用于流化床气化炉的排渣装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于流化床气化炉的排渣装置(2)，所述排渣装置(2)具有底渣入口(a)和底渣出口，所述排渣装置(2)被配置为对底渣(A)进行气化和冷却处理。根据本实用新型专利技术的用于流化床气化炉的排渣装置，可以确保流化床气化炉排渣顺畅，减少安全隐患，节能降耗，降低底渣含碳量，提高冷煤气效率。

Slag Drainage Device for Fluidized Bed Gasifier

The utility model provides a slag discharging device (2) for a fluidized bed gasifier. The slag discharging device (2) has a bottom slag inlet (a) and a bottom slag outlet. The slag discharging device (2) is configured to gasify and cool the bottom slag (A). According to the slag discharging device for fluidized bed gasifier, the fluidized bed gasifier can ensure smooth slag discharging, reduce potential safety hazards, save energy and reduce consumption, reduce carbon content of bottom slag and improve cold gas efficiency.

【技术实现步骤摘要】
用于流化床气化炉的排渣装置
本技术涉及气化
，尤其涉及一种用于流化床气化炉的排渣装置。
技术介绍
作为高效清洁的洁净煤技术，气化技术是将煤炭等固态一次能源转化为气态清洁二次能源的主要途径，该技术主要用于合成氨、合成甲醇、制氢、高炉还原炼铁等化工冶金行业、联合循环发电领域以及工业和民用燃气领域中。按固体燃料的运动状态分类，现代气化工艺主要包括固定床气化法、气流床气化法和流化床气化法。流化床气化技术是最早工业化的气化工艺之一，其工艺为具有一定压力的气化剂从床层下部经过布风板吹入，将床上的碎煤托起，当气化剂上升时，煤粒呈悬浮状态运动，上下翻滚，与气化剂充分接触进行气化反应。此类技术中，包括传统的流化床气化技术和近年来发展起来的循环流化床气化技术。目前，流化床气化技术已经实现了工业化应用，并取得很好的环境效益、经济效益和社会效益。但从现有的流化床气化炉的运行情况来看，存在如下问题：(1)排渣系统的操作弹性较小，排渣过程中易于结渣，影响气化炉的长周期稳定运行；(2)该排渣方式为机械方式排渣，一旦结渣，炉渣对热煤气的封堵作用被破坏，热煤气极易从排渣装置窜出，存在严重的安全隐患；(3)系统的能耗和水耗较大，且未能充分回收热渣(温度大于900℃)的显热；(4)底渣含碳量高，尤其是对于反应活性较低的煤种，底渣含碳量≥15％。
技术实现思路
本技术的目的在于至少部分地克服现有技术的缺陷，提供一种用于流化床气化炉的排渣装置。本技术的目的还在于提供一种用于流化床气化炉的排渣装置，解决排渣过程中易于结渣的问题，确保流化床气化炉排渣顺畅，以减少安全隐患。本技术的目的还在于提供一种用于流化床气化炉的排渣装置，其能够合理利用热渣的显热，达到节能降耗的目的。本技术的目的还在于提供一种用于流化床气化炉的排渣装置，其能够降低底渣含碳量，提高冷煤气效率。为达到上述目的或目的之一，本技术的技术解决方案如下：一种用于流化床气化炉的排渣装置，所述排渣装置具有底渣入口和底渣出口，所述排渣装置被配置为对底渣进行气化和冷却处理。根据本技术的一个优选实施例，所述排渣装置包括落渣管、冷却筒体和排渣管，其中所述底渣入口设置在落渣管上，用于与气化炉连接，所述落渣管的与底渣入口相反的一端与冷却筒体的一端连接，所述冷却筒体的另一端与排渣管连接，其中所述冷却筒体具有大于落渣管的当量直径并且大于排渣管的当量直径，并且所述排渣装置上设置有气化剂入口和冷却剂入口，分别用于向排渣装置内通入气化剂和冷却剂。根据本技术的一个优选实施例，所述冷却筒体具有上渐开段、下渐缩段和介于上渐开段和下渐缩段之间的筒体段，其中筒体段的当量直径大于落渣管的当量直径并且大于排渣管的当量直径。根据本技术的一个优选实施例，所述气化剂入口设置在落渣管上。根据本技术的一个优选实施例，所述冷却剂入口设置在冷却筒体上，优选地，所述冷却剂入口设置在上渐开段或筒体段上。根据本技术的一个优选实施例，所述排渣装置还包括密封气体入口，用于向排渣装置内通入密封气体。根据本技术的一个优选实施例，所述密封气体入口包括设置在排渣管上的第一密封气体入口。根据本技术的一个优选实施例，所述密封气体入口还包括设置在冷却筒体的下渐缩段上的第二密封气体入口。根据本技术的一个优选实施例，所述排渣装置还包括返炉气体出口，所述返炉气体出口设置在冷却筒体上。本技术提供的用于流化床气化炉的排渣装置，相比于现有技术，具有如下优点：(1)解决了排渣过程中易于结渣的问题，确保流化床气化炉排渣顺畅，减少安全隐患；(2)采用水和水蒸气作为气化剂或冷却剂，水和水蒸气与热渣直接接触换热，可有效降低热渣温度，水和水蒸气可以来自煤气化系统的冷凝水，实现了煤气化系统的冷凝水的合理利用；(3)充分利用底渣的显热产生蒸汽或使蒸汽过热，提高系统效率；(4)排渣管内的压力高于炉底压力有效防止气化剂被携带进入排渣管，避免了现有排渣方式易于结渣，以及煤气的窜气等问题，提高气化炉排渣系统的操作弹性，保证流化床气化炉长周期稳定运行；(5)蒸汽与底渣中的碳反应，在一定程度上降低了底渣的含碳量，提高系统碳转化率和冷煤气效率；(6)可以将热渣的温度降至100℃以下，从而可以取消冷渣机等设备，节约投资及运行维护成本。附图说明图1为一种用于流化床气化炉的排渣装置的总体示意图；图2为根据本技术的实施例的用于流化床气化炉的排渣装置的总体示意图；以及图3为根据本技术的另一个实施例的用于流化床气化炉的排渣装置的总体示意图。具体实施方式下面结合附图详细描述本技术的示例性的实施例，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。为使流化床气化炉的炉渣顺利排出，设计人构造了一种用于流化床气化炉的排渣装置，如图1所示，在图1中，上部为气化炉，为简化附图，仅示出了气化炉的下部分，在气化炉的下方为排渣装置，排渣装置包括：排渣管、冷渣机和输送机，其中排渣管的一端与气化炉的出渣口连接，排渣管的另一端与冷渣机的入口通过阀门相通，冷渣机的出口面向或被导向输送机，输送机可以为输渣皮带的形式。在排渣管外设置有冷却装置，对经过排渣管的炉渣进行冷却，冷却介质可以为水。以这种方式，从气化炉的出渣口排出的热渣经排渣管间壁水冷冷却，再经冷渣机冷却，后经输渣皮带输送至渣仓。从排渣装置的运行情况来看，上述排渣方式还存在一些问题：(1)排渣系统的操作弹性较小，排渣过程中易于结渣，影响气化炉的长周期稳定运行；(2)该排渣方式为机械方式排渣，一旦结渣，炉渣对热煤气的封堵作用被破坏，热煤气极易从排渣装置窜出，存在严重的安全隐患；(3)系统的能耗和水耗较大，且未能充分回收热渣(温度大于900℃)的显热；(4)底渣含碳量高，尤其是对于反应活性较低的煤种，底渣含碳量≥15％。为此，设计人进一步提出了一种用于流化床气化炉的排渣装置和一种用于流化床气化炉的排渣方法。图2为根据本技术的实施例的用于流化床气化炉的排渣装置的总体示意图，如图2所示，流化床气化系统包括流化床气化炉1和排渣装置2，排渣装置2位于气化炉1下方与气化炉1相接。排渣装置2具有底渣入口a和底渣出口，所述排渣装置2被配置为对底渣A进行气化和冷却处理。具体地，排渣装置2包括依次相连接的落渣管21、冷却筒体22、排渣管23和锁气装置24，其中所述底渣入口a设置在落渣管21上，用于与气化炉1连接，所述落渣管21的与底渣入口a相反的一端与冷却筒体22的一端连接，所述冷却筒体22的另一端与排渣管23连接。锁气装置24设置在排渣管23上，用来控制排渣的同时，阻止气体从排渣口逸出，在工作过程中，锁气装置24可以封住排渣管23的下端，锁住气体，避免气体泄漏。落渣管21、冷却筒体22、排渣管23可以为大致柱体形状，优选地为圆柱体、方柱体。落渣管21直径可以与气化炉的底渣出口的直径一致，冷却筒体22具有大于落渣管21的当量直径并且大于排渣管23的当量直径。这里，当量直径是指圆柱体的直径或与非圆柱体的水力半径相等的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于流化床气化炉的排渣装置，所述排渣装置(2)具有底渣入口(a)和底渣出口，其特征在于：所述排渣装置(2)被配置为对底渣(A)进行气化和冷却处理；所述排渣装置(2)包括落渣管(21)、冷却筒体(22)和排渣管(23)，其中所述底渣入口(a)设置在落渣管(21)上，用于与气化炉(1)连接，所述落渣管(21)的与底渣入口(a)相反的一端与冷却筒体(22)的一端连接，所述冷却筒体(22)的另一端与排渣管(23)连接，其中所述排渣装置(2)上设置有气化剂入口(b)和冷却剂入口(f)，分别用于向排渣装置(2)内通入气化剂(B)和冷却剂(F)。

