專利名稱：一種帶導(dǎo)熱金屬粉層的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種冷卻裝置，具體的說涉及一種帶導(dǎo)熱金屬粉層的使煤氣或煙氣中高溫飛灰(灰渣)冷卻的裝置。
背景技術(shù)：
我國是個煤炭資源豐富的國家，已探明能源總儲量原煤87.4%，原油2.8%，天然氣0. 3 %，水能9. 5 % ;—次能源的消費結(jié)構(gòu)為煤炭67 %，石油23. 6 %，天然氣2. 5 %，水電6.9%。而目前的煤炭主要用于煤氣化生產(chǎn)合成氣及火力發(fā)電。然而隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，氣化裝置的生產(chǎn)規(guī)模在不斷增長，近年來發(fā)電領(lǐng)域的流化床鍋爐的產(chǎn)汽能力也在 不斷增大，隨之而來的煤氣和煙氣帶出的高溫細(xì)粉以及爐底排出的高溫灰渣也越來越多，這些高溫細(xì)粉和灰渣，無論是運輸還是就地堆放，都存在諸多問題。傳統(tǒng)的高溫細(xì)粉(灰渣)冷卻裝置主要采用水冷夾套或風(fēng)冷旋轉(zhuǎn)滾筒，或螺旋水冷夾套，它們的缺點在于有機械傳動機構(gòu)，存在磨損問題，或冷卻系統(tǒng)存在熱應(yīng)力后泄漏和過冷粉體堵塞問題，且占地面積大、功耗高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述缺點，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、無機械傳動、冷卻效率高，能夠克服熱應(yīng)力問題的帶導(dǎo)熱金屬粉層的冷卻裝置。為了克服傳統(tǒng)粉體冷卻裝置的不足，本實用新型提供一種內(nèi)置蒸汽冷卻管，外置金屬夾套和水夾套的高溫高壓粉體冷卻裝置，該冷卻器在高溫細(xì)粉(渣)進口端設(shè)置有耐火隔熱料，減少了殼體的磨損，并降低了費用；在傳統(tǒng)的水夾套基礎(chǔ)上增加了金屬夾套層，既提高了傳熱效率，同時使金屬夾套層和水夾套層之間擁有了自由端，解決了高溫?zé)釕?yīng)力下，水夾套的撕裂問題；在粉體冷卻裝置內(nèi)部設(shè)置蒸汽冷卻管，提高了換熱效率，同時使高溫細(xì)灰(渣)充分冷卻后，不會產(chǎn)生水冷凝現(xiàn)象；該粉體冷卻裝置在高溫端設(shè)置有分布器，對進入換熱器的灰或渣進行能更好的分配，提高了換熱效率。本實用新型的冷卻裝置，它是由殼體，水夾套，金屬夾套，高溫粉體進口，冷卻粉體出口組成，其特征在于高溫粉體進口由封頭直筒段與封頭組成，在封頭上部設(shè)置有蒸汽進口管和蒸汽出口管，固體分布器通過固定架固定在封頭內(nèi)；殼體頂部法蘭連接封頭，殼體外側(cè)固定有金屬夾套和水夾套，水夾套位于金屬夾套之外；，金屬夾套內(nèi)填充有金屬粉，水夾套上部有水出口管，下部有水進口管，殼體內(nèi)有蒸汽盤管，殼體底部與錐形封頭連接，錐形封頭與錐形直筒段連接組成冷卻粉體出口。如上所述的高溫粉體進口、殼體上部的內(nèi)壁均設(shè)置有耐火隔熱襯里，耐火隔熱襯里由耐火料和隔熱料組成。耐火料如定型的剛玉磚或不定型的澆注料和搗打料等。隔熱料如輕質(zhì)磚和澆注料等。耐火料厚度為30-100mm，隔熱料厚度為40_150mm。如上所述的固體分布器是等腰三角錐形。錐形頂角正對高溫粉體進口。如上所述的固體分布器和固定架為耐高溫、耐磨損材質(zhì)制作，如耐高溫不銹鋼管0Cr25Ni20或incolly800，以及不銹鋼表面可噴涂鎢等。如上所述的蒸汽盤管為耐高溫、耐磨損材質(zhì)制作，如耐高溫不銹鋼管0Cr25Ni20或incolly800，以及不銹鋼表面堆焊鎢等。 如上所述的金屬夾套內(nèi)的金屬粉是導(dǎo)熱性能良好的金屬粉，如鐵粉，鋁粉等。如上所述的金屬夾套層和水夾套均為在殼體下部通過堵板焊接固定，上部為自由端。如上所述的冷卻粉體出口由錐形封頭和錐形直管段焊接而成。本發(fā)明具有以下優(yōu)點I.本發(fā)明設(shè)置了內(nèi)置蒸汽冷卻管，提高了換熱效率，同時可控制高溫灰(渣)不致于過冷而產(chǎn)生冷凝和沉積堵塞問題。2.本發(fā)明設(shè)置了金屬層夾套，能夠克服熱應(yīng)力問題，解決了高溫環(huán)境下的水夾套換熱器的熱膨脹問題，提高了換熱器的使用壽命。3.本發(fā)明設(shè)置了高溫細(xì)灰(渣)分布器，可以更好的分布細(xì)灰(渣)，提高了換熱效率。4.本發(fā)明沒有機械傳動裝置，運行可靠，無功耗。
圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，I為高溫粉體進口，2為固體分布器，3為蒸汽盤管進氣口，4為水夾套水出口，5為蒸汽盤管，6為金屬夾套，7為水夾套，8為錐形封頭，9為冷卻粉體出口，10為錐形直筒段，11為水夾套水進口，12為殼體，13為法蘭，14為封頭，15為蒸汽盤管出氣口，16為固定架，17為封頭直筒段，18為耐火隔熱襯里，19為堵板，20為金屬粉。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進行進一步詳細(xì)說明實施例I :本實用新型的冷卻裝置，它是由殼體12，高溫粉體進口 1，金屬夾套6，水夾套7，冷卻粉體出口 9組成，其特征在于高溫粉體進口 I由封頭直筒段(17)與封頭14組成，在封頭14上部設(shè)置有蒸汽進口管3和蒸汽出口管15，高溫粉體進口 I、殼體12上部的內(nèi)壁均設(shè)置有耐火隔熱襯里18，耐火隔熱襯里18由耐火料和隔熱料組成，耐火料為IOOmm厚的耐火料澆注而成，隔熱料為75mm厚的輕質(zhì)澆注料澆注而成。等腰三角錐形的固體分布器2通過固定架16固定在封頭14內(nèi)，錐頂角正對高溫粉體進口 I，固體分布器2和固定架16均為0Cr25Ni20的耐高溫材質(zhì)制作。殼體12頂部法蘭13連接封頭14，殼體12下部通過堵板19連接固定金屬夾套6和水夾套7，殼體12上部的水夾套7和金屬夾套6為自由端；水夾套7位于金屬夾套6之外；金屬夾套6內(nèi)填充有鐵粉20，水夾套7上部有水出口管4，下部有水進口管(11)。殼體12內(nèi)有蒸汽盤管5，蒸汽盤管為耐高溫材質(zhì)0Cr25Ni20制作而成。殼體12底部與錐形封頭8連接，錐形封頭8與錐形直筒段10焊接而成冷卻粉體出口 9。在該冷卻裝置使用前，需先在殼體12內(nèi)的蒸汽盤管5內(nèi)通入一定量蒸汽，殼體外水夾套7內(nèi)通入水。當(dāng)高溫高壓的細(xì)粉或渣從高溫粉體進口 I進入冷卻裝置，通過固體分布器2均勻的落到殼體12內(nèi)，粉體溫度可達(dá)700-900°C，冷卻裝置可耐壓0-3Mpa，高溫粉體或渣通過重力落在殼體12后，通過蒸汽盤管5和金屬夾套6和水夾套7進行冷卻，水夾套7通過金屬夾套6快速傳熱對粉體進行冷卻，由于金屬夾套和水夾套在殼體12底部通過堵板19固定，而上部為自由端，所以不會發(fā)生熱膨脹后，水夾套7因內(nèi)外夾套熱變形不一致而導(dǎo)致的撕裂損壞等問題。另外由于殼體內(nèi)有蒸汽盤管5，使冷卻的粉體或渣的溫度不會低于蒸汽溫度，從而使細(xì)粉或渣不會發(fā)生冷凝現(xiàn)象，導(dǎo)致細(xì)粉或渣的下料不暢，堵塞等問題。細(xì)粉或渣經(jīng)過蒸汽盤管5和水夾套7的冷卻可降溫至350°C左右，隨后通過冷卻粉體出口 9順利進入下一工段。實施例2 本實用新型的冷卻裝置，它是由殼體12，高溫粉體進口 1，金屬夾套6，水夾套7，冷卻粉體出口 9組成。其高溫粉體進口 I、殼體12上部的內(nèi)壁均設(shè)置有耐火隔熱襯里18，耐火隔熱襯里由耐火料和隔熱料組成，耐火料為75mm厚的耐火料澆注而成，隔熱料為125mm厚的輕質(zhì)燒注料燒注而成。等腰三角錐形的固體分布器2和固定架(16)由incolly800的耐高溫材質(zhì)制作。金屬夾套6內(nèi)填充有鋁粉。其它均與實施例I所述相同。
