氣化爐及其水冷殼體的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種氣化爐及其水冷殼體，氣化爐的水冷殼體包括：耐火內(nèi)殼，耐火內(nèi)殼內(nèi)限定出爐膛且耐火內(nèi)殼上具有與爐膛連通的上爐口和下爐口；多個冷卻水管，多個冷卻水管均貼合在耐火內(nèi)殼的外表面上且沿耐火內(nèi)殼的周向間隔設(shè)置，相鄰兩個冷卻水管之間連接有若干散熱鰭片；上集水箱，上集水箱鄰近上爐口設(shè)置，上集水箱分別與多個冷卻水管的上端連通且上集水箱上設(shè)有冷卻水出口；下集水箱，下集水箱鄰近下爐口設(shè)置，下集水箱分別與多個冷卻水管的下端連通且下集水箱上設(shè)有冷卻水進口。根據(jù)本實用新型的氣化爐的水冷殼體能夠降低氣化爐成本，具有冷卻效果好、維護成本低、可靠性好等優(yōu)點。
【專利說明】
氣化爐及其水冷殼體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及煤氣化技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種氣化爐的水冷殼體和具有所述氣化爐的水冷殼體的氣化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中的氣化爐，以耐火磚作為氣化爐的殼體。但耐火磚氣化爐的殼體溫度較高，若爐磚竄氣，會發(fā)生爐壁超溫現(xiàn)象，嚴重時會造成氣化爐殼體鼓包，甚至爆炸，而且由于耐火磚的材料限制，爐溫不能過高，導致灰熔點較高的廉價煤無法使用。
[0003]此外，為保證氣化爐正常工作，需要定期更換錐底磚、向火面磚和拱頂磚，不僅耗時費力，而且為保證不間斷生產(chǎn)需要配置備用爐，大大增加成本。
[0004]并且，耐火磚氣化爐所用耐火磚為高鉻磚，在運行中，耐火磚會被爐渣侵蝕、剝落，含鉻爐渣會對環(huán)境造成破壞。更換下來的含鉻爐磚也不易處理。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題之一。為此，本實用新型提出一種氣化爐的水冷殼體，該氣化爐的水冷殼體能夠降低氣化爐成本，具有冷卻效果好、維護成本低、可靠性好等優(yōu)點。
[0006]本實用新型還提出一種具有所述氣化爐的水冷殼體的氣化爐。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的第一方面提出一種氣化爐的水冷殼體，所述氣化爐的水冷殼體包括:耐火內(nèi)殼，所述耐火內(nèi)殼內(nèi)限定出爐膛且所述耐火內(nèi)殼上具有與所述爐膛連通的上爐口和下爐口 ；多個冷卻水管，多個所述冷卻水管均貼合在所述耐火內(nèi)殼的外表面上，多個所述冷卻水管的長度方向均平行于所述耐火內(nèi)殼的軸向且多個所述冷卻水管沿所述耐火內(nèi)殼的周向間隔設(shè)置，相鄰兩個所述冷卻水管之間連接有若干散熱鰭片；上集水箱，所述上集水箱鄰近所述上爐口設(shè)置，所述上集水箱分別與多個所述冷卻水管的上端連通且所述上集水箱上設(shè)有冷卻水出口；下集水箱，所述下集水箱鄰近所述下爐口設(shè)置，所述下集水箱分別與多個所述冷卻水管的下端連通且所述下集水箱上設(shè)有冷卻水進口。
[0008]根據(jù)本實用新型的氣化爐的水冷殼體，能夠降低氣化爐成本，具有冷卻效果好、維護成本低、可靠性好等優(yōu)點。
[0009]另外，根據(jù)本實用新型的氣化爐的水冷殼體還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0010]多個所述冷卻水管沿所述耐火內(nèi)殼的周向等間隔設(shè)置。
[0011 ]每個所述散熱鰭片的厚度相等。
[0012]所述上爐口形成在所述耐火內(nèi)殼的上端且所述下爐口形成在所述耐火內(nèi)殼的下端，所述耐火內(nèi)殼的橫截面為環(huán)形且中部的直徑大于所述上爐口和所述下爐口的直徑。
