一種固態(tài)排渣氣化爐的排渣設備和排渣方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及煤氣化領域，具體而言涉及一種固態(tài)排渣氣化爐的排渣設備和排渣方法。
【背景技術】
[0002]灰鎖，是灰渣收集設備，又稱灰渣罐，其直接或通過管線連接在移動床或流化床氣化爐上，通過控制充壓、泄壓循環(huán)定期收集存于氣化爐內(nèi)的灰渣，并將收集的灰渣經(jīng)落灰管排至系統(tǒng)外?；益i的上、下閥是控制灰鎖變壓并將灰鎖連接至氣化爐的重要部件。目前灰鎖的上、下閥均采用錐形閥，包括位于灰鎖內(nèi)腔中的上閥桿、下閥桿、閥桿導向系統(tǒng)(包含導向套筒、導向環(huán))、傳動系統(tǒng)(內(nèi)部搖臂、閥桿、搖臂軸)以及位于其外部的搖臂、液壓缸，通過液壓控制系統(tǒng)來實現(xiàn)錐形閥的開、關操作。
[0003]因進入灰鎖的灰渣中容易存在較多的大塊雜質(zhì)顆粒例如矸石，而直接安裝在灰鎖上下端的上、下錐形閥的密封面又直接與灰渣接觸，因此，在閥門頻繁開關沖擊的情況下，密封面極易受損導致閥門整體報廢。同時灰鎖內(nèi)需要容納復雜的機械結(jié)構(gòu)來支持上、下錐形閥的開關，導致灰鎖可容納的灰渣量減少。此外，灰鎖不能實現(xiàn)連續(xù)泄渣，效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種固態(tài)排渣氣化爐的排渣設備和排渣方法，減少閥門磨損、避免閥門占用排渣容器內(nèi)部空間并提高排渣效率。
[0005]根據(jù)發(fā)明的一個技術方案，提供一種固態(tài)排渣氣化爐的排渣設備，所述氣化爐具有排渣口，所述排渣設備包括收集裝置，所述收集裝置包括:外殼，其上形成有進口和出口，其中進口與所述排渣口通過安裝有通斷閥的管路相連通，所述管路適于在其內(nèi)部積累灰渣至第一高度從而其內(nèi)部壓力與排渣口壓力相對應，所述進口具有適于從管路接收灰渣的第一壓力狀態(tài)，所述出口具有小于第一壓力狀態(tài)并適于排出灰渣的第二壓力狀態(tài)；多個壁，其可運動地安裝在外殼內(nèi)并形成多個容腔，所述多個壁被構(gòu)造為與外殼相配合使多個容腔中的一個容腔在從與所述進口相連通運動至與出口相連通的過程中，所述一個容腔內(nèi)壓力從與第一壓力狀態(tài)相對應逐漸降低至與第二壓力狀態(tài)相對應；檢測元件，其用于檢測所述管路內(nèi)灰渣積累高度。
[0006]將通斷閥安裝在管路上可以減少其被灰渣磨損并防止占用收集裝置內(nèi)部空間；此外高壓的灰渣在經(jīng)管路下降并從收集裝置的進口被運動容腔運輸至出口的過程中，壓力逐漸降低至適合排出的壓力狀態(tài)，可以在實現(xiàn)連續(xù)排渣的同時避免高壓灰渣直接噴出，減少對設備的沖擊和對環(huán)境的污染。
[0007]在一個優(yōu)選實施例中，所述收集裝置還包括安裝在所述外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)軸，所述多個壁各自沿徑向從所述轉(zhuǎn)軸向所述外殼延伸并與外殼形成間隙配合，相鄰的兩個壁與外殼之間限定出一個容腔。這樣提供了一種結(jié)構(gòu)簡單的收集裝置。
[0008]在一個優(yōu)選實施例中，所述檢測元件包括安裝在管路上用于檢測管路內(nèi)灰渣是否積累到第一高度的第一檢測元件。這樣可以對管路內(nèi)灰渣高度進行精確控制，避免灰渣高度過低對密封造成影響。
[0009]優(yōu)選地，所述檢測元件包括安裝在管路上用于檢測所述管路內(nèi)灰渣是否積累至大于所述第一高度的第二高度的第二檢測元件。這樣可以避免管路內(nèi)灰渣積累過高造成安全事故。
