用于气化压力容器的泄压装置和气化炉的排渣系统的制作方法

本实用新型涉及化工领域，尤其是涉及一种用于气化压力容器的泄压装置和气化炉的排渣系统。

背景技术：

相关技术中，对于加压煤气化工艺，无论是煤颗粒投入气化炉内还是反应剩下煤渣及煤气分离所得到的飞灰的外排，都经过中间的压力容器实现加压和泄压，以完成气化炉反应物的投入及废料的外排过程。而上述压力容器在泄压时，由于泄压管道内气体的流速较高，加之气体中还会携带部分固体颗粒，会对泄压管道和泄压阀形成较大的冲蚀作用，从而可能造成泄压管的磨穿和泄压阀的保压能力急剧下降，严重影响了设备的稳定运行。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种用于气化压力容器的泄压装置，该泄压装置可以降低气化压力容器在泄压的过程中其排出的气体对管道和泄压阀的冲蚀。

本实用新型还提出了一种具有上述泄压装置的气化炉的排渣系统。

根据本实用新型第一方面实施例的用于气化压力容器的泄压装置，包括：过滤器，所述过滤器的一端与所述气化压力容器连通以对从所述气化压力容器排出的气体进行过滤；泄压阀，所述泄压阀连接在所述过滤器的另一端以在对所述气化压力容器进行泄压时开启；限流孔板，所述限流孔板设在所述泄压阀的上游处。

根据本实用新型实施例的用于气化压力容器的泄压装置，通过在泄压阀的上游设置限流孔板，由此可以降低气化压力容器泄压时排出的气体在管道中的流速和压力，从而可以降低气体及气体中携带的固体颗粒对泄压阀及管道的冲蚀磨损，降低了检修和更换泄压阀带来的运行成本，并可以提高设备运行的稳定性。

根据本实用新型的一些实施例，所述用于气化压力容器的泄压装置还包括：旁路管道，所述旁路管道的一端与所述过滤器的所述一端相连，所述旁路管道的另一端与所述过滤器的所述另一端相连；控制阀组，所述控制阀组用于控制从所述气化压力容器排出的气体选择性地流过所述过滤器和所述旁路管道中的一个。

进一步地，所述控制阀组包括：第一通断阀，所述第一通断阀设在所述旁路管道的所述一端和所述过滤器之间；第二通断阀，所述第二通断阀设在所述旁路管道上。

进一步地，所述用于气化压力容器的泄压装置还包括第三通断阀，所述第三通断阀设在所述旁路管道的所述另一端和所述过滤器之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述限流孔板安装时其板厚方向与水平方向平行。

可选地，所述限流孔板为碳钢件。

根据本实用新型的一些实施例，所述限流孔板设在所述气化压力容器和所述过滤器之间。

根据本实用新型第二方面实施例的气化炉的排渣系统，包括：上渣斗，所述上渣斗与所述气化炉相连以接收从所述气化炉排出的灰渣；下渣斗，所述下渣斗与所述上渣斗相连且所述下渣斗位于所述上渣斗下方，所述下渣斗与所述上渣斗之间设有第四通断阀；缓冲渣斗，所述缓冲渣斗与所述下渣斗相连且所述缓冲渣斗位于所述下渣斗的下方，所述缓冲渣斗与所述下渣斗之间设有第五通断阀；根据本实用新型上述第一方面实施例的用于气化压力容器的泄压装置，所述下渣斗构造成所述气化压力容器，所述过滤器的所述一端与所述下渣斗连通。

根据本实用新型实施例的气化炉的排渣系统，通过设置上述的泄压装置，在下渣斗泄压的过程中，可以降低下渣斗排出的气体在泄压装置中的流速及压力，从而可以降低气体及气体中携带的固体颗粒对泄压阀及管道的冲蚀磨损，降低了检修和更换泄压阀带来的运行成本，并可以提高气化炉运行的稳定性。

