气体冷却装置、气化炉和气体冷却方法.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CN107764079A(43)申请公布日2018.03.06(21)申请号201610675010.4(22)申请日2016.08.16(71)申请人神华集团有限责任公司地址100011北京市东城区安外西滨河路22号神华大厦申请人北京低碳清洁能源研究所(72)发明人刘臻刘兵管清亮陈薇(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人王崇严政(51)Int.Cl.F28C3/08(2006.01)C10J3/00(2006.01)C10J3/72(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称气体冷却装置、气化炉和气体冷却方法(57)摘要本发明涉及气体冷却领域，公开了一种气体冷却装置、气化炉和气体冷却方法。所述气体冷却装置包括用于供待冷却气体通过的气体通道；所述气体通道的气体入口端设置有冷却介质分布环；所述气体冷却装置还包括一个或多个喷嘴，每个所述喷嘴包括多个喷管，所述多个喷管用于向所述气体通道内部导入冷却介质流，所述多个喷管的设置方式使得从至少两个喷管导入所述气体通道内部的冷却介质流对撞雾化。本发明提供的气体冷却装置在提高冷却效果的同时，避免了喷嘴堵塞的问题。CN107764079ACN107764079A权利要求书1/2页1.一种气体冷却装置，其特征在于，该气体冷却装置包括用于供待冷却气体通过的气体通道；所述气体通道的气体入口端设置有冷却介质分布环，以形成能够与所述待冷却气体直接接触的冷却介质薄膜；所述气体冷却装置还包括一个或多个喷嘴，每个所述喷嘴包括多个喷管，所述多个喷管用于向所述气体通道内部导入冷却介质流，所述多个喷管的设置方式使得从至少两个喷管导入所述气体通道内部的冷却介质流对撞雾化。2.根据权利要求1所述的气体冷却装置，其中，同一个喷嘴的至少两个喷管的中心线的延长线在所述气体通道内部相交，使得冷却介质流在相交处对撞雾化。3.根据权利要求2所述的气体冷却装置，其中，所述气体冷却装置还包括冷却介质流供应器，所述多个喷管的一端分别与冷却介质流供应器连通，另一端与所述气体通道内部连通。4.根据权利要求3所述的气体冷却装置，其中，所述冷却介质流供应器为冷却水环管。5.根据权利要求4所述的气体冷却装置，其中，所述冷却水环管在所述气体通道外部并且与所述气体通道同轴地设置；喷管的冷却水入口与冷却水环管采用螺纹连接或焊接；喷管的冷却水出口安装在气体通道的内壁的环形凹槽内，并且喷管的冷却水出口与气体通道的内壁面齐平；喷管的冷却水出口横截面形状为圆形或椭圆形。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的气体冷却装置，其中，所述多个喷嘴分为多层，每层包括一个或多个喷嘴，多层喷嘴在所述气体通道的内壁上沿气体的流动方向间隔排列。7.根据权利要求5所述的气体冷却装置，其中，所述多个喷嘴分为多层，每层喷嘴包括一个或多个喷嘴；喷嘴的层数与所述环形凹槽的个数相同，每层喷嘴位于一个环形凹槽中。8.根据权利要求6或7所述的气体冷却装置，其中，每个喷嘴包括的喷管数量为2-20个，优选为2-12个；同一喷嘴中的相邻两个喷管的中心线的延长线之间的夹角为20°～90°，优选为20°～60°。9.根据权利要求1-8中任意一项所述的气体冷却装置，其中，每个喷管的内径为1-10毫米，优选为2-6毫米；冷却介质流在喷管中的流速为1-10米/秒，优选为2-6米/秒；每个喷管的冷却介质流的流量为0.1-2立方米/小时，优选为0.2-1立方米/小时。10.根据权利要求1-9中任意一项所述的气体冷却装置，其中，所述喷管为单通道的直管。11.根据权利要求1-10中任意一项所述的气体冷却装置，其中，所述气体通道为下降管。12.根据权利要求11所述的气体冷却装置，其中，所述下降管的气体出口为锯齿形；所述气体冷却装置还包括液池，所述下降管的气体出口位于所述液池中。13.根据权利要求11或12所述的气体冷却装置，其中，该气体冷却装置还包括冷却介质2CN107764079A权利要求书2/2页夹套，所述冷却介质夹套套设在所述下降管的外周，位于所述下降管的中上部。14.一种气化炉，包括气化室和根据权利要求1-13任意一项所述的气体冷却装置，气化室的气体出口与所述气体通道的气体入口端连通。15.一种气体冷却方法，其特征在于，该方法包括步骤：(1)使待冷却气体与冷却介质分布环形成的冷却介质薄膜直接接触；(2)向所述待冷却气体导入多个冷却介质流，至少两个冷却介质流对撞雾化，形成雾化液滴。16.根据权利要求15所述的气体冷却方法，其中，所述多个冷却介质流被分为多组冷却介质流，每组冷却介质流包括至少两个对撞雾化的冷却介质流。17.根据权利要求16所述的气体冷却方法，其中，所述多组冷却介质流的对撞点沿待冷却