本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，包括合成氣冷卻器和“U”形渣室，“U”形渣室的一端與合成氣冷卻器連通，所述渣室的底部設(shè)出渣口。還包括氣化反應(yīng)室，氣化反應(yīng)室的底部出口與“U”形渣室的另一端連接相通。在渣室轉(zhuǎn)向合成氣冷卻器的通道內(nèi)設(shè)捕渣器。本發(fā)明專利技術(shù)帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，在高溫合成氣進(jìn)入合成氣冷卻器前，有效的將液態(tài)熔渣和灰滴從合成氣中分離，從而解決合成氣冷卻器常見的結(jié)渣、堵塞、粘污等難題；由于合成氣中的灰濃度大大減少，對(duì)流受熱面的磨損減輕，合成氣冷卻器中的氣體流速可以相應(yīng)增大，換熱增強(qiáng)，設(shè)備更加緊湊，降低生產(chǎn)成本。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，屬于煤氣化及整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電
技術(shù)介紹
氣流床氣化爐合成氣出口溫度一般在1300°C以上，出口高溫合成氣的顯熱占入爐燃料熱值的20-25%左右，其余主要為CO和H2的化學(xué)能。合成氣高溫顯熱的回收對(duì)提高整個(gè)系統(tǒng)的能量利用效率是非常 重要的。由于采用液態(tài)排渣，高溫合成氣攜帶液態(tài)熔渣和灰滴，易引起受熱面的結(jié)渣和堵塞，因此合成氣的高溫顯熱回收是非常困難的。為了有效回收合成氣高溫顯熱，必須解決液態(tài)熔渣和灰滴可能引起的受熱面結(jié)渣和堵塞難題。為了解決這一難題，現(xiàn)有的技術(shù)狀況如下: 一些氣化技術(shù)放棄了合成氣的顯熱回收，而采用水激冷的方式將合成氣冷卻至200-300°C，例如GE德士古的激冷流程氣化技術(shù)、西門子GSP氣化技術(shù)、華東理工大學(xué)的多噴嘴氣化技術(shù)等。采用這樣的方式避免了高溫顯熱回收的難題，同時(shí)水蒸汽的加入有利于后續(xù)的水汽變化反應(yīng)，在化工合成領(lǐng)域有其特定的優(yōu)勢(shì)；但是這樣的系統(tǒng)合成氣顯熱被浪費(fèi)，整體能量利用效率較低。殼牌氣化技術(shù)中，采用冷合成氣回注，將氣化爐出口的高溫合成氣激冷至約900°C以下，同時(shí)液態(tài)灰滴在激冷過程中固化，再進(jìn)入對(duì)流換熱器回收合成氣顯熱，從而避免了高溫段顯熱回收的困難。但這一方法帶來的問題是由于僅利用了傳熱強(qiáng)度較小的對(duì)流傳熱段，因此受熱面金屬耗量大；另外，冷合成氣的回注使得下游合成氣處理量加倍，相應(yīng)的設(shè)備增大，投資增加；并且冷合成氣回注單元因腐蝕、磨損等問題，常帶來運(yùn)行故障。西安熱工院以及日本三菱的氣化技術(shù)則是采用兩段式氣化爐，第二段給入的燃料在熱合成氣中的熱解和氣化反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，利用此化學(xué)反應(yīng)吸熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)高溫合成氣的化學(xué)冷卻，將合成氣冷卻至灰熔點(diǎn)以下，再進(jìn)入對(duì)流廢鍋，從而避免受熱面結(jié)渣。但第二段給入的燃料反應(yīng)不完全，需要分離后重新送回氣化爐，系統(tǒng)復(fù)雜程度大大增加。對(duì)于分離過程在廢鍋之后的三菱氣化技術(shù)而言，還存在廢鍋內(nèi)氣體含塵濃度大，易粘污和磨損等問題；為解決這一問題，則設(shè)備尺寸增大，投資增加。GE德士古廢鍋流程氣化技術(shù)，直接采用輻射式廢鍋回收合成氣高溫段的顯熱，輻射式廢鍋置于氣化爐下方。輻射廢鍋與氣化爐的接口采用優(yōu)化的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)輻射廢鍋通道中心不布置受熱面，以避免熔渣在受熱面上凝固積聚。但實(shí)際運(yùn)行中還是經(jīng)常會(huì)發(fā)生結(jié)渣堵塞氣流通道；同時(shí)由于結(jié)渣使得輻射廢鍋吸熱量減少，對(duì)流廢鍋入口溫度升高，易弓I起對(duì)流廢鍋粘結(jié)性積灰和粘污等問題。