一种流化床分布器及气化炉的制作方法

本实用新型涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种流化床分布器及气化炉。

背景技术：

煤气化是煤炭高效、清洁利用的核心技术之一，是发展煤基化学品生产、煤基液体燃料、合成天然气、制氢、工业燃气及多联产系统等过程工业的基础。在煤气化技术中，流化床气化以其煤种适用性广、设备易维护等特点越来越受到广大业主的青睐，流化床设备中最主要的构件为气化剂分布器，起着均匀布气和支撑固相颗粒的重要作用，其结构及连接方式极大地影响着设备的传热与传质等生产性能。

现有技术提供了一种气化炉的流化床分布器，如图1所示，包括外壳01，外壳01的内壁固定连接有锥形分布器02，在锥形分布器02的下端设有一个开口03，在开口03处固定连接有支撑管04，锥形分布器02的壁面上开设有多个小孔05(图中未示出)，这样，将煤投入气化炉中，再通过锥形分布器02上的小孔05吹入气体，使煤颗粒悬浮于流动的气流中，从而使所有煤颗粒都处于运动状态，即流化床，进而使煤与吹入气体充分接触并反应，实现煤的气化，煤经过气化后留下的残渣经开口03和支撑管04排出。

但是，现有技术的流化床分布器在生产过程中，常会出现因温度不均、热膨胀等问题而产生形变，易造成分布器的拉裂或磨损，从而影响布气均匀性和煤气化效果。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种流化床分布器及气化炉，能够消除分布器生产过程中的热膨胀，进而延长分布器使用寿命，保证煤气化效果。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种流化床分布器，包括壳体，所述壳体内壁固定连接有锥形分布板，所述锥形分布板上分布有多个气孔，所述锥形分布板下端设有开口，所述开口处固定连接有支撑管，所述支撑管的一端伸出所述壳体外，所述支撑管上设有膨胀节，且所述膨胀节位于所述壳体内部。

进一步地，所述膨胀节为设置在所述支撑管的管壁上的环形变径区，所述环形变径区的内径大于所述支撑管的内径。

更进一步地，所述膨胀节为多个。

优选地，所述膨胀节为波纹管膨胀节，且所述波形管膨胀节的内径与所述支撑管的内径一致，以便二者连接。

进一步地，所述壳体内壁固定有连接板，所述锥形分布板的上端朝向所述连接板弯曲形成膨胀圈，所述膨胀圈与所述连接板固定连接。

更进一步地，所述膨胀圈的截面为弧形，所述弧形的半径为30～250毫米，圆心角为45°～150°。

进一步地，所述膨胀圈和连接板的连接方式为螺栓连接或焊接。

进一步地，所述壳体与所述连接板之间设有多个加强筋板。

进一步地，所述锥形分布板与所述支撑管焊接固定。

本实用新型实施例的流化床分布器，在支撑管上设有膨胀节，同时，由于流化床分布器的热膨胀主要产生于壳体内部，因此，将膨胀节设置在壳体内部。相比现有技术，在流化床分布器生产的过程中，当锥形分布板和支撑管出现因温度不均、热膨胀等问题而产生形变，膨胀节可因锥形分布板和支撑管的形变发生形变，吸收一定的膨胀量，有效的缓解和消除锥形分布板和支撑管拉裂或磨损的问题，从而延长分布器使用寿命，保证煤气化效果。

另一方面，本实用新型还提供一种气化炉，包括上述的流化床分布器。

本实用新型实施例的气化炉，由于包括上述的流化床分布器，可以有效的缓解和消除锥形分布板和支撑管拉裂或磨损的问题，从而延长分布器使用寿命，保证煤气化效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的一种流化床分布器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的流化床分布器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的流化床分布器的锥形分布板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供的一种流化床分布器，如图2所示，包括壳体1，壳体1内壁固定连接有锥形分布板2，锥形分布板2上分布有多个气孔3(图中未示出)，锥形分布板2下端设有开口21，开口21处固定连接有支撑管4，支撑管4的一端伸出壳体1外，支撑管4上设有膨胀节5，且膨胀节5位于壳体1内部。

本实用新型实施例的流化床分布器，在支撑管4上设有膨胀节5，同时，由于流化床分布器的热膨胀主要产生于壳体1内部，因此，将膨胀节5设置在壳体1内部。相比现有技术，在流化床分布器生产的过程中，当锥形分布板2和支撑管4出现因温度不均、热膨胀等问题而产生形变，膨胀节5可因锥形分布板2和支撑管4的形变发生形变，吸收一定的膨胀量，有效的缓解和消除锥形分布板2和支撑管4拉裂或磨损的问题，从而延长分布器使用寿命，保证煤气化效果。

