一种高温合成气体冷却装置制造方法及图纸

一种高温合成气体冷却装置，包括：在外壳内部同轴设置的激冷环管、下导管、水夹套保护探测装置、雾化水喷淋装置、旋分脱水器和上导管；其中，高温合成气入口位于所述下导管的顶部开口处；所述激冷环管设置于高温合成气入口的下方，且位于所述下导管的上端内侧；所述下导管的外侧、中上部设置水夹套保护探测装置；所述雾化水喷淋装置设置于所述下导管的中上部；所述上导管设置于所述下导管的下部、外侧，且上导管和下导管之间形成用于粗合成气上升的环形空间；所述环形空间的顶部设置有旋分脱水器。该高温合成气体冷却装置具有结构简单、加工容易、投资成本低、运行寿命长、运行成本低等特点。

A high temperature synthetic gas cooling device

A high temperature synthetic gas cooling device comprises a chilling ring tube, a lower tube, a water jacket protection detection device, an atomizing water spraying device, a spinning dehydrator and an upper tube coaxially arranged in the outer shell, wherein the high temperature synthetic gas inlet is located at the top opening of the lower tube, and the chilling ring tube is arranged at a high temperature closure. A water jacket protection detection device is arranged at the outer and middle and upper parts of the lower catheter; the atomizing water spraying device is arranged at the middle and upper parts of the lower catheter; the upper catheter is arranged at the lower and outer parts of the lower catheter, and the upper catheter is shaped between the upper catheter and the lower catheter. The annular space is used for the ascending of the crude syngas; the top part of the annular space is provided with a rotary dewatering device. The high temperature synthetic gas cooling device has the advantages of simple structure, easy processing, low investment cost, long operating life and low operating cost.

