一种流化床气化炉底渣冷却输送系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种流化床气化炉底渣冷却输送系统，包括一级水冷锁斗、一级水冷锁斗的出渣口经第一高温闸阀与二级水冷锁斗的进渣口相接；二级水冷锁斗的出渣口设第一给料机，第一给料机与滚筒冷渣机进渣口相接的进渣通道上依次设第二高温闸阀、波纹膨胀节；二级水冷锁斗上的负压风口经第一引风管连接风箱，滚筒冷渣机的进渣端与出渣端连接的负压风管经第二引风管与风箱连接，风箱通过抽尘管连接布袋除尘器，布袋除尘器的排灰口设第二给料机并通过排灰管连接至输送机。本发明结构简便实用，可靠性更高，冷渣、密封效果好，节能环保，能很好的解决目前流化床气化炉排渣系统存在的问题。
【专利说明】
一种流化床气化炉底渣冷却输送系统
技术领域
[0001]本发明属于锅炉底渣处理技术领域，具体涉及一种流化床气化炉底渣冷却输送系统。
【背景技术】
[0002]经过半个世纪的发展，我国形成了以煤为主、多能互补的能源生产体系，煤炭的消耗量占总能源消耗的70%左右，长期以来煤炭的利用主要沿用传统的直接燃烧方法，不仅效率低，而且排放出大量的烟尘、二氧化硫和氮氧化物。而天然气相对煤炭不仅洁净且利用方便，另外天然气利用排放的二氧化碳是煤炭利用的一半。随着日益严格的环境控制排放全球性的限制，天然气的产量远不能满足人们的需求，因此，煤炭气化的潜力和竞争力显现出来，现代煤气化技术发展的很快，技术先进性和成熟性都是史无前例的。
[0003]气化炉是煤气发生炉的简称，是将煤炭转化为煤气的生产设备，根据气化炉类型可分为固定床气化炉、流化床气化炉、气流床气化炉等几种形式。其中，流化床气化技术更加先进，相较于其他气化技术，它的主要优势在于更大的燃料灵活性，能够气化所有类型的煤和煤渣产品，包括价格更便宜、更易获取的低质、高灰、高水分煤，以及可再生的生物质等，但长久以来，因为流化床气化炉的特性，其炉膛压力高，煤炭气化后产生的灰渣量大、温度高且不易密封，故排渣问题始终未能得到很好的解决。
[0004]现有的流化床气化炉大部分使用湿式除渣系统，即采用刮板捞渣机进行底渣冷却并输送至渣仓，在这一过程中，灰渣直接落入刮板捞渣机的水槽中进行冷却，不仅浪费了大量的水资源，同时灰渣热量被浪费，无法得到有效回收，而且与水直接接触后的灰渣失去活性，无法再综合利用；另有一小部分流化床气化炉采用了干式除渣系统，采用水冷绞龙进行灰渣冷却及输送，但由于气化炉灰渣量较大且水冷蛟龙换热面积有限，结构稳定性较差，换热出力小，故其换热效果达不到现场运行要求，使用效果也不尽如人意。因此，流化床气化炉的灰渣处理方式是该领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种流化床气化炉底渣冷却输送系统。
[0006]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种流化床气化炉底渣冷却输送系统，包括一级水冷锁斗、一级水冷锁斗的出渣口经第一高温闸阀与二级水冷锁斗的进渣口相接;二级水冷锁斗的出渣口设第一给料机，第一给料机与滚筒冷渣机进渣口相接的进渣通道上依次设第二高温闸阀、波纹膨胀节;二级水冷锁斗上的负压风口经第一引风管连接风箱，滚筒冷渣机的进渣端与出渣端连接的负压风管经第二引风管与风箱连接，风箱通过抽尘管连接布袋除尘器，布袋除尘器的排灰口设第二给料机并通过排灰管连接至输送机。
[0007]一级水冷锁斗、二级水冷锁斗为夹套式罐状结构，夹套内部流通冷却水，罐体内部流通灰渣。
