一种用于煤气化除渣系统的喷淋装置及其应用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111849558A(43)申请公布日2020.10.30(21)申请号202010734705.1(22)申请日2020.07.27(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人曾令艳郑智巍李争起陈智超(74)专利代理机构哈尔滨华夏松花江知识产权代理有限公司23213代理人侯静(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/72(2006.01)C10J3/84(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种用于煤气化除渣系统的喷淋装置及其应用方法(57)摘要一种用于煤气化除渣系统的喷淋装置及其应用方法，本发明涉及一种用于煤气化除渣系统的喷淋装置，它要解决现有带余热锅炉流程的气化炉运行时熔渣落入渣水中形成水蒸气，水蒸气进入气化炉膛影响气化效率的问题。本发明用于煤气化除渣系统的喷淋装置中气化炉的底部开有气化炉下渣口，下降管的一端与气化炉下渣口连通，下降管的另一端与渣池相连通，喷淋环套设在下降管的外围，沿着喷淋环的圆周方向均匀设置有多个喷淋管，每个喷淋管的一端与喷淋环相连通，喷淋管的另一端与下降管相连通，热电偶伸入下降管中并位于喷淋环的上，渣池与给水系统相连。本发明在灰渣进入渣池前进行喷淋降温，减少了水蒸气的产生，有效提高气化效率和合成气品质。CN111849558ACN111849558A权利要求书1/2页1.用于煤气化除渣系统的喷淋装置，其特征在于该用于煤气化除渣系统的喷淋装置包括气化炉(2)、余热锅炉(1)、喷淋系统、给水系统和测温系统，气化炉(2)和余热锅炉(1)之间通过水平烟道形成U形气化反应区，气化炉(2)的底部开有气化炉下渣口(3)，下降管(5)的一端与气化炉下渣口(3)连通，下降管(5)的另一端与渣池(9)相连通；所述的喷淋系统包括至少一个喷淋环(7)，喷淋环(7)套设在下降管(5)的外围，沿着喷淋环(7)的圆周方向均匀设置有多个喷淋管(10)，每个喷淋管(10)的一端与喷淋环(7)相连通，喷淋管(10)的另一端与下降管(5)相连通，喷淋管(10)与下降管(5)的连通口为喷淋孔(14)；所述的测温系统包括多个热电偶(4)，热电偶(4)伸入下降管(5)中并位于喷淋环(7)的上部；所述的给水系统包括进水管(8)、水泵(12)和流量计(13)，进水管(8)的一端与喷淋环(7)相连通，进水管(8)的另一端与喷水水源相连通，喷水水源与进水管(8)之间沿着水流方向依次设置有水泵(12)和流量计(13)。2.根据权利要求1所述的用于煤气化除渣系统的喷淋装置，其特征在于在进水管(8)上设置有电动阀(11)。3.根据权利要求1所述的用于煤气化除渣系统的喷淋装置，其特征在于是所述的测温系统还包括DCS系统(6)，热电偶(4)、电动阀(11)、流量计(13)以及水泵(12)通过控制线与DCS系统(6)相连。4.根据权利要求1所述的用于煤气化除渣系统的喷淋装置，其特征在于喷淋管(10)为水平布置。5.根据权利要求1所述的用于煤气化除渣系统的喷淋装置，其特征在于沿下降管(5)的高度方向设置有2～4个喷淋环(7)。6.根据权利要求1所述的用于煤气化除渣系统的喷淋装置，其特征在于每个喷淋管(10)沿喷淋环(7)的径向布置。7.应用用于煤气化除渣系统的喷淋装置进行除渣的方法，其特征在于该方法按照以下步骤实现：一、气化炉正常运行时，煤粉与气化剂进入气化炉(2)内，在气化炉(2)内发生气化反应产生合成气和液态熔渣，一部分液态熔渣沉积在气化炉(2)的膛内水冷壁上，沿着水冷壁落下，通过气化炉下渣口(3)和下降管(5)进入渣池(9)；其余液态熔渣和合成气组成混合气流进入余热锅炉(1)，余热锅炉(1)内混合气流受水冷壁吸热，温度降低，部分混合气流中的液态熔渣沿着水冷壁落下并流回气化炉(2)，通过气化炉(2)下部的下渣口(3)进入下降管(5)；二、液态熔渣流动至喷淋环(7)上方，此处通过多个热电偶(4)测量下降管(5)内熔渣温度，当热电偶(4)检测的温度低于正常工况下的额定温度，提高水泵(12)频率，增大喷淋环(7)的给水量，喷淋环(7)内的水经喷淋孔(14)喷入下降管(5)，喷淋水不断喷出形成一层水幕，拦截自渣池(9)上行的水蒸气，从而完成煤气化系统的除渣。8.根据权利要求7所述的应用用于煤气化除渣系统的喷淋装置进行除渣的方法，其特征在于步骤一中气化炉(2)运行时所用气化剂为氧气或者氧气与水蒸气组成的混合气体。9.根据权利要求7所述的应用用于煤气化除渣系统的喷淋装置进行除渣的方法，其特2CN111849558A权利要求书2/2页征在于步骤二中热电偶(4)测量的熔渣温度信号传回DCS系统(6)