【技术实现步骤摘要】
一种高温合成气体冷却装置
本技术涉及一种以煤、油或其它生物质为原料制备合成气，更具体地说，是一种高温合成气的冷却装置。
技术介绍
煤的洁净与高效利用是当今能源与环境保护领域中的重大技术课题，也是我国国民经济持续发展的关键技术之一。煤气化技术按照高温合成气冷却方式可以分为两种，一种是以荷兰壳牌(Shell)公司为代表的低温合成气+废锅冷却工艺(ZL02829258.8)，另一种是以美国GE(原德士古Texaco)公司为代表的激冷水冷却工艺(ZL94117093.4)。近几年国内煤化工行业得到了长足发展，涌现出一批具有自主知识产权的煤气化工艺。在以激冷水冷却合成气工艺中，具有代表性的是华东理工的多喷嘴水煤浆气化技术、航天炉等。在GE激冷水冷却工艺中，在气化室出口处设置激冷环与下降管，下降管外部有上升管。采用工艺水直接激冷，激冷水喷入下降管的内壁，合成气经过下降管进入水浴，再通过上升管分离大部分合成气中液态水。但当激冷环发生穿孔或堵塞时，激冷环下部的下降管上部会出现干区，从气化室流出的熔渣极易在干区粘结积聚，最终堵塞并烧毁下降管。因下降管堵塞而造成停车的事故在现有的工业化装置中常有发生。在华东理工的激冷水冷却工艺中，也设置了激冷环与下降管，但取消了上升管，用破沫条来代替，另外加长了下降管的长度。但此种结构也无法避免下降管在运行中被高温合成气烧坏的情况，而且造成合成气中携带水分偏多的问题。航天炉的激冷水冷却装置结构基本采用了和GE类似结构，也并没有从根本上解决下降管易烧坏的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于：提供一种改进的高温合成气体冷却装置，从而克服上述现有的气化激冷水冷却装置存在的技术缺陷，确保气化装置能够长周期地安全运行。本技术所提供的技术方案如下：一种高温合成气体冷却装置，包括：在外壳内部同轴设置的激冷环管、下导管、水夹套保护探测装置、雾化水喷淋装置、旋分脱水器和上导管；其中，高温合成气入口位于所述下导管的顶部开口处；所述激冷环管设置于高温合成气入口的下方，且位于所述下导管的上端内侧；所述下导管的外侧、中上部设置水夹套保护探测装置；所述雾化水喷淋装置设置于所述下导管的中上部；所述上导管设置于所述下导管的下部、外侧，且上导管和下导管之间形成用于粗合成气上升的环形空间；所述环形空间的顶部设置有旋分脱水器。根据本技术所提供的冷却装置，优选地，在所述旋分脱水器内等间距地设置有1至100个导流板，导流板为平板或弧形板，导流板与水平方向成1°至90°布置，各导流板之间形成多个脱水通道。根据本技术所提供的冷却装置，优选地，在所述旋分脱水器内等间距地设置有6-80个导流板，导流板与水平方向成5°至60°布置。根据本技术所提供的冷却装置，优选地，所述的上导管由一个直筒或锥形筒或1至4个依次相连的不等径直筒构成。根据本技术所提供的冷却装置，优选地，所述上导管为一直筒，且在距下导管外周100-200毫米处同轴地安装上导管。根据本技术所提供的冷却装置，优选地，所述的雾化水喷淋装置，由1至4排、每排由1至20个雾化水喷嘴及配套1至4个进水口构成。根据本技术所提供的冷却装置，优选地，所述雾化水喷淋装置设置在水夹套保护探测装置内部，或设置于水夹套保护探测装置下方的下降管上。根据本技术所提供的冷却装置，优选地，所述水夹套保护探测装置包括内外两层，在两层间的空隙中布置有水流分配板，水流分配板以与竖直方向成0度到45度或与水平方向成0度到45度的方式安装；所述水夹套保护探测装置配有1至4个进水口和1至4个出水口，所述进水口与出水口分别均匀分布在水夹套保护探测装置的上部和下部。进一步优选地，所述水流分配板的数量为2到50块，优选为4到48块；所述水流分配板相互平行且彼此等间距地安装在内层内壁之上或外层内壁之上；所述水流分配板的宽度与两层间空隙的宽度相同或小于空隙宽度0到5毫米；水流分配板的长度短于水夹套保护探测装置的长度0到200毫米。通过水流分配板及进水口、出水口的配置，使冷却水在水夹套保护探测装置的空隙中均匀的流动，对水夹套保护探测装置起到冷却保护作用，免于被高温合成气损坏。根据本技术所提供的冷却装置，优选地，所述激冷环管设有1至6个激冷水进口，在激冷环管的向火面沿圆周方向开有1至3排出水孔，且每排出水孔包括1至100个均匀排布的出水孔，出水孔的直径为2毫米至20毫米；激冷环管的下沿设有一环隙，环隙的尺寸为1毫米至10毫米。根据本技术所提供的冷却装置，优选地，所述激冷环管的激冷水进口采用切向进水；激冷环管向火面的每排出水孔设置有6-80个均匀排布的出水孔。与已有技术方案相比，本技术的有益效果主要体现在以下方面：当高温合成气从气化室出口出来后，先被与气化炉同轴安装的激冷环管排出的径向冷却水及环向水膜降温，然后又被雾化水喷淋进行降温，降温均匀而迅速，避免了下导管内壁出现干区从而烧坏的情况。此外，下导管上部的水夹套同时具有冷却保护作用，经水浴后的低温合成气从下导管与上导管间隙向上流动时对下降管也起到降温保护作用。经过上述的几重保护，从最大程度上保证了下导管的安全。水浴后的低温合成气从下导管与上导管间隙向上流动通过旋分脱水器时，流经不同方位不同角度的旋流板，可将合成气中携带的大部分液态物质分离出来，最大程度减少了合成气中水的含量，为下游及整套气化装置的运行减轻了负担。该高温合成气体冷却装置具有结构简单、加工容易、投资成本低、运行寿命长、运行成本低等特点。附图说明图1是本技术所提供的高温合成气体冷却装置的一种实施方式的结构示意图。图中附图标记的含义如下：1.高温合成气出口；2.激冷环管；3.激冷环管进水口；4.水夹套保护探测装置；5.水夹套保护探测装置冷却水入口；6.雾化水喷淋装置；7.下导管；8.雾化水喷淋装置进水口；9.水夹套保护探测装置冷却水出口；10.旋分脱水器；11.上导管。具体实施方式下面结合附图进一步详细说明本技术所提供的高温合成气体冷却装置，但本技术并不因此而受到任何限制。如图1所示，通常情况下，本技术所提供的高温合成气体冷却装置与气化炉同轴设置。所述冷却装置包括：一安装于高温合成气入口1下方的环状激冷环管2，一个筒式下导管7，下导管同轴的位于激冷环管下方。在激冷环管下方、下导管中上部的圆周方向上，安装有一级或多级雾化水喷淋装置6。同时在下导管上部外侧还装有水夹套保护探测装置4。在下导管的下部，距下导管外周100-200毫米处，同轴地安装有上导管11，上导管和下导管之间形成用于粗合成气上升的环形空间。在所述环形空间的上端安装有旋分脱水装置10。所述激冷环管，有1至6个激冷水进口3，优选地，采用切向进水的方式进水。在激冷环管的向火面沿圆周方向开有1至3排出水孔，且每排出水孔优选包括1至100个均匀排布的出水孔，进一步优选地设置有6-80个均匀排布的出水孔；根据不同的激冷量，出水孔的直径范围为2毫米至20毫米。激冷环管的下沿设有一环隙，环隙的尺寸范围为1毫米至10毫米，以形成1毫米至10毫米的水膜。在本技术中，所述下导管通常为一个直筒导管，其上设置有水夹套保护探测装置和一级或多级的雾化水喷淋装置。所述的水夹套保护探测装置分为内外两层，在两层间的空隙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温合成气体冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括：在外壳内部同轴设置的激冷环管、下导管、水夹套保护探测装置、雾化水喷淋装置、旋分脱水器和上导管；其中，高温合成气入口位于所述下导管的顶部开口处；所述激冷环管设置于高温合成气入口的下方，且位于所述下导管的上端内侧；所述下导管的外侧、中上部设置水夹套保护探测装置；所述雾化水喷淋装置设置于所述下导管的中上部；所述上导管设置于所述下导管的下部、外侧，且上导管和下导管之间形成用于粗合成气上升的环形空间；所述环形空间的顶部设置有旋分脱水器。

