一种流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于粉煤气化技术领域，尤其涉及一种流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置，该装置包括总进气口、环状管、进气支管组件、加热及保温层、固定支架、气化炉。总进气口与环状管相贯并位于环状管的对称轴线位置；环状管通过固定支架固定在气化炉外壁上；进气支管组件与环状管底部联通，若干套进气支管组件呈圆周均布并关于环状管的对称轴线镜像对称；进气支管组件包括直角弯管、排凝口、穿壁接管、膨胀节、斜弯管、高温喷嘴，高温喷嘴包括耐高温短管、高温耐磨衬里。本实用新型专利技术使煤气化炉的中心高温区分布更均匀，有利于煤粉在气化炉内的中心高温区直接参与反应，大幅提高了气化炉的产气量，同时确保了气化炉长周期稳定运行。

An oxidizer ring multi-point air intake device for fluidized bed gasifier

The utility model belongs to the technical field of pulverized coal gasification, in particular to an oxidant ring multi-point air intake device for a fluidized bed gasifier, which comprises a total air intake port, a ring pipe, an intake branch pipe assembly, a heating and insulation layer, a fixed support and a gasifier. The main intake pipe intersects with the annular pipe and is located at the symmetrical axis of the annular pipe; the annular pipe is fixed on the outer wall of the gasifier through a fixing bracket; the intake branch pipe assembly is connected with the bottom of the annular pipe, and several sets of intake branch pipe assembly are circumferentially uniformly distributed and symmetrically mirrored with the symmetrical axis of the annular pipe; the intake branch pipe assembly includes right-angle elbow, row condensation port, through-wall nozzle, expansion joint and oblique bend. Pipe, high temperature nozzle, high temperature nozzle includes high temperature resistant short pipe, high temperature wear resistant lining. The utility model makes the distribution of the central high temperature zone of the coal gasifier more uniform, is beneficial to the direct participation of pulverized coal in the central high temperature zone of the gasifier, greatly improves the gas production of the gasifier, and ensures the long-term stable operation of the gasifier.

【技术实现步骤摘要】
一种流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置
本技术属于粉煤气化
，尤其涉及一种流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置。
技术介绍
