專利名稱：水冷壁組件和耐火磚氣化爐的改造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件和耐火磚氣化爐的改造方法。
背景技術(shù)：
在氣流床氣化技術(shù)投入工業(yè)運(yùn)行的初期，由于技術(shù)等方面原因，為了保護(hù)氣化爐的高壓殼體，傳統(tǒng)的氣化爐均選用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的耐火磚作為耐壓殼體的隔熱保護(hù)層即為耐火磚氣化爐。耐火磚氣化爐要求原料煤灰熔點(diǎn)(FT) —般不超過1400°C，由此限制了對(duì)煤種的選擇，而且耐火磚氣化爐需要每年數(shù)次停車更換錐底耐火磚及定期更換全爐耐火磚，導(dǎo)致成本高，運(yùn)行周期短，可用率低。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)是基于發(fā)明人對(duì)以下事實(shí)的認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)近年來(lái)，提出了采用水冷壁作為保護(hù)層的水冷壁氣化爐。水冷壁氣化爐與耐火磚氣化爐相比具有優(yōu)勢(shì)，水冷壁氣化爐不需要每年數(shù)次停車更換錐底磚及定期更換全爐磚，既為長(zhǎng)周期安全運(yùn)行創(chuàng)造了條件，也可節(jié)約購(gòu)置昂貴的高鉻耐火磚的大量資金。特別是采用水煤漿進(jìn)料的水冷壁氣化爐在點(diǎn)火方式和保護(hù)氣系統(tǒng)方法得到了優(yōu)化，爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等工程技術(shù)進(jìn)步使得水冷壁氣化爐的投資和運(yùn)行費(fèi)用下降，爐外壁的溫度降低和副產(chǎn)蒸汽熱量基本平衡，保證了氧耗沒有上升，氣體質(zhì)量沒有下降，綜合性能明顯優(yōu)于現(xiàn)存處于在用狀態(tài)的采用水煤漿進(jìn)料的耐火磚氣化爐。但是由于早期投入使用且在用的氣化爐均為耐火磚氣化爐，無(wú)法采用干粉進(jìn)料方式，并且成本高，運(yùn)行周期短，可用率低。因此，如何用水冷壁氣化爐替代在用的耐火磚氣化爐成為一個(gè)需要解決的問題。發(fā)明人意識(shí)到，如果建造全新的水冷壁氣化爐整體替代在用的耐火磚氣化爐，整體廢棄耐火磚氣化爐，則會(huì)造成浪費(fèi)，并且投資成本大，施工周期長(zhǎng)。為此，本申請(qǐng)的發(fā)明人提出了將現(xiàn)有的耐火磚氣化爐改造成水冷壁氣化爐，改造不用整體廢棄耐火磚氣化爐，改造所需設(shè)備和改造工藝簡(jiǎn)單，施工周期短，投資成本顯著降低，可以廣泛地用于將現(xiàn)有在用的耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種用于將耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐的水冷壁組件，利用該水冷壁組件，可以方便地將現(xiàn)有耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐， 并且施工工藝簡(jiǎn)單，施工周期短，投資成本低。本發(fā)明的另一目的在于提出一種將耐火磚氣化爐的改造方法，利用該方法可以方便地將現(xiàn)有耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，并且工藝簡(jiǎn)單，施工周期短，成本低。根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，包括殼體工作段，所述殼體工作段為筒狀，所述殼體工作段的上端和下端均敞開，所述殼體工作段的壁上設(shè)有通孔；和膜式水冷壁，所述膜式水冷壁內(nèi)具有工藝腔，所述膜式水冷壁設(shè)在所述殼體工作段內(nèi)且與所述殼體工作段的內(nèi)壁相連接。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的水冷壁組件還可以具有如下附加的技術(shù)特征
可選地，所述膜式水冷壁與所述殼體工作段的內(nèi)壁相焊接。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述殼體工作段的下端和上端均設(shè)有殼體焊接坡口。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述殼體工作段包括上段和下段，所述上段和下段通過法蘭相連。所述膜式水冷壁與所述殼體工作段的連接位置與所述殼體工作段的上端之間的距離小于所述連接位置與所述殼體工作段的下端之間的距離。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述膜式水冷壁為由沿上下方向直線或螺旋延伸的管構(gòu)成的圓筒狀。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述膜式水冷壁包括圓筒段和錐形段，所述圓筒段由沿上下方向直線或螺旋延伸的管構(gòu)成，所述錐形段由圓筒段的管延伸構(gòu)成或沿上下方向疊置的環(huán)形管構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的所述殼體工作段，包括筒段和上封頭，所述上封頭與所述筒段一體形成，所述筒段的下端敞開且所述筒段的上端由所述上封頭封閉，所述筒段的壁上設(shè)有通孔；和膜式水冷壁，所述膜式水冷壁內(nèi)具有工藝腔，所述膜式水冷壁設(shè)在所述殼體工作段內(nèi)且與所述筒段的內(nèi)壁相連接。可選地，所述膜式水冷壁與所述殼體工作段的內(nèi)壁相焊接。所述筒段的下端設(shè)有殼體焊接坡口。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述筒段包括上段和下段，所述上段和下段通過法蘭相連。所述膜式水冷壁與所述筒段的連接位置與所述筒段的上端之間的距離小于所述連接位置與所述筒段的下端之間的距離。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述膜式水冷壁為由沿上下方向直線或螺旋延伸的管構(gòu)成的圓筒狀。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述膜式水冷壁包括圓筒段和錐形段，所述圓筒段由沿上下方向直線或螺旋延伸的管構(gòu)成，所述錐形段由圓筒段的管延伸構(gòu)成或沿上下方向疊置的環(huán)形管構(gòu)成。通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水冷壁組件，可方便地將現(xiàn)有耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，從而不需要每年數(shù)次停車更換錐底磚及定期更換全爐磚，既為長(zhǎng)周期安全運(yùn)行創(chuàng)造了條件，也可節(jié)約購(gòu)置昂貴的高鉻耐火磚的大量資金，由此，工藝簡(jiǎn)單，施工周期短，成本低。