一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)，包括焊接連接的下降管(1)、導(dǎo)流外環(huán)(4)及導(dǎo)流內(nèi)環(huán)(8)，導(dǎo)流內(nèi)環(huán)(8)內(nèi)設(shè)有蝸殼導(dǎo)流室(6)，在導(dǎo)流內(nèi)環(huán)(8)的底部設(shè)置激冷水進(jìn)口(10)，下降管(1)與導(dǎo)流外環(huán)(4)形成激冷水出口(3)，蝸殼導(dǎo)流室(6)與激冷水出口(3)通過環(huán)間導(dǎo)流孔(5)相連，激冷水通過激冷水進(jìn)口(10)進(jìn)入蝸殼導(dǎo)流室(6)，經(jīng)蝸殼導(dǎo)流室(6)導(dǎo)流均勻地從激冷水出口(3)流出進(jìn)入下降管(1)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有效解決傳統(tǒng)液態(tài)排渣激冷環(huán)壁面侵蝕，下降管壁面結(jié)渣等問題，提出的蝸殼式流機(jī)構(gòu)對激冷水出流的均勻分布有很大的改進(jìn)作用。
【專利說明】
一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種氣化爐組件，尤其是涉及一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)，帶 有蝸殼式導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，尤其適合我國高灰(25~27%)、高灰熔點(diǎn)(FT>1400°C) "雙高"煤種的兩 段供氧干排渣加壓氣流床氣化爐中使用。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤炭氣化技術(shù)是大規(guī)模加壓氣流床煤氣化技術(shù)是我國潔凈煤技術(shù)的重要組成部 分，是高效、潔凈利用煤炭的主要途徑之一。氣化爐是大規(guī)模加壓氣流床煤氣化技術(shù)的關(guān)鍵 設(shè)備，而激冷環(huán)則是決定氣化爐運(yùn)行性能和壽命的核心部件。在氣化爐中使用的激冷環(huán)的 作用在于將激冷水均勻分布在下降管的內(nèi)表面上，并形成一層水薄膜與合成氣并流而下， 隔絕高溫合成氣與下降管直接接觸，保護(hù)下降管免受高溫而變形。
[0003] 現(xiàn)有加壓氣流床氣化技術(shù)大部分采用液態(tài)排渣方式，對入爐煤的灰熔融溫度有嚴(yán) 格的要求。液態(tài)排渣工藝要求參與反應(yīng)的煤具有的較高化學(xué)活性(用C02還原率表示），一般 要求煤灰熔融溫度FT低于1400°C以下，通常只有高活性的褐煤才能適用。而我國動(dòng)力用煤 具有高灰（平均灰含量達(dá)25~27%)、高灰熔點(diǎn)的"雙高"特點(diǎn)，無法滿足現(xiàn)有以Shell和 Texaco為代表的液態(tài)排渣型加壓氣流床氣化技術(shù)的排渣工藝要求。因此，有必要開發(fā)針對 我國高灰熔點(diǎn)煤的氣流床氣化氣化爐固態(tài)排渣激冷技術(shù)。
[0004] 因液態(tài)排渣工藝還會造成的激冷環(huán)壁面侵蝕，下降管壁面結(jié)渣等問題，液態(tài)排渣 激冷技術(shù)在運(yùn)行過程存在激冷水量下降，激冷環(huán)泄漏掛渣等失效狀況，對氣化爐系統(tǒng)的激 冷性能及使用壽命產(chǎn)生極大的影響。采用固態(tài)排渣技術(shù)能夠有效避免這樣一些問題，但國 內(nèi)外的在氣化爐中使用的激冷環(huán)工藝中，針對固態(tài)排渣技術(shù)的激冷環(huán)工藝的非常匱乏，需 要針對氣化爐固態(tài)排渣技術(shù)的激冷環(huán)裝置進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)。
