一种激冷器以及带有该激冷器的气化炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种激冷器，其中所述激冷器(17)具有环形雾化喷射管(11)，所述的环形雾化喷射管(11)具有激冷水入口(12)，其中，所述的环形雾化喷射管(11)的内环和外环分别设置有至少3个内喷射孔(19)和至少3个外喷射孔(18)，所述内喷射孔(19)所在的平面和外喷射孔(18)所在的平面平行，并且与所述环形喷射管路的横截面垂直；以及公开了一种使用本实用新型专利技术的这种激冷器(17)和任选的除尘挡板(10)的气化炉。本实用新型专利技术的这种气化炉可以实现双向喷淋降温除尘，使得合成气体在气化炉内筒底端以及内筒和外筒之间实现2次降温和除尘。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种激冷器以及带有该激冷器的气化炉
本技术涉及一种激冷器和带有该激冷器的气化炉。
技术介绍
粉煤的加氢气化技术是一种将煤清洁利用的技术，是在气化炉中，使煤在热解阶段产生的CH3自由基瞬时与氢反应生成甲烷，在气化阶段氢气可与碳直接反应生成甲烷，经过气化工艺，能获得富含甲烷和氢气的粗合成气，即，细小的粉煤以及灰分等混合在高温高压的合成气体中，因此，主要成分为甲烷和氢气的高温合成气体中便夹带着大量的固体颗粒粉尘杂质。为得到低温、洁净的合成气体，必须进行合成气降温和除尘处理。同时，为降低后续除尘工艺设备的功率负荷和延长气体通路各管路、阀门、设备等的使用寿命，通常在气化炉的底端采用激冷工艺来实现第一步的除尘和降温。激冷的作用就是将高温合成气与半焦降温并实现气焦分离。中国科学技术大学的唐志国等人，在2011年授权的专利号为CN101328434B中提出“一种干煤粉气流床气化炉”，采用单向或I次激冷，在激冷室设有激冷水雾化喷嘴，同时，在气化炉底部形成液态渣池。在操作过程中，下段的激冷室为水冷壁结构，在外壁的内部四周布置列管式水冷壁，在激冷室的上部设置呈环向切圆式布置的激冷水雾化喷嘴，喷嘴可以是3个或者4、5、6个。喷出的雾化水形成的切圆半径小于主气化室的底部出口半径。北京航天石化技术装备工程公司的高瑞恒等人，在2009年，公告号为 CN100552006C的专利公开了“一种气化炉激冷环”，其使用激冷水喷淋清洗。气化室排出的高温合成气与熔渣进入激冷室经过激冷环，首先在耐火料表面附着一层渣层，避免合成气与灰渣对激冷环直接冲刷的危害，渣层还起到耐火层的作用，增大合成器与外环管间的热阻，使得激冷环向火面的温度降低，激冷环外环管的内表面做成螺纹形状，加大与激冷水的换热面积，强化了降温效果。激冷液由入口进入激冷液分配室，一部分沿着下降管内表面下降并形成一层水膜，合成气与水膜进行传热传质，对合成气增湿降温，另一部分激冷液直接由激冷液孔排口喷入合成气中对合成气快速降温。公告号为CN201065399Y的技术专利中，提出“一种气流床煤气化反应器”，其合成气体(粗煤气)的炉内降温除尘是通过将粗煤气直接通入水浴中实现的。在操作过程中，急冷区设有导气筒，导气筒下部伸入水浴区，内导气筒由冷却水对粗煤气进行激冷处理，外导气筒上设有条形窗口，条形窗口周向布置在外导气筒的上部将粗煤气排出反应器外。单向或者I次激冷，激冷水喷淋清洗后，合成气体的温度还比较高，固体杂质含量也较高，为清洁合成气体，后续除尘设备所需的功率负荷较高，同时较高温度和较高固体杂质含量的合成气体在后续工段的管路、阀门、设备中传输时，对相关部件的高温腐蚀和固体的磨蚀作用都较强，会降低相关部件的使用寿命，增加选材难度和要求，生产过程中的故障率高，生产效率降低。将合成气体直接进入水浴降温除尘，虽然能够将合成气体温度降低并除去较多的混合固体颗粒，解决单向或I次激冷后合成气仍然具有较高温度和较高固体杂质含量的问题，但是合成气体经过水浴饱和，气体中所夹带的水分含量较高，增加了后续干燥设备的功率等负荷。同时，水浴所需要的激冷水量较大，液态排渣，存在渣水处理问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够克服气化炉的上述现有技术中的缺陷的带有新型激冷除尘装置的气化炉。