具有熱防護(hù)的滴落沿的熔渣排流體的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有熱防護(hù)的滴落沿的熔渣排流體、即用于將熱的氣化原始?xì)夂鸵簯B(tài)熔渣從氣流床氣化器的氣化室轉(zhuǎn)移到用于直接進(jìn)行冷卻的急冷室中的熔渣排流體，其中為了所述液態(tài)熔渣的滴落構(gòu)造了熱防護(hù)的滴落沿。所述滴落沿防止了液態(tài)熔渣因?yàn)榛亓鞯?、水蒸汽飽和的冷氣和噴注的急冷水而在進(jìn)入到急冷室之前就硬化并導(dǎo)致堵塞。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有熱防護(hù)的滴落沿的熔渣排流體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在對(duì)含灰的液體燃料或者塵狀的固體燃料進(jìn)行部分氧化時(shí)優(yōu)選在增壓的情況下將液態(tài)的熔渣和熱的氣化氣從氣化室轉(zhuǎn)移到氣流床氣化反應(yīng)器的急冷室中的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明不僅適合于氣化室由冷卻罩包圍的反應(yīng)器而且還適合于那些氣化室通過(guò)耐火的爐襯限定的反應(yīng)器，正如專(zhuān)利文獻(xiàn)DE4446803和EP0677567所示的那樣。
[0003]在此，根據(jù)在這項(xiàng)技術(shù)中引進(jìn)的不同的系統(tǒng)，原始?xì)夂腿廴诘娜墼珠_(kāi)地或者共同地從氣化設(shè)備的氣化室排出，正如在DE14718131中所示的那樣。在J.Carl, P.Fritz的“Noell-Konversat1nsverfahren (諾埃爾轉(zhuǎn)換法)”，EF 出版社，1996 年和 M.Schingnitz的 “Die Veredelung und Umwandlung von Kohle (煤的精煉與轉(zhuǎn)換)” DGMK, 2008 年 12 月的“GSP-Verfahren (GSP法)”這一章中能夠找到對(duì)整個(gè)技術(shù)的詳細(xì)描述。從氣化室中不受干擾地排出氣化原始?xì)夂鸵簯B(tài)熔渣不僅是連續(xù)不斷地進(jìn)行氣化運(yùn)行的前提而且還決定了顆粒狀的熔渣、細(xì)熔渣和細(xì)塵的產(chǎn)量，其中后者需要耗費(fèi)很多的時(shí)間和精力進(jìn)行清潔。
[0004]文獻(xiàn)DD299893示出了一種用于將熱的氣化原始?xì)夂鸵簯B(tài)熔渣從氣流床氣化器的氣化室排出到隨后的、用于冷卻氣體和用于?；墼募崩湓O(shè)備中的裝置。該裝置由水冷管的罩構(gòu)成，所述水冷管的下端部由潛管包圍，所述潛管在內(nèi)側(cè)上通過(guò)水膜被保護(hù)不受熱的介質(zhì)損害。所述潛管通入用于冷卻熱的原始?xì)夂腿墼约捌淞；乃?。通過(guò)潛管中的熔渣沉積物造成的干擾顯示為不利的，這些熔渣沉積物不允許均質(zhì)的水膜進(jìn)入。通過(guò)噴注輸送的水已經(jīng)防止了熔渣在滴落體的下沿邊上不斷地滴落，由此能夠形成阻隔。
[0005]文獻(xiàn)DD288614示出了一種裝置，其中熔渣排流體將氣流床氣化器的氣化室與露天急冷設(shè)備(Freiraumquenchung)連接起來(lái)。該露天急冷設(shè)備沒(méi)有將急冷水或者說(shuō)冷卻水通過(guò)單級(jí)或多級(jí)的噴嘴環(huán)噴入的配件。這里也存在以下危險(xiǎn)，即排流體的下沿邊被噴水濕潤(rùn)，這同樣也導(dǎo)致形成凝固的熔渣沉積物。即使在選擇耐高溫的材料的情況下，具有未經(jīng)冷卻的熱防護(hù)系統(tǒng)的變化方案由于溫度很高也只顯示出不充足的穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)一種裝置，其允許熱的氣化原始?xì)夂鸵簯B(tài)熔渣從氣流床氣化器的氣化室可靠地轉(zhuǎn)移到隨后的、用于通過(guò)噴入水分直接冷卻熱介質(zhì)的急冷室中。在此能夠出現(xiàn)高達(dá)1900°C的溫度和高達(dá)1MPa的壓力。
[0007]該任務(wù)通過(guò)具有第一項(xiàng)權(quán)利要求所述特征的裝置得以解決，其中從屬權(quán)利要求指明了用于解決所提出的任務(wù)的有利的實(shí)施方式。
[0008]通過(guò)在熔渣排泄體內(nèi)布置熱防護(hù)的滴落沿來(lái)防止，來(lái)自噴入噴嘴的急冷水即使在均勻霧化的干擾下仍到達(dá)滴落沿并且因此可能導(dǎo)致熔渣沉積，所述熔渣沉積會(huì)妨礙熔渣均勻地排出。也就是防止了液態(tài)熔渣因?yàn)槟媪鞯?、水蒸汽飽和的冷氣和噴注的急冷水而在進(jìn)入到急冷室中之前就硬化并導(dǎo)致堵塞。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]下面借助兩個(gè)實(shí)施例參照三個(gè)附圖在為了理解而必要的范圍內(nèi)闡述本發(fā)明。圖中:
[0010]圖1示出了具有冷卻罩和熔渣排流體的氣化反應(yīng)器的原理圖，
[0011]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的熔渣排流體的第一種變化方案，并且
[0012]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的熔渣排流體的第二種變化方案。
[0013]附圖標(biāo)記列表:
[0014]I水穿流的冷卻罩
[0015]2熔渣排流體
[0016]2a熔渣排流體的下部分
[0017]3急冷室
[0018]4急冷噴嘴
[0019]5向熔洛排流體輸送水的輸水系統(tǒng)
[0020]6從熔渣排流體排出水的排水系統(tǒng)
[0021]7熔渣滴落沿
[0022]8滴落的熔渣
[0023]9氣化室
[0024]10導(dǎo)熱的搪?tīng)t料
[0025]11熔渣膜
[0026]12熔渣滴落沿的構(gòu)造
[0027]13冷卻管
[0028]14冷卻管直徑
[0029]15熔渣排流體的擴(kuò)大部的小直徑
[0030]16熔渣排流體的擴(kuò)大部的大直徑。
[0031 ]在這些圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。

【具體實(shí)施方式】
[0032]實(shí)施例1:
[0033]該實(shí)施例參照?qǐng)D1和圖2示出。按照?qǐng)D1所示的總功率為500MW的、其氣化室由水穿流的冷卻罩I包圍的氣流床氣化器以80Mg/h的速度按照流動(dòng)輸送的原則利用二氧化碳為載體氣體輸送灰燼含量為8Ma%的燃料并且連同45000m31.N./h的氧氣在溫度為1650°C并且壓力為4.5MPa的情況下轉(zhuǎn)換為原始合成氣。量為11500m31.N./h的原始合成氣和5.9Mg/h的、由煤灰形成的熔渣量以所提到的1650°C的氣化溫度經(jīng)過(guò)熔渣排流體2流入到急冷室3中并且通過(guò)由急冷噴嘴4噴入水冷卻到大約220°C。原始?xì)庠诖怂羝柡?。被急冷的原始?xì)夂土；娜墼珠_(kāi)地從急冷室3中被排出(在此未示出)。熔渣排流體具有輸水系統(tǒng)5和排水系統(tǒng)6，其中如此設(shè)置溫度和壓力，使得不會(huì)出現(xiàn)沸騰狀態(tài)。熔渣排流體2內(nèi)的水壓也選擇得高于急冷室3內(nèi)的水壓，從而防止在熔渣排流體中發(fā)生泄漏時(shí)有熱的氣化氣滲入。
[0034]所述熔渣排流體基本上是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的、管狀的形成物，該形成物利用其上部分2連接到氣化室9上并且其下部分2a伸入到急冷室3內(nèi)。熔渣排流體由盤(pán)繞成管罩(Rohrschirm)的冷卻管13構(gòu)成。熔洛排流體的上沿邊向外且向下彎曲。冷卻介質(zhì)，特別是冷卻水能夠在熔渣排流體上部分中被輸送給冷卻管并且在熔渣排流體下部分中被排出。用于輸送和排出冷卻液的套管布置在急冷室3內(nèi)。熔渣排流體向下具有其直徑跳躍式的增大部，其中在小直徑處形成滴落沿7，所述滴落沿通過(guò)熔渣排流體的下部分2a受到熱防護(hù)。能夠如此選擇幾何形狀，從而通過(guò)熔渣排流體的下部分2a防止從噴嘴4的尖端到滴落沿7的整個(gè)周邊的直接路徑。能夠如此選擇幾何形狀，從而通過(guò)熔渣排流體的下部分2a防止從噴嘴4的尖端到滴落沿7的面向所述噴嘴的環(huán)段的直接路徑。構(gòu)造成管罩的熔渣排流體的冷卻管用銷(xiāo)釘固定在滴落沿7上方并且涂有導(dǎo)熱的搪?tīng)t料(Stampfmasse)10、例如SiC。在熔渣滴落沿7的下方同樣能夠涂上相同的搪?tīng)t料。從氣化室9中流出的熔渣經(jīng)由導(dǎo)熱的搪?tīng)t料10通常以熔渣膜11的形式流出。在熔渣滴落沿7上，流出的熔渣分裂成單個(gè)滴狀物并且為了冷卻穿過(guò)急冷室3掉入水池中并且被排出(在此未示出)。熔渣排流體的冷卻管具有25到75mm的直徑，所述導(dǎo)熱的搪?tīng)t料10以8到25mm之間的厚度被涂覆。為了確保熔渣能夠可靠地滴落，熔渣滴落沿與熔渣排流體的下部分2a隔開(kāi)至少一個(gè)冷卻管直徑。熔渣排流體的下部分2a的長(zhǎng)度為至少三個(gè)冷卻管直徑，下部分2a的直徑比上部分2的直徑大出至少四個(gè)冷卻管直徑。滴落沿7通過(guò)以下方式構(gòu)成，即在熔渣排流體的上部分2和下部分2a之間如此選擇構(gòu)造方式12，從而使得冷卻管13的中心點(diǎn)構(gòu)成三角形頂點(diǎn)朝下的等腰三角形。
[0035]實(shí)施例2:
[0036]該實(shí)施例參照?qǐng)D1和圖3示出。在與實(shí)施例1中相同的條件下使用根據(jù)變化方案2的熔渣排流體2，正如在圖3中所示的那樣。在熔渣排流體的上下部分2與2a之間水平地布置著冷卻管13的圈(Windung)。滴落沿7由所涂覆的導(dǎo)熱的搪?tīng)t料10和固化的熔渣構(gòu)成。