[0013]所述上集水箱設(shè)在所述耐火內(nèi)殼的上端且下端分別與多個所述冷卻水管的上端相連，所述下集水箱設(shè)在所述耐火內(nèi)殼的下端且上端分別與多個所述冷卻水管的下端相連。
[0014]所述冷卻水進口為多個且沿所述下集水箱的周向等間隔設(shè)置，所述冷卻水出口為多個且沿所述上集水箱的周向等間隔設(shè)置。
[0015]所述上集水箱和所述下集水箱均為環(huán)形且中心軸線與所述耐火內(nèi)殼的中心軸線重合。
[0016]所述上集水箱和所述下集水箱由若干水平設(shè)置的環(huán)形管構(gòu)成。
[0017]每個所述冷卻水管上設(shè)有錨釘，所述耐火內(nèi)殼安裝在多個所述錨釘上。
[0018]本實用新型的第二方面提出一種氣化爐，所述氣化爐包括根據(jù)本實用新型的第一方面所述的氣化爐的水冷殼體。
[0019]根據(jù)本實用新型的氣化爐，通過利用根據(jù)本實用新型的第一方面所述的氣化爐的水冷殼體，具有可靠性好、成本低、安全性高等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0020]圖1是根據(jù)本實用新型實施例的氣化爐的水冷殼體的剖視圖。
[0021]附圖標記:氣化爐的水冷殼體1、耐火內(nèi)殼100、爐膛110、上爐口 120、下爐口 130、冷卻水管200、散熱鰭片210、上集水箱300、下集水箱400、冷卻水進口 410。
【具體實施方式】
[0022]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0023]下面參考附圖描述根據(jù)本實用新型實施例的氣化爐的水冷殼體I。
[0024]如圖1所示，根據(jù)本實用新型實施例的氣化爐的水冷殼體I包括耐火內(nèi)殼100、多個冷卻水管200、上集水箱300和下集水箱400。
[0025]耐火內(nèi)殼100內(nèi)限定出爐膛110且耐火內(nèi)殼100上具有與爐膛110連通的上爐口 120和下爐口 130(上下方向如圖1中的箭頭A所示)。多個冷卻水管200均貼合在耐火內(nèi)殼100的外表面上(內(nèi)外方向如圖1中的箭頭B所示)，多個冷卻水管200的長度方向均平行于耐火內(nèi)殼100的軸向且多個冷卻水管200沿耐火內(nèi)殼100的周向間隔設(shè)置，相鄰兩個冷卻水管200之間連接有若干散熱鰭片210。上集水箱300鄰近上爐口 120設(shè)置，上集水箱300分別與多個冷卻水管200的上端連通且上集水箱300上設(shè)有冷卻水出口。下集水箱400鄰近下爐口 130設(shè)置，下集水箱400分別與多個冷卻水管200的下端連通且下集水箱400上設(shè)有冷卻水進口410。這里需要理解的是，耐火內(nèi)殼100并非相關(guān)技術(shù)中的耐火磚。
[0026]根據(jù)本實用新型實施例的氣化爐的水冷殼體I，通過設(shè)置耐火內(nèi)殼100可以利用耐火內(nèi)殼100限定出具有上爐口 120和下爐口 130的爐膛110，以便于構(gòu)成所述氣化爐的煤氣發(fā)生室，并通過設(shè)置多個冷卻水管200，使多個冷卻水管200貼合在耐火內(nèi)殼100的外表面上，可以利用冷卻水管200對耐火內(nèi)殼100進行冷卻，以降低耐火內(nèi)殼100的溫度，從而防止耐火內(nèi)殼100的溫度過高，不僅可以避免耐火內(nèi)殼100由于高溫而發(fā)生變形，避免所述氣化爐的溫度過高而發(fā)生爆裂，而且由于耐火內(nèi)殼100的溫度不會過高，可以使所述氣化爐能夠采用灰熔點較高的廉價煤作為原料，一方面可以提高所述氣化爐的適用性，另一方面可以降低所述氣化爐的運行成本。