[0008]一级水冷锁斗与二级水冷锁斗之间还设有至少一个中间水冷锁斗，中间水冷锁斗上设负压风口并经一个引风管连接至风箱。
[0009]第一高温闸阀为气动高温闸阀，第二高温闸阀为电动高温闸阀；第一给料机为水冷锁气给料机，第二给料机为电动锁气给料机。
[0010]布袋除尘器的排尘口连接第一排气管，第一排气管连接引风机，引风机连接第二排气管。
[0011]输送机为皮带输送机、刮板输送机、链斗输送机的一种。
[0012]滚筒冷渣机为夹套式滚筒冷渣机、膜式壁式滚筒冷渣机、多管式滚筒冷渣机的一种。
[0013]本发明系统结构简便实用，可靠性更高，冷渣、密封效果好，节能环保，能很好的解决目前流化床气化炉排渣系统存在的问题，具有重大的实践生产意义。
【附图说明】
[0014]图1为本发明实施例提供的流化床气化炉底渣冷却输送系统的结构示意图:
图中:I为一级水冷锁斗，2为第一高温闸阀，3为二级水冷锁斗，4为第一给料机，5为第二高温闸阀，6为波纹膨胀节，7为滚筒冷渣机，8为第二引风管，9为风箱，10为第二引风管，11为抽尘管，12为布袋除尘器，13为第一排气管，14为引风机，15为第二排气管，16为第二给料机，17为排灰管，18为负压风管，19为输送机。
【具体实施方式】
[0015]下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。
[0016]参见图1所示，一种流化床气化炉底渣冷却输送系统，包括一级水冷锁斗1、进渣口经第一高温闸阀2与一级水冷锁斗I的出渣口相接的二级水冷锁斗3、二级水冷锁斗的出渣口设第一给料机4、第一给料机4与滚筒冷渣机7进渣口相接的进渣通道上依次设第二高温闸阀5、波纹膨胀节6; 二级水冷锁斗上的负压风口经第一引风管8连接风箱9，滚筒冷渣机的进渣端与出渣端连接的负压风管18经第二引风管10与风箱9连接，风箱9通过抽尘管11连接布袋除尘器12，布袋除尘器的排灰口设第二给料机16并通过排灰管17连接至输送机19。
[0017]其中，一级水冷锁斗、二级水冷锁斗为夹套式罐状结构，夹套内部流通冷却水，罐体内部流通灰渣。
[0018]其中，第一高温闸阀为气动高温闸阀，第二高温闸阀为电动高温闸阀；第一给料机为水冷锁气给料机，第二给料机为电动锁气给料机。
[0019]其中，布袋除尘器的排尘口连接第一排气管，第一排气管连接引风机，引风机连接第二排气管。
[0020]下面，对本发明进行详细说明如下:
一级水冷锁斗的上部通过气动高温闸阀与流化床气化炉炉膛相连通，其主要作用为灰渣的封闭及预冷却，下部通过法兰及螺栓与气动高温闸阀相连接并接通至二级水冷锁斗。
[0021]因气化炉气化过程中不允许与外界空气进行接触，所以为保证气化炉的气化过程不受影响，系统工作时，一级水冷锁斗上、下两个气动高温闸阀不能同时打开，二级水冷锁斗起到的作用一是对灰渣预冷却，二是可以起到封闭作用，二级水冷锁斗下部通过法兰及螺栓与水冷锁气给料机及电动高温闸阀进行连接，电动高温闸阀用以关停滚筒冷渣机的进渣。
[0022]水冷锁气给料机本身具有水冷却功能，可耐高温，可以实现灰渣的均匀给料，并起到一定的隔压作用，使二级锁斗中的灰渣压力不会直接通入至滚筒冷渣机，因此灰渣在冷渣机不会结焦或堵塞，滚筒冷渣机亦不会产生漏渣现象。