另外，通過將水煤漿進(jìn)料的耐火磚氣化爐改造為水煤漿進(jìn)料的水冷壁氣化爐，較之傳統(tǒng)的干煤粉進(jìn)料的水冷壁氣化爐，可承受更大的系統(tǒng)壓力。再次，水煤漿進(jìn)料的水冷壁氣化爐通過在點(diǎn)火方式和保護(hù)氣系統(tǒng)的優(yōu)化、爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)可使得水冷壁保護(hù)氣化爐投資和運(yùn)行費(fèi)用下降，爐外壁的溫度降低和副產(chǎn)蒸汽熱量基本平衡，保證了氧耗沒有上升，氣體質(zhì)量沒有下降，綜合性能明顯優(yōu)于現(xiàn)存處于在用狀態(tài)的水煤漿進(jìn)料的耐火磚氣化爐。根據(jù)本發(fā)明第三方面實(shí)施例的一種耐火磚氣化爐的改造方法，包括以下步驟將耐火磚氣化爐的外殼內(nèi)的耐火磚拆除；從所述外殼的本體上切割掉外殼上封頭；將根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例中所述水冷壁組件的殼體工作段的下端與所述外殼的本體的上端焊接在一起；和
將切割掉的所述外殼上封頭焊接在所述殼體工作段的上端以將所述耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐。根據(jù)本發(fā)明第三方面的耐火磚氣化爐的改造方法，采用的水冷壁組件在制造廠制造出，并在耐火磚氣化爐的操作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行改造安裝。由于大部分工作在制造廠內(nèi)完成，現(xiàn)場(chǎng)改動(dòng)量小，原有設(shè)備材料全部可以使用，現(xiàn)場(chǎng)施工期短，基本不影響工廠生產(chǎn)節(jié)奏，以較少投入完成原有氣化爐技術(shù)改造，提高工廠的運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益。其中，在從所述外殼的本體上切割掉所述外殼上封頭的同時(shí)在所述外殼上封頭的下端和所述本體的上端形成外殼焊接坡口，以便將殼體工作段的上端與外殼上封頭的下端對(duì)接焊，且將殼體工作段的下端與本體的上端對(duì)接焊。進(jìn)一步地，所述水冷壁組件的膜式水冷壁與所述外殼之間形成有保護(hù)氣體通道。 保護(hù)氣可通過保護(hù)氣體通道進(jìn)入氣化爐，使環(huán)形空間壓力與氣化爐內(nèi)壓力平衡，從而達(dá)到了對(duì)氣化爐的保護(hù)。根據(jù)本發(fā)明第四方面實(shí)施例的一種耐火磚氣化爐的改造方法，包括以下步驟將耐火磚氣化爐的外殼內(nèi)的耐火磚拆除；從所述外殼的本體上切割掉外殼上封頭；將根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例中所述水冷壁組件的殼體工作段的下端與所述外殼的本體的上端焊接在一起，以將所述耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐。根據(jù)本發(fā)明第四方面的耐火磚氣化爐的改造方法，采用的水冷壁組件在制造廠制造出，并在耐火磚氣化爐的操作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行改造安裝。由于大部分工作在制造廠內(nèi)完成，現(xiàn)場(chǎng)改動(dòng)量小，原有設(shè)備材料全部可以使用，現(xiàn)場(chǎng)施工期短，基本不影響工廠生產(chǎn)節(jié)奏，以較少投入完成原有氣化爐技術(shù)改造，提高工廠的運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益。其中，在從所述外殼的本體上切割掉所述外殼上封頭的同時(shí)在所述本體的上端形成外殼焊接坡口，以便將殼體工作段的下端與本體的上端對(duì)接焊。進(jìn)一步地，所述水冷壁組件的膜式水冷壁與所述外殼之間形成有保護(hù)氣體通道。 保護(hù)氣可通過保護(hù)氣體通道進(jìn)入氣化爐，使環(huán)形空間壓力與氣化爐內(nèi)壓力平衡，從而達(dá)到了對(duì)氣化爐的保護(hù)。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的水冷壁組件的剖視示意圖；圖2是圖1所示水冷壁組件的殼體工作段的剖視示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的水冷壁組件的剖視示意圖；圖4是圖3中所示水冷壁組件的殼體工作段的剖視示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的水冷壁組件的剖視示意圖；圖6是圖5中所示水冷壁組件的殼體工作段的剖視示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的水冷壁組件的剖視示意圖8是圖7中所示水冷壁組件的殼體工作段的剖視示意圖；圖9是待改造的耐火磚氣化爐的示意圖；圖10是改造過程中對(duì)耐火磚氣化爐處理的示意圖，其中形成外殼焊接破口 ；圖11是耐火磚氣化爐改造成的水冷壁氣化爐的剖視示意圖，其中采用根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的水冷壁組件；圖12是耐火磚氣化爐改造成的水冷壁氣化爐的剖視示意圖，其中采用根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的水冷壁組件；圖13是耐火磚氣化爐改造成的水冷壁氣化爐的剖視示意圖，其中采用根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的水冷壁組件；圖14是耐火磚氣化爐改造成的水冷壁氣化爐的剖視示意圖，其中采用根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的水冷壁組件；圖15是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于將耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐的改造方法流程圖；和圖16是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于將耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐的改造方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電焊連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。近年來(lái)，提出了采用水冷壁作為保護(hù)層的水冷壁氣化爐。水冷壁氣化爐與耐火磚氣化爐相比具有優(yōu)勢(shì)，水冷壁氣化爐不需要每年數(shù)次停車更換錐底磚及定期更換全爐磚， 既為長(zhǎng)周期安全運(yùn)行創(chuàng)造了條件，也可節(jié)約購(gòu)置昂貴的高鉻耐火磚的大量資金。