[0027]此外，由于耐火內(nèi)殼100的溫度不會過高，可以延長耐火內(nèi)殼100的使用壽命，相比相關(guān)技術(shù)中采用耐火磚作為殼體的氣化爐，采用氣化爐的水冷殼體I的所述氣化爐無需對耐火內(nèi)殼100進行定期更換，這樣可以使所述氣化爐無需停工進行維護，能夠不間斷進行生產(chǎn)，無需設(shè)置備用爐，不僅可以減小所述氣化爐的維護成本，而且可以降低所述氣化爐的投資成本。
[0028]并且，通過在上爐口 120處設(shè)置上集水箱300，在下爐口 130處設(shè)置下集水箱400，使每個冷卻水管200的兩端分別與上集水箱300和下集水箱400連通，由于冷卻水進口 410設(shè)在下集水箱400上，所述冷卻水出口設(shè)在上集水箱300上，可以使冷卻水由上至下流過冷卻水管200。這樣在生產(chǎn)過程中，氣化反應的原料通過上爐口 120噴入爐膛110內(nèi)時，可以使冷卻水的流向與原料的進入方向相反，從而可以提高冷卻水管200對耐火內(nèi)殼100的冷卻效果，進一步避免耐火內(nèi)殼100的溫度過高。
[0029]其中，由于多個冷卻水管200的長度方向均平行于耐火內(nèi)殼100的軸向，與冷卻水管200盤繞在耐火內(nèi)殼100上的方式相比，可以降低冷卻水在冷卻水管200中的阻力，使冷卻水流過冷卻水管200時更加順暢，從而防止冷卻水管200內(nèi)發(fā)生氣液分層等情況，避免冷卻水管200發(fā)生爆管、燒穿等事故，提高所述氣化爐的可靠性，而且可以便于保證冷卻水管200內(nèi)冷卻水的循環(huán)，防止在發(fā)生事故的情況下冷卻水停滯導致所述氣化爐過熱。
[0030]進一步地，通過在相鄰兩個冷卻水管200之間連接若干散熱鰭片210，可以利用散熱鰭片210進一步進行散熱。這樣爐膛110內(nèi)的溫度通過耐火內(nèi)殼100傳遞到冷卻水管200上后，可以利用散熱鰭片210將熱量散發(fā)到外界，從而進一步提高氣化爐的水冷殼體I的冷卻效果，而且可以利用散熱鰭片210在相鄰兩個冷卻水管200之間傳遞熱量，以使氣化爐的水冷殼體I的溫度更加均勻，進一步提高氣化爐的水冷殼體I的散熱效果。
[0031]由于爐膛110內(nèi)壁的溫度不會過高，爐膛110不需要采用含鉻的耐火磚構(gòu)成，耐火內(nèi)殼100可以采用更加環(huán)保的耐火材料制成，在生產(chǎn)過程中不會對產(chǎn)生對環(huán)境有害的爐渣，而且由于無需更換耐火磚，不需要考慮廢磚的處理問題，對環(huán)境更加友好。
[0032]因此，根據(jù)本實用新型實施例的氣化爐的水冷殼體I能夠降低氣化爐成本，具有冷卻效果好、維護成本低、可靠性好等優(yōu)點。
[0033]下面參考附圖描述根據(jù)本實用新型具體實施例的氣化爐的水冷殼體I。
[0034]在本實用新型的一些具體實施例中，如圖1所示，根據(jù)本實用新型實施例的氣化爐的水冷殼體I包括耐火內(nèi)殼100、多個冷卻水管200、上集水箱300和下集水箱400。
[0035]多個冷卻水管200沿耐火內(nèi)殼100的周向等間隔設(shè)置。由此可以使氣化爐的水冷殼體I的溫度更加均勻，防止局部溫度過高而發(fā)生損壞，進一步提高氣化爐的水冷殼體I的散熱效果。
[0036]有利地，如圖1所示，每個散熱鰭片210的厚度相等。這樣不僅可以進一步保證氣化爐的水冷殼體I的散熱均勻性，而且可以便于多個散熱鰭片210的批量生產(chǎn)，以便于氣化爐的水冷殼體I的制造。
[0037]具體地，如圖1所示，上爐口120形成在耐火內(nèi)殼100的上端且下爐口 130形成在耐火內(nèi)殼100的下端，耐火內(nèi)殼100的橫截面為環(huán)形且中部的直徑大于上爐口 120和下爐口 130的直徑。這樣可以便于爐膛110的形成，以便于構(gòu)成所述氣化爐的煤氣發(fā)生室。
