煤气化装置的制作方法

1.本公开涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种煤气化装置。


背景技术：

2.煤气化是煤炭高效清洁利用的重要途径之一，是煤化工发展的龙头，也是保证国家能源安全的一条重要途径。煤炭在煤气化装置内进行气化反应后会产生大量的灰渣，灰渣通常通过机械阀排出。通常，机械阀具体包括阀本体、阀本体上具有进口和出口，阀本体内具有阀腔，阀腔内设置有阀芯，阀芯可在阀腔内移动从而使得出口与进口连通或者切断。
3.然而，阀芯在移动过程中，阀芯与阀腔之间容易渗入灰渣颗粒，影响阀芯顺畅移动，进而导致机械阀堵塞或者卡顿，影响煤气化装置的排渣效果。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种煤气化装置。
5.本公开提供了一种煤气化装置，包括排渣管、气化炉以及激冷室；
6.所述排渣管包括第一管段和第二管段，所述第一管段的一端具有可供渣料进入的进口，所述进口用于与气化炉的排渣口连通，所述第一管段的另一端与所述第二管段的一端连通，所述第二管段的另一端具有用于与激冷室连通的出口；
7.所述第二管段相对于所述第一管段弯折设置，且所述第一管段和所述第二管段中的至少一者上设置有可供气流进入的充气口，以使进入至所述排渣管内的渣料在所述气流的作用下经所述出口排出。
8.根据本公开的一种实施例，所述第二管段的中轴线与所述第一管段的中轴线之间的夹角范围75
°‑
105
°
。
9.根据本公开的一种实施例，所述第一管段为沿竖直方向延伸的竖直管，所述第二管段为与所述第一管段垂直的水平管。
10.根据本公开的一种实施例，所述充气口设置在所述第一管段上，且所述充气口与所述第二管段的中轴线之间的高度距离范围为2d-4d，其中，d为所述第二管段的直径。
11.根据本公开的一种实施例，所述充气口为至少两个，至少两个所述充气口沿所述第一管段的轴向间隔设置。
12.根据本公开的一种实施例，所述第二管段位于所述激冷室内，且所述第二管段的远离所述出口的一侧侧壁上设置有充气管，所述激冷室上与所述充气管对应的位置设置有可供所述充气管穿出的避让孔。
13.根据本公开的一种实施例，所述气化炉内具有用于堆积反应煤料的密相区以及位于所述密相区上方的稀相区；
14.所述激冷室的外壁上与所述出口对应的位置设置有排气口，所述气化炉的与所述稀相区对应的外壁上设置有进气口，所述气化炉的顶部具有与所述进气口连通的出气口，
以使进入至所述激冷室内的渣料与所述激冷室内的冷却水混合产生的蒸汽混合物依次经所述排气口、所述进气口进入至所述气化炉内后经所述出气口排出。
15.根据本公开的一种实施例，所述激冷室内设置有过滤板，所述过滤板位于所述出口与所述排气口之间，所述过滤板上设置有过滤孔，以对所述蒸汽混合物中的渣料和蒸汽进行分离，并使得所述蒸汽穿过所述过滤孔后经所述排气口排出。
16.根据本公开的一种实施例，沿所述第二管段的一端至所述第二管段的另一端的方向，所述过滤板向下倾斜设置。
17.根据本公开的一种实施例，所述过滤板与水平方向之间的夹角范围为0
°‑
30
°
。
18.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
19.本公开提供一种煤气化装置，该煤气化装置包括排渣管、气化炉以及激冷室；排渣管包括第一管段和第二管段，第一管段的一端具有可供渣料进入的进口，进口用于与气化炉的排渣口连通，第一管段的另一端与第二管段的一端连通，第二管段的另一端具有用于与激冷室连通的出口；第二管段相对于第一管段弯折设置，且第一管段和第二管段中的至少一者上设置有可供气流进入的充气口，以使进入至排渣管内的渣料在气流的作用下经出口排出。也就是说，本公开的煤气化装置，通过设置排渣管包括第一管段和第二管段，且第二管段相对于第一管段弯折设置，使得第一管段和第二管段的连接处形成弯折拐角，进而可以在需要通过排渣管向激冷室内排渣时，通过充气口向排渣管内输气，从而使得进入排渣管内的渣料在气体的气流作用下朝向出口移动进而排出，以此实现可靠排渣，提高排渣效果，且不会发生渣料堵塞排渣管的情况；而不需要进行排渣时，由于第一管段和第二管段的连接处形成弯折拐角，使得经进口进入至第一管段内的渣料会在该弯折拐角处发生一定程度的堆积，进而在一定程度上避免渣料朝向出口移动进而排出，此时排渣管处于不排渣的自锁状态。因此，本公开的煤气化装置可以确保渣料的顺畅排出，且整个煤气化装置不会发生堵塞，以提升煤气化装置的排渣效果。