特別是采用水煤漿進(jìn)料的水冷壁氣化爐在點(diǎn)火方式和保護(hù)氣系統(tǒng)方法得到了優(yōu)化，爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等工程技術(shù)進(jìn)步使得水冷壁氣化爐的投資和運(yùn)行費(fèi)用下降，爐外壁的溫度降低和副產(chǎn)蒸汽熱量基本平衡，保證了氧耗沒有上升，氣體質(zhì)量沒有下降，綜合性能明顯優(yōu)于現(xiàn)存處于在用狀態(tài)的采用水煤漿進(jìn)料的耐火磚氣化爐。但是由于早期投入使用且在用的氣化爐均為耐火磚氣化爐，無(wú)法采用干粉進(jìn)料方式，并且成本高，運(yùn)行周期短，可用率低。本申請(qǐng)的發(fā)明人提出了用水冷壁氣化爐替代現(xiàn)有耐火磚氣化爐的思路，這存在兩種途徑第一個(gè)途徑是將現(xiàn)有的耐火磚氣化爐廢棄，重新建造新的水冷壁氣化爐；第二個(gè)途徑是對(duì)現(xiàn)有的耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐。第二種途徑投資大，施工周期長(zhǎng)，成本高。因此，本申請(qǐng)的發(fā)明人采取第二中途徑對(duì)現(xiàn)有耐火磚氣化爐進(jìn)行改造，降低了成本。本申請(qǐng)的發(fā)明人提出一種用于將耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐的水冷壁組件，利用該水冷壁組件，可以方便地將現(xiàn)有的水煤漿耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，同時(shí)提出了一種將耐火磚氣化爐的改造方法，利用該方法可以方便地將現(xiàn)有耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐。下面分別通過四個(gè)實(shí)施例對(duì)根據(jù)本發(fā)明的用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件以及采用該水冷壁組件對(duì)耐火磚氣化爐的改造方法進(jìn)行說(shuō)明。第一實(shí)施例如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的水冷壁組件，包括殼體工作段100和膜式水冷壁500。如圖2所示，殼體工作段100為筒狀，殼體工作段100的上端和下端均敞開，殼體工作段100的壁上設(shè)有多個(gè)通孔111，其中多個(gè)通孔111可分別用作膜式水冷壁500的所有進(jìn)水水汽管道的通路、保護(hù)氣入口以及點(diǎn)火觀察孔(圖未示出)等。可選地，在殼體工作段100的下端和上端均設(shè)有殼體焊接坡口 115，如圖2所示。如圖1所示，膜式水冷壁500內(nèi)具有工藝腔510，該工藝腔510內(nèi)至少具有氣化室和激冷室(圖未示出)。膜式水冷壁500設(shè)在殼體工作段100內(nèi)且與殼體工作段100的內(nèi)壁相連接(例如焊接，或通過支撐件安裝在殼體工作段100內(nèi))，且膜式水冷壁500下部具有環(huán)形板(圖未示出)。可選地，膜式水冷壁500與殼體工作段100的內(nèi)壁相焊接，例如在膜式水冷壁500上進(jìn)一步設(shè)置焊接墊板116，用于將膜式水冷壁500焊接至殼體工作段100 的內(nèi)壁上。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，膜式水冷壁500與殼體工作段100的連接位置與殼體工作段100的上端之間的距離d小于該連接位置與殼體工作段的下端之間的距離D，由此， 當(dāng)膜式水冷壁500受熱膨脹時(shí)，膜式水冷壁500的下端可自由向下膨脹，由此使得組成水冷壁的管子不易被損壞。通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水冷壁組件，可方便地將現(xiàn)有耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，從而不需要每年數(shù)次停車更換錐底磚及定期更換全爐磚，既為長(zhǎng)周期安全運(yùn)行創(chuàng)造了條件，也可節(jié)約購(gòu)置昂貴的高鉻耐火磚的大量資金，由此，改造所需設(shè)備和改造工藝簡(jiǎn)單，施工周期短，投資成本顯著降低，可以廣泛地用于將現(xiàn)有在用的耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，膜式水冷壁500為由沿上下方向直線的管(圖未示出) 構(gòu)成的圓筒狀，由此，工藝腔510被所述多個(gè)直管共同限定出而成為一個(gè)封閉的空間。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，在本發(fā)明的另一個(gè)示例中，膜式水冷壁500為由沿上下方向螺旋延伸的管(圖未示出)構(gòu)成的圓筒狀，由此限定出封閉的工藝腔510。在本發(fā)明的在一個(gè)示例中，膜式水冷壁500包括圓筒段和設(shè)在圓筒段上方的錐形段，其中圓筒段由沿上下方向直線或螺旋延伸的管構(gòu)成，而錐形段由圓筒段的管延伸構(gòu)成或沿上下方向疊置的環(huán)形管構(gòu)成，通過圓筒段和錐形段限定出封閉的工藝腔510。
通過將僅能采取水煤漿進(jìn)料的耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，例如，可以采取干煤粉進(jìn)料方式，實(shí)現(xiàn)了水冷壁氣化爐的優(yōu)點(diǎn)。再次，水冷壁氣化爐通過在點(diǎn)火方式和保護(hù)氣系統(tǒng)的優(yōu)化、爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)可使得水冷壁保護(hù)氣化爐投資和運(yùn)行費(fèi)用下降，爐外壁的溫度降低和副產(chǎn)蒸汽熱量基本平衡，保證了氧耗沒有上升，氣體質(zhì)量沒有下降，綜合性能明顯優(yōu)于現(xiàn)存處于在用狀態(tài)的耐火磚氣化爐。采用根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的水冷壁組件將耐火磚氣化爐的改造方法，如圖15 所示，包括以下步驟(1)將耐火磚氣化爐的外殼600內(nèi)的耐火磚拆除，如圖9所示；(2)從外殼600的本體610上切割掉外殼上封頭620，如圖10所示?？蛇x地，可采用外卡式切割成型設(shè)備，刀具切割。其中選擇切割位置G時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，盡量靠向外殼600的上端，可減輕用于吊起外殼上封頭620的起吊設(shè)備的負(fù)載，并且有助于水冷壁組件的安裝；(3)將上述實(shí)施例中描述的水冷壁組件300的殼體工作段100的下端與外殼600 的本體610的上端焊接在一起。