本发明专利技术公开了一种超临界水气化炉在线排渣装置及方法，包括冷渣室、渣锁斗以及储渣池；冷渣室的顶部与流化床反应器的底部出渣口相连通，冷渣室的底部与渣锁斗顶部相连通，储渣池位于渣锁斗的下部，冷渣室内部布置有小直径的冲渣管。利用本发明专利技术的排渣装置可以实现反应器中残渣的连续不间断排出，且可以防止排渣管路的堵塞；排渣装置运行过程中不会引起反应器内压力的波动，不会对反应器内流场以及温度场造成干扰。造成干扰。造成干扰。
【技术实现步骤摘要】
一种超临界水气化炉在线排渣装置及方法
[0001]本专利技术属于洁净能源转化及有机废弃物处理
，具体涉及一种超临界水气化炉在线排渣装置及方法。
技术介绍
[0002]超临界水气化由于其高效低成本的技术优势得到广泛关注。然而煤、生物质等原生含碳有机原料中不可避免的伴生着一些无机矿物质成分。在超临界水中，有机质气化后无机矿物质成分将会以固相残渣的形式析出。在连续式超临界水气化反应器中如何将气化后的固相残渣在线排出而不影响反应器的连续稳定运行一直是困扰超临界水气化技术的难题。
[0003]现有方法在实验室规模及小试规模的试验系统中表现出良好的排渣性能。然而压差驱动的排渣装置及方法会引起反应器中压力的轻微波动，这对于以产气为目标的气化工艺影响不大。然而，在超临界水气化技术产业化中往往不止产气这一单一目标，可能还会耦合发电等工艺。
[0004]因此在产业化级别的超临界水气化工艺中需要确保整个系统在运行中保持压力稳定。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种超临界水气化炉在线排渣装置及方法，用于解决现有超临界水气化炉在线排渣系统运行过程中气化炉内压力波动的技术问题。
[0006]本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种超临界水气化炉在线排渣装置，包括冷渣室，冷渣室的顶部与流化床反应器的反应器排渣口连接，冷渣室内设置有冲渣管，冲渣管的外径远小于反应器排渣口的内径；冷渣室的底部连接渣锁斗的顶部，渣锁斗的底部设置有储渣池。
[0008]具体的，冷渣室、渣锁斗以及储渣池在垂直方向上从上到下依次排列，冷渣室、渣锁斗以及储渣池位于同一条竖直的轴线上，或竖直错落排列。
[0009]具体的，冷渣室和渣锁斗之间的连通段内依次设置有冷渣室出口阀和渣锁斗入口阀。
[0010]进一步的，冷渣室出口阀和渣锁斗入口阀之间的连通段上设置有充压水入口，充压水入口经充压阀门连接充压水泵。
[0011]具体的，渣锁斗的上部设置有泄压口，并装有泄压阀门，渣锁斗的底部设置有卸渣阀。
[0012]具体的，冷渣室的顶部装有第一压力监测器和第一温度监测器；冷渣室的底部装有第二压力监测器和第二温度监测器；渣锁斗的顶部装有第三压力监测器，渣锁斗的底部装有第四压力监测器。
[0013]具体的，冲渣管经单向阀连接高压水泵。
[0014]具体的，冷渣室为夹套式冷却器，通过冷渣室连接有冷却水系统。
[0015]进一步的，冷却水系统包括冷却水泵，冷却水泵依次连接冷却水阀门、冷却水夹套、凉水塔和储渣池。
[0016]本专利技术的另一技术方案是，一种超临界水气化炉在线排渣方法，包括以下步骤：
[0017]S1、将渣锁斗充压至与冷渣室内的压力相同；
[0018]S2、调整冲渣管的流量，使固相残渣流经冷渣室被冷却至常温后流入渣锁斗内；
[0019]S3、当渣锁斗内累积残渣后，将渣锁斗内的压力泄至常压；之后排出渣锁斗内的固相残渣；
[0020]S4、冲洗渣锁斗以及相应管路，然后向渣锁斗内充水注压，待压力与冷渣室内压力相等后关闭，开始新一轮的排渣。
[0021]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0022]一种超临界水气化炉在线排渣装置，实现超临界水气化炉内固相残渣的在线连续不间断排出以及及时冷却，且不会对气化炉内的运行参数造成不利影响；整个装置运行稳定，防堵塞能力强，废水零排放，运行成本低；适合产业化推广应用。