[0038]具體而言，耐火內(nèi)殼100可以包括直徑較大的爐膛部和分別位于所述爐膛部的上端和下端的直徑較小的爐口部，所述爐口部與所述爐膛部圓弧過渡。每個冷卻水管200可以包括貼合在爐膛部上的第一豎直段和分別貼合在兩個爐口部上的兩個第二豎直段，所述第一豎直段的兩端分別通過過渡段與兩個所述第二豎直段相連。每個冷卻水管200的所述第一豎直段、兩個所述第二豎直段和兩個所述過渡段由同一根冷卻水管折彎而成。這樣不僅可以保證冷卻水管200的密封性，便于冷卻水管200的制造，而且可以保證冷卻水管200能夠貼合在耐火內(nèi)殼100的外表面上，從而保證氣化爐的水冷殼體I的冷卻效果。散熱鰭片210的形狀可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整。
[0039]可選地，如圖1所示，上集水箱300設(shè)在耐火內(nèi)殼100的上端且下端分別與多個冷卻水管200的上端相連，下集水箱400設(shè)在耐火內(nèi)殼100的下端且上端分別與多個冷卻水管200的下端相連。這樣不僅可以便于上集水箱300和下集水箱400的設(shè)置，而且可以進一步降低冷卻水受到的阻力。
[0040]圖1示出了根據(jù)本實用新型一個具體示例的氣化爐的水冷殼體I。如圖1所示，冷卻水進口410為多個且沿下集水箱400的周向等間隔設(shè)置，所述冷卻水出口為多個且沿上集水箱300的周向等間隔設(shè)置。這樣可以利用多個冷卻水進口 410向下集水箱400內(nèi)注水，利用多個所述冷卻水出口從上集水箱300處排水，不僅可以保證每個冷卻水管200的水流量大小，使多個冷卻水管200的流量更加均勻，以保證氣化爐的水冷殼體I的散熱效果，而且可以進一步降低冷卻水受到的阻力，以提高氣化爐的水冷殼體I的可靠性。
[0041 ]具體而言，冷卻水進口410可以設(shè)置在下集水箱400的外側(cè)壁上。所述冷卻水出口可以設(shè)置在上集水箱300的外側(cè)壁上。這樣可以便于上集水箱300和下集水箱400與冷卻水源相連。
[0042]有利地，如圖1所示，上集水箱300和下集水箱400均為環(huán)形且中心軸線與耐火內(nèi)殼100的中心軸線重合。這樣不僅可以使多個冷卻水管200的流量更加均勻，以進一步提高氣化爐的水冷殼體I的冷卻效果，而且可以進一步降低冷卻水受到的阻力。
[0043]具體地，如圖1所示，上集水箱300和下集水箱400由若干水平設(shè)置的環(huán)形管構(gòu)成。這樣不僅可以便于上集水箱300和下集水箱400的構(gòu)成，而且可以保證冷卻水管200內(nèi)的水流量。
[0044]可選地，每個冷卻水管200上設(shè)有錨釘(圖中未示出)，耐火內(nèi)殼100安裝在多個所述錨釘上。這樣可以便于耐火內(nèi)殼100與冷卻水管200相連。
[0045]下面描述根據(jù)本實用新型實施例的氣化爐。根據(jù)本實用新型實施例的氣化爐包括根據(jù)本實用新型上述實施例的氣化爐的水冷殼體I。
[0046]根據(jù)本實用新型實施例的氣化爐，通過利用根據(jù)本實用新型上述實施例的氣化爐的水冷殼體I，具有可靠性好、成本低、安全性高等優(yōu)點
[0047]有利地，所述氣化爐還可以包括冷卻水循環(huán)裝置，所述冷卻水循環(huán)裝置分別與冷卻水進口410和所述冷卻水出口相連。這樣可以進一步便于冷卻水管200內(nèi)冷卻水的循環(huán)。
[0048]根據(jù)本實用新型實施例氣化爐的其他構(gòu)成以及操作對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細描述。
[0049]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0050]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0051]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0052]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0053]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。