我国的自然资源中，基本特点是富煤、贫油、少气，这就决定了煤炭在我国一次能源中的重要地位。为提高煤炭利用效率、降低环境污染，煤气化一直是煤炭清洁高效利用的核心技术。当前对于劣质煤的气化，流化床技术仍具有较大的优势，如U-Gas、灰熔聚为代表的流化床气化炉。流化床气化炉是以粉煤为原料，以空气、富氧或氧气为氧化剂，水蒸气或二氧化碳为气化剂，在适当的气速下，床层中粉煤逐步流化，气固两相充分混合，在高温下进行煤的气化。U-Gas及灰熔聚气化炉一般多采用“中心射流、环管排渣”的结构，即中心管插设在排渣管内部中心位置，这种结构存在以下问题：(1)煤渣从环管排出时高温气流夹带着煤渣会冲刷中心管外壁，导致中心管磨破或腐蚀；(2)中心管和排渣管之间的环隙较小，若生成稍大渣块很容易堵住环管，引起气化炉排渣不畅，严重时会进一步形成更大的渣球，导致气化炉无法操作；(3)因中心管较长，为避免中心管振动，通常在环管内增加支撑件固定中心管，但支撑件在高温、腐蚀及磨损的环境下并非可靠，引起中心管振动甚至导致其断裂。这些故障在实际工业产生中时有发生，严重影响了气化炉稳定运行；例如中国专利CN201010291577.4、CN201410436134.8、CN201610585668.6均存在上述问题。而中国专利CN201210346022.4避免了上述专利中涉及的三个主要缺点，但其所述的分布式喷射管仍然存在以下不足之处：(1)分布式喷射管与锥形分布板和气化炉壳体采用直接连接方式，由于高速气体射流叠加高温煤粉冲刷，喷射管与分布板连接部位存在非常严重的磨损与高温腐蚀，该分布式喷射管没有考虑磨损问题，分布式喷射管的寿命难以维持长周期运行；更严重的问题是当分布式喷射管需要更换的时候，只能采用等离子切割喷射管的不锈钢管道材料，检修及维护十分不便；(2)分布式喷射管与锥形分布板和气化炉壳体采用直接连接方式，在高温环境下未考虑任何热膨胀问题，实际应用中冷态与运行时的高温热态的膨胀量是不容忽视的，导致运行时分布式喷射管与锥形分布板容易因热膨胀问题而脱落，此时大量氧气将会从分布板下部空间通过分布板喷嘴进入分布板上方，极易造成整个分布板面迅速“结疤”而堵塞，严重危及气化炉的安全生产；(3)分布式喷射管数量至少为3个，每一支喷射管需安装氧气阀门和氧气流量计，由于氧气的调节阀和流量计价格昂贵，不但增加气化炉制造成本同时也增加了气化炉的操作难度。(4)分布式喷射管内部流动的气体介质为氧化剂，即氧气和过热水蒸气，在工况条件下温度较低的氧气与过热水蒸气混合后会将水冷凝出来，这些液态水滴如果从喷射管喷入分布板上部，极易造成气化炉粉煤“结疤”，严重时气化炉将无法运行，因此分布式喷射管因没有对氧气与过热水蒸气预热的功能会存在较大的隐患。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置。本技术所采用的技术手段是：一种流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置，主要包括总进气口、环状管、进气支管组件、加热及保温层、固定支架、气化炉；所述总进气口与所述环状管相贯并位于所述环状管的对称轴线位置；所述环状管通过所述固定支架固定在所述气化炉外壁上；所述进气支管组件与所述环状管底部联通，若干套所述进气支管组件呈圆周均布并关于所述环状管的对称轴线镜像对称；所述进气支管组件包括直角弯管、排凝口、穿壁接管、膨胀节、斜弯管、高温喷嘴，所述高温喷嘴包括耐高温短管、高温耐磨衬里，所述高温喷嘴搭接在分布板上，与所述气化炉的中心轴线呈一定的夹角，全部所述高温喷嘴的中心轴线在所述气化炉的中心轴线上交汇于同一点。进一步的，所述环状管呈两端封闭的“C”型或“O”型结构；所述环状管与所述总进气口内径之比为2.5-6.0。进一步的，所述进气支管组件的数量为3-8套；所述环状管与所述进气支管组件内径之比为5.0-15.0。进一步的，所述直角弯管、穿壁接管、斜弯管、高温喷嘴、环状管之间用可拆卸的法兰连接；所述排凝口位于所述气化炉外及所述进气支管组件的位置最低处，所述排凝口的末端设置有蒸气疏水阀；所述膨胀节位于所述气化炉内及所述斜弯管的前端。进一步的，所述耐高温短管内表面及伸入分布板的顶部均敷设有所述高温耐磨衬里，所述高温耐磨衬里为刚玉龟甲网衬里或耐高温钴基焊条堆焊衬里，所述高温耐磨衬里厚度为5-25mm。进一步的，所述高温喷嘴与所述气化炉中心轴线的夹角为β，β＝15-45°。进一步的，所述加热及保温层采用夹套或盘管加热方式，用于加热所述环状管内部的气体介质，所述气体介质为氧化剂。进一步的，所述分布板包括分布板钢板和分布板衬里。与现有技术相比，本技术产生的有益效果是：(1)高温喷嘴内表面敷设有高温耐磨衬里，由于高速气体射流叠加高温煤粉冲刷，高温喷嘴与分布板连接部位存在非常严重的磨损与高温腐蚀，仅凭耐高温金属无法解决该恶劣工况下易损部件的长周期运行问题，高温喷嘴内表面采用高温耐磨衬里解决了此问题。(2)进气支管组件中部件连接采用可拆卸的法兰方式，容易对管道内部进行及时清理，如开停车时内部残留的煤粉，极大方便了检修及维护。(3)进气支管组件中包含有膨胀节，实际生产中冷态与运行时的高温热态的膨胀量是不容忽视的，由于设置了膨胀节，进气支管组件与分布板不会因热膨胀问题而脱落，确保了气化炉的安全生产。(4)若干套进气支管组件通过环状管汇总成一个总进气口，结构极为简单，无需每条分支管都安装氧气阀门和氧气流量计，只需总进气口设置一套即可，考虑到氧气的调节阀和流量计价格昂贵，该设计不但降低气化炉制造成本同时也简化了气化炉的操作。