[0005] 由于固態(tài)排渣過程會對激冷環(huán)和下降管產(chǎn)生物理沖擊，對下降管中水膜的穩(wěn)定性 的要求更高。而傳統(tǒng)的在氣化爐中使用的激冷環(huán)裝置的設(shè)計(jì)思路局大都限于等截面結(jié)構(gòu)， 只是對等截面結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行小幅的修改，并未從根本上把握住激冷水在導(dǎo)流機(jī)構(gòu)中因等截 面流場布置而產(chǎn)生的失效機(jī)理，使得激冷環(huán)出水在下降管成膜的效果不佳。而且等截面面 積流場不僅很難保證激冷水出口水流量均勻形成水膜對下降管進(jìn)行保護(hù)，對激冷環(huán)自身也 會因環(huán)內(nèi)流場的空化空蝕，沖刷腐蝕等現(xiàn)象造成失效，減少激冷環(huán)使用壽命。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種適合我國 高灰(25~27%)、高灰熔點(diǎn)(FT>1400°C)"雙高"煤種的兩段供氧干排渣加壓氣流床氣化爐 的激冷環(huán)。
[0007] 本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種在氣化爐中使用的激冷環(huán)，包括焊接連接的下降管、導(dǎo)流外環(huán)及導(dǎo)流內(nèi)環(huán)，
[0009] 所述的導(dǎo)流內(nèi)環(huán)內(nèi)設(shè)有蝸殼導(dǎo)流室，在導(dǎo)流內(nèi)環(huán)的底部設(shè)置激冷水進(jìn)口，導(dǎo)流內(nèi) 環(huán)外側(cè)設(shè)置安裝法蘭與氣化爐體固定，
[0010] 所述的下降管與導(dǎo)流外環(huán)形成激冷水出口，蝸殼導(dǎo)流室與激冷水出口通過環(huán)間導(dǎo) 流孔相連，
[0011] 激冷水通過激冷水進(jìn)口進(jìn)入蝸殼導(dǎo)流室，經(jīng)蝸殼導(dǎo)流室導(dǎo)流均勻地從激冷水出口 流出進(jìn)入下降管。
[0012] 所述的蝸殼導(dǎo)流室為內(nèi)徑由內(nèi)向外逐漸增大的螺旋狀蝸殼結(jié)構(gòu)，蝸殼的包角為 270。-360。。
[0013] 所述的下降管的內(nèi)壁焊有出口導(dǎo)流槽。
[0014] 所述的出口導(dǎo)流槽為鋸齒形結(jié)構(gòu)，與豎直方向上的偏角為20°-70°。
[0015] 所述的導(dǎo)流外環(huán)外壁焊有擋渣環(huán)。
[0016] 所述的擋渣環(huán)設(shè)有3-30排，每排可以設(shè)置20-50個(gè)，均勻布置在導(dǎo)流外環(huán)的側(cè)壁 上。
[0017] 所述的擋渣環(huán)內(nèi)置有耐火材料。
[0018] 所述的該環(huán)間導(dǎo)流孔與蝸殼導(dǎo)流室徑向之間的偏角為20°-70°。
[0019] 所述的激冷水進(jìn)口焊接連接在導(dǎo)流內(nèi)環(huán)的底部。
[0020] 所述的激冷水進(jìn)口處連接有進(jìn)口管道，該管道傾斜段與垂直方向的夾角為20°_ 70。。
[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0022] (1)由于在導(dǎo)流外環(huán)外壁布置有擋渣環(huán)槽，可有效防止從排渣口掉落的固態(tài)灰渣 對激冷環(huán)造成直接沖擊力，降低激冷環(huán)因壁面變形、龜裂產(chǎn)生失效的可能性。且擋渣環(huán)內(nèi)嵌 有耐火材料，可有效降低因激冷環(huán)內(nèi)外壁面溫差而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。擋渣環(huán)起到對高溫腐蝕 的緩沖作用，形成的緩沖帶可避免燃燒產(chǎn)生的硫化物與壁面直接接觸，還可以大大減小氣 化爐開路停車時(shí)附著在激冷環(huán)表面的硫化物與空氣和水產(chǎn)生的多硫酸腐蝕。
[0023] (2)采用的蝸殼式導(dǎo)流機(jī)構(gòu)，蝸殼的斷面逐漸減小，可以保證向激冷水出口均勻供 水。蝸殼式導(dǎo)流機(jī)構(gòu)能夠減少激冷環(huán)導(dǎo)流裝置因水量分布不均造成的負(fù)壓區(qū)面積，規(guī)避傳 統(tǒng)激冷環(huán)工藝中因斷面不變而產(chǎn)生的空化空蝕現(xiàn)象。蝸殼式導(dǎo)流結(jié)構(gòu)可以在環(huán)間導(dǎo)流孔前 形成一個(gè)必要的環(huán)量，避免激冷水直接沖擊激冷環(huán)壁面，減小因金屬表面與腐蝕流體之間 的沖刷腐蝕。