其中，在步驟(3)中，水冷壁組件300的殼體工作段100在制造廠制作，且與原有耐壓外殼同材質(zhì)或相近，直徑、厚度相同或相近，具有相同的焊接性能。將殼體工作段100設(shè)置于外殼600的本體610上端，如圖11所示，膜式水冷壁500的上端固定在殼體工作段100上，使得膜式水冷壁500的下部為膨脹自由端。其中膜式水冷壁500的所有進(jìn)出水汽管道、保護(hù)氣入口以及點(diǎn)火觀察口均設(shè)置于殼體工作段100上，即通過設(shè)在殼體工作段100上的通孔111實(shí)現(xiàn)。(4)將切割掉的外殼上封頭620焊接在殼體工作段100的上端以將耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，如圖11所示。由于水冷壁組件的總重量(即殼體工作段100和膜式水冷壁500的總重量)小于原有耐火磚保護(hù)層重量，因此原則上不必對(duì)外殼600的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造，采用強(qiáng)制循環(huán)汽水系統(tǒng)，對(duì)氣化爐中的汽包的設(shè)置高度無(wú)特殊要求，即可在原有框架上增加一個(gè)小型鋼結(jié)構(gòu)框架置于氣化爐之上，也可將汽包設(shè)置于原有框架適當(dāng)?shù)奈恢茫豢紤]與膜式水冷壁500的相對(duì)高差。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的水冷壁組件在制造廠制造出，并在耐火磚氣化爐的操作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行改造安裝。由于大部分工作在制造廠內(nèi)完成，現(xiàn)場(chǎng)改動(dòng)量小，原有設(shè)備材料全部可以使用，現(xiàn)場(chǎng)施工期短，基本不影響工廠生產(chǎn)節(jié)奏，以較少投入完成原有氣化爐技術(shù)改造，提高工廠的運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益。如圖10所示，在從外殼600的本體610上切割掉外殼上封頭620的同時(shí)在外殼上封頭620的下端和本體610的上端形成本體焊接坡口 630，以便將殼體工作段100的上端與外殼上封頭620的下端對(duì)接焊，且將殼體工作段100的下端與本體610的上端對(duì)接焊。其中注意的是，新的焊縫應(yīng)當(dāng)避開外殼600的本體610上原有的焊縫的熱影響區(qū)，或者在切割時(shí)可直接將原有的熱影響區(qū)切除。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，水冷壁組件的膜式水冷壁500與外殼600之間可以形成有保護(hù)氣體通道(圖未示出)。具體地，在工藝腔510的氣化室的底部隔板(可用原托磚板改造)上增加一道水平環(huán)形槽(圖未示出)，膜式水冷壁500的下部環(huán)形板插入該水平環(huán)形槽中，氣化爐的外殼600與膜式水冷壁500之間產(chǎn)生的膨脹差可通過環(huán)形板在水平環(huán)形槽中上下移動(dòng)來(lái)吸收，也就是說(shuō)，保護(hù)氣體通道即為環(huán)形槽與環(huán)形板之間縫隙。保護(hù)氣可通過環(huán)形槽與環(huán)形板之間縫隙進(jìn)入氣化爐，使環(huán)形空間壓力與氣化爐內(nèi)壓力平衡，從而達(dá)到了CN對(duì)氣化爐的保護(hù)。第二實(shí)施例如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的水冷壁組件，包括殼體工作段200和膜式水冷壁500。如圖2所示，殼體工作段200為筒狀，殼體工作段200的上端和下端均敞開，殼體工作段200的壁上設(shè)有多個(gè)通孔211，其中多個(gè)通孔211可分別用于膜式水冷壁500的所有進(jìn)水水汽管道、保護(hù)氣入口以及點(diǎn)火觀察孔(圖未示出)等?？蛇x地，在殼體工作段200 的下端和上端均設(shè)有殼體焊接坡口 215，如圖2所示。在本實(shí)施例中，殼體工作段210包括上段212和下段213，上段212和下段213通過法蘭214相連，如圖3和圖4中所示。通過將殼體工作段210分成上段212和下段213并通過法蘭214相連，使得加工更為簡(jiǎn)單，成本低，且可適用于不同高度的殼體工作段200的制作。如圖3所示，膜式水冷壁500內(nèi)具有工藝腔510，該工藝腔510內(nèi)至少具有氣化室和激冷室(圖未示出)。膜式水冷壁500設(shè)在殼體工作段200內(nèi)且與殼體工作段200的內(nèi)壁相連接，且膜式水冷壁500下部具有環(huán)形板(圖未示出)?？蛇x地，膜式水冷壁500與殼體工作段200的內(nèi)壁相焊接，例如在膜式水冷壁500上進(jìn)一步設(shè)置焊接墊板216，用于將膜式水冷壁500焊接至殼體工作段200的內(nèi)壁上。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，膜式水冷壁500 與殼體工作段200的連接位置與殼體工作段200的上端之間的距離d小于該連接位置與殼體工作段的下端之間的距離D，由此，當(dāng)水冷壁500受熱膨脹時(shí)，其下端可自由向下膨脹，由此使得組成水冷壁的管子不易被損壞。通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水冷壁組件，可方便地將現(xiàn)有耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，從而不需要每年數(shù)次停車更換錐底磚及定期更換全爐磚，既為長(zhǎng)周期安全運(yùn)行創(chuàng)造了條件，也可節(jié)約購(gòu)置昂貴的高鉻耐火磚的大量資金，由此，改造所需設(shè)備和改造工藝簡(jiǎn)單，施工周期短，投資成本顯著降低，可以廣泛地用于將現(xiàn)有在用的耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，膜式水冷壁500為由沿上下方向直線的管(圖未示出) 構(gòu)成的圓筒狀，由此，工藝腔510被所述多個(gè)直管共同限定出而成為一個(gè)封閉的空間。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，在本發(fā)明的另一個(gè)示例中，膜式水冷壁500為由沿上下方向螺旋延伸的管(圖未示出)構(gòu)成的圓筒狀，由此限定出封閉的工藝腔510。在本發(fā)明的在一個(gè)示例中，膜式水冷壁500包括圓筒段和設(shè)在圓筒段上方的錐形段，其中圓筒段由沿上下方向直線或螺旋延伸的管構(gòu)成，而錐形段由圓筒段的管延伸構(gòu)成或沿上下方向疊置的環(huán)形管構(gòu)成，通過圓筒段和錐形段限定出封閉的工藝腔510。通過將僅能采取水煤漿進(jìn)料的耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，例如，可以采取干煤粉進(jìn)料方式，實(shí)現(xiàn)了水冷壁氣化爐的優(yōu)點(diǎn)。再次，水冷壁氣化爐通過在點(diǎn)火方式和保護(hù)氣系統(tǒng)的優(yōu)化、爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)可使得水冷壁保護(hù)氣化爐投資和運(yùn)行費(fèi)用下降，爐外壁的溫度降低和副產(chǎn)蒸汽熱量基本平衡，保證了氧耗沒有上升，氣體質(zhì)量沒有下降，綜合性能明顯優(yōu)于現(xiàn)存處于在用狀態(tài)的耐火磚氣化爐。采用根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的水冷壁組件將耐火磚氣化爐的改造方法，如圖15 所示，包括以下步驟(1)將耐火磚氣化爐的外殼600內(nèi)的耐火磚拆除，如圖9所示；