(5)加热及保温层采用夹套或盘管加热方式，因此环状管具备了对氧化剂的“预热”功能。通常在工况条件下温度较低的氧气与过热水蒸气混合后会将水冷凝出来，液态水滴如果从喷射管喷入分布板上部，极易造成气化炉粉煤“结疤”，严重时气化炉将无法运行，由于环状管“预热”了氧气与过热水蒸气，即可靠地消除了气化炉粉煤“结疤”隐患。(6)进气支管组件中位置最低处设置了一个排凝口，末端可设置蒸气疏水阀，方便将管道中可能会产生的冷凝水及时排出，进一步消除“结疤”隐患。此外，本技术将传统流化床煤气化炉(如U-GAS气化炉)的“中心射流、环管排渣”的传统结构，改为“多点射流、中心排渣”的新式结构，不但彻底避免了中心管(即氧化剂与水蒸气等进口)易磨损、易腐蚀、易断裂的问题，而且气化炉的中心高温区分布更加均匀，非常有利于煤粉在气化炉内的中心高温区直接参与反应，大幅提高了气化炉的产气量，同时确保了气化炉长周期稳定运行。附图说明图1为流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置结构图。图2为流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置的进气支管组件结构图。图3为流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置的高温喷嘴结构放大图。图4为设有三套进气支管组件的流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置俯视图。图5为设有四套进气支管组件的流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置俯视图。图6为设有五套进气支管组件的流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置俯视图。图7为设有六套进气支管组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置，主要包括总进气口(4)、环状管(3)、进气支管组件(2)、加热及保温层(5)、固定支架(6)、气化炉(1)；所述总进气口(4)与所述环状管(3)相贯并位于所述环状管(3)的对称轴线位置；所述环状管(3)通过所述固定支架(6)固定在所述气化炉(1)外壁上；所述进气支管组件(2)与所述环状管(3)底部联通，若干套所述进气支管组件(2)呈圆周均布并关于所述环状管(3)的对称轴线镜像对称；所述进气支管组件(2)包括直角弯管(2‑5)、排凝口(2‑4)、穿壁接管(2‑3)、膨胀节(2‑2)、斜弯管(2‑1)、高温喷嘴(2‑6)，所述高温喷嘴(2‑6)包括耐高温短管(2‑6‑2)、高温耐磨衬里(2‑6‑3)，所述高温喷嘴(2‑6)搭接在分布板上，与所述气化炉(1)的中心轴线呈一定的夹角，全部所述高温喷嘴(2‑6)的中心轴线在所述气化炉(1)的中心轴线上交汇于同一点。

【技术特征摘要】
1.一种流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置，主要包括总进气口(4)、环状管(3)、进气支管组件(2)、加热及保温层(5)、固定支架(6)、气化炉(1)；所述总进气口(4)与所述环状管(3)相贯并位于所述环状管(3)的对称轴线位置；所述环状管(3)通过所述固定支架(6)固定在所述气化炉(1)外壁上；所述进气支管组件(2)与所述环状管(3)底部联通，若干套所述进气支管组件(2)呈圆周均布并关于所述环状管(3)的对称轴线镜像对称；所述进气支管组件(2)包括直角弯管(2-5)、排凝口(2-4)、穿壁接管(2-3)、膨胀节(2-2)、斜弯管(2-1)、高温喷嘴(2-6)，所述高温喷嘴(2-6)包括耐高温短管(2-6-2)、高温耐磨衬里(2-6-3)，所述高温喷嘴(2-6)搭接在分布板上，与所述气化炉(1)的中心轴线呈一定的夹角，全部所述高温喷嘴(2-6)的中心轴线在所述气化炉(1)的中心轴线上交汇于同一点。2.根据权利要求1所述的流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置，其特征在于：所述环状管(3)呈两端封闭的“C”型或“O”型结构；所述环状管(3)与所述总进气口(4)内径之比为2.5-6.0。3.根据权利要求1所述的流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置，其特征在于：所述进气支管组件(2)的数量为3-8套；所述环状管(3)与所述进气支管组件(2)内径之比为5.0-15....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨翠广，黄晓卫，赵桂珍，韩春仁，崔海骏，卢西如，陈建军，李霞，
申请(专利权)人：上海正申建设工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11