綜上所述，以上采用的方法都不能從根本上解決煤中灰渣所帶來的合成氣冷卻器的結(jié)渣、堵塞、粘污、積灰、磨損等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于:為了有效回收合成氣高溫顯熱，解決液態(tài)熔渣和灰滴引起的受熱面結(jié)渣、堵塞、粘污、積灰和磨損問題，提供一種帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，在高溫合成氣進(jìn)入廢鍋前，有效的將液態(tài)熔渣和灰滴從合成氣中分離，從而能有效的解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。本專利技術(shù)的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，包括合成氣冷卻器和“U”形渣室，“U”形渣室的一端與合成氣冷卻器連通，所述渣室的底部設(shè)出渣口。作為一種優(yōu)選方式，還包括氣化反應(yīng)室，氣化反應(yīng)室的底部出口與“U”形渣室的另一端連接相通。作為進(jìn)一步優(yōu)選，在渣室轉(zhuǎn)向合成氣冷卻器的通道內(nèi)設(shè)捕渣器。作為進(jìn)一步優(yōu)選,捕洛器為數(shù)排捕洛管束。作為進(jìn)一步優(yōu)選，捕渣管束的管子外焊接銷釘，并敷設(shè)耐火材料。作為進(jìn)一步優(yōu)選，在氣化反應(yīng)室外設(shè)有反應(yīng)室壓力外殼，在“U”形渣室外設(shè)有渣室壓力外殼，在合成氣冷卻器外設(shè)有合成氣冷卻器壓力外殼，所述反應(yīng)室壓力外殼、洛室壓力外殼和合成氣冷卻器連為一個(gè)內(nèi)部相通的整體，并在環(huán)隙間充入壓力平衡氣體。作為一種優(yōu)選方式，所述”U”形渣室為由渣室壁面圍成的U形管道；所述渣室壁面為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)或者“膜式水冷壁-銷釘-耐火材料”結(jié)構(gòu)。作為一種優(yōu)選方式，所述合成氣冷卻器由合成氣冷卻器壁面包圍，合成氣冷卻器內(nèi)部沿氣體流動(dòng)方向依次設(shè)置輻射受熱面和對(duì)流受熱面。 作為一種優(yōu)選方式，合成氣冷卻器壁面為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)或者“膜式水冷壁-銷釘-耐火材料”結(jié)構(gòu)。作為一種優(yōu)選方式，氣化反應(yīng)室為由反應(yīng)室壁面圍成的立式筒形，氣化反應(yīng)室的上端或側(cè)面設(shè)至少一個(gè)與燃料、氣化劑的輸送管線相連的燒嘴，氣化反應(yīng)室采用液態(tài)排渣，合成氣和熔渣的出口位于氣化反應(yīng)室底部。本專利技術(shù)中部分零件的作用如下: “U”形渣室:從氣化反應(yīng)室底部出口流出的熔渣流到U形渣室底部，并從出渣口排出；合成氣在U形渣室內(nèi)轉(zhuǎn)向的過程中，實(shí)現(xiàn)與熔渣的分離；在轉(zhuǎn)向過程中，合成氣中攜帶的部分渣滴也因慣性作用而被分離。捕渣器:合成氣流經(jīng)U形渣室中設(shè)置的捕渣器，進(jìn)一步除去所攜帶的渣滴。本專利技術(shù)的工作原理為: 液態(tài)排渣氣化爐采用底部出氣，氣渣并流向下流動(dòng)；緊接反應(yīng)室底部出口，設(shè)置一 “U”形渣室，熔渣流到U形渣室底部，并從出渣口排出，而合成氣經(jīng)過“U”形渣室轉(zhuǎn)向、捕渣器進(jìn)一步捕渣后，流入輻射廢鍋；這樣可以有效的將液態(tài)熔渣和灰滴從合成氣中分離，從而解決合成氣直接攜帶熔渣進(jìn)入廢鍋可能引起的受熱面結(jié)渣和堵塞等難題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果:本專利技術(shù)帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，在高溫合成氣進(jìn)入廢鍋前，有效的將液態(tài)熔渣和灰滴從合成氣中分離，從而解決合成氣冷卻器常見的結(jié)渣、堵塞、粘污、積灰等難題；由于合成氣中的灰濃度大大減少，對(duì)流受熱面的磨損減輕，合成氣冷卻器中的氣體流速相應(yīng)增大，換熱增強(qiáng)，設(shè)備更加緊湊，降低生產(chǎn)成本。附圖說明圖1是本專利技術(shù)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本專利技術(shù)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意 圖3為圖1中捕渣器的結(jié)構(gòu)示意 圖4為圖3中的A-A劑面不意 圖5為“膜式水冷壁-銷釘-耐火材料”結(jié)構(gòu)示意 圖6為圖4中的H向示意 圖7為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)示意圖。