一种煤气化缓冲装置及煤气化闪蒸系统的制作方法-k8凯发

1.本实用新型涉及化工设备技术领域，具体而言，涉及一种煤气化缓冲装置及煤气化闪蒸系统。


背景技术：

2.煤气化工艺中，自气化工段的高压黑水包括气化炉激冷室的黑水、文丘里气液分离罐底部黑水、合成气洗涤塔底部的黑水等，经过闪蒸工段角阀及闪蒸缓冲装置减压缓冲后，在闪蒸工段闪蒸罐内进行闪蒸气气液分离，闪蒸后的气体经过冷却送往火炬管网，处理后的黑水继续循环利用，分离后的泥浆送往下游干化固废处理。
3.一般而言，自气化工段的黑水约从
220℃、4.2mpa经闪蒸后降至
82℃、-0.05mpa进沉降槽，在逐级降压过程中，各级闪蒸工段配套的缓冲装置所处工况恶劣，极易冲刷磨损泄露，寿命短至
90
天，严重影响气化工段的高负荷和长周期平稳运行。
4.自气化工段的高温、高压黑水至闪蒸工段，经两到三级闪蒸系统的黑水角阀降压扩散至闪蒸罐侧缓冲装置后进入闪蒸罐，缓冲装置在运行过程中主要存在的问题是：底部防冲结构易冲穿后泄露，防冲结构与筒体是一体结构，需要整体更换缓冲装置。
5.此外，现有的缓冲装置还存在如下问题：(1)缓冲装置顶部减压角阀后大小头扩散段冲刷磨损严重后泄露，同时损坏了角阀阀座。(2)缓冲装置三通部位冲刷磨损严重后泄露，且空间受限不易修复处理。
6.鉴于此，提出本技术。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种煤气化缓冲装置及煤气化闪蒸系统，其起到更好的缓冲稳流效果，避免或减少缓冲装置底部冲穿问题的出现。
8.本实用新型的实施例是这样实现的：
9.第一方面，本实用新型提供一种煤气化缓冲装置，包括顶部开口的缓冲筒体，缓冲筒体具有上筒体段和下筒体段，在上筒体段和下筒体段之间的侧壁上连接有侧部出料管路；上筒体段的顶部用于与角阀出口连通，侧部出料管路用于与闪蒸罐连通；
10.下筒体段的底部安装有用于封闭管路的封闭件，在下筒体段内设置有与下筒体段的内径相匹配的防冲板，防冲板的底面与封闭件相抵；
11.防冲板的厚度与缓冲筒体的长度之比为
0.9-1.5:10。
12.在可选的实施方式中，防冲板的底部设置有边缘坡口，在防冲板的边缘坡口处与下筒体段的底部侧壁焊接。
13.在可选的实施方式中，缓冲筒体的总长度为
3200mm-4500mm，防冲板的厚度为
400mm-500mm。
14.在可选的实施方式中，缓冲筒体的内径为
900mm-1200mm。
15.在可选的实施方式中，角阀的阀座与所述上筒体段连接。
16.在可选的实施方式中，侧部出料管路与缓冲筒体连接处的内壁为弧形过渡。
17.在可选的实施方式中，缓冲筒体包括耐磨内层和外壳层，耐磨内层和外壳层均从缓冲筒体的顶部延伸至底部。
18.在可选的实施方式中，外壳层的厚度为
20mm-30mm，耐磨内层的厚度为
28mm-35mm。
19.第二方面，本实用新型还提供一种煤气化闪蒸系统，包括上述任意实施方式中的煤气化缓冲装置。
20.本实用新型实施例的有益效果是：利用上筒体段、下筒体段和侧部出料管路形成三通结构，角阀射出的带颗粒黑水从上筒体段射入，利用底部较厚的防冲板起到缓冲作用，液位达到侧部出料管路的三通口处输出进入闪蒸罐。
本实用新型提供的煤气化缓冲装置不容易出现底部冲穿问题，能够起到更好的缓冲稳流效果。
防冲板使用一段时间之后，可以定期更换防冲板，避免整体更换缓冲装置，降低了工艺运行成本。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的煤气化缓冲装置的结构示意图；
23.图2为图1中防冲板的结构示意图；
24.图3为一些实施例中角阀结构的示意图；
25.图4为另一些实施例中角阀结构的示意图。
26.图标
:100-煤气化缓冲装置；
110-缓冲筒体；
111-上筒体段；
112-下筒体段；
113-侧部出料管路；
120-封闭件；
130-防冲板；
131-边缘坡口；
001-耐磨内层；
002-外壳层；
201-进口；
202-底部出口；
301-进口；
302-底部出口；
303-阀座。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。
基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。
如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
32.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。
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。
33.请参照图1，本实用新型实施例提供一种煤气化缓冲装置
100，包括顶部开口的缓冲筒体
110、封闭件
120
和防冲板
130，封闭件
120
安装于缓冲筒体
110的底部起到端部封闭的作用，防冲板
130
位于缓冲筒体
110内腔的底部，黑水进入之后可以利用防冲板
130
起到缓冲作用。
34.缓冲筒体
110具有上筒体段
111和下筒体段
112，在上筒体段
111和下筒体段
112之间的侧壁上连接有侧部出料管路
113；上筒体段
111的顶部用于与角阀出口连通，侧部出料管路
