的新型气化炉合成气冷却器，主要由辐射式废锅和对流式废锅组成。辐射废锅由膜式管组成的内套筒2和膜式管组成的外保护屏3组成，同时，在辐射废锅内部布置飞灰分离装置8。辐射废锅布置在气化炉反应室I的下部。辐射废锅也可为部分激冷室，激冷介质可以是喷水，也可以是冷却后回注的合成气。对流废锅由对流受热面12和膜式保护屏11组成，布置在气化炉旁侧。辐射废锅(或部分激冷室)与对流废锅之间由合成气导管9相连，导管9内布置有膜式保护屏10。气化炉反应室、辐射废锅、对流废锅及导管均设计有保护外壳(la、2a、9a、lla)用来承压。具体的，辐射废锅的内套筒2由盘管或列管组焊而成，管间嵌以扁钢组成膜式壁。套筒上部连接气化室I的出口，高温合成气和熔渣沿辐射套筒2下行，将辐射热传给套筒内冷却介质。外层保护屏(或部分激冷室)由圆筒状膜式管3组成，结构与内套筒2相似。保护屏3上部和内套筒2密封相连，下部延伸至渣池6液面附近，通过密封套筒5伸入渣池6内。部分激冷室外层保护屏3上布置有合成气激冷喷口 4，激冷介质可以是喷水，也可以是冷却后回注的合成气，用以调节(或冷却)合成气温度，使之达到分离装置8入口温度的要求。运行时，高温粗合成气混合着液态渣由气化室I出口沿内套筒2下行至部分激冷室3，通过冷却、固化的块渣直接落入渣池6，夹杂飞灰的合成气(温度约750-800°C )则进入布置于废锅内部的旋风分离器8内进行气固分离，经分离的合成气经导管9进入下游对流废锅，分离出的飞灰由分离装置8底部落灰管落入渣池6，和块渣一起由排渣口 7排出。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。【主权项】1.一种气化炉合成气冷却器，包括气化炉的气化室，其特征在于:还包括辐射式废锅和对流式废锅，所述辐射式废锅入口连接气化室出口，所述辐射式废锅包括辐射受热面、飞灰分离装置和渣池，所述渣池设有排渣口，所述飞灰分离装置的出口通过合成气出口导管连通至对流式废锅。2.如权利要求1所述的气化炉合成气冷却器，其特征在于:所述辐射式废锅的辐射受热面包括由膜式管组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气化炉合成气冷却器，包括气化炉的气化室，其特征在于：还包括辐射式废锅和对流式废锅，所述辐射式废锅入口连接气化室出口，所述辐射式废锅包括辐射受热面、飞灰分离装置和渣池，所述渣池设有排渣口，所述飞灰分离装置的出口通过合成气出口导管连通至对流式废锅。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：臧平伟，李维成，孙登科，王锦生，李由，曹蕾，陈阳，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51