(2)從外殼600的本體610上切割掉外殼上封頭620，如圖10所示?？蛇x地，可采用外卡式切割成型設(shè)備，刀具切割。其中選擇切割位置G時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，盡量靠向外殼600的上端，可減輕用于吊起外殼上封頭620的起吊設(shè)備的負(fù)載，并且有助于水冷壁組件的安裝；(3)將上述實(shí)施例中描述的水冷壁組件300的殼體工作段200的下端與外殼600 的本體610的上端焊接在一起。其中，在步驟(3)中，水冷壁組件300的殼體工作段200在制造廠制作，且與原有耐壓外殼同材質(zhì)或相近，直徑、厚度相同或相近，具有相同的焊接性能。將殼體工作段200設(shè)置于外殼600的本體610上部，如圖12所示，膜式水冷壁500的上端固定在殼體工作段200上，使得膜式水冷壁500的下部為膨脹自由端。其中膜式水冷壁500的所有進(jìn)出水汽管道、保護(hù)氣入口以及點(diǎn)火觀察口均設(shè)置于殼體工作段200上，即通過設(shè)在殼體工作段200上的通孔211實(shí)現(xiàn)。(4)將切割掉的外殼上封頭620焊接在殼體工作段200的上端以將耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，如圖12所示。由于水冷壁組件的總重量(即殼體工作段200和膜式水冷壁500的總重量)小于原有耐火磚保護(hù)層重量，因此原則上不必對(duì)外殼600的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造，采用強(qiáng)制循環(huán)汽水系統(tǒng)，對(duì)氣化爐中的汽包的設(shè)置高度無(wú)特殊要求，即可在原有框架上增加一個(gè)小型鋼結(jié)構(gòu)框架置于氣化爐之上，也可將汽包設(shè)置于原有框架適當(dāng)?shù)奈恢茫豢紤]與膜式水冷壁500的相對(duì)高差。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的水冷壁組件在制造廠制造出，并在耐火磚氣化爐的操作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行改造安裝。由于大部分工作在制造廠內(nèi)完成，現(xiàn)場(chǎng)改動(dòng)量小，原有設(shè)備材料全部可以使用，現(xiàn)場(chǎng)施工期短，基本不影響工廠生產(chǎn)節(jié)奏，以較少投入完成原有氣化爐技術(shù)改造，提高工廠的運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益。如圖10所示，在從外殼600的本體610上切割掉外殼上封頭620的同時(shí)在外殼上封頭620的下端和本體610的上端形成本體焊接坡口 630，以便將殼體工作段200的上端與外殼上封頭620的下端對(duì)接焊，且將殼體工作段200的下端與本體610的上端對(duì)接焊。其中注意的是，新的焊縫應(yīng)當(dāng)避開外殼600的本體610上原有的焊縫的熱影響區(qū)，或者在切割時(shí)可直接將原有的熱影響區(qū)切除。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，水冷壁組件的膜式水冷壁500與外殼600之間形成有保護(hù)氣體通道(圖未示出)。具體地，在工藝腔510的氣化室的底部隔板(可用原托磚板改造)上增加一道水平環(huán)形槽(圖未示出)，膜式水冷壁500的下部環(huán)形板插入該水平環(huán)形槽中，氣化爐的外殼600與膜式水冷壁500之間產(chǎn)生的膨脹差可通過環(huán)形板在水平環(huán)形槽中上下移動(dòng)來(lái)吸收，也就是說(shuō)，保護(hù)氣體通道即為環(huán)形槽與環(huán)形板之間的縫隙。保護(hù)氣可通過環(huán)形槽與環(huán)形板之間縫隙進(jìn)入氣化爐，使環(huán)形空間壓力與氣化爐內(nèi)壓力平衡，從而達(dá)到了對(duì)氣化爐的保護(hù)。第三實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的水冷壁組件，包括殼體工作段300和膜式水冷壁500。 如圖5所示，殼體工作段300包括筒段310和殼體上封頭320，殼體上封頭320與筒段310 一體形成，筒段310的下端敞開且筒段310的上端由殼體上封頭320封閉，筒段310的壁上設(shè)有多個(gè)通孔311，其中多個(gè)通孔311可分別用于膜式水冷壁500的所有進(jìn)水水汽管道、 保護(hù)氣入口以及點(diǎn)火觀察孔(圖未示出)等?？蛇x地，筒段310的下端設(shè)有殼體焊接坡口 315，如圖6所示。
如圖7所示，膜式水冷壁500內(nèi)具有工藝腔510，該工藝腔510內(nèi)至少具有氣化室和激冷室(圖未示出)。膜式水冷壁500設(shè)在殼體工作段300內(nèi)且與筒段310的內(nèi)壁相連接。，且膜式水冷壁500下部具有環(huán)形板(圖未示出)?？蛇x地，膜式水冷壁500與殼體工作段100的內(nèi)壁相焊接，例如在膜式水冷壁500上進(jìn)一步設(shè)置焊接墊板316，用于將膜式水冷壁500焊接至殼體工作段300的內(nèi)壁上。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，膜式水冷壁500與筒段310的連接位置與筒段310的上端之間的距離d’小于該連接位置與筒段310的下端之間的距離D’，由此，當(dāng)膜式水冷壁500受熱膨脹時(shí)，膜式水冷壁500的下端可自由向下膨脹， 由此使得組成水冷壁的管子不易被損壞。