【技术特征摘要】
1.一种用于流化床气化炉的排渣装置，所述排渣装置(2)具有底渣入口(a)和底渣出口，其特征在于：所述排渣装置(2)被配置为对底渣(A)进行气化和冷却处理；所述排渣装置(2)包括落渣管(21)、冷却筒体(22)和排渣管(23)，其中所述底渣入口(a)设置在落渣管(21)上，用于与气化炉(1)连接，所述落渣管(21)的与底渣入口(a)相反的一端与冷却筒体(22)的一端连接，所述冷却筒体(22)的另一端与排渣管(23)连接，其中所述排渣装置(2)上设置有气化剂入口(b)和冷却剂入口(f)，分别用于向排渣装置(2)内通入气化剂(B)和冷却剂(F)。2.根据权利要求1所述的用于流化床气化炉的排渣装置，其特征在于，所述冷却筒体(22)具有大于落渣管(21)的当量直径并且大于排渣管(23)的当量直径。3.根据权利要求2所述的用于流化床气化炉的排渣装置，其特征在于，所述冷却筒体(22)具有上渐开段、下渐缩段和介于上渐开段和下渐缩段之间的筒体段，其中筒体段的当量直径大于落渣管(21)的当量直径并且大...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟伟，朱治平，王小芳，宋维健，高鸣，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11