如图2所示，为了使膨胀节5能有效的缓解和消除锥形分布板2和支撑管4拉裂或磨损的问题，膨胀节5为设置在支撑管4的管壁上的环形变径区51，环形变径区51的内径大于支撑管4的内径。这样，当锥形分布板2和支撑管4热膨胀发生形变时，环形变径区51可吸收锥形分布板2和支撑管4带来的形变，进而缓解和消除形变对锥形分布板2和支撑管4的拉裂或损伤。当然，环形变径区51的内径也可小于支撑管4的内径，同样可解决上述问题，但是，由于支撑管4还需要排出废渣，内径较小的环形变径区51会对支撑管4排出废渣产生一定的阻碍，因此，将环形变径区51的内径大于支撑管4的内径设置。另外，环形变径区51可与支撑管一体成型，方便组装。

为了提高消除热膨胀的效果，可将膨胀节5设为多个。多个膨胀节5提高了吸收形变的效果，使缓解和消除形变对锥形分布板2和支撑管4的拉裂或损伤的效果更好。

当然，膨胀节5也可选择标准件，例如，弯管式膨胀节、波纹管膨胀节和套筒式膨胀节，其中，弯管式膨胀节占用空间较大，消耗材料较多，且弯曲的管道不易排出废渣；套筒式膨胀节通过两个不同管径的管道滑动套接，不利于用于排出废渣；而波纹管膨胀节可以有效缓解管道轴向方向的形变，且管路较直，利于排出废渣。因此，优选地，膨胀节5为波纹管膨胀节，且波形管膨胀节的内径与支撑管4的内径一致。为了不影响废渣的排出，以及安装方便，波纹管膨胀节的内径与支撑管4的内径一致，这样，将波纹管膨胀节安装在支撑管4的管路中，即可实现消除热膨胀的目的。

需要说明的是，波纹管膨胀节的管壁一般由1～4层金属板组成，由于膨胀节膨胀量的限制，可采用单个膨胀节或多个串联的膨胀节。

当壳体1内的空间较大时，锥形分布板2也相应的比较大，这样锥形分布板2受热膨胀时的形变也会增大，在膨胀节5吸收了一定的形变量时，为确保大尺寸锥形分布板2不会受热膨胀而拉裂或损伤，如图2所示，壳体1内壁固定有连接板11，锥形分布板2的上端朝向连接板11弯曲形成膨胀圈6，膨胀圈6与连接板11固定连接。在锥形分布板2的上端弯曲形成膨胀圈6，且锥形分布板2通过膨胀圈6与连接板11固定连接，这样，膨胀圈6可吸收锥形分布板2的形变量，进而锥形分布板2不会受热膨胀而拉裂或损伤。

锥形分布板2根据分布板两侧的压差值综合确定，一般的，锥形分布板2的厚度为5～50毫米，参照图3，锥形分布板2的外表面与水平面的夹角α一般为30～75°，本实用新型优选40～65°，膨胀圈6的截面为弧形，弧形的半径R为30～250毫米，圆心角β为45°～150°。

膨胀圈6和连接板11的连接方式为螺栓连接或焊接。其中，螺栓连接的工作强度不如焊接，而焊接的方式不如螺栓连接方便，由于不同的分布器系统的工作压力也不相同，因此，膨胀圈6和连接板11的连接方式采用螺栓连接还是焊接，根据流化床分布板的系统工作压力来确定。当锥形分布板2选用承受的内外侧压力差大于或等于25KPa(千帕，压强单位)时，锥形分布板2需要较强的连接强度，此时采用焊接固定的方式；当锥形分布板2选用承受的内外侧压力差小于25KPa时，此时采用焊接固定或螺栓连接固定均可。

由于锥形分布板2是通过连接板11与壳体1内壁连接的，锥形分布板2以及其工作时煤的一定重量都加在连接板11上，因此，连接板11在受到较大拉伸力时，有可能损坏，因此，如图2所示，壳体1与连接板11之间设有多个加强筋板12。加强筋板12的设置，可以提高接板11的拉伸强度，进而连接板11不易损坏。

支撑管4不仅从管路内可排出废渣，而且还具有支撑整个流化床分布板结构的功能，因此，其需要可承受较大的重力载荷，且整个结构与支撑管4需要一定的刚度，因此，参照图2，将锥形分布板2与支撑管4焊接固定。

另一方面，本实用新型还提供一种气化炉，包括上述的流化床分布器。

本实用新型实施例的气化炉，由于包括上述的流化床分布器，在气化炉工作工程中，可以有效的缓解和消除锥形分布板和支撑管拉裂或磨损的问题，从而延长分布器使用寿命，保证煤气化效果。同时，本实用新型实施例的气化炉可进行含碳材料的燃烧、气化和热解反应等。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。