进一步地，所述气化炉的排渣系统还包括增压阀，所述增压阀与所述过滤器的所述另一端相连以向所述下渣斗增压。

根据本实用新型的一些实施例，所述气化炉的排渣系统还包括平衡管，所述平衡管的两端分别与所述上渣斗和所述下渣斗相连，所述平衡管上设有用于平衡所述上渣斗和所述下渣斗之间压力的平衡阀。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的气化炉的排渣系统的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的泄压装置的限流孔板的示意图。

附图标记：

排渣系统100，

泄压装置1，限流孔板11，过滤器12，泄压阀13，旁路管道14，第一通断阀15，第二通断阀16，第三通断阀17，

上渣斗2，第四通断阀21，平衡管22，平衡阀23，下渣斗3，第五通断阀31，缓冲渣斗4，增压阀5。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1和图2描述根据本实用新型实施例的用于气化压力容器的泄压装置1。

如图1和图2所示(图1中的箭头方向为气体、灰渣的流动方向)，根据本实用新型第一方面实施例的用于气化压力容器的泄压装置1，包括过滤器12、泄压阀13和限流孔板11。

具体而言，过滤器12的一端(参照图1中过滤器12的下端)与气化压力容器连通以对从气化压力容器排出的气体进行过滤。泄压阀13连接在过滤器12的另一端(参照图1中过滤器12的上端)以在对气化压力容器进行泄压时开启，限流孔板11设在泄压阀13的上游处(“上游”是相对与气化压力容器泄压时气化压力容器的排气方向而言)。例如，限流孔板11可以设在气化压力容器与过滤器12之间，限流孔板11也可以设在过滤器12与泄压阀13之间。

当限流孔板11设在气化压力容器与过滤器12之间时，在气化压力容器泄压时，泄压阀13开启。气化压力容器排出的气体先通过限流孔板11，限流孔板11可以降低气体的流速和压力，由此可以降低气体以及气体中携带的固体颗粒对于管道等部件的冲蚀磨损。气体经限流孔板11降速降压后，再经过滤器12进行过滤，以去除气体中携带的部分固体颗粒(例如，在煤气化工艺过程中，气化压力容器中通常会有灰渣，在泄压时气化压力容器中的部分灰渣会随着气体一起排出，因此气体中会携带固体颗粒)。通过过滤器12过滤掉 气体中携带的固体颗粒，一方面可以减少最后排入大气中的灰渣，具有环保作用，另一方面过滤后的气体中的固体颗粒含量显著减少，可以减少对管道、泄压阀13等部件的冲蚀磨损，同时由于气体已经经过限流孔板11降速降压，从而可以进一步地降低气流对管道、泄压阀13等部件的冲刷磨损。气体经过滤器12过滤掉灰渣之后，气体通过泄压阀13排出至大气中。

当限流孔板11设在过滤器12与泄压阀13之间时，在气化压力容器泄压时，泄压阀13开启。气化压力容器排出的气体先通过过滤器12进行过滤，以去除气体中携带的部分固体颗粒。通过过滤器12过滤掉气体中携带的固体颗粒，一方面可以减少最后排入大气中的灰渣，具有环保作用，另一方面过滤后的气体中的固体颗粒含量显著减少，可以减少对管道、泄压阀13等部件的冲蚀磨损。气体经过滤器12过滤后，再流经限流孔板11，限流孔板11可以降低气体的流速和压力，由此可以降低气体以及气体中携带的固体颗粒对于管道、泄压阀13等部件的冲蚀磨损。气体经限流孔板11降速降压后，通过泄压阀13排出至大气中。

可以理解的是，通过设置的限流孔板11可以降低气化压力容器排出的气体在泄压装置1中的流动速度和压力，从而可以减少气体及其携带的部分固体颗粒对于管道、泄压阀13等部件的冲蚀磨损，保证了泄压阀13的保压能力，避免泄压阀13因严重磨损而导致保压能力急剧下降，提高了泄压装置1的使用寿命，降低了运行成本，且可以提高设备的运行稳定性。

根据本实用新型实施例的用于气化压力容器的泄压装置1，通过在泄压阀13的上游设置限流孔板11，由此可以降低气化压力容器泄压时排出的气体在管道中的流速和压力，从而可以降低气体及气体中携带的固体颗粒对泄压阀13及管道的冲蚀磨损，降低了检修和更换泄压阀13带来的运行成本，并可以提高设备运行的稳定性。