113用于与闪蒸罐连通；下筒体段
112的底部安装有用于封闭管路的封闭件
120，在下筒体段
112内设置有与下筒体段
112的内径相匹配的防冲板
130，防冲板
130
的底面与封闭件
120
相抵。
防冲板
130
的厚度与缓冲筒体
110的长度之比为
0.9-1.5:10，采用较厚的防冲板
130
可以起到更好的缓冲效果，避免出现冲穿的问题。
35.需要说明的是，利用上筒体段
111、下筒体段
112和侧部出料管路
113形成三通结构，角阀射出的带颗粒黑水从上筒体段
111射入，利用底部较厚的防冲板
130
起到缓冲作用，液位上泛至侧部出料管路
113的三通口处输出进入闪蒸罐。
本实用新型实施例提供的煤气化缓冲装置
100
不容易出现底部冲穿问题，能够起到更好的缓冲稳流效果。
防冲板使用一段时间之后，可以定期更换防冲板，避免整体更换缓冲装置，降低了工艺运行成本。
36.具体地，防冲板
130
的厚度与缓冲筒体
110的长度之比可以为
0.9:10、1.0:10、1.1:10、1.2:10、1.3:10、1.4:10、1.5:10等。
封闭件
120
可以但不限于盲头。
37.在一些实施例中，缓冲筒体
110的总长度为
3200mm-4500mm，防冲板
130
的厚度为
400mm-500mm，缓冲筒体
110的内径为
900mm-1200mm，以进一步提升缓冲效果。
具体地，缓冲筒体
110的总长度可以为
3200mm、3500mm、3700mm、4000mm、4200mm、4500mm等；防冲板
130
的厚度可以为
400mm、420mm、450mm、480mm、500mm等；缓冲筒体
110的内径可以为
900mm、1000mm、1100mm、1200mm等。
38.需要补充的是，缓冲装置根据介质稳流流场，以达到以液缓流、以液抗磨，使缓冲装置内的液体消化角阀射流的冲击。
黑水从缓冲筒体
110中心射入经过缓冲之后，外环泛上入三通口。
根据不同的闪蒸装置，尺寸略有不同：对于一级闪蒸缓冲装置而言，缓冲筒体
110的长度(自角阀连接法兰到底部盲头距离，下同)≥4000mm，直径
≥1000mm，防冲板
130
的厚度
≥400mm；对于二级闪蒸缓冲装置而言，缓冲筒体
110的长度
≥3200mm，直径
≥900mm，防冲板
130
的厚度
≥400mm；对于三级闪蒸缓冲装置而言，缓冲筒体
110的长度
≥3200mm，直径
≥
1000mm，防冲板
130
的厚度
≥400mm。
以上尺寸的上限值可以参照上述实施方式的参数范围。
39.进一步地，缓冲筒体
110包括耐磨内层
001和外壳层
002，耐磨内层
001和外壳层
002均从缓冲筒体
110的顶部延伸至底部。
外壳层
002的厚度为
20mm-30mm，耐磨内层
001的厚度为
28mm-35mm。
具体地，外壳层
002的厚度可以为
20mm、25mm、30mm等，耐磨内层
001的厚度可以为
28mm、30mm、32mm、35mm等。
40.具体地，外壳层
002的材质可以为q345，外壳层
002厚度大于
20mm，外壳焊缝氩弧焊打底，确保全焊透。
耐磨内层
001优先采用双金属耐磨材料(但不限于此，也可以为现有的常用耐磨材质)，耐磨层厚度
≧28mm，硬度不小于hrc55。
双金属材料的化学及物理性能需要满足表1：
41.表1双金属耐磨层的主要化学成分汇总表
[0042][0043]需要说明的是，耐磨内层
001和外壳层
002可以是采用铸造工艺制备，具体采用消失模真空吸铸工艺，耐磨内层
001与外壳层
002的单侧缝隙
≤2mm，确保内衬耐磨材料的耐磨性和与普通碳素钢管的可焊性，耐磨内层
001应平整光洁，无气泡渣眼、裂纹、缩松、粘沙等影响使用性能和外观质量的缺陷。
整体焊接完成后按要求压力做水压处理。
[0044]在一些实施例中，侧部出料管路
113与缓冲筒体
110连接处的内壁为弧形过渡，可以在三通喉口部位设计马鞍型结构，尤其是下鞍口确保介质圆滑过渡导流，进而保证该处的结构寿命。
[0045]在一些实施例中，请参照图1和图2，防冲板
130
的底部设置有边缘坡口
131，在防冲板
130
的边缘坡口
131处与下筒体段
112的底部侧壁焊接。
[0046]角阀的结构可以为现有结构，如图3所示，从进口
201进入，底部出口
202输出，在顶部减压角阀后具有大小头扩散段结构。
在一些实施例中，角阀的结构可以如图4所示，从进口
301进入后，从底部出口
302输出，取消了传统的大小扩散段结构，使阀座
303大盖与上筒体段
111连接，经过角阀的黑水扩散后，确保直筒段做够的口径，黑水尚未来得及冲刷筒体就射入缓冲装置内。
[0047]本实用新型实施例还提供一种煤气化闪蒸系统，包括上述煤气化缓冲装置
100，还可以包括各级闪蒸罐。
[0048]需要补充的是，缓冲装置中最易损坏的位置为一级闪蒸缓冲装置，经过上述技术优化，将原缓冲装置整体寿命从
3-6个月，延长至：防冲板寿命
》2年，缓冲装置筒体在2年内无明显磨损和耐磨层开裂、脱落现象。
[0049]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。
凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。