[0023]电动高温闸阀下部设置波纹膨胀节，用以吸收两级水冷锁斗的热膨胀量，波纹膨胀节下端与滚筒冷渣机连接;滚筒冷渣机通过间接水冷的形式将炽热的灰渣进行冷却，并将灰渣自进渣口向出渣口输送，灰渣经过冷却后，排至与滚筒冷渣机相连的皮带输送机运出锅炉房，在滚筒冷渣机进、出渣端分别设有一根负压风管，并汇成一路后与第二引风管连接，二级锁斗上方开有一处风口，并与第二引风管相连接，第二引风管及第二引风管均接至风箱上部，风箱采用不锈钢制作，可耐受较高温度，作用是将两路含尘气体进行混合，并通过抽尘管从风箱下部将混合后的含尘气体引至布袋除尘器，因高温气体密度小，且风箱采用上部进风下部出风的布置形式，故便于高温含尘气体在其内部进行充分的混合，布袋除尘器作用是过滤气体，使含尘气体得到净化，布袋除尘器的灰斗下面接有电动锁气给料机，可以均匀的将布袋除尘器收集的灰尘等排出灰斗，电动锁气给料机与排灰管相连接，排灰管排出的灰接至皮带输送机运出锅炉房。而经布袋除尘器过滤后的气体依次通过第一排气管、引风机、第二排气管等排至大气，引风机提供整个气体流动过程中的动能。
[0024]系统工作时，一级水冷锁斗、二级水冷锁斗、水冷及电动锁气给料机、滚筒冷渣机均通入冷却水，水源可取自锅炉系统凝结水，可从低温级低压加热器引入，返回高温级低压加热器或除氧器。
[0025]气化炉炉膛排渣时，一级水冷锁斗上方气动高温闸阀打开，而下方气动高温闸阀关闭，900 0C炽热的灰渣进入一级水冷锁斗进行贮存及预冷却，可将温度降至800 0C左右，待一级水冷锁斗中灰渣充满时，其上部的气动高温闸阀关闭，下部气动高温闸阀则打开，灰渣自一级水冷锁斗进入至二级水冷锁斗，且同时通过二级水冷锁斗进行灰渣的第二次预冷却，可将温度降至700°C左右，此时二级水冷锁斗下方设置的电动高温闸阀打开，灰渣通过水冷锁气给料机均匀地给料至滚筒冷渣机，滚筒冷渣机可将灰渣冷却至80 °C以下，并通过其排渣口排出至皮带输送机，如此往复工作，便可实现气化炉的连续排渣。
[0026]因一级水冷锁斗、二级水冷锁斗中的灰渣存在较高正压，故为了使灰渣不至于呈现出喷射状态造成冷渣机出现漏渣现象，本发明在二级水冷锁斗上方设置有负压风口，第二引风管将该负压风口与风箱上部相连接，通过负压风可将锁斗内部压力大幅降低，从而减轻了滚筒冷渣机的密封压力，同时负压风也起到一定的冷却效果。
[0027]滚筒冷渣机的进渣端及出渣端均设置有负压风管并汇成一路，用以将冷渣机筒体内部形成负压状态，从而灰渣不会在滚筒冷渣机的动静结合处产生漏渣现象，进渣端负压风温度较高，而出渣端负压风温度较低。
[0028]较优的，两段负压风管上均设置手动或电动风门，可调节每段负压风管内的负压风流量，达到调整整个负压风温度的效果。
[0029]布袋除尘器中布袋可耐受的温度为250°C，但自二级锁斗中排除的含尘气体温度约300°C，已经超过布袋除尘器的耐受能力，而滚筒冷渣机因本身可将灰渣冷却至80°C，其进渣端及出渣端的负压风均来自周围环境中，因此滚筒冷渣机两端负压风汇合后的含尘气体温度约为100-120°C，故当此处的含尘气体也引至风箱上部与二级锁斗中的含尘气体在风箱内部混合后，含尘气体温度可降至200 °C以下，完全满足布袋除尘器的运行要求，从而使该系统的可靠性大幅提升，寿命大幅延长。
[0030]当风箱中的混合气体从风箱下部被引至布袋除尘器时，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过布袋时，粉尘也能被被阻留，使气体得到净化，净化后的气体依次通过第一排气管、引风机、第二排气管等排至大气环境中，被过滤下来的灰尘则通过灰斗下部的电动锁气给料机及排灰管排至皮带输送机，整个过程不会对环境造成任何污染。在灰渣冷却过程中，灰渣的热量被冷却水充分吸收，并可将热量回收至锅炉系统，从而提高了锅炉的热效率，降低锅炉煤耗，节能环保。