【技术特征摘要】
1.一种高温合成气体冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括：在外壳内部同轴设置的激冷环管、下导管、水夹套保护探测装置、雾化水喷淋装置、旋分脱水器和上导管；其中，高温合成气入口位于所述下导管的顶部开口处；所述激冷环管设置于高温合成气入口的下方，且位于所述下导管的上端内侧；所述下导管的外侧、中上部设置水夹套保护探测装置；所述雾化水喷淋装置设置于所述下导管的中上部；所述上导管设置于所述下导管的下部、外侧，且上导管和下导管之间形成用于粗合成气上升的环形空间；所述环形空间的顶部设置有旋分脱水器。2.根据权利要求1所述冷却装置，其特征在于，在所述旋分脱水器内等间距地设置有1至100个导流板，导流板为平板或弧形板，导流板与水平方向成1°至90°布置，各导流板之间形成多个脱水通道。3.根据权利要求2所述冷却装置，其特征在于，在所述旋分脱水器内等间距地设置有6-80个导流板，导流板与水平方向成5°至60°布置。4.根据权利要求3所述冷却装置，其特征在于，所述的上导管由一个直筒或锥形筒或1至4个依次相连的不等径直筒构成。5.根据权利要求4所述冷却装置，其特征在于，所述上导管为一直筒，且在距下导管外周100-200毫米处同轴地安装上导管。6.根据权利要求5所述冷却装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：单育兵，邹永胜，
申请(专利权)人：科林未来能源技术北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11