[0024] (3)激冷環(huán)采用單個(gè)入口設(shè)計(jì)方案，相較傳統(tǒng)的在氣化爐中使用的激冷環(huán)多個(gè)入 口的結(jié)構(gòu)而言，單個(gè)入口的設(shè)計(jì)不僅方便激冷水系統(tǒng)的布置，節(jié)約氣化爐空間，而且大大降 低了激冷環(huán)因入口處因局部堵塞和高速水流沖蝕而失效的概率，從而節(jié)約了安裝及檢修成 本，延長了激冷環(huán)的使用壽命。而單入口節(jié)約出的空間也為將來爐內(nèi)設(shè)備的添加和改造留 下余地。
[0025] (4)激冷水出口的鋸齒形出口導(dǎo)流槽設(shè)計(jì)對下降管水膜分布具有積極作用。傳統(tǒng) 激冷環(huán)失效的一個(gè)重大原因在于下降管水膜分布不均勻，從而導(dǎo)致下降管出現(xiàn)局部過熱的 情況，形成熱應(yīng)力導(dǎo)致下降管失效。而經(jīng)過出口導(dǎo)流槽形成的均勻水膜還可以有效地將爐 內(nèi)酸性氣體與下降管隔離，避免因酸性氣體與水分結(jié)合生成的酸對下降管造成腐蝕的激冷 環(huán)失效情況。
【附圖說明】
[0026] 圖1為加壓氣流床氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2為本實(shí)用新型的縱切剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖3為本實(shí)用新型的橫切俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4為本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0030] 圖5為激冷水進(jìn)口處的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖6為擋渣環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖7為出口導(dǎo)流槽的示意圖。
[0033]圖中，1-1氣化爐給煤入口，1-2氣化反應(yīng)室，1-3排渣口，1-4激冷環(huán)，1-5激冷室，1-6鎖渣罐，1下降管，2出口導(dǎo)流槽，3激冷水出口，4導(dǎo)流外環(huán)，5環(huán)間導(dǎo)流孔，6蝸殼導(dǎo)流室，7擋 渣環(huán)，8導(dǎo)流內(nèi)環(huán)，9安裝法蘭，10激冷水進(jìn)口，11進(jìn)口法蘭。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0035] 實(shí)施例1
[0036] 加壓氣流床氣化爐的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要部件包含原料進(jìn)口 1-1、反應(yīng)室1-2、排 渣口 1-3、激冷環(huán)1-4、激冷水室1-5、排渣口 1-6等。針對我國煤具有高灰(平均灰含量達(dá)25~ 27%)、高灰熔點(diǎn)的"雙高"的特點(diǎn)，進(jìn)行固態(tài)排渣技術(shù)的設(shè)計(jì)。其中參與反應(yīng)的煤粉或煤漿 從頂部原料進(jìn)口 1-1給入進(jìn)入反應(yīng)室1-2,在反應(yīng)室1-2中含碳物質(zhì)發(fā)生部分氧化作用，生成 有效產(chǎn)物合成氣通過下降管進(jìn)入激冷水室1-5,而反應(yīng)過程中生成的灰渣則通過排渣口 1-3，從激冷環(huán)進(jìn)入激冷水室，最終從排渣口排出。激冷環(huán)在此過程中為下降管提供激冷水，在 降低下降管溫度的同時(shí)為其表面提供穩(wěn)定的水膜，保證其物理化學(xué)性質(zhì)的平穩(wěn)。
[0037] 本實(shí)施例公開的就是氣化爐使用的激冷環(huán)1-4,其主要結(jié)構(gòu)如圖2所示，其結(jié)構(gòu)主 要為中空環(huán)體結(jié)構(gòu)，采用氣化爐整體相同的中軸線，通過法蘭連接與氣化爐體固定。其中下 降管1、導(dǎo)流外環(huán)4、內(nèi)導(dǎo)流環(huán)8、激冷水進(jìn)口 10通過焊接連接，導(dǎo)流內(nèi)環(huán)8外側(cè)設(shè)置安裝法蘭9 與氣化爐體固定。導(dǎo)流內(nèi)環(huán)8包含蝸殼導(dǎo)流室6,在導(dǎo)流內(nèi)環(huán)8底部設(shè)置激冷水進(jìn)口，下降管1 與導(dǎo)流外環(huán)4形成激冷水出口 3,蝸殼導(dǎo)流室6與激冷水出口 3通過激冷水環(huán)間導(dǎo)流孔5相連。 激冷水通過激冷水進(jìn)口進(jìn)入蝸殼導(dǎo)流室6,經(jīng)蝸殼導(dǎo)流室6蝸殼結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流作用均勻地從激 冷水出口流出進(jìn)入下降管。激冷水在環(huán)內(nèi)的流速為0.5m/ s-50m/s。