[0037]本發(fā)明還通過(guò)用于將熱的氣化原始?xì)夂陀扇剂匣倚纬傻囊簯B(tài)熔渣從氣流床氣化器的氣化室(9)轉(zhuǎn)移到用于通過(guò)噴入水直接進(jìn)行冷卻的急冷室(3)中的裝置給定，其中能夠存在高達(dá)1900°C的、氣化原始?xì)夂腿墼臏囟纫约案哌_(dá)1MPa的壓力，其中被稱(chēng)為熔渣排流體的裝置其直徑得以擴(kuò)大、特別是突然擴(kuò)大，并且在該擴(kuò)大部處構(gòu)造熱防護(hù)的滴落沿。
[0038]所述熔渣滴落沿能夠布置在水平地或者錯(cuò)開(kāi)地設(shè)計(jì)的冷卻管上。
【權(quán)利要求】
1.用于將熱的氣化原始?xì)夂陀扇剂匣倚纬傻囊簯B(tài)熔渣從氣流床氣化器的氣化室(9)轉(zhuǎn)移到用于通過(guò)借助多個(gè)噴嘴(4)噴入水直接進(jìn)行冷卻的急冷室(3)中的裝置，其中存在高達(dá)1900°C的、氣化原始?xì)夂腿墼臏囟群透哌_(dá)1MPa的壓力，其中 -基本上管狀的形成物構(gòu)成熔渣排流體(2、2a)， -所述熔渣排流體構(gòu)造有盤(pán)繞的冷卻管(13)，所述冷卻管由冷卻介質(zhì)穿流， -所述熔渣排流體在其上部分(2)和其下部分(2a)之間向下具有其直徑跳躍式的擴(kuò)大部， -在所述擴(kuò)大部的小直徑(15)處形成基本上環(huán)形的滴落沿(7)， -如此構(gòu)造所述熔渣排流體的下部分(2a)，從而避免從所述噴嘴到所述滴落沿的面向所述噴嘴的環(huán)段的直接路徑。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，如此構(gòu)造所述熔渣排流體的下部分(2a)，從而避免從所述噴嘴到所述滴落沿的面向所述噴嘴的半環(huán)的直接路徑。
3.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，如此構(gòu)造所述熔渣排流體的下部分(2a)，從而避免從所述噴嘴到所述滴落沿的整個(gè)環(huán)的直接路徑。
4.按照權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述盤(pán)繞的冷卻管被氣密地焊接成管罩。
5.按照權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述冷卻管直徑(14)在25mm到75mm之間。
6.按照權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述下部分(2a)相對(duì)于所述上部分(2 )在直徑(16 )上擴(kuò)大了至少兩個(gè)冷卻管直徑(14 )。
7.按照權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述熔渣排流體的在直徑(16)上擴(kuò)大的下部分(2a)具有至少三個(gè)冷卻管直徑(14)的長(zhǎng)度。
8.按照權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，如此構(gòu)造所述滴落沿，從而使得至少一圈所述冷卻管在所述滴落沿(7)和所述下部分(2a)之間向上錯(cuò)開(kāi)地布置。
9.按照權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，如此構(gòu)造滴落沿，從而使得所述冷卻管(13)的中心點(diǎn)構(gòu)成三角形頂點(diǎn)朝下的三角形。
10.按照權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述熔渣排流體的上部分(2)在其內(nèi)側(cè)上設(shè)有搪?tīng)t料。
11.按照權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，如此構(gòu)造所述滴落沿(7)，從而使得所述搪?tīng)t料構(gòu)成所述滴落沿，其中至少一圈所述冷卻管在滴落沿和下部分(2a)之間相對(duì)于所述滴落沿向上錯(cuò)開(kāi)地布置。
12.按照權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述冷卻介質(zhì)在冷卻管內(nèi)的內(nèi)壓比在氣流床氣化器的氣化室(9)內(nèi)的壓力更高。
13.按照權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述冷卻管具有避免所述冷卻介質(zhì)蒸發(fā)的溫度和壓力。
【文檔編號(hào)】C10J3/08GK204211695SQ201420277527
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月28日
【發(fā)明者】N.菲舍爾, H.霍佩, T.尤斯特, M.興尼茨 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司