下面参照图1和图2详细描述根据本实用新型实施例的用于气化压力容器的泄压装置1。

参照图1，泄压装置1还包括旁路管道14和控制阀组。旁路管道14的一端(参照图1中旁路管道14的下端)与过滤器12的上述一端相连，旁路管道14的另一端(参照图1中旁路管道14的上端)与过滤器12的上述另一端相连。控制阀组用于控制从气化压力容器排出的气体选择性地流过过滤器12和旁路管道14中的一个。限流孔板11设在气化压力容器和过滤器12之间，例如限流孔板11可以设在气化压力容器和旁路管道14的上述一端之间。由此，从气化压力容器排出的气体可以先经过限流孔板11降速降压，而后再选择性地流过过滤器12和旁路管道14中的一个，从而可以更好地减少气体及携带的固体颗粒对管道、泄压阀13等部件的冲蚀磨损。

可以理解的是，在泄压装置1处在正常工作模式时，气化压力容器排出的气体流过过滤器12进行过滤。而过滤器12在长期的使用过程中会发生堵塞等故障，或者过滤器12到定期检修清理的时候，过滤器12所在支路相当于处在截断状态，此时气化压力容器排出的 气体流过旁路管道14，由此可以保证设备的连续运行。

具体而言，控制阀组可以包括第一通断阀15和第二通断阀16。第一通断阀15设在旁路管道14的上述一端和过滤器12之间，第二通断阀16设在旁路管道14上。在泄压装置1处在正常工作模式时，第一通断阀15打开且第二通断阀16关闭，此时气化压力容器排出的气体先经过限流孔板11降速降压。经限流孔板11降速降压后的气体经过滤器12进行过滤，气体过滤后通过泄压阀13排出至大气中。在过滤器12出现故障或是需要检修清理时，第一通断阀15关闭且第二通断阀16打开，此时气化压力容器排出的气体先经过限流孔板11降速降压。经限流孔板11降速降压后的气体流经旁路管道14，而后通过泄压阀13排出至大气中。

进一步地，泄压装置1还可以包括第三通断阀17，第三通断阀17设在旁路管道14的上述另一端和过滤器12之间。在过滤器12出现故障或是需要检修清理时，通过设置的第三通断阀17且使第三通断阀17处在关闭状态，可以防止气化压力容器排出的气体流过旁路管道14后，其中的小部分气体经过滤器12的上述另一端流入过滤器12内。当然，在泄压装置1处在正常工作模式时，第三通断阀17打开。

可选地，限流孔板11安装时其板厚方向可以与水平方向平行。例如，连接气化压力容器和过滤器12的管道可以包括水平设置的部分和竖直设置的部分，限流孔板11可以安装在水平设置的管道内。由此，可以进一步地提高限流孔板11的防冲蚀效果。

可选地，限流孔板11为碳钢件，限流孔板11可以为单孔孔板或多孔板，限流孔板11可以为一个或多个。限流孔板11的孔径和厚度可以根据实际需要确定。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的气化炉的排渣系统100。

如图1所示(图1中的箭头方向为气体、灰渣的流动方向)，根据本实用新型第二方面实施例的气化炉的排渣系统100，包括上渣斗2、下渣斗3、缓冲渣斗4以及泄压装置1。

具体而言，上渣斗2与气化炉(图未示出)相连以接收从气化炉排出的灰渣，气化炉内产生的灰渣可以直接排到上渣斗2内。下渣斗3与上渣斗2相连且下渣斗3位于上渣斗2下方，下渣斗3与上渣斗2之间设有第四通断阀21。由此，在第四通断阀21打开时，上渣斗2内的灰渣可以向下排至下渣斗3内。缓冲渣斗4与下渣斗3相连且缓冲渣斗4位于下渣斗3的下方，缓冲渣斗4与下渣斗3之间设有第五通断阀31，由此，在第五通断阀31打开时，下渣斗3内的灰渣可以向下排至缓冲渣斗4内。简言之，气化炉的排渣系统100的排渣过程为：气化炉内产生的灰渣先排到上渣斗2内，上渣斗2内的灰渣再排出至下渣斗3内，下渣斗3内的灰渣最后排出至缓冲渣斗4内。可选地，第四通断阀21和第五通断阀31可以为高温球阀。