附图说明
20.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
21.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本公开实施例所述煤气化装置的结构示意图；
23.图2为本公开实施例所述煤气化装置的过滤板的结构示意图。
24.其中，1、排渣管；11、第一管段；111、进口；112、充气口；12、第二管段；121、出口；13、弯折拐角；2、气化炉；21、密相区；22、稀相区；23、进气口；24、出气口；3、激冷室；31、避让孔；32、排气口；4、充气管；5、过滤板；51、过滤孔；6、中心射流管；7、压力平衡管线。
具体实施方式
25.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可
以相互组合。
26.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.参照图1和图2所示，本实施例提供一种煤气化装置，包括排渣管1、气化炉2以及激冷室3。
28.其中，排渣管1包括第一管段11和第二管段12，第一管段11的一端具有可供渣料进入的进口111，进口111用于与气化炉2的排渣口连通，第一管段11的另一端与第二管段12的一端连通，第二管段12的另一端具有用于与激冷室3连通的出口121。
29.第二管段12相对于第一管段11弯折设置，且第一管段11和第二管段12中的至少一者上设置有可供气流进入的充气口112，以使进入至排渣管1内的渣料在气流的作用下经出口121排出。
30.具体实现时，可以设定气化炉2位于激冷室3的上方，排渣口设置在气化炉2的底部，此时可以设定第一管段11的上端具有与气化炉2的排渣口连通的进口111，第一管段11的下端与第二管段12的一端连通，第二管段12的另一端具有与激冷室3连通的出口121，从而使得气化炉2内的渣料依次经排渣口、进口111和出口121排入至激冷室3内进行冷却。
31.示例性的，第一管段11和第二管段12可以一体成型，以节省制作工序。或者，第一管段11和第二管段12可以独立成型后粘接在一起。此外，第一管段11和第二管段12的内径可以设置为一致或者也可以为第一管段11的内径大于第二管段12的内径或者第一管段11的内径小于第二管段12的内径。
32.具体实现时，第二管段12相对于第一管段11弯折设置时，此时第一管段11和第二管段12的连接处或者过渡处会形成弯折拐角13，从而使得排渣管1自身具有自锁功能，此处的自锁功能可以理解为由于第一管段11和第二管段12的连接处具有弯折拐角13，此时经进口111进入至第一管段11内的渣料会逐渐堆积在弯折拐角13处而无法继续向第二管段12移动，此时整个排渣管1可以认为处于不能排渣的状态，该状态即为排渣管1的自锁功能。而当需要进行排渣时，此时通过充气口112向排渣管1内充气，此时进入至第一管段11内的渣料以及堆积在弯折拐角13处的渣料等均在气体的气流作用下朝向出口121移动，此时排渣管1即可解除自锁状态实现排渣，且相比于相关技术中采用机械阀进行排渣会导致堵塞卡顿的方式而言，本实施例中的排渣管1本质上为始终连通气化炉2和激冷室3的管道结构，且具有自锁功能和充气后进行排渣的功能，因此既使得排渣管1本身具有可靠的排渣功能且不会发生堵塞等影响煤气化装置的排渣效果。
33.需要说明的是，可以在充气口112处设置控制充气口112开启或者关闭的控制阀，当需要进行排渣时，可以控制充气口112开启从而向可以通过充气口112向排渣管1内充气；当不需要进行排渣时，此时可以控制充气口112关闭，此时则不再通过充气口112向排渣管1内充气，以确保渣料可以堆积在弯折拐角处13处，进而使得排渣管1可以处于不能排渣的状态，以实现自锁功能。