通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水冷壁組件，可方便地將現(xiàn)有耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，從而不需要每年數(shù)次停車更換錐底磚及定期更換全爐磚，既為長(zhǎng)周期安全運(yùn)行創(chuàng)造了條件，也可節(jié)約購(gòu)置昂貴的高鉻耐火磚的大量資金，由此，改造所需設(shè)備和改造工藝簡(jiǎn)單，施工周期短，投資成本顯著降低，可以廣泛地用于將現(xiàn)有在用的耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，膜式水冷壁500為由沿上下方向直線的管(圖未示出) 構(gòu)成的圓筒狀，由此，工藝腔510被所述多個(gè)直管共同限定出而成為一個(gè)封閉的空間。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，在本發(fā)明的另一個(gè)示例中，膜式水冷壁500為由沿上下方向螺旋延伸的管(圖未示出)構(gòu)成的圓筒狀，由此限定出封閉的工藝腔510。在本發(fā)明的在一個(gè)示例中，膜式水冷壁500包括圓筒段和設(shè)在圓筒段上方的錐形段，其中圓筒段由沿上下方向直線或螺旋延伸的管構(gòu)成，而錐形段由圓筒段的管延伸構(gòu)成或沿上下方向疊置的環(huán)形管構(gòu)成，通過圓筒段和錐形段限定出封閉的工藝腔510。通過將僅能采取水煤漿進(jìn)料的耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，例如，可以采取干煤粉進(jìn)料方式，實(shí)現(xiàn)了水冷壁氣化爐的優(yōu)點(diǎn)。再次，水冷壁氣化爐通過在點(diǎn)火方式和保護(hù)氣系統(tǒng)的優(yōu)化、爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)可使得水冷壁保護(hù)氣化爐投資和運(yùn)行費(fèi)用下降，爐外壁的溫度降低和副產(chǎn)蒸汽熱量基本平衡，保證了氧耗沒有上升，氣體質(zhì)量沒有下降，綜合性能明顯優(yōu)于現(xiàn)存處于在用狀態(tài)的耐火磚氣化爐。采用根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的水冷壁組件將耐火磚氣化爐的改造方法，如圖16 所示，包括以下步驟(1)將耐火磚氣化爐的外殼600內(nèi)的耐火磚拆除，如圖9所示；(2)從外殼600的本體610上切割掉外殼上封頭620，如圖10所示。可選地，可采用外卡式切割成型設(shè)備，刀具切割。其中選擇切割位置G時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，盡量靠向外殼600的上端，可減輕用于吊起外殼上封頭620的起吊設(shè)備的負(fù)載，并且有助于水冷壁組件的安裝；(3)將上述第三實(shí)施例中的水冷壁組件300的殼體工作段310的下端與外殼600 的本體610的上端焊接在一起，以將耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，如圖13所示。其中，在步驟(3)中，水冷壁組件的殼體工作段300在制造廠制作，且與原有耐壓外殼同材質(zhì)或相近，直徑、厚度相同或相近，具有相同的焊接性能。將殼體工作段200設(shè)置于外殼600的本體610上部，如圖13所示，膜式水冷壁500的上端固定在殼體工作段200 上，使得膜式水冷壁500的下部為膨脹自由端。其中膜式水冷壁500的所有進(jìn)出水汽管道、 保護(hù)氣入口以及點(diǎn)火觀察口均設(shè)置于殼體工作段300上，即通過設(shè)在殼體工作段300上的通孔311實(shí)現(xiàn)。
由于水冷壁組件的總重量(即殼體工作段300和膜式水冷壁500的總重量)小于原有耐火磚保護(hù)層重量，因此原則上不必對(duì)外殼600的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造，采用強(qiáng)制循環(huán)汽水系統(tǒng)，對(duì)氣化爐中的汽包的設(shè)置高度無(wú)特殊要求，即可在原有框架上增加一個(gè)小型鋼結(jié)構(gòu)框架置于氣化爐之上，也可將汽包設(shè)置于原有框架適當(dāng)?shù)奈恢?，不考慮與膜式水冷壁 500的相對(duì)高差。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的水冷壁組件在制造廠制造出，并在耐火磚氣化爐的操作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行改造安裝。由于大部分工作在制造廠內(nèi)完成，現(xiàn)場(chǎng)改動(dòng)量小，原有設(shè)備材料全部可以使用，現(xiàn)場(chǎng)施工期短，基本不影響工廠生產(chǎn)節(jié)奏，以較少投入完成原有氣化爐技術(shù)改造，提高工廠的運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益。如圖13所示，在從外殼600的本體610上切割掉外殼上封頭620的同時(shí)在本體610 的上端形成外殼焊接坡口 630，以便將殼體工作段200的下端與本體610的上端對(duì)接焊。其中注意的是，新的焊縫應(yīng)當(dāng)避開外殼600的本體610上原有的焊縫的熱影響區(qū)，或者在切割時(shí)可直接將原有的熱影響區(qū)切除。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，水冷壁組件的膜式水冷壁500與外殼600之間可以形成有保護(hù)氣體通道(圖未示出)。具體地，在工藝腔510的氣化室的底部隔板(可用原托磚板改造)上增加一道水平環(huán)形槽(圖未示出)，膜式水冷壁500的下部環(huán)形板插入該水平環(huán)形槽中，氣化爐的外殼600與膜式水冷壁500之間產(chǎn)生的膨脹差可通過環(huán)形板在水平環(huán)形槽中上下移動(dòng)來(lái)吸收，也就是說(shuō)，保護(hù)氣體通道即為環(huán)形槽與環(huán)形板之間的縫隙。保護(hù)氣可通過環(huán)形槽與環(huán)形板之間縫隙進(jìn)入氣化爐，使環(huán)形空間壓力與氣化爐內(nèi)壓力平衡，從而達(dá)到了對(duì)氣化爐的保護(hù)。第四實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的水冷壁組件，包括殼體工作段400和膜式水冷壁500。 如圖7所示，殼體工作段400包括筒段410和殼體上封頭320，殼體上封頭320與筒段410 一體形成，筒段410的下端敞開且筒段410的上端由殼體上封頭320封閉，筒段410的壁上設(shè)有多個(gè)通孔411，其中多個(gè)通孔411可分別用于膜式水冷壁500的所有進(jìn)水水汽管道、 保護(hù)氣入口以及點(diǎn)火觀察孔(圖未示出)等。可選地，筒段410的下端設(shè)有殼體焊接坡口 415，如圖8所示。筒段410包括上段412和下段413，上段412和下段413通過法蘭414相連，如圖 7和圖8所示。通過將筒段410分成上段412和下段413并通過法蘭414相連，使得加工更為簡(jiǎn)單，成本低，且可適用于不同高度的殼體工作段400的制作。