一种煤气化炉激冷环制造技术

本实用新型专利技术的一种煤气化炉激冷环，包括外环管壳和内环管壳，外环管壳与内环管壳之间组成环形流道，环形流道包括流道出口和流道入口，该煤气化炉激冷环还包括导流板，导流板与外环管壳的内壁连接，导流板与内环管壳的内壁形成朝环形流道内部逐渐增大的流道入口；环形流道从流道入口到流道出口方向逐渐缩小设置。与现有技术相比，本实用新型专利技术的流道入口能够把水流流速降低，减少对对环管冲刷磨损，而且逐渐缩小的环形流道能够把内部的水流再次提速，在流道出口形成强力的水膜。通过对激冷环结构进行改进，进而提高组装质量、延长环管的使用寿命并降低整体制造维护成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤制氢、煤制化肥等化工反应设备
，具体涉及一种煤气化炉激冷环。
技术介绍
大规模加压气流床煤气化技术是我国洁净煤技术的重要组成部分，是高效、洁净利用煤炭的主要途径之一。气化炉是大规模加压气流床煤气化技术的关键设备，而激冷环则是决定气化炉运行性能和寿命的核心部件。气化炉激冷环的作用在于将激冷水均匀分布在下降管的内表面上，并形成一层水薄膜与合成气并流而下，隔绝高温合成气与下降管直接接触，保护下降管免受高温而变形。目前国内大部分使用的气化炉激冷环的基本结构如图1所示，主体结构由外环管壳1、内环管壳2、激冷水入口管道3和下降筒4构成，下降筒4同时起到支撑的作用，另外其端部还有用于安装外围设备的法兰环，法兰环内带环形通道以均匀周向水流，周边还设有流道清洗孔，该流道清洗孔平时用螺塞堵住。激冷环的工作原理是：激冷环的下降筒是内径为φ的圆筒，是上面炽热的炉渣和水煤气的下降通道，其作用是引导气渣混合物与炉体下部的水充分接触完成激冷过程，同时使水煤气与炉渣分离。由于在该处炉渣和水煤气的温度都很高(1100—1300℃)，且炉渣温度降低后易产生黏结、粘连，所以激冷环的内壁必须具有足够的水冷却和防黏结措施。运行时，来自若干条供水管的灰水首先进入大上部法兰内的环形水室中，在该腔室形成相同的水压，然后通过在圆周均匀排列的多个径向通水孔进入布水环管，其中一部分灰水通过环管上的小孔喷至激冷环内侧，对炉渣起到初步冷却作用，其余大部分灰水通过布水环缝沿激冷环下降管内壁均匀流下，形成一层水膜5，既可避免炉渣在下降管上黏结，又能保护下降管不受高温炉渣和高温气体的损害。在使用过程中，申请人发现激冷环的下降管容易被凝固的炉渣彻底堵塞，内侧的布水环管被冲刷出许多孔洞，同时有部分耐火砖被损坏。在满足强度和刚度要求的基本条件下，影响激冷环使用寿命的主要因素有：(1)布水环管所能承受的冲刷腐蚀的时间，与环管的材质、壁厚、灰水对环管的冲击角度和速率有关；(2)布水环管是否布水均匀、是否能在下降管内侧形成一层连续均匀的水膜，这主要与通水孔的布置、布水环管上布水环缝的尺寸以及灰水的供水量有关。根据激冷环的工作原理和现场设备的损伤状况，造成以上故障的原因就是流出通水孔的水流会以最短的距离口冲击布水环管，水中携带的颗粒以很高的流速射向管壁，造成比较严重的冲刷磨损，布水环管在灰水的冲刷磨蚀下产生孔洞，使灰水大量泄漏，导致下降管内壁水量不足，水膜形成不完整，熔融的灰渣在下降管上逐渐凝固、黏结，最后把下降管完全堵塞，使激冷环彻底失效。所以，延长布水环管的使用寿命成为影响整个激冷环性能的关键，除了采用耐高温、耐学蚀材料及适当增加激冷环壁厚外，对激冷环布水结构进行改进也可以延长布水环管的使用周期。
技术实现思路
针对现有技术存在上述技术问题，本技术提供一种通过对激冷环结构进行改进，进而提高组装质量、减少对环管冲刷磨损、延长环管的使用寿命并降低整体制造维护成本的煤气化炉激冷环。为实现上述目的，本技术提供以下技术方案：提供一种煤气化炉激冷环，包括外环管壳和内环管壳，所述外环管壳与所述内环管壳之间组成环形流道，所述环形流道包括流道出口和流道入口，该煤气化炉激冷环还包括导流板，所述导流板与所述外环管壳的内壁连接，导流板与所述内环管壳的内壁形成朝环形流道内部逐渐增大的流道入口；所述环形流道从流道入口到流道出口方向逐渐缩小设置。其中，所述外环管壳的内表面为环状圆形面，所述内环管壳的内表面为环状流线形面。其中，所述外环管壳的内表面为环状流线形面，所述内环管壳的内表面为环状圆形面。其中，所述外环管壳的内表面和所述内环管壳的内表面均为环状圆形面，且两个圆面的圆心不重合设置。其中，所述内环管壳位于流道出口处设置为直角。或者，所述内环管壳位于流道出口处设置为圆滑角。或者，所述内环管壳位于流道出口处以及所述外环管壳位于流道出口处均设置为圆滑角。