冷渣装置、冷渣系统及排渣方法制造方法及图纸

本公开提供一种冷渣装置、冷渣系统及排渣方法，一方面，提供一种冷渣装置，包括：壳体，壳体内部空间由上至下分为：进料区、冷却区、出料区；换热单元，设置于冷却区，用于对来自进料区的渣料进行冷却；下布料器，设置于出料区，用于控制来自冷却区的渣料均布散落至出料区，同时承担起进料区和冷却区渣料的重力，避免渣料压实渣流量调节阀，导致渣流量调节阀失效。导致渣流量调节阀失效。导致渣流量调节阀失效。

【技术实现步骤摘要】
冷渣装置、冷渣系统及排渣方法


[0001]本公开涉及碳氢燃料能源化工
，具体地，本公开涉及一种冷渣装置、冷渣系统及排渣方法。

技术介绍

[0002]煤气化是煤炭清洁高效利用技术的核心技术之一，是发展煤基化学品、煤基清洁燃料、工业燃气及多联产系统等煤化工过程工业的基础。流化床气化炉采用0～10mm粉煤为原料，气化剂与粉煤以流态化形式进行气化反应，采用固态排渣。流化床气化炉具有煤种适应性强，煤气不含焦油，气化强度大等优点，广泛应用于煤制工业燃气，中小合成氨气源改造等。
[0003]目前，流化床气化炉的冷渣系统内，由于冷渣结构设计不合理，导致排渣不顺畅、排渣易出现偏流等排渣稳定性较差的技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开提供一种冷渣装置、冷渣系统及排渣方法，以至少部分解决上述提及的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本公开的技术方案包括：
[0006]作为本公开的一个方面，提供一种冷渣装置，包括：
[0007]壳体，壳体内部空间由上至下分为：进料区、冷却区、出料区；
[0008]换热单元，设置于冷却区，用于对来自进料区的渣料进行冷却；
[0009]下布料器，设置于出料区，用于控制来自冷却区的渣料均布散落至出料区，同时承担起进料区和冷却区渣料的重力，避免渣料压实渣流量调节阀，导致渣流量调节阀失效。
[0010]根据本公开的实施例，其中，下布料器上表面为锥形表面，锥形表面与水平面之间的夹角d的数值范围为：α＜预设渣休止角，其中预设渣休止角为渣料的渣休止角；
[0011]下布料器的锥形底边可以为完整的圆形，也可以在圆形边缘开有均匀分布的孔；
[0012]壳体下端设有渣料出口，渣料出口与出料区连通；
[0013]出料区的横截面为圆形，下布料器为旋转体，旋转体中心轴线与出料区横截面圆心相交，且垂直于出料区横截面；下布料器与壳体内壁之间存在一环缝，环缝的面积，与渣料出口的截面积之比为：0.8～1.5。
[0014]根据本公开的实施例，冷渣装置还包括：
[0015]多个扰流风管，其中多个扰流风管周向均布分布在壳体下部，扰流风管与出料区连通，且扰流风管的出风口位于下布料器下方。
[0016]根据本公开的实施例，其中，壳体上端设有渣料进口，渣料进口与进料区连通，其中，装置还包括：
[0017]上布料器，上布料器设置于进料区，用于控制来自于渣料进口的渣料均布散落至冷却区，同时承担起进料区和冷却区渣料的重力，避免渣料压实渣流量调节阀，导致渣流量
调节阀失效；
[0018]喷水单元，其中喷水单元设置于上布料器和换热单元之间。
[0019]根据本公开的实施例，其中，换热单元采用换热管或喷淋组件；
[0020]其中换热管采用蛇形管或环形管；
[0021]其中喷淋组件包括进水总管、一级支管、二级支管；一级支管设有多根，且多根一级支管水平布置，每根一级支管连接多根向下延伸的二级支管，每根二级支管上设有多个喷淋口。
[0022]本公开的另一方面还提供一种上述冷渣装置的冷渣系统，包括：
