用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置、混合方法与流程

本发明属于气体混合，具体涉及一种用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置、混合方法。

背景技术：

1、煤气化技术是现代煤化工先导技术之一，干煤粉气化具有气化参数高、气化容量大、性能指标高、环保性能好、煤种适应性广等特点，其目前已应用于现在煤化工项目及整体煤气化联合循环（integrated gasification combined cycle ，igcc）发电项目中。

2、现有技术中，存在干煤粉气化炉的激冷气与合成气撞击流场漏流、混合不均匀的问题，导致合成气与激冷气的换热不充分。同时，高温煤灰及未完全反应的煤粉颗粒在炉膛中停留时间短，其随合成气气流旋转、流动，造成煤灰、煤粉颗粒附着在相关通道，引起相关通道堵塞现象；造成气化炉积灰、废热锅炉换热差，影响气化炉安全稳定运行，同时造成一定的碳损失，降低气化炉的碳转化率。因积灰造成气化炉停机更是气化炉非正常停运的主要因素，以2000 t干煤粉气化炉为例，每次停运直接经济损失达200多万元，经济损失巨大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置、混合方法，以解决现有技术中，干煤粉气化炉的激冷气与合成气撞击流场漏流、混合不均匀的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一方面，提供了一种用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置，包括用于安装在干煤粉气化炉本体上的多个激冷气口，以及用于安装在所述激冷气口中的导向轮；

4、所述干煤粉气化炉本体的横截面为第一假想圆，多个所述激冷气口沿着第一假想圆的圆周布置；所述激冷气口的数量为正偶数，每两个激冷气口组成一个旋转对冲组；同一旋转对冲组的两个激冷气口设置在同一第一假想圆的圆周上，并以第一假想圆的圆心为中心对称设置；

5、所述导向轮用于对激冷气进行导向；其中，至少有一个旋转对冲组安装有所述导向轮。

6、进一步的，所述导向轮包括导向叶片套、导向叶片和叶片轴；

7、所述导向叶片套用于安装在激冷气口之内，与所述激冷气口连接；

8、所述导向叶片和叶片轴设置于所述导向叶片套之内，所述导向叶片固定连接叶片轴和导向叶片套。

9、进一步的，所述导向叶片的第一端连接所述叶片轴，所述导向叶片的第二端连接所述导向叶片套的内壁；

10、所述导向叶片从第一端向第二端扭曲。

11、进一步的，所述叶片轴位于导向轮进气侧的一端设置有入口导锥。

12、进一步的，所述激冷气口朝向所述第一假想圆的圆心设置；或者，所述激冷气口朝向的延长线与第二假想圆相切，所述第二假想圆为第一假想圆的同心圆，并且所述第二假想圆的直径小于所述第一假想圆的直径。

13、进一步的，所述干煤粉气化炉本体设置有一个横截面，至少一个旋转对冲组设置在所述横截面所对应的第一假想圆的圆周上。

14、进一步的，所述干煤粉气化炉本体从上至下依次设置有至少两个横截面；每个横截面所对应的第一假想圆的圆周上设置有至少一个旋转对冲组。

15、进一步的，当同一第一假想圆的圆周上设置有至少两个所述旋转对冲组时，所述激冷气口沿着所述第一假想圆的圆周均匀布置。

16、进一步的，所述导向叶片和叶片轴均采用8825合金材料制成。

17、本发明第二方面，提供了一种合成气与激冷气的混合方法，基于上述的用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置实现，包括如下步骤：