[0023]进一步的，实现固相残渣靠自身重力顺利排出。
[0024]进一步的，实现冷渣室与渣锁斗的完全隔离，确保渣锁斗在泄压清渣时不影响气化炉内渣的连续稳定排出。
[0025]进一步的，实现渣锁斗充压启动以及对渣锁斗和连通段的冲洗。
[0026]进一步的，实现渣锁斗的顺利泄压清渣。
[0027]进一步的，实现对在线排渣装置运行状态的实时监测，及时掌握装置的运行状态，确保装置安全稳定运行。
[0028]进一步的，防止冲渣管内水的倒流，确保装置安全稳定运行。
[0029]进一步的，冷却水系统的运行压力不受冷渣室内压力的影响，冷却水系统运行更安全可靠。
[0030]进一步的，渣锁斗排出的渣水混合物以及流出凉水塔的冷却水均排入储渣池，储渣池可以实现固相残渣和水的分离，分离后的水用于冷却水系统循环使用，整个在线排渣装置可实现废水零排放。
[0031]一种超临界水气化炉在线排渣方法，将渣锁斗充压至与冷渣室内的压力相同；调整冲渣管的流量，使固相残渣流经冷渣室被冷却至常温后流入渣锁斗内；当渣锁斗内累积残渣后，将渣锁斗内的压力泄至常压；之后排出渣锁斗内的固相残渣；冲洗渣锁斗以及相应管路，然后向渣锁斗内充水注压，待压力与冷渣室内压力相等后关闭，开始新一轮的排渣；能够实现气化炉内固相残渣的连续稳定不间断排出，且不会对气化炉内的运行工况带来不利影响。
[0032]综上所述，本专利技术能够实现固相残渣的连续稳定在线排出以及实时冷却，并具有良好的防堵塞能力。
[0033]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0034]图1为本专利技术结构示意图。
[0035]其中：1.冷渣室；2.渣锁斗；3.储渣池；4.冲渣管；5.高压水泵；6.单向阀；7.反应器排渣口；8.冷渣室出口阀；9.渣锁斗入口阀；10.充压水泵；11.充压阀门；12.泄压阀门；13.卸渣阀；14.第一压力监测器；15.第二压力监测器；16.第一温度监测器；17.第二温度监测器；18.第三压力监测器；19.第四压力监测器；20.凉水塔；21.冷却水阀门；22.冷却水泵；23.冷却水夹套。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0038]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超临界水气化炉在线排渣装置，其特征在于，包括冷渣室(1)，冷渣室(1)的顶部与流化床反应器的反应器排渣口(7)连接，冷渣室(1)内设置有冲渣管(4)，冲渣管(4)的外径远小于反应器排渣口(7)的内径；冷渣室(1)的底部连接渣锁斗(2)的顶部，渣锁斗(2)的底部设置有储渣池(3)。2.根据权利要求1所述的超临界水气化炉在线排渣装置，其特征在于，冷渣室(1)、渣锁斗(2)以及储渣池(3)在垂直方向上从上到下依次排列，冷渣室(1)、渣锁斗(2)以及储渣池(3)位于同一条竖直的轴线上，或竖直错落排列。3.根据权利要求1所述的超临界水气化炉在线排渣装置，其特征在于，冷渣室(1)和渣锁斗(2)之间的连通段内依次设置有冷渣室出口阀(8)和渣锁斗入口阀(9)。4.根据权利要求3所述的超临界水气化炉在线排渣装置，其特征在于，冷渣室出口阀(8)和渣锁斗入口阀(9)之间的连通段上设置有充压水入口，充压水入口经充压阀门(11)连接充压水泵(10)。5.根据权利要求1所述的超临界水气化炉在线排渣装置，其特征在于，渣锁斗(2)的上部设置有泄压口，并装有泄压阀门(12)，渣锁斗(2)的底部设置有卸渣阀(13)。6.根据权利要求1所述的超临界水气化炉在线排渣装置，其特征在于，冷渣室(...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭烈锦，程泽宁，金辉，陈渝楠，葛志伟，王羽，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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