如圖7所示，膜式水冷壁500內(nèi)具有工藝腔510，該工藝腔510內(nèi)至少具有氣化室和激冷室(圖未示出)。膜式水冷壁500設(shè)在殼體工作段400內(nèi)且與筒段410的內(nèi)壁相連接。，且膜式水冷壁500下部具有環(huán)形板(圖未示出)?？蛇x地，膜式水冷壁500與殼體工作段100的內(nèi)壁相焊接，例如在膜式水冷壁500上進(jìn)一步設(shè)置焊接墊板416，用于將膜式水冷壁500焊接至殼體工作段400的內(nèi)壁上。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，膜式水冷壁500與筒段410的連接位置與筒段410的上端之間的距離d’小于該連接位置與筒段410的下端之間的距離D’，由此，當(dāng)膜式水冷壁500受熱膨脹時(shí)，膜式水冷壁500的下端可自由向下膨脹， 由此使得組成水冷壁的管子不易被損壞。通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水冷壁組件，可方便地將現(xiàn)有耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，從而不需要每年數(shù)次停車更換錐底磚及定期更換全爐磚，既為長(zhǎng)周期安全運(yùn)行創(chuàng)造了條件，也可節(jié)約購(gòu)置昂貴的高鉻耐火磚的大量資金，由此，改造所需設(shè)備和改造工藝簡(jiǎn)單，施工周期短，投資成本顯著降低，可以廣泛地用于將現(xiàn)有在用的耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，膜式水冷壁500為由沿上下方向直線的管(圖未示出) 構(gòu)成的圓筒狀，由此，工藝腔510被所述多個(gè)直管共同限定出而成為一個(gè)封閉的空間。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，在本發(fā)明的另一個(gè)示例中，膜式水冷壁500為由沿上下方向螺旋延伸的管(圖未示出)構(gòu)成的圓筒狀，由此限定出封閉的工藝腔510。在本發(fā)明的在一個(gè)示例中，膜式水冷壁500包括圓筒段和設(shè)在圓筒段上方的錐形段，其中圓筒段由沿上下方向直線或螺旋延伸的管構(gòu)成，而錐形段由圓筒段的管延伸構(gòu)成或沿上下方向疊置的環(huán)形管構(gòu)成，通過圓筒段和錐形段限定出封閉的工藝腔510。通過將僅能采取水煤漿進(jìn)料的耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，例如，可以采取干煤粉進(jìn)料方式，實(shí)現(xiàn)了水冷壁氣化爐的優(yōu)點(diǎn)。再次，水冷壁氣化爐通過在點(diǎn)火方式和保護(hù)氣系統(tǒng)的優(yōu)化、爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)可使得水冷壁保護(hù)氣化爐投資和運(yùn)行費(fèi)用下降，爐外壁的溫度降低和副產(chǎn)蒸汽熱量基本平衡，保證了氧耗沒有上升，氣體質(zhì)量沒有下降，綜合性能明顯優(yōu)于現(xiàn)存處于在用狀態(tài)的耐火磚氣化爐。采用根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的水冷壁組件將耐火磚氣化爐的改造方法，如圖16 所示，包括以下步驟(1)將耐火磚氣化爐的外殼600內(nèi)的耐火磚拆除，如圖9所示；(2)從外殼600的本體610上切割掉外殼上封頭620，如圖10所示。可選地，可采用外卡式切割成型設(shè)備，刀具切割。其中選擇切割位置G時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，盡量靠向外殼600的上端，可減輕用于吊起外殼上封頭620的起吊設(shè)備的負(fù)載，并且有助于水冷壁組件的安裝；(3)將上述第四實(shí)施例中的水冷壁組件400的殼體工作段410的下端與外殼600 的本體610的上端焊接在一起，以將耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，如圖14所示。其中，在步驟(3)中，水冷壁組件的殼體工作段400在制造廠制作，且與原有耐壓外殼同材質(zhì)或相近，直徑、厚度相同或相近，具有相同的焊接性能。將殼體工作段200設(shè)置于外殼600的本體610上部，如圖14所示，膜式水冷壁500的上端固定在殼體工作段200 上，使得膜式水冷壁500的下部為膨脹自由端。其中膜式水冷壁500的所有進(jìn)出水汽管道、 保護(hù)氣入口以及點(diǎn)火觀察口均設(shè)置于殼體工作段400上，即通過設(shè)在殼體工作段400上的通孔411實(shí)現(xiàn)。由于水冷壁組件的總重量(即殼體工作段400和膜式水冷壁500的總重量)小于原有耐火磚保護(hù)層重量，因此原則上不必對(duì)外殼600的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造，采用強(qiáng)制循環(huán)汽水系統(tǒng)，對(duì)氣化爐中的汽包的設(shè)置高度無(wú)特殊要求，即可在原有框架上增加一個(gè)小型鋼結(jié)構(gòu)框架置于氣化爐之上，也可將汽包設(shè)置于原有框架適當(dāng)?shù)奈恢?，不考慮與膜式水冷壁 500的相對(duì)高差。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的水冷壁組件在制造廠制造出，并在耐火磚氣化爐的操作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行改造安裝。由于大部分工作在制造廠內(nèi)完成，現(xiàn)場(chǎng)改動(dòng)量小，原有設(shè)備材料全部可以使用，現(xiàn)場(chǎng)施工期短，基本不影響工廠生產(chǎn)節(jié)奏，以較少投入完成原有氣化爐技術(shù)改造，提高工廠的運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益。