18、激冷气口中的激冷气在导向叶片的作用下，以叶片轴为旋转轴进行旋转并且激冷气的流速增加，激冷气从激冷气口射出之后，与干煤粉气化炉本体内的合成气进行碰撞、混合。

19、与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：

20、本方案提供的激冷装置，在激冷气口中安装有导向轮，导向轮能够对激冷气进行导向，并且增加激冷气的流速，提升了激冷气与合成气的混合效果。

21、本方案中，导向轮包括导向叶片套、导向叶片和叶片轴；导向叶片套用于安装在激冷气口之内，与激冷气口连接；导向叶片和叶片轴设置于导向叶片套之内，导向叶片固定连接叶片轴和导向叶片套，并且导向叶片从第一端向第二端扭曲，在导向叶片的作用下，激冷气以叶片轴为旋转轴进行旋转，并且能够使激冷气的流速增加，激冷气从激冷气口射出之后，与干煤粉气化炉本体内的二段合成气进行碰撞、混合，进一步提升了混合效果。

22、本方案中，激冷气口朝向第一假想圆的圆心设置；或者，激冷气口朝向的延长线与第二假想圆相切，激冷气射出后，能够沿着逆合成气旋转的方向进行碰撞，也能提升混合效果。

技术特征：

1.一种用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置，其特征在于，包括安装在干煤粉气化炉本体（3）上的多个激冷气口（1），以及安装在所述激冷气口（1）中的导向轮（2）；

2.根据权利要求1所述的用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置，其特征在于，所述导向轮（2）包括导向叶片套（21）、导向叶片（22）和叶片轴（23）；

3.根据权利要求2所述的用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置，其特征在于，所述导向叶片（22）的第一端连接所述叶片轴（23），所述导向叶片（22）的第二端连接所述导向叶片套（21）的内壁。

4.根据权利要求2所述的用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置，其特征在于，所述叶片轴（23）位于导向轮（2）进气侧的一端设置有入口导锥（4）。

5.根据权利要求1所述的用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置，其特征在于，所述激冷气口（1）朝向所述第一假想圆（5）的圆心设置；或者，所述激冷气口（1）朝向的延长线与第二假想圆（6）相切，所述第二假想圆（6）为第一假想圆（5）的同心圆，并且所述第二假想圆（6）的直径小于所述第一假想圆（5）的直径。

6.根据权利要求1所述的用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置，其特征在于，所述干煤粉气化炉本体（3）设置有一个横截面，至少一个旋转对冲组设置在所述横截面所对应的第一假想圆（5）的圆周上。

7.根据权利要求1所述的用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置，其特征在于，所述干煤粉气化炉本体（3）从上至下依次设置有至少两个横截面；每个横截面所对应的第一假想圆（5）的圆周上设置有至少一个旋转对冲组。

8.根据权利要求1所述的用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置，其特征在于，当同一第一假想圆（5）的圆周上设置有至少两个所述旋转对冲组时，所述激冷气口（1）沿着所述第一假想圆（5）的圆周均匀布置。

9.根据权利要求2所述的用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置，其特征在于，所述导向叶片（22）和叶片轴（23）均采用8825合金材料制成。

10.一种合成气与激冷气的混合方法，其特征在于，基于权利要求2~9任一项所述的用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置实现，包括如下步骤：

技术总结本发明属于气体混合技术领域，具体涉及一种用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置、混合方法。激冷装置包括用于安装在干煤粉气化炉本体上的多个激冷气口，以及用于安装在激冷气口中的导向轮；干煤粉气化炉本体的横截面为第一假想圆，多个激冷气口沿着第一假想圆的圆周布置；激冷气口的数量为正偶数，每两个激冷气口组成一个旋转对冲组；同一旋转对冲组的两个激冷气口设置在同一个第一假想圆的圆周上，并以第一假想圆的圆心为中心对称设置；导向轮用于对激冷气进行导向；其中，至少有一个旋转对冲组安装有导向轮。本方案在激冷气口中安装有导向轮，导向轮能够对激冷气进行导向，提升了激冷气与合成气的混合效果。技术研发人员：王相平,张克,崔丕桓,王超,宋蕙吉,康晓蒙,艾云涛,周立辉,宫紫郁受保护的技术使用者：华能（天津）煤气化发电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17