因此，本技术将提供如下方面本技术的第一方面是提供一种激冷器，其中所述激冷器具有环形雾化喷射管，所述的环形雾化喷射管具有至少2个激冷水入口，其中，所述的环形雾化喷射管的内环和外环分别设置有至少3个内喷射孔和至少3个外喷射孔，所述内喷射孔所在的平面和外喷射孔所在的平面平行，并且与所述环形喷射管路的横截面垂直。在本技术的关于激冷器的一个实施方案中，所述喷射管路呈环形并由上到下分层排布，层数为I 6,每层管路相同，管的外直径5 20mm,管壁厚度O. 25 1mm。在本技术的关于激冷器的一个实施方案中，其中所述激冷水入口与环形雾化喷射管在同一水平面上，位于各层喷射管路的左右两端，每层喷射管路设有2个激冷水入口，相对平行放置，激冷水入口管与环形雾化喷射管之间的相互切向夹角为5 45°。在本技术的关于激冷器的一个实施方案中，所述环形雾化喷射管呈螺旋状， 盘旋层数为I 6层，并且在所述环形雾化喷射管的第一层和最后一层各设置I个激冷水入口。其中，优选每层喷射管是围绕相同的中轴线盘旋的，并且每层盘旋的喷射管的管道长度相同；更优选每层喷射管是围绕相同的中轴线盘旋的，并且盘旋的喷射管的各层管道长度在沿中轴线的一端到另一端的方向上依次增加。在本技术的关于激冷器的一个实施方案中，其中内喷射孔和外喷射孔的孔直径为O. 20 Imm,内喷射孔的孔间距为O. 25 Imm,夕卜喷射孔的孔间距为O. 25 1mm。在本技术的关于激冷器的一个实施方案中，所述激冷水入口的管的外直径和壁厚与环形雾化喷射管相同，其中管的外直径为5 20mm,管壁厚度O. 25 1mm。本技术的另一个方面是提供一种气化炉，其包括加氢气化炉喷嘴3、预热后的氢气出口 4、气化炉内筒5、盘管式换热器6、气化炉外筒7、原料氢气入口 8、合成气出口9、列管式水冷壁10、渣斗16，以及本技术的激冷器17，其中加氢气化炉喷嘴3具有氢气入口 I和氢气输送的粉煤入口 2，并且位于所述气化炉的顶部，氢气入口 I和氢气输送的粉煤入口 2经过气化炉喷嘴3通入到气化炉内筒 5内，盘管式换热器6位于气化炉内筒5和气化炉外筒7之间,原料氢气入口 8和预热后的氢气出口 4分别位于气化炉的左右两侧，且原料氢气入口 8在气化炉外筒上的位置低于预热后的氢气出口 4的位置，合成气出口 9在原料氢气入口 8的相对侧，所述列管式水冷壁14 设置在激冷器的下方和渣斗16的内部，并且具有冷却水入口 13和冷却水出口 15，所述激冷器17具有环形雾化喷射管11和激冷水入口 12，所述激冷器17位于所述气化炉内筒5和气化炉外筒7的底端并且在列管式水冷壁14和渣斗16的上方。在本技术的关于气化炉的一个实施方案中，所述气化炉还包括除尘挡板10， 所述除尘挡板10设置在激冷器17的上方且在合成气出口 9的下方。在本技术的关于气化炉的一个实施方案中，所述除尘挡板10呈环形分布，为单层或多层。在本技术的关于气化炉的一个实施方案中，其中所述多层为2 6层。在本技术的关于气化炉的一个实施方案中，所述除尘挡板在单层挡板的情况下，被焊接在气化炉外筒的内壁上，底部位于激冷器平面上方10 IOOmm处，与气化炉外筒的夹角为10 80°，顶部与相近的气化炉内筒外壁相距5 20mm。在本技术的关于气化炉的一个实施方案中，所述除尘挡板在多层挡板的情况下，第I层挡板与单层挡板相同，第2层挡板焊接在气化炉内筒的外壁上，底部位于激冷器平面上方20 200mm处，与气化炉内筒的夹角为10 80°，与相邻的第一层挡板的顶端相距10 20mm,第3层挡板与第I层挡板平行,底部位于第I层挡板的上方50 IOOmm处， 第4层挡板与第2层挡板平行，底部位于第2层挡板的上方50 IOOmm处，依次类推，直到第η层挡板，其中η为小于等于6的整数。相对于现有技术中的单向或者I次激冷，本技术的这种气化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激冷器，所述激冷器(17)具有环形雾化喷射管(11)，所述的环形雾化喷射管(11)具有至少2个激冷水入口(12)，其中，所述的环形雾化喷射管(11)的内环和外环分别设置有至少3个内喷射孔(19)和至少3个外喷射孔(18)，所述内喷射孔(19)所在的平面和外喷射孔(18)所在的平面平行，并且与所述环形喷射管路的横截面垂直。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪国庆，马丽荣，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：