34.综上，本实施例提供的煤气化装置，通过设置排渣管1包括第一管段11和第二管段12，且第二管段12相对于第一管段11弯折设置，使得第一管段11和第二管段12的连接处形成弯折拐角13，进而可以在需要通过排渣管1向激冷室3内排渣时，通过充气口112向排渣管
1内输气，从而使得进入排渣管1内的渣料在气体的气流作用下朝向出口121移动进而排出，以此实现可靠排渣，提高排渣效果，且不会发生渣料堵塞排渣管1的情况；而不需要进行排渣时，由于第一管段11和第二管段12的连接处形成弯折拐角13，使得经进口111进入至第一管段11内的渣料会在该弯折拐角13处发生一定程度的堆积，进而在一定程度上避免渣料朝向出口121移动进而排出，此时排渣管1处于不排渣的自锁状态。因此，本实施例提供的煤气化装置可以确保渣料的顺畅排出，且整个煤气化装置不会发生堵塞，以提升排渣效果。
35.参照图1所示，在一些实施例中，第二管段12的中轴线与第一管段11的中轴线之间的夹角范围75
°‑
105
°
。
36.具体实现时，通过设置第二管段12相对于第一管段11弯折设置可以使得排渣管1具有自锁功能，以控制排渣管1是否进行排渣。具体的，第二管段12相对于第一管段11弯折设置时，可以合理设置第二管段12的中轴线与第一管段11的中轴线的夹角范围，从而确保排渣管1在需要进行排渣时可以可靠进行排渣，而不需要排渣时可以具有很好的自锁功能。
37.示例性的，第二管段12的中轴线与第一管段11的中轴线的夹角可以为75
°
，或者可以为90
°
或者可以为105
°
。
38.参照图1所示，在一些实施例中，第一管段11为沿竖直方向延伸的竖直管，第二管段12与第一管段11垂直设置。
39.参照图1所示，当设置气化炉2位于激冷室3的上方时，此时为了便于使得气化炉2内的渣料经进口111排入至第一管段11内，可以设置第一管段11为沿竖直方向延伸的竖直管，此时第二管段12可以与第二管段12垂直设置，即第二管段12的中轴线与第一管段11的中轴线的夹角为90
°
，此时第一管段11为竖直管，第二管段12为水平管，使得整个排渣管1呈l形结构。
40.参照图1所示，在一些实施例中，充气口112设置在第一管段11上，且充气口112与第二管段12的中轴线之间的高度距离范围为2d-4d，其中，d为第二管段12的直径。
41.通过合理设置充气口112与第二管段12的中轴线之间的高度距离范围，使得充气口112距离第一管段11和第二管段12的连接处的弯折拐角13的距离较为适宜，从而既可以使得经充气口112进入的气流可以更为有效地对排渣管1内的渣料进行吹动，使得渣料可以经出口121排出，且可以避免经充气口112进入的气流回流至气化炉2内对气化炉2内的气压造成影响。
42.示例性的，充气口112与第二管段12的中轴线之间的高度距离可以为第二管段12的直径的二倍，或者可以为第二管段12的直径的三倍，或者可以为第二管段12的直径的四倍。
43.参照图1所示，在一些实施例中，充气口112为至少两个，至少两个充气口112沿第一管段11的轴向间隔设置。
44.也就是说，可以通过至少两个充气口112向排渣管1内输入气流，使得排渣管1内的渣料可以在充足的气流的作用下顺畅经出口121排出。
45.另外，设置至少两个充气口112沿第一管段11的轴向间隔设置，使得沿着第一管段11的轴向进行流动的渣料可以在轴向不同位置处的充气口112输入的气流的共同作用下向出口121移动，从而可以进一步提升渣料的流动顺畅性，提高排渣效果。
46.示例性的，充气口112可以设置为两个，或者也可以设置为三个，四个或者四个以
上。
47.示例性的，在其他实现方式中，也可以设置至少两个充气口112沿第一管段11的周向间隔设置，从而可以通过至少两个充气口112向排渣管1内输入气流，使得排渣管1内的渣料可以在充足的气流的作用下顺畅经出口121排出。
48.参照图1所示，在一些实施例中，第二管段12位于激冷室3内，且第二管段12的远离出口121的一侧侧壁上设置有充气管4，激冷室3上与充气管4对应的位置设置有可供充气管4穿出的避让孔31。