圖3，圖4中的箭頭是指風(fēng)向，即氣流方向。圖中:1-輸送管線，2-燒嘴，3-氣化反應(yīng)室，4-反應(yīng)室壁面，5-反應(yīng)室壓力外殼，6-渣室，7-渣室壁面，8-渣室壓力外殼， 9-出渣口， 10-捕渣器，11-合成氣冷卻器,12-合成氣冷卻器壁面，13-合成氣冷卻器壓力外殼，14-福射受熱面，15-對(duì)流受熱面；101-水冷管子，102-扁鋼，103-耐火材料，104-銷釘。 具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說明。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特質(zhì)和/或步驟以外，均可以以任何方式組合，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換，即，除非特別敘述，每個(gè)特征之一系列等效或類似特征中的一個(gè)實(shí)施例而已。如圖1所示，一種帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，包括合成氣冷卻器11和“U”形渣室6，另外，氣化反應(yīng)室3與合成氣冷卻器11相連，為合成氣冷卻器通氣。氣化反應(yīng)室3為由反應(yīng)室壁面4圍成的立式筒形，氣化反應(yīng)室3的上端或側(cè)面設(shè)至少一個(gè)與燃料、氣化劑的輸送管線I相連的燒嘴2，來自輸送管線I的燃料和氣化劑經(jīng)燒嘴2噴入反應(yīng)室，發(fā)生氣化反應(yīng)；氣化反應(yīng)室采用液態(tài)排渣，合成氣和熔渣的出口位于氣化反應(yīng)室底部。所述”U”形渣室6為由渣室壁面7圍成的U形管道；所述渣室壁面為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)或者“膜式水冷壁-銷釘-耐火材料”結(jié)構(gòu)。所述“U”形渣室6的一端與合成氣冷卻器11連通，另一端與氣化反應(yīng)室3的底部出口連接相本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，包括合成氣冷卻器（11），其特征在于：還包括“U”形渣室（6），“U”形渣室（6）的一端與合成氣冷卻器（11）連通，所述渣室（6）的底部設(shè)出渣口（9）。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，包括合成氣冷卻器(11)，其特征在于:還包括“U”形渣室(6)，“U”形渣室(6)的一端與合成氣冷卻器(11)連通，所述渣室(6)的底部設(shè)出渣口(9)。2.如權(quán)利要求1所述的帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，其特征在于:還包括氣化反應(yīng)室(3)，氣化反應(yīng)室(3)的底部出口與“U”形渣室(6)的另一端連接相通。3.如權(quán)利要求2所述的帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，其特征在于:在渣室(6)轉(zhuǎn)向合成氣冷卻器(11)的通道內(nèi)設(shè)捕洛器(10)。4.如權(quán)利要求3所述的帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，其特征在于:捕渣器(10)為數(shù)排捕洛管束。5.如權(quán)利要求4所述的帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，其特征在于:捕渣管束的管子外焊接銷釘(102)，并敷設(shè)耐火材料(103)。6.如權(quán)利要求2或者5中任一權(quán)利要求所述的帶渣室的全熱回收型合成氣冷卻器，其特征在于:在氣化反應(yīng)室(3)外設(shè)有反應(yīng)室壓力外殼(5)，在“U”形渣室(6)外設(shè)有渣室壓力外殼(8)，在合成氣冷卻器(11)外設(shè)有合成氣冷卻器壓力外殼(13...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李維成，孫登科，王錦生，陳陽，臧平偉，李由，聶立，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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