[0010]在一個優(yōu)選實施例中，所述檢測元件包括安裝在氣化爐的灰斗室內(nèi)用于實時檢測管路內(nèi)灰渣高度的實時檢測裝置。這樣可以實時監(jiān)控管路內(nèi)灰渣高度，提高安全系數(shù)。
[0011]在一個優(yōu)選實施例中，所述排渣設備包括熱量回收裝置，其具有與所述收集裝置的所述出口相連通的進口以及連接至灰渣運輸裝置的出口。這樣，排出的灰渣可以被最大限度地利用，其余熱被回收后可以輸送至其它工業(yè)設備使用，避免資源浪費。
[0012]優(yōu)選地，所述熱量回收裝置為水冷裝置，其具有冷卻水進口以及回水出口。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種固態(tài)排渣氣化爐的排渣方法，該排渣方法采用前述的固態(tài)排渣氣化爐的排渣設備，所述排渣方法包括以下步驟:使灰渣從氣化爐的排渣口經(jīng)管路落入收集裝置的與進口相連通的容腔中；在該容腔接滿灰渣后，繼續(xù)從排渣口向管路內(nèi)落入灰渣，直至所述管路內(nèi)灰渣積累至第一高度；使收集裝置內(nèi)的多個壁運動從而使接滿灰渣的容腔運動至與收集裝置的出口相連通，在該容腔運動過程中，容腔內(nèi)壓力從與進口的第一壓力狀態(tài)相對應逐漸降低至與出口的第二壓力狀態(tài)相對應。
[0014]在一個優(yōu)選的實施例中，所述排渣方法還包括:當所述管路內(nèi)灰渣高度低于所述第一高度時，降低外殼內(nèi)的多個壁的運動速度和/或增加固態(tài)排渣氣化爐的排渣口的排渣速度。這樣可以避免管路內(nèi)灰渣高度過低對接收灰渣造成影響。
[0015]在一個優(yōu)選的實施例中，所述排渣方法還包括:當所述管路內(nèi)的灰渣高度高于第二高度時，增加外殼內(nèi)的多個壁的運動速度和/或降低固態(tài)排渣氣化爐的所述排渣口的排渣速度。這樣可以避免管路內(nèi)灰渣高度過高造成安全事故。
【附圖說明】
[0016]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的固態(tài)排渣氣化爐的排渣設備的示意圖；
[0017]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的收集裝置的示意圖。
[0018]附圖標記說明:
[0019]10、氣化爐；20、管路；30、通斷閥；40、收集裝置；41、外殼；42、進口 ；43、出口 ；44、壁；45、壁；46、壁；47、容腔；48、容腔；49、容腔；50、熱量回收裝置；60、冷卻水；70、回水；80、灰渣運輸裝置；90、轉(zhuǎn)軸。
【具體實施方式】
[0020]現(xiàn)參考附圖，詳細說明本發(fā)明所公開固態(tài)排渣氣化爐的排渣設備的示意性方案。盡管提供附圖是為了呈現(xiàn)本發(fā)明的一些實施方式，但附圖不必按具體實施方案的尺寸繪制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解釋本發(fā)明的公開內(nèi)容。在說明書中出現(xiàn)的短語“在附圖中”或類似用語不必參考所有附圖或示例。
[0021]在下文中被用于描述附圖的某些方向性術語，例如“內(nèi)”、“外”、“左”、“右”、“向上”、“向下”和其它方向性術語，將被理解為具有其正常含義并且指正?？锤綀D時所涉及的那些方向。除另有指明，本說明書所述方向性術語基本按照本領域技術人員所理解的常規(guī)方向。
[0022]在本發(fā)明中的術語“約”或“大致”將會被本領域普通技術人員理解且將根據(jù)用到該術語的上下文在一定范圍內(nèi)變化。
[0023]本發(fā)明中所使用的術語“第一”、“第二”及其類似術語，在本發(fā)明中并不表示任何順序、數(shù)量或重要性，而是用于將一個部件與其它部件進行區(qū)分。