[0054]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1.一種氣化爐的水冷殼體，其特征在于，包括: 耐火內(nèi)殼，所述耐火內(nèi)殼內(nèi)限定出爐膛且所述耐火內(nèi)殼上具有與所述爐膛連通的上爐口和下爐口； 多個冷卻水管，多個所述冷卻水管均貼合在所述耐火內(nèi)殼的外表面上，多個所述冷卻水管的長度方向均平行于所述耐火內(nèi)殼的軸向且多個所述冷卻水管沿所述耐火內(nèi)殼的周向間隔設(shè)置，相鄰兩個所述冷卻水管之間連接有若干散熱鰭片； 上集水箱，所述上集水箱鄰近所述上爐口設(shè)置，所述上集水箱分別與多個所述冷卻水管的上端連通且所述上集水箱上設(shè)有冷卻水出口 ； 下集水箱，所述下集水箱鄰近所述下爐口設(shè)置，所述下集水箱分別與多個所述冷卻水管的下端連通且所述下集水箱上設(shè)有冷卻水進口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐的水冷殼體，其特征在于，多個所述冷卻水管沿所述耐火內(nèi)殼的周向等間隔設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐的水冷殼體，其特征在于，每個所述散熱鰭片的厚度相等。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐的水冷殼體，其特征在于，所述上爐口形成在所述耐火內(nèi)殼的上端且所述下爐口形成在所述耐火內(nèi)殼的下端，所述耐火內(nèi)殼的橫截面為環(huán)形且中部的直徑大于所述上爐口和所述下爐口的直徑。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣化爐的水冷殼體，其特征在于，所述上集水箱設(shè)在所述耐火內(nèi)殼的上端且下端分別與多個所述冷卻水管的上端相連，所述下集水箱設(shè)在所述耐火內(nèi)殼的下端且上端分別與多個所述冷卻水管的下端相連。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣化爐的水冷殼體，其特征在于，所述冷卻水進口為多個且沿所述下集水箱的周向等間隔設(shè)置，所述冷卻水出口為多個且沿所述上集水箱的周向等間隔設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐的水冷殼體，其特征在于，所述上集水箱和所述下集水箱均為環(huán)形且中心軸線與所述耐火內(nèi)殼的中心軸線重合。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣化爐的水冷殼體，其特征在于，所述上集水箱和所述下集水箱由若干水平設(shè)置的環(huán)形管構(gòu)成。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐的水冷殼體，其特征在于，每個所述冷卻水管上設(shè)有錨釘，所述耐火內(nèi)殼安裝在多個所述錨釘上。10.—種氣化爐，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的汽化爐的水冷殼體。
【文檔編號】C10J3/76GK205556586SQ201620114845
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月4日
【發(fā)明人】張建勝, 謝文選, 裴世釗
【申請人】清華大學煤燃燒工程研究中心