[0038] 為保證激冷水對下降管形成均勻水膜，采用的蝸殼導(dǎo)流室6的包角β變化范圍為 270°-360°，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本實(shí)施例中該角度為320°，如圖4所示。為配合蝸殼導(dǎo)流 裝置對激冷水形成的環(huán)量作用，實(shí)現(xiàn)蝸殼導(dǎo)水室6與激冷水出口 3的均勻?qū)^程，在蝸殼 導(dǎo)流室6與激冷水出口 3之間設(shè)置環(huán)間導(dǎo)流孔5,如圖3所示，環(huán)間導(dǎo)流孔5與蝸殼徑向之間偏 角γ為20°-70°，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本實(shí)施例中該角度為30°。
[0039] 本裝置采用單個(gè)入口設(shè)計(jì)工藝，激冷水進(jìn)口 10通過焊接連接在導(dǎo)流內(nèi)環(huán)8底部，管 道通入蝸殼導(dǎo)流室6形成聯(lián)通，如圖4所示。激冷水進(jìn)口 10設(shè)置進(jìn)口法蘭11與管件連接，入口 處管壁厚入口管道與豎直方向上的偏斜段的偏角δ為20°-70°，如圖5所示。
[0040] 在導(dǎo)流外環(huán)4的外壁布置擋渣環(huán)7,從而可以防止從排渣口掉落的固態(tài)灰渣對激冷 環(huán)造成直接沖擊，并減小激冷環(huán)裝置的熱應(yīng)力和酸性腐蝕。擋渣環(huán)的幾何尺寸如圖6所示， 每個(gè)擋渣單元由環(huán)形槽構(gòu)成，內(nèi)部嵌入耐火材料，在導(dǎo)流外環(huán)壁面等距布置3-30排。
[0041]本實(shí)用新型在激冷環(huán)出口布置有鋸齒形的出口導(dǎo)流槽2,鋸齒與豎直方向上的偏 角α為20°-70°，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本實(shí)施例中該角度為20°，如圖7所示，配合蝸殼導(dǎo)流 室使得激冷水能夠更加均勻地從激冷水出口流出，從而提升激冷水在下降管中的成膜性 能。
[0042] 實(shí)施例2
[0043] 本申請所公開的是適合我國高灰(25~27%)、高灰熔點(diǎn)(FT>1400°C) "雙高"煤種 的兩段供氧干排渣加壓氣流床氣化爐的激冷環(huán)。加壓氣流床氣化爐固態(tài)排渣的優(yōu)勢和蝸殼 式引水機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的信息及優(yōu)勢如下所示。
[0044] 1、加壓氣流床氣化爐固態(tài)排渣：
[0045] 液態(tài)排渣型氣化爐的灰渣均以熔融液態(tài)狀態(tài)進(jìn)入激冷室，因此，無法安裝帶有膜 式壁輻射廢鍋對合成氣及灰渣中的熱量進(jìn)行回收利用。一方面，從氣化室中帶出的大部分 熱量均分布在大塊的熔渣內(nèi)，這部分熱量難于在短暫的時(shí)間內(nèi)有效吸收而直接排放。另一 方面，如果下降管直徑太大，輻射廢鍋的換熱效果將大大降低且投資成本大大提高;如果為 了保證換熱效果，相應(yīng)減小下降管直徑，不僅將面臨壁面嚴(yán)重沾污結(jié)渣的問題，而且合成器 換熱效率將因大量結(jié)渣行為而大大降低。而排渣加壓氣流床技術(shù)不存在這一問題，灰渣顆 粒均以干灰形態(tài)進(jìn)入激冷室，膜式壁面不會存在結(jié)渣沾污問題。因此，氣化室尾部高溫粗煤 氣及細(xì)小灰渣顆粒(約1300 °C )直接由合成氣冷卻室入口進(jìn)入冷卻室(不進(jìn)行激冷冷卻），與 第二洗滌冷卻器圓柱形膜式水冷壁穩(wěn)定發(fā)生輻射傳熱、對流傳熱及熱傳導(dǎo)行為，在輻射傳 熱基本占主導(dǎo)地位的作用下，對高溫粗煤氣及細(xì)小灰渣顆粒蘊(yùn)含的顯熱進(jìn)行大量回收利 用。這也是兩段供氧干排渣加壓氣流床氣化爐的一個(gè)顯著特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。