[0023]冷渣装置，包括壳体、换热单元和下布料器；其中壳体内部空间由上至下分为：进料区、冷却区、出料区；换热单元设置于冷却区，用于对来自进料区的渣料进行冷却；下布料器设置于出料区，用于控制来自冷却区的渣料均布散落至出料区，同时承担起进料区和冷却区渣料的重力，避免渣料压实渣流量调节阀，导致渣流量调节阀失效；
[0024]渣锁斗，包括进料口、出料口、进排气口，渣锁斗的进料口与冷渣装置的渣料出口连通；
[0025]渣冷却器，渣冷却器的冷渣进口与渣锁斗的出料口连通；
[0026]其中，渣锁斗为变压装置，渣锁斗用于通过改变内部气压的方式，平衡冷渣装置和渣冷却器之间的压差，进排气口用于：通过进排气口对渣锁斗充气或排气实现渣锁斗内部气压的改变。
[0027]根据本公开的实施例，其中，进排气口包括第一进排气口和第二进排气口，第一进排气口用于通过第一进排气口对渣锁斗充气，第二进排气口用于通过第二进排气口对渣锁斗充气或排气；
[0028]根据本公开的实施例，冷渣系统还包括渣锁斗过滤器，用于过滤渣锁斗排气时携带的灰粉颗粒，其中，渣锁斗过滤器包括上端口和下端口，渣锁斗过滤器的下端口与第二进排气口连通，渣锁斗过滤器的上端口设有排气阀和进气阀，其中排气阀包括第一排气阀和第二排气阀；
[0029]渣锁斗的进料口与冷渣装置的渣料出口之间设有渣流量调节阀和第一渣流量开关阀；
[0030]渣冷却器的冷渣进口与渣锁斗的出料口之间设有第二渣流量开关阀。
[0031]本公开的再一方面提供一种利用上述的冷渣系统进行排渣的方法，包括：
[0032]将气化炉排出的渣料通入冷渣装置，依次经过冷渣装置的进料区、冷却区后，在下布料器的作用下均布散落至冷渣装置的出料区；
[0033]打开渣锁斗中的进排气口，以便通过进排气口对渣锁斗充气加压至冷渣装置排渣压力；
[0034]关闭进排气口，打开渣锁斗的进料口与冷渣装置的渣料出口之间的第一渣流量开关阀和渣流量调节阀，以便出料区中的渣料在重力作用下按照预设流量排入渣锁斗；
[0035]在渣锁斗中的渣料被填充至第一预设料位的情况下，关闭第一渣流量开关阀和渣流量调节阀，并打开渣锁斗中的进排气口，以便通过进排气口对渣锁斗泄压；
[0036]在渣锁斗中的压力泄压至渣冷却器排渣压力的情况下，打开渣冷却器的冷渣进口与渣锁斗的出料口之间的第二渣流量开关阀，以便渣锁斗中的渣料排入渣冷却器；
[0037]在渣锁斗中的渣料减少至第二预设料位的情况下，关闭第二渣流量开关阀和渣锁斗中的进排气口，并停止渣冷却器，以结束排渣。
[0038]根据本公开的实施例，其中，进排气口包括第一进排气口和第二进排气口，其中第二进排气口与渣锁斗过滤器的下端口连通，渣锁斗过滤器的上端口设有排气阀和进气阀，其中排气阀包括第一排气阀和第二排气阀；
[0039]其中，打开渣锁斗中的进排气口，以便通过进排气口对渣锁斗充气加压至冷渣装置排渣压力包括：
[0040]在排气阀为关闭状态的情况下，打开第二进排气口和进气阀，以便向渣锁斗过滤器冲入第一冲压气，使得第一冲压气经过第二进排气口进入渣锁斗；
[0041]在渣锁斗被充气加压至第一预设中间排渣压力的情况下，关闭进气阀和所述第二进排气口，并打开第一进排气口，以便通过第一进排气口向渣锁斗过滤器冲入第二冲压气，直至渣锁斗被充气加压至冷渣装置排渣压力；
[0042]其中，打开渣锁斗中的进排气口，以便通过进排气口对渣锁斗泄压包括：
[0043]打开第二进排气口和第一排气阀，以便渣锁斗中的气体通过第二进排气口进入渣锁斗过滤器后，通过渣锁斗过滤器的第一排气阀排出；