[0031]需要说明的是本发明中，所述滚筒冷渣机的形式可为多种，根据系统要求的出力不同，可采用夹套式、膜式壁式、多管式等形式；
本发明中，所述皮带输送机仅为一种实施例，也可根据实际情况更改成埋刮板输送机、链斗输送机或其他输送设备。
[0032]本发明中，所述两级水冷锁斗仅为一种较优实施例，也可根据现场实际情况布置三级，如在一级水冷锁斗与二级水冷锁斗之间还可通过相连接的气动高温闸阀连接设有至少一个中间水冷锁斗，将一级中间水冷锁斗与二级水冷锁斗连接起来，形成三级水冷锁斗，其中，中间水冷锁斗上设负压风口并经一个引风管连接至风箱，从而实现多级布置水冷锁斗进行多级冷却，从而达到更好的冷却渣的效果。
[0033]与现有气化炉除渣系统相比，本发明具有以下突出优点:
1、本发明不仅节约大量的水资源，同时可将灰渣热量充分吸收，提高锅炉热效率，降低煤耗；
2、本发明工作过程中灰渣始终与冷却水间接换热，保持了灰渣的活性，有利于灰渣的综合利用；
3、本发明配置水冷锁气给料机，因此可将灰渣均匀排放至滚筒冷渣机，不会产生堵渣、结焦等事故；
4、本发明使用滚筒冷渣机替代水冷绞龙，换热面积增大，冷渣出力增大，能满足现场实际运行要求；
5、通过负压风管、风箱、布袋除尘器等部件的共同作用，使得现场扬尘、滚筒冷渣机漏渣现象不再发生，达到了文明生产的要求；
6、通过在整个系统内加入风箱，大幅延长了布袋除尘器的使用寿命，提高了整个排渣系统的可靠性；
7、通过布袋除尘器的过滤作用，可将含尘气体过滤至达到环保标准的气体，不会对环境造成污染。
[0034]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种流化床气化炉底渣冷却输送系统，其特征在于，包括一级水冷锁斗、一级水冷锁斗的出渣口经第一高温闸阀与二级水冷锁斗的进渣口相接;二级水冷锁斗的出渣口设第一给料机，第一给料机与滚筒冷渣机进渣口相接的进渣通道上依次设第二高温闸阀、波纹膨胀节;二级水冷锁斗上的负压风口经第一引风管连接风箱，滚筒冷渣机的进渣端与出渣端连接的负压风管经第二引风管与风箱连接，风箱通过抽尘管连接布袋除尘器，布袋除尘器的排灰口设第二给料机并通过排灰管连接至输送机。2.根据权利要求1所述流化床气化炉底渣冷却输送系统，其特征在于，一级水冷锁斗、二级水冷锁斗为夹套式罐状结构，夹套内部流通冷却水，罐体内部流通灰渣。3.根据权利要求1或2所述流化床气化炉底渣冷却输送系统，其特征在于，一级水冷锁斗与二级水冷锁斗之间还设有至少一个中间水冷锁斗，中间水冷锁斗上设负压风口并经一个引风管连接至风箱。4.根据权利要求1或2所述流化床气化炉底渣冷却输送系统，其特征在于，第一高温闸阀为气动高温闸阀，第二高温闸阀为电动高温闸阀;第一给料机为水冷锁气给料机，第二给料机为电动锁气给料机。5.根据权利要求4所述流化床气化炉底渣冷却输送系统，其特征在于，布袋除尘器的排尘口连接第一排气管，第一排气管连接引风机，引风机连接第二排气管。6.根据权利要求1或5所述流化床气化炉底渣冷却输送系统，其特征在于，输送机为皮带输送机、刮板输送机、链斗输送机的一种。7.根据权利要求6所述流化床气化炉底渣冷却输送系统，其特征在于，滚筒冷渣机为夹套式滚筒冷渣机、膜式壁式滚筒冷渣机、多管式滚筒冷渣机的一种。
【文档编号】C10J3/00GK105838444SQ201610258956
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】邱玉坤, 张磊, 岳公强
【申请人】青岛松灵电力环保设备有限公司