[0046] 目前，國內(nèi)外大規(guī)模氣流床氣化技術(shù)采用的燃料均為低灰熔點(diǎn)化工用煤(要求煤 灰熔融溫度FT低于1400°C )。我國適于大規(guī)模氣流床氣化的低灰熔點(diǎn)化工用煤存儲量不足 35%，在目前化工用煤緊缺的時(shí)期，煤化工企業(yè)年消耗化工用煤約2億噸左右，因此，隨著社 會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化工用煤的需求量隨之不斷增加，供需矛盾將不斷加劇，影響企業(yè)發(fā)展。我 單位針對我國煤儲備量65%以上高灰熔點(diǎn)煤實(shí)用新型的兩端供氧干排渣加壓氣流床氣化 爐可有效解決煤化工企業(yè)面臨的化工用煤緊缺的問題，實(shí)現(xiàn)我國煤化工行業(yè)的健康發(fā)展。
[0047] 以貴州鑫晟煤化工有限公司為例:我國貴州省保有資源儲量排列全國第五，是南 方12個(gè)省(市、自治區(qū)）的資源儲量總和，是中國南方煤炭資源最豐富的省區(qū)，含煤面積占總 面積40 %以上，86個(gè)縣(市）中有74個(gè)產(chǎn)煤，素有"江南煤海"之稱。煤質(zhì)情況較好，但由于煤 灰熔點(diǎn)普遍較高(高灰熔點(diǎn)煤所占比例大于90%以上），無法滿足現(xiàn)有高效液態(tài)排渣型加壓 氣流床氣化工藝對煤種灰熔點(diǎn)的要求，貴州地區(qū)大量以煤氣化為基礎(chǔ)的化工企業(yè)為了運(yùn) 營，只能通過添加助熔劑、提高氣化溫度或花費(fèi)高昂的代價(jià)從云南、陜西等地購運(yùn)低灰熔點(diǎn) 化工用煤進(jìn)行氣流床氣化，或者采用氣化效率較低的固定床、流化床氣化工藝，極大地降低 了企業(yè)的競爭性及經(jīng)濟(jì)性，也失去了產(chǎn)煤地區(qū)的優(yōu)勢。通過兩段供氧干排渣加壓氣流床氣 化技術(shù)改造，鑫晟煤化工有限公司采用六盤水本地煤炭資源進(jìn)行兩段供氧干排渣加壓氣流 床氣化，可從根本上解決煤炭供應(yīng)及現(xiàn)有液態(tài)排渣型加壓氣流床氣化技術(shù)在燃用高灰熔點(diǎn) 煤時(shí)所面臨的排渣困難等難題，在很大程度上降低氣化運(yùn)行成本(按照現(xiàn)有年產(chǎn)30萬噸甲 醇規(guī)模的3套750t/d規(guī)模氣化裝置，保守估算年節(jié)約煤炭及運(yùn)輸成本2億元），極大地提高企 業(yè)的經(jīng)濟(jì)性。此外，可進(jìn)一步在貴州地區(qū)乃至全國范圍進(jìn)行推廣，將能源資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)為經(jīng)濟(jì) 優(yōu)勢、發(fā)展優(yōu)勢，對推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的工業(yè)應(yīng)用意義。
[0048] 2、蝸殼式導(dǎo)水機(jī)構(gòu)
[0049] 蝸殼引水室的外形很像蝸牛殼，固通稱蝸殼，為保證導(dǎo)水機(jī)構(gòu)均勻供水，并對流體 工質(zhì)形成必要環(huán)量而形成自進(jìn)口逐漸減小的結(jié)構(gòu)。其原理為蝸殼內(nèi)的水流具有明顯的切向 分速度，設(shè)謀點(diǎn)的且放分速度為V u，，該點(diǎn)與水輪機(jī)中心的距離為半徑r，則速度矩為Vur。由 于蝸殼內(nèi)的流動(dòng)理想上是軸對稱有勢流動(dòng)，固速度矩為常數(shù)，即
[0050] Vur = k = const
[0051] 經(jīng)過對蝸殼中的水流運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，假定斷面高度相等，運(yùn)用流函數(shù)推導(dǎo)得 出流線方程為
[0053]其中，Δ為渦流強(qiáng)度，Q為工質(zhì)流量，B為蝸殼常數(shù)。
[0054]簡言之，蝸殼結(jié)構(gòu)是依據(jù)水流切向分速度，按照速度矩為常數(shù)進(jìn)行假定，結(jié)合蝸殼 中流動(dòng)中心處的渦、匯共同誘導(dǎo)的平面流動(dòng)方式。其幾何表現(xiàn)為阿基米德螺線方程，及等角 螺線方程。
[0055]蝸殼引水室外形很像蝸牛殼，固通稱蝸殼。引起保證向?qū)畽C(jī)構(gòu)均勻供水，，可在 流場內(nèi)形成必要的環(huán)量已減輕導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的工作強(qiáng)度等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于水利、水栗及葉 輪機(jī)械等領(lǐng)域。而在在氣化爐中使用的激冷環(huán)工藝中，還尚查出未有此類機(jī)構(gòu)應(yīng)用。