[0044]在渣锁斗过滤器中的气体泄压至第二预设中间排渣压力的情况下，打开第二排气阀，以便来自渣锁斗中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷渣装置，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内部空间由上至下分为：进料区、冷却区、出料区；换热单元，设置于所述冷却区，用于对来自所述进料区的渣料进行冷却；下布料器，设置于所述出料区和冷却区中间，用于控制来自所述冷却区的渣料均布散落至所述出料区，并承担所述进料区和所述冷却区渣料的重力。2.根据权利要求1所述的冷渣装置，其特征在于：所述下布料器上表面为锥形表面，所述锥形表面与水平面之间的夹角α的数值范围为：α＜预设渣休止角，其中所述预设渣休止角为所述渣料的渣休止角；所述壳体下端设有渣料出口，所述渣料出口与所述出料区连通；所述出料区的横截面为圆形，所述下布料器为旋转体，旋转体中心轴线与出料区横截面圆心相交，且垂直于出料区横截面；所述下布料器与所述壳体内壁之间存在一环缝，所述环缝的面积，与所述渣料出口的截面积之比为：0.8～1.5。3.根据权利要求1所述的冷渣装置，其特征在于，还包括：多个扰流风管，其中所述多个扰流风管周向均布分布在所述壳体下部，所述扰流风管与所述出料区连通，且所述扰流风管的出风口位于所述下布料器下方。4.根据权利要求1所述的冷渣装置，其特征在于：所述壳体上端设有渣料进口，所述渣料进口与所述进料区连通，其中，所述装置还包括：上布料器，所述上布料器设置于所述进料区，用于控制来自于所述渣料进口的渣料均布散落至所述冷却区；喷水单元，其中所述喷水单元设置于所述上布料器和所述换热单元之间。5.根据权利要求1所述的冷渣装置，其特征在于：所述换热单元采用换热管或喷淋组件；其中所述换热管采用蛇形管或环形管；其中所述喷淋组件包括进水总管、一级支管、二级支管；所述一级支管设有多根，且多根所述一级支管水平布置，每根所述一级支管连接多根向下延伸的所述二级支管，每根所述二级支管上设有多个喷淋口。6.一种包含权利要求1
‑
5任一项所述的冷渣装置的冷渣系统，其特征在于，包括：冷渣装置，包括壳体、换热单元和下布料器；其中所述壳体内部空间由上至下分为：进料区、冷却区、出料区；所述换热单元设置于所述冷却区，用于对来自所述进料区的渣料进行冷却；所述下布料器设置于所述出料区，用于控制来自所述冷却区的渣料均布散落至所述出料区，并承担所述进料区和所述冷却区渣料的重力；渣锁斗，包括进料口、出料口、进排气口，所述渣锁斗的所述进料口与所述冷渣装置的渣料出口连通；渣冷却器，所述渣冷却器的冷渣进口与所述渣锁斗的所述出料口连通；其中，所述渣锁斗为变压装置，所述渣锁斗用于通过改变内部气压的方式，平衡所述冷渣装置和所述渣冷却器之间的压差，所述进排气口用于：通过所述进排气口对所述渣锁斗充气或排气实现所述渣锁斗内部气压的改变。7.根据权利要求6所述的冷渣系统，其特征在于：所述进排气口包括第一进排气口和第二进排气口，所述第一进排气口用于通过所述第
一进排气口对所述渣锁斗充气，所述第二进排气口用于通过所述第二进排气口对所述渣锁斗充气或排气；所述冷渣系统还包括渣锁斗过滤器，用于过滤所述渣锁斗排气时携带的灰粉颗粒，其中，所述渣锁斗过滤器包括上端口和下端口，所述渣锁斗过滤器的下端口与所述第二进排气口连通，所述渣锁斗过滤器的上端口设有排气阀和进气阀，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：董鹏飞，湛月平，朱治平，王东宇，柴祯，张海霞，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：