[0024]如圖1至圖2所示，本發(fā)明提供了一種固態(tài)排渣氣化爐的排渣設備，該氣化爐優(yōu)選為移動床和流化床氣化爐，其連接至氣化爐10的排渣口用于對氣化爐10所產(chǎn)生的灰渣進行收集和排出，確保氣化爐10正常運轉(zhuǎn)。該設備包括管路20、通斷閥30、收集裝置40以及熱量回收裝置50。
[0025]圖2示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的收集裝置40的一個實施例，其中該收集裝置40包括外殼41、形成在所述外殼41上側(cè)的進口 42和形成在外殼41下側(cè)的出口 43。其中進口 42通過管路20與氣化爐10的排渣口相連通，在管路20上安裝有通斷閥30作為收集裝置40常壓啟動和出現(xiàn)故障進行維修、更換時的隔離設備。通斷閥30優(yōu)選為球閥，其與收集裝置40相間隔而無需占用收集裝置40內(nèi)部空間，同時球閥與灰渣的接觸面相較于錐形閥與灰渣的接觸面大幅度減小，從而能夠減少灰渣對閥門的磨損。
[0026]在外殼41內(nèi)安裝有被驅(qū)動裝置如電機驅(qū)動能夠繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)但不能軸向或徑向移動的轉(zhuǎn)軸90。三個壁44、45、46沿轉(zhuǎn)軸90的周向間隔安裝在轉(zhuǎn)軸90上并各自沿轉(zhuǎn)軸90的徑向朝外殼41的內(nèi)壁延伸，從而三個壁44、45、46將外殼41內(nèi)部空間分隔為大體上彼此隔離的三個容腔47、48、49。其中每相鄰的兩個壁與對應的外殼內(nèi)壁之間限定出一個容腔。這些容腔位于進口 42和出口 43之間。這些壁44、45、46不會與外殼31的內(nèi)壁緊密接觸，而是形成間隙配合，在避免灰渣在各容腔之間流動的同時又能起到使少量氣體通過從而在容腔運動過程中逐步降壓的作用，這將在下文詳細說明。
[0027]雖然圖2僅示出了三個壁形成的三個容腔，但是本領域技術人員能夠想到用其它數(shù)量的壁形成不同數(shù)量的容腔，例如2個、4個、5個甚至更多壁將外殼41內(nèi)部分隔成2個、4個、5個等更多容腔。
[0028]轉(zhuǎn)軸90轉(zhuǎn)動過程中，三個壁44、45、46隨之轉(zhuǎn)動，使得三個容腔47、48、49繞轉(zhuǎn)軸90的中心軸線沿箭頭B所示方向的轉(zhuǎn)動。在三個壁轉(zhuǎn)動過程中，參見圖2，當其中一個容腔47轉(zhuǎn)動至開口向上與進口 42相連通時，另外兩個容腔48、49轉(zhuǎn)動至與出口 43相連通。在另一個未示出的實施例中，一個容腔轉(zhuǎn)動至與進口相連通時，另外一個容腔轉(zhuǎn)動至與出口43相連通。
[0029]排渣時，打開通斷閥30使從氣化爐10的排渣口排出的灰渣經(jīng)管路20落入與出口42相連通的容腔47。由于形成容腔的每個壁均與外殼41的內(nèi)壁之間存在很小的間隙，因此灰渣基本上不會從該容腔47轉(zhuǎn)移至其它的容腔48、49。在容腔47填滿灰渣后，仍繼續(xù)向管路20內(nèi)排渣，管路20中的這部分灰渣起到協(xié)助密封作用。當灰渣在管路20內(nèi)積累至第一高度時，管路20內(nèi)的壓力達到與氣化爐10的排渣口的高壓相適應的壓力狀態(tài)，以順利接收來自氣化爐10的灰渣。至于灰渣在管路20內(nèi)積累的第一高度的具體數(shù)值應該根據(jù)灰渣特性來確定，只要能夠使管路20內(nèi)的壓力達到與固態(tài)排渣氣化爐10的排渣口壓力相適應即可。
[0030]當灰渣在管路20內(nèi)積累至第一高度時，收集裝置40的進口42填滿灰渣并具有第一壓力狀態(tài)，而出口 43仍舊處于常壓狀態(tài)(第二壓力狀態(tài))。，顯然第一壓力狀態(tài)要遠遠大于第二壓力狀態(tài)。轉(zhuǎn)軸90帶動