[0056]蝸殼的材質(zhì)可以為多種多樣，有金屬蝸殼，混凝土蝸殼等機(jī)構(gòu)。而在工業(yè)裝置中， 主要采用的還是金屬蝸殼，其制造方式主要有焊接、鑄焊以及鑄造三種類型。而金屬蝸殼的 尺寸主要與水頭及尺寸(在在氣化爐中使用的激冷環(huán)工藝中，水頭主要為激冷水栗提供)關(guān) 系密切。金屬蝸殼的工作水頭較高，承受較大的內(nèi)水壓力。
[0057]水流在蝸殼內(nèi)順著蝸形通道逐漸擴(kuò)大的方向旋轉(zhuǎn)，愈接近蝸殼出口，通道截面積 愈大。液體從導(dǎo)流裝置中以高速流出后，流過蝸殼通道時(shí)流速將逐漸降低，減少了能量損 失，使部分動(dòng)能有效地轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)，其特征在于，該激冷環(huán)包括焊接連接的下降管（I)、 導(dǎo)流外環(huán)(4)及導(dǎo)流內(nèi)環(huán)(8)， 所述的導(dǎo)流內(nèi)環(huán)（8)內(nèi)設(shè)有蝸殼導(dǎo)流室（6)，在導(dǎo)流內(nèi)環(huán)（8)的底部設(shè)置激冷水進(jìn)口 (10)， 所述的下降管（1)與導(dǎo)流外環(huán)(4)形成激冷水出口（3)，蝸殼導(dǎo)流室（6)與激冷水出口 (3) 通過環(huán)間導(dǎo)流孔(5)相連， 激冷水通過激冷水進(jìn)口（10)進(jìn)入蝸殼導(dǎo)流室(6)，經(jīng)蝸殼導(dǎo)流室(6)導(dǎo)流均勻地從激冷 水出口（3)流出進(jìn)入下降管（1)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)，其特征在于，所述的蝸殼導(dǎo)流 室(6)為內(nèi)徑由內(nèi)向外逐漸增大的螺旋狀蝸殼結(jié)構(gòu)，蝸殼的包角為270°-360°。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)，其特征在于，所述的下降管 (1)的內(nèi)壁焊有出口導(dǎo)流槽(2)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)，其特征在于，所述的出口導(dǎo)流 槽(2)為鋸齒形結(jié)構(gòu)，與豎直方向上的偏角為20° -70°。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)，其特征在于，所述的導(dǎo)流外環(huán) (4) 外壁焊有擋渣環(huán)(7)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)，其特征在于，所述的擋渣環(huán) (7)設(shè)有3-30排，均勻布置在導(dǎo)流外環(huán)(4)的側(cè)壁上。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)，其特征在于，所述的擋渣環(huán) (7)內(nèi)置有耐火材料。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)，其特征在于，所述的環(huán)間導(dǎo)流 孔(5)與蝸殼導(dǎo)流室(6)徑向之間的偏角為20°-70°。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)，其特征在于，所述的激冷水進(jìn) 口（ 10)焊接連接在導(dǎo)流內(nèi)環(huán)(8)的底部。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種在氣化爐中使用的激冷環(huán)，其特征在于，所述的激冷水 進(jìn)口（10)處連接有進(jìn)口管道，該管道傾斜段與垂直方向的夾角為20°-70°。
【文檔編號】C10J3/72GK205501223SQ201521016354
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年12月9日
【發(fā)明人】張忠孝, 江硯池, 安海泉
【申請人】上海交通大學(xué)