權(quán)利要求1.一種帶導(dǎo)熱金屬粉層的冷卻裝置，它是由殼體(12)，高溫粉體進口(1)，金屬夾套(6)，水夾套(7)，冷卻粉體出口(9)組成，其特征在于高溫粉體進口⑴由封頭直筒段(17)與封頭(14)組成，在封頭(14)上部設(shè)置有蒸汽進口管(3)和蒸汽出口管(15)，固體分布器(2)通過固定架(16)固定在封頭(14)內(nèi)，殼體(12)頂部法蘭(13)連接封頭(14)，殼體(12)下部通過堵板(19)連接固定金屬夾套(6)和水夾套(7)，殼體(12)外側(cè)固定有水夾套(7)和金屬夾套￠)，水夾套(7)位于金屬夾套(6)之外；金屬夾套￠)內(nèi)填充有金屬粉(20)，水夾套(7)上部有水出口管(4)，下部有水進口管(11)，殼體(12)內(nèi)有蒸汽盤管(5)，殼體(12)底部與錐形封頭(8)連接，錐形封頭(8)與錐形直筒段(10)連接組成冷卻粉體出口(9)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種帶導(dǎo)熱金屬粉層的冷卻裝置，其特征在于所述的高溫粉體進口(I)、殼體(12)上部的內(nèi)壁均設(shè)置有耐火隔熱襯里(18)，耐火隔熱襯里(18)由耐火料和隔熱料組成。
3.如權(quán)利要求2所述的一種帶導(dǎo)熱金屬粉層的冷卻裝置，其特征在于所述的耐火料為定型的剛玉磚、不定型的燒注料或搗打料，耐火料厚度為30-100mm。
4.如權(quán)利要求2所述的一種帶導(dǎo)熱金屬粉層的冷卻裝置，其特征在于所述的隔熱料為輕質(zhì)磚或澆注料，隔熱料厚度為40-150mm。
5.如權(quán)利要求I所述的一種帶導(dǎo)熱金屬粉層的冷卻裝置，其特征在于所述的固體分布器(2)是等腰三角錐形，錐形頂角正對高溫粉體進口。
6.如權(quán)利要求I所述的一種帶導(dǎo)熱金屬粉層的冷卻裝置，其特征在于所述的固體分布器和固定架為耐高溫、耐磨損材質(zhì)制作，是耐高溫不銹鋼管0Cr25Ni20、incolly800或不銹鋼表面嗔涂鶴材料。
7.如權(quán)利要求I所述的一種帶導(dǎo)熱金屬粉層的冷卻裝置，其特征在于所述的蒸汽盤管為耐高溫、耐磨損材質(zhì)制作，為耐高溫不銹鋼管0Cr25Ni20、incOlly800，或不銹鋼表面堆焊鎢。
8.如權(quán)利要求I所述的一種帶導(dǎo)熱金屬粉層的冷卻裝置，其特征在于所述的金屬粉(20)是導(dǎo)熱性能良好的鐵粉或鋁粉。
9.如權(quán)利要求I所述的一種帶導(dǎo)熱金屬粉層的冷卻裝置，其特征在于所述的水夾套(7)和金屬夾套(6)均為在殼體(12)下部通過堵板焊接固定，上部為自由端。
10.如權(quán)利要求I所述的一種帶導(dǎo)熱金屬粉層的冷卻裝置，其特征在于所述的冷卻粉體出口(9)由錐形封頭(8)和錐形直管段(10)焊接而成。
專利摘要一種帶導(dǎo)熱金屬粉層的冷卻裝置是高溫粉體進口(1)由封頭直筒段(17)與封頭(14)組成，在封頭(14)上部設(shè)置有蒸汽進口管(3)和蒸汽出口管(15)，固體分布器(2)通過固定架(16)固定在封頭(14)內(nèi)，殼體(12)頂部法蘭(13)連接封頭(14)，殼體(12)下部通過堵板(19)連接固定金屬夾套(6)和水夾套(7)，殼體(12)外側(cè)固定有水夾套(7)和金屬夾套(6)，水夾套(7)位于金屬夾套(6)之外；金屬夾套(6)內(nèi)填充有金屬粉(20)，水夾套(7)上部有水出口管(4)，下部有水進口管(11)，殼體(12)內(nèi)有蒸汽盤管(5)，殼體(12)底部與錐形封頭(8)連接，錐形封頭(8)與錐形直筒段(10)連接組成冷卻粉體出口(9)。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、無機械傳動、冷卻效率高，能夠克服熱應(yīng)力問題的優(yōu)點。
文檔編號F23J1/00GK202532505SQ20112053913
公開日2012年11月14日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者張尚武, 徐奕豐, 房倚天, 楊金權(quán), 程中虎, 郭金霞, 陳寒石 申請人:中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所