泄压装置1为根据本实用新型上述第一方面实施例的用于气化压力容器的泄压装置1，下渣斗3构造成气化压力容器，过滤器12的上述一端与下渣斗3连通。在下渣斗3泄压时，下渣斗3通过上述设置的泄压装置1进行泄压。由于下渣斗3内存有灰渣，在下渣斗3泄 压时，下渣斗3排出的气体会携带一部分灰渣，通过设置上述的泄压装置1，可以减少气体及其携带的灰渣对泄压装置1的管道、泄压阀13等部件的冲蚀磨损，从而可以延长泄压装置1的使用寿命，提高气化炉的排渣系统100工作的稳定性。

根据本实用新型实施例的气化炉的排渣系统100，通过设置上述的泄压装置1，在下渣斗3泄压的过程中，可以降低下渣斗3排出的气体在泄压装置1中的流速及压力，从而可以降低气体及气体中携带的固体颗粒对泄压阀13及管道的冲蚀磨损，降低了检修和更换泄压阀13带来的运行成本，并可以提高气化炉运行的稳定性。

下面参照图1详细描述根据本实用新型实施例的气化炉的排渣系统100。

参照图1，排渣系统100包括上述的上渣斗2、下渣斗3、缓冲渣斗4及泄压装置1，在排渣的方向上，上渣斗2、下渣斗3和缓冲渣斗4依次连接。其中，上渣斗2和下渣斗3之间设有第四通断阀21，下渣斗3与缓冲渣斗4之间设有第五通断阀31。泄压装置1包括沿泄压时气流的流动方向依次连接的限流孔板11、第一通断阀15、过滤器12、第三通断阀17及泄压阀13。其中，限流孔板11与下渣斗3相连。旁路管道14的上述一端连接在限流孔板11和第一通断阀15之间，旁路管道14的上述另一端连接在第三通断阀17和泄压阀13之间。

进一步地，排渣系统100还包括增压阀5，增压阀5与过滤器12的上述另一端相连以向下渣斗3增压。具体而言，增压阀5的一端连接在泄压阀13和旁路管道14的上述另一端之间，增压阀5的另一端可以与高压气体源相连。

在排渣系统100工作时，气化炉内的灰渣先直接排入至上渣斗2内，上渣斗2内的灰渣在排入下渣斗3之前，先要对下渣斗3进行增压。在对下渣斗3进行增压时，此时增压阀5开启，泄压阀13关闭，且第四通断阀21和第五通断阀31均关闭。

若过滤器12正常工作，此时第一通断阀15和第三通断阀17打开、第二通断阀16关闭，高压气体依次流经增压阀5、过滤器12、限流孔板11后流入下渣斗3内对下渣斗3进行增压。在下渣斗3内的压力增加至与上渣斗2内的压力大致相等时，增压阀5、第一通断阀15及第三通断阀17均关闭，第四通断阀21打开，上渣斗2内的灰渣排出至下渣斗3内。在上渣斗2内的灰渣排完之后，第四通断阀21关闭。此时，要对下渣斗3进行泄压。在对下渣斗3进行泄压时，泄压阀13开启，第一通断阀15及第三通断阀17均打开，下渣斗3内排出的气体依次流经限流孔板11、过滤器12及泄压阀13，最后排出至大气中。在将下渣斗3内的压力降低至常压时，泄压阀13、第一通断阀15及第三通断阀17均关闭，第五通断阀31打开，下渣斗3内的灰渣排出至缓冲渣斗4内。