本技术的有益效果：本技术的一种煤气化炉激冷环，包括外环管壳和内环管壳，外环管壳与内环管壳之间组成环形流道，环形流道包括流道出口和流道入口，该煤气化炉激冷环还包括导流板，导流板与外环管壳的内壁连接，导流板与内环管壳的内壁形成朝环形流道内部逐渐增大的流道入口；环形流道从流道入口到流道出口方向逐渐缩小设置。与现有技术相比，本技术的流道入口能够把水流流速降低，减少对对环管冲刷磨损，而且逐渐缩小的环形流道能够把内部的水流再次提速，在流道出口形成强力的水膜。通过对激冷环结构进行改进，进而提高组装质量、延长环管的使用寿命并降低整体制造维护成本。附图说明图1为现有技术中的煤气化炉激冷环的结构示意图。图2为本技术的一种煤气化炉激冷环的第一种结构示意图。图3为本技术的一种煤气化炉激冷环的第二种结构示意图。图4为本技术的一种煤气化炉激冷环的第三种结构示意图。图5为本技术的一种煤气化炉激冷环的第四种结构示意图。图6为本技术的一种煤气化炉激冷环的第五种结构示意图。图7为本技术的一种煤气化炉激冷环的第六种结构示意图。图8为本技术的一种煤气化炉激冷环的第七种结构示意图。图9为本技术的一种煤气化炉激冷环的第八种结构示意图。图10为本技术的一种煤气化炉激冷环的第九种结构示意图。附图标记：1--外环管壳，2--内环管壳；3--激冷水入口管道，4--下降筒，5--水膜；10--环形流线形外环管壳，11--半径为R1的内环管壳；12—导流板；13--半径为R2的外环管壳；14--环形流线形内环管壳；A是流道入口，B是流道出口；φ是流道出口处相接的圆筒体的内直径。具体实施方式以下结合具体实施例及附图对本技术进行详细说明。实施例1本实施例的一种煤气化炉激冷环，如图2所示，包括外环管壳10和内环管壳11，外环管壳10与内环管壳11之间组成环形流道，环形流道包括流道出口B和流道入口A，外环管壳10的内表面为半径为R1的环状圆形面，内环管壳11的内表面为环状流线形面（轨迹为环形，横截面为圆形或流线形），该煤气化炉激冷环还包括导流板，导流板与外环管壳10的内壁连接，导流板与内环管壳11的内壁形成朝环形流道内部逐渐增大的流道入口；将法兰水室与布水环管之间的通水孔由径向直孔改为斜孔，使通水孔的中心线与法兰内弧面法线倾斜一个角度，灰水水流从通水孔到布水环管管壁的运动距离将得以延长，灰水流出通水孔后会有更明显的扩散降速效果，水流及所含颗粒的流速还会因孔周围低速水流和腔壁水膜的阻尼作用而进一步降低，水流流速降低后，会大幅减缓对布水环管的冲刷，延长其使用寿命。倾斜角越大水流降速效果越明显，但受加工条件的限射，倾斜角的作用有限。但是，流速降低后在下降管内壁形成的水膜5不够均匀，也欠缺水膜强度，从而引起下降管受热变形等新的问题。进一步把环形流道从流道入口到流道出口方向逐渐缩小设置，内环管壳11位于流道出口处设置为直角，把降低速度后的水流重新提速，在流道出口形成强力的水膜5，且提速后的水流夹杂不会再对前面的流道发生冲蚀的危害，减少对环管冲刷磨损、提高了组装质量、延长环管的使用寿命并降低整体制造维护成本，在工程
具有极为深远和重大的意义。制造本实施例的煤气化炉激冷环时，首先是零件加工，采用锻件毛坯通过数控机加工好半径为R1的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤气化炉激冷环，包括外环管壳和内环管壳，所述外环管壳与所述内环管壳之间组成环形流道，所述环形流道包括流道出口和流道入口，其特征是：该煤气化炉激冷环还包括导流板，所述导流板与所述外环管壳的内壁连接，导流板与所述内环管壳的后延伸段围成朝环形流道内部逐渐增大的流道入口；所述环形流道从流道入口到流道出口方向逐渐缩小。

【技术特征摘要】
1.一种煤气化炉激冷环，包括外环管壳和内环管壳，所述外环管壳与所述内环管壳之间组成环形流道，所述环形流道包括流道出口和流道入口，其特征是：该煤气化炉激冷环还包括导流板，所述导流板与所述外环管壳的内壁连接，导流板与所述内环管壳的后延伸段围成朝环形流道内部逐渐增大的流道入口；所述环形流道从流道入口到流道出口方向逐渐缩小。2.根据权利要求1所述的一种煤气化炉激冷环，其特征是：所述外环管壳的内表面为环状圆形面，所述内环管壳的内表面为环状流线形面。3.根据权利要求1所述的一种煤气化炉激冷环，其特征是：所述外环管壳的内表面为环状流线...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈孙艺，赵梦梦，
申请(专利权)人：茂名重力石化机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44