49.也就是说，由于第二管段12相对于第一管段11弯折设置形成弯折拐角13，为了避免在需要排渣时渣料堆积在该弯折拐角13处发生堵塞，可以在第二管段12上设置充气管4，通过充气管4向第二管段12内输气，可以使得渣料在充气口112输入的气流以及充气管4输入的气流的双重作用下朝向出口121移动，以避免渣料堆积堵塞且可以有效提升排渣效率。
50.此外，气化炉2的底部可以设置中心射流管6，以通过中心射流管6向气化炉2内通入气化剂或者其他所需的气体介质等。
51.具体的，激冷室3内的反应过程为：激冷室3内存储有冷却水，使得高温的渣料经排渣管1的出口121排至激冷室3内后可以与冷却水接触进行冷却并形成大量的水蒸气，由于排渣管1连通气化炉2和激冷室3，因此水蒸气会经过排渣管1回流至气化炉2内实现温度回收等实现热量再利用。
52.具体的，水蒸气再由排渣管1回流至气化炉2的过程中，由于排渣管1内大量堆积有气化炉2内反应产生的需要排至激冷室3内的渣料，从而使得排渣管1内堆积的渣料可以对水蒸气进行一定的缓速或者降速作用，进而使得水蒸气可以穿过排渣管1内的渣料进而缓慢回流至气化炉2内，以此确保气化炉2内的气压稳定而不会发生瞬时较大波动，即不会导致气化炉2内的压力突增而影响气化炉2的正常运行。
53.参照图1所示，在一些实施例中，气化炉2内具有用于堆积反应煤料的密相区21以及位于密相区21上方的稀相区22。
54.激冷室3的外壁上与出口121对应的位置设置有排气口32，气化炉2的与稀相区22对应的外壁上设置有进气口23，气化炉2的顶部具有与进气口23连通的出气口24，以使进入至激冷室3内的渣料与激冷室3内的冷却水混合产生的蒸汽混合物依次经排气口32、进气口23进入至气化炉2内后经出气口24排出。
55.具体实现时，气化炉2内堆积有用于进行煤气化反应的反应煤料，因此设定堆积有反应煤料的部分为密相区21，而未堆积的部分为稀相区22，即稀相区22主要填充有气体。在激冷室3的与稀相区22对应的外壁上设置排气口32，从而可以使得进入至激冷室3内的渣料与激冷室3内的冷却水接触形成的蒸汽混合物可以经排气口32进入至气化炉2内的稀相区22后从出气口24排出，可以在一定程度上保持气化炉2和激冷室3的压力平衡，且可以防止激冷室3的压力过高。
56.具体实现时，可以设置排气口32与进气口23之间通过压力平衡管线7连接。
57.参照图1和图2所示，在一些实施例中，激冷室3内设置有过滤板5，过滤板5位于出口121与排气口32之间，过滤板5上设置有过滤孔51，以对蒸汽混合物中的渣料和蒸汽进行分离，并使得蒸汽穿过过滤孔51后经排气口32排出。
58.具体实现时，为了避免蒸汽混合物中的渣料被蒸汽携带后经排气口32排出影响渣
料回收或者进入气化炉2内排出造成污染，可以在出口121和排气口32之间设置具有过滤孔51的过滤板5，使得蒸汽混合物中的渣料可以被过滤孔51阻挡住进而回落在激冷室3内，而蒸汽混合物中的蒸汽可以经过过滤孔51后经排气口32排出。
59.示例性的，参照图2所示，过滤孔51设置为多个，多个过滤孔51在过滤板5上呈阵列分布。
60.示例性的，过滤孔51的内径可以为1mm，使得过滤孔51可以过滤掉灰渣且可以运行蒸汽通过。
61.参照图1和图2所示，在一些实施例中，沿第二管段12的一端至第二管段12的另一端的方向，过滤板5向下倾斜设置；过滤板5与水平方向之间的夹角范围为0
°‑
30
°
。
62.具体实现时，参照图1所示的图纸方向，设定第一管段11为竖直管，第二管段12为水平管时，此时第二管段12的左端与第一管段11的底端连接，在由左至右的方向上，过滤板5向下倾斜设置，使得过滤板5可以更好地对蒸汽混合物中的渣料进行过滤并使得渣料冲击在倾斜的过滤板5上后发生掉落。
63.示例性的，过滤板5与水平方向之间的夹角α可以为0
°
，或者α可以为15
°
，或者α可以为30
°
。
64.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