若过滤器12出现故障或需要检修清理时，此时第一通断阀15和第三通断阀17关闭、第二通断阀16打开，高压气体依次流经增压阀5、旁路管道14、限流孔板11后流入下渣斗3内对下渣斗3进行增压。在下渣斗3内的压力增加至与上渣斗2内的压力大致相等时，增压阀5、第二通断阀16均关闭，第四通断阀21打开，上渣斗2内的灰渣排出至下渣斗3 内。在上渣斗2内的灰渣排完之后，第四通断阀21关闭。此时，要对下渣斗3进行泄压。在对下渣斗3进行泄压时，泄压阀13开启，第二通断阀16打开，下渣斗3内排出的气体依次流经限流孔板11、旁路管道14及泄压阀13，最后排出至大气中。在将下渣斗3内的压力降低至常压时，泄压阀13及第二通断阀16均关闭，第五通断阀31打开，下渣斗3内的灰渣排出至缓冲渣斗4内。需要说明的是，在下渣斗3进行增压时，第三通断阀17还可以起到防止一部分高压气体通过过滤器12的上述另一端流入过滤器12内。

另外，由于排渣系统100设置了上述泄压装置1，显著降低了下渣斗3泄压时排出的气体及其携带的固体颗粒对管道和泄压阀13的冲蚀磨损，从而可以提高泄压阀13的保压能力，避免因泄压阀13保压能力的下降而导致的下渣斗3无法进行增压或增压不到位的现象。同时，可以理解的是，若泄压阀13发生严重的冲蚀磨损，持续性的泄压导致下渣斗3排出的气体中的水蒸气在泄压装置1的管道内冷凝，部分凝结的冷凝水会回流至过滤器12的滤芯上而导致过滤器12的滤芯堵塞，降低了过滤器12的使用寿命。而通过设置上述的泄压装置1，可以避免上述现象的发生，从而可以提高过滤器12的使用寿命，同时可以提高排渣系统100的可靠性。

可选地，上述第四通断阀21和第五通断阀31可以分别设置为多个(例如，两个)。由此可以提高排渣系统100运行的可靠性。

进一步地，气化炉的排渣系统100还可以包括平衡管22，平衡管22的两端分别与上渣斗2和下渣斗3相连，平衡管22上设有用于平衡上渣斗2和下渣斗3之间压力的平衡阀23。在对下渣斗3进行增压时，若下渣斗3增压完成之后，下渣斗3内的压力与上渣斗2内的压力相差较大而导致上渣斗2无法向下渣斗3顺利排渣时，此时可以开启平衡阀23，使上渣斗2和下渣斗3连通，从而可以使上渣斗2和下渣斗3内的压力接近平衡，以使上渣斗2向下渣斗3顺利排渣。

需要在这里说明的是，本申请的泄压装置1不仅可以用于上述的气化炉的排渣系统100，还可以用于气化炉的进煤系统、排灰系统等。例如，在泄压装置1用于气化炉的进煤系统时，气化炉的进煤系统中的平衡煤斗可以构造成上述的气化压力容器。再例如，在泄压装置1用于气化炉的排灰系统时，气化炉的排灰系统中的下飞灰罐可以构造成上述的气化压力容器。

下面以具体的示例对根据本实用新型实施例的用于气化压力容器的泄压装置1进行说明。值得理解的是，下述数值只是示例性说明，而不是对本实用新型的具体限制。

参照图1，在本示例中，泄压装置1用于气化炉的排渣系统100中。泄压装置1中所使用的管道的公称直径为150mm、厚度为9mm，限流孔板11为一个且为单孔孔板，限流孔板11的材质为普通碳钢Q235，限流孔板11的厚度为6mm。现选择三种孔径的限流孔板11分别进行试验，三种孔径的限流孔板11的孔径分别为12.5mm、20mm、40mm。上述限流孔板11的孔径分别适用于三台气化炉的排渣系统100的泄压装置1中，得到的试验结果如下表：

由上表可知，在上述三种孔径的限流孔板11相比较而言，限流孔板11的孔径为20mm时，泄压阀13的保压能力下降最少，管道磨损较小，噪音也较小，因此综合效果最好。

综上可知，泄压装置1上选用合适的限流孔板11，可以降低下渣斗3排出的气体及其携带的固体颗粒对泄压阀13及管道的冲蚀磨损，从而能够有效地延长泄压阀13的使用寿命，避免泄压管道磨通的现象，有效降低生产运行成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。