65.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种煤气化装置，其特征在于，包括排渣管(1)、气化炉(2)以及激冷室(3)；所述排渣管(1)包括第一管段(11)和第二管段(12)，所述第一管段(11)的一端具有可供渣料进入的进口(111)，所述进口(111)用于与所述气化炉(2)的排渣口连通，所述第一管段(11)的另一端与所述第二管段(12)的一端连通，所述第二管段(12)的另一端具有用于与所述激冷室(3)连通的出口(121)；所述第二管段(12)相对于所述第一管段(11)弯折设置，且所述第一管段(11)和所述第二管段(12)中的至少一者上设置有可供气流进入的充气口(112)，以使进入至所述排渣管(1)内的渣料在所述气流的作用下经所述出口(121)排出。2.根据权利要求1所述的煤气化装置，其特征在于，所述第二管段(12)的中轴线与所述第一管段(11)的中轴线之间的夹角范围75
°‑
105
°
。3.根据权利要求2所述的煤气化装置，其特征在于，所述第一管段(11)为沿竖直方向延伸的竖直管，所述第二管段(12)与所述第一管段(11)垂直的水平管。4.根据权利要求3所述的煤气化装置，其特征在于，所述充气口(112)设置在所述第一管段(11)上，且所述充气口(112)与所述第二管段(12)的中轴线之间的高度距离范围为2d-4d，其中，d为所述第二管段(12)的直径。5.根据权利要求4所述的煤气化装置，其特征在于，所述充气口(112)为至少两个，至少两个所述充气口(112)沿所述第一管段(11)的轴向间隔设置。6.根据权利要求1至5任一项所述的煤气化装置，其特征在于，所述第二管段(12)位于所述激冷室(3)内，且所述第二管段(12)的远离所述出口(121)的一侧侧壁上设置有充气管(4)，所述激冷室(3)上与所述充气管(4)对应的位置设置有可供所述充气管(4)穿出的避让孔(31)。7.根据权利要求1至5任一项所述的煤气化装置，其特征在于，所述气化炉(2)内具有用于堆积反应煤料的密相区(21)以及位于所述密相区(21)上方的稀相区(22)；所述激冷室(3)的外壁上与所述出口(121)对应的位置设置有排气口(32)，所述气化炉(2)的与所述稀相区(22)对应的外壁上设置有进气口(23)，所述气化炉(2)的顶部具有与所述进气口(23)连通的出气口(24)，以使进入至所述激冷室(3)内的渣料与所述激冷室(3)内的冷却水混合产生的蒸汽混合物依次经所述排气口(32)、所述进气口(23)进入至所述气化炉(2)内后经所述出气口(24)排出。8.根据权利要求7所述的煤气化装置，其特征在于，所述激冷室(3)内设置有过滤板(5)，所述过滤板(5)位于所述出口(121)与所述排气口(32)之间，所述过滤板(5)上设置有过滤孔(51)，以对所述蒸汽混合物中的渣料和蒸汽进行分离，并使得所述蒸汽穿过所述过滤孔(51)后经所述排气口(32)排出。9.根据权利要求8所述的煤气化装置，其特征在于，沿所述第二管段(12)的一端至所述第二管段(12)的另一端的方向，所述过滤板(5)向下倾斜设置。10.根据权利要求9所述的煤气化装置，其特征在于，所述过滤板(5)与水平方向之间的夹角范围为0
°‑
30
°
。

技术总结
本公开涉及煤气化装置，该煤气化装置包括排渣管、气化炉以及激冷室；排渣管包括第一管段和第二管段，第一管段的一端具有可供渣料进入的进口，进口用于与气化炉的排渣口连通，第一管段的另一端与第二管段的一端连通，第二管段的另一端具有用于与激冷室连通的出口；第二管段相对于第一管段弯折设置，且第一管段和第二管段中的至少一者上设置有可供气流进入的充气口，以使进入至排渣管内的渣料在气流的作用下经出口排出，以此实现可靠排渣，提高排渣效果，且不会发生渣料堵塞排渣管的情况；不需要进行排渣时，渣料会在该弯折拐角处发生一定程度的堆积，进而在一定程度上避免渣料朝向出口移动进而排出，此时排渣管处于不排渣的自锁状态。状态。状态。


技术研发人员：李克忠 孙志强 马明水
受保护的技术使用者：新奥科技发展有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/9/16