如圖14所示，在從外殼600的本體610上切割掉外殼上封頭620的同時(shí)在本體610 的上端形成外殼焊接坡口 630，以便將殼體工作段200的下端與本體610的上端對(duì)接焊。其中注意的是，新的焊縫應(yīng)當(dāng)避開外殼600的本體610上原有的焊縫的熱影響區(qū)，或者在切割時(shí)可直接將原有的熱影響區(qū)切除。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，水冷壁組件的膜式水冷壁500與外殼600之間可以形成有保護(hù)氣體通道(圖未示出)。具體地，在工藝腔510的氣化室的底部隔板(可用原托磚板改造)上增加一道水平環(huán)形槽(圖未示出)，膜式水冷壁500的下部環(huán)形板插入該水平環(huán)形槽中，氣化爐的外殼600與膜式水冷壁500之間產(chǎn)生的膨脹差可通過環(huán)形板在水平環(huán)形槽中上下移動(dòng)來(lái)吸收，也就是說(shuō)，保護(hù)氣體通道即為環(huán)形槽與環(huán)形板之間的縫隙。保護(hù)氣可通過環(huán)形槽與環(huán)形板之間縫隙進(jìn)入氣化爐，使環(huán)形空間壓力與氣化爐內(nèi)壓力平衡，從而達(dá)到了對(duì)氣化爐的保護(hù)。綜上，如圖1-圖8中所示，水冷壁組件中的殼體工作段可以實(shí)施為如上面四個(gè)實(shí)施例，即A型無(wú)法蘭直筒型，即如上述第一實(shí)施例中的殼體工作段100，該殼體工作段100 采用與氣化爐的原有耐壓殼體相同或相近的材質(zhì)，厚度和直徑與原有耐壓殼體相同或相近。在該殼體工作段100上開有膜式水冷壁500的用來(lái)實(shí)現(xiàn)所有進(jìn)出水汽管道、保護(hù)氣入口開孔及點(diǎn)火觀察口開孔等的通孔。A型直筒段長(zhǎng)度應(yīng)滿足布置所有開孔和方便與原耐壓殼體焊接的需要，工作段長(zhǎng)度約600mm，如圖1、圖2和圖11中所示。B型帶法蘭直筒型，即如上述第二實(shí)施例中的殼體工作段200，該殼體工作段200 采用與氣化爐的原耐壓殼體相同或相近的材質(zhì)，厚度和直徑與原有耐壓殼體相同或相近。 在該殼體工作段200上開有膜式水冷壁500的用來(lái)實(shí)現(xiàn)所有進(jìn)出水汽管道、包括上下小水冷壁和直筒段主水冷壁的出入口開孔、保護(hù)氣入口開孔及點(diǎn)火觀察口開孔等的通孔。殼體工作段200的上段212和下段213與高壓法蘭214焊接。C型帶上封頭直筒型，即如上述第三實(shí)施例中的殼體工作段300，該殼體工作段 300按水冷壁氣化爐上封頭及直筒段的要求，在制造廠制造，利用這種形式的殼體工作段， 切割下的耐火磚氣化爐的上封頭不再利用。D型帶上封頭、法蘭直筒型即如上述第四實(shí)施例中的殼體工作段400，該殼體工作段400按水煤漿水冷壁氣化爐上封頭、法蘭及直筒段的要求，在制造廠制造。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例水冷壁組件的膜式水冷壁有以下八種形式I型，在高壓殼體和水冷壁之間留有檢修空間的環(huán)管水冷壁，即如上述實(shí)施例中描述的由沿上下方向螺旋延伸的管構(gòu)成的圓筒狀而限定的膜式水冷壁500。在高壓殼體內(nèi)不設(shè)集箱，各組水冷壁單獨(dú)進(jìn)出工作段。其中，檢修空間、集箱、集箱與水冷壁之間的連接和操作關(guān)系等已為本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員所熟知，在此不再詳細(xì)描述。II型，在高壓殼體和水冷壁之間留有檢修空間的環(huán)管水冷壁。在高壓殼體內(nèi)設(shè)集箱，各組水冷壁通過集箱后集合管進(jìn)出工作段。III型，在高壓殼體和水冷壁之間不留檢修空間的環(huán)管水冷壁。在高壓殼體內(nèi)不設(shè)集箱，各組水冷壁單獨(dú)進(jìn)出工作段。IV型，在高壓殼體和水冷壁之間不留檢修空間的環(huán)管水冷壁。在高壓殼體內(nèi)設(shè)集箱，各組水冷壁通過集箱后集合管進(jìn)出工作段。
V型，在高壓殼體和水冷壁之間留有檢修空間的立式水冷壁，即如上述實(shí)施例中描述的由沿上下方向直線的管構(gòu)成的圓筒狀的而限定出的膜式水冷壁500。在高壓殼體內(nèi)不設(shè)集箱，各組水冷壁單獨(dú)進(jìn)出工作段。VI型，在高壓殼體和水冷壁之間留有檢修空間的立式水冷壁。在高壓殼體內(nèi)設(shè)集箱，各組水冷壁通過集箱后集合管進(jìn)出工作段。VII型，在高壓殼體和水冷壁之間不留檢修空間的立式水冷壁。在高壓殼體內(nèi)不設(shè)集箱，各組水冷壁單獨(dú)進(jìn)出工作段。VIII型，在高壓殼體和水冷壁之間不留檢修空間的立式水冷壁。在高壓殼體內(nèi)設(shè)集箱，各組水冷壁通過集箱后集合管進(jìn)出工作段。由此，根據(jù)不同的條件和需求，上述四類殼體工作段和八類模式水冷壁可形成不同的水冷壁組件的組合，其中具體的選用是殼體工作段設(shè)置大法蘭時(shí)，只選不設(shè)檢修空間的膜式水冷壁；殼體工作段不設(shè)置大法蘭時(shí)，只選設(shè)有檢修空間的水冷壁。因此，將會(huì)有16 種組合方式可供選擇，即:A I、A II、AV、A II、C I、C II、C V、C VI、BI II、B IV、BVII、B VIII, D III, D IV, D VI, D VIII。 下面以選擇水冷壁組件為A I為例對(duì)采用本發(fā)明的水冷壁組件對(duì)耐火磚氣化爐的改造方法進(jìn)行說(shuō)明，即第一實(shí)施例中的水冷壁組件中，殼體工作段100為筒狀且不設(shè)置法蘭，膜式水冷壁500為由沿上下方向螺旋延伸的管(圖未示出)構(gòu)成的圓筒狀。可以理解的是，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可對(duì)其他15種組合方式的水冷壁組件作類似理解。首先，在制造廠中，先將水冷壁組件預(yù)裝，即將膜式水冷壁500焊接在殼體工作段 100內(nèi)，且膜式水冷壁500與殼體工作段100的焊接位置與殼體工作段100的上端之間的距離d小于該焊接位置與殼體工作段的下端之間的距離D，由此，當(dāng)水冷壁500受熱膨脹時(shí)，其下端可自由向下膨脹，由此使得組成水冷壁的管子不易被損壞。然后，在耐火磚氣化爐的操作現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理后，安裝氣化爐切割及上部起吊設(shè)備，例如可采用外卡式切割成型設(shè)備，刀具切割。在切斷同時(shí)成型外殼焊接坡口 630，具體地，如圖10所示，從外殼600的本體610上切割掉外殼上封頭620的同時(shí)在外殼上封頭 620的下端和本體610的上端形成本體焊接坡口 630，然后將殼體工作段100的上端與外殼上封頭620的下端對(duì)接焊，且將殼體工作段100的下端與本體610的上端對(duì)接焊。需要注意的是，新的焊縫應(yīng)當(dāng)避開外殼600的本體610上原有的焊縫的熱影響區(qū)， 或者在切割時(shí)可直接將原有的熱影響區(qū)切除。另外，值得注意的是，帶有上封頭的殼體工作段(即如第三實(shí)施例和第四實(shí)施例中的殼體工作段300和殼體工作段400)與外殼600的本體610焊接時(shí)，只需一道焊縫。按焊接要求，可采用電加熱帶進(jìn)行保溫和熱處理，已有可控電加熱帶產(chǎn)品供施工選用。由此，對(duì)于AI組合的水冷壁組件來(lái)說(shuō)，改造后只在原有氣化直筒段上部增加了 500 800mm的直筒工作段，環(huán)型水冷壁每一組進(jìn)出水口均由殼體工作段100上開口出入， 高壓的外殼600內(nèi)不設(shè)集箱。高壓外殼與水冷壁500之間留有檢修空間，改造后氣化爐有效內(nèi)徑與原來(lái)耐火磚氣化爐相同。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例氣化爐的其他構(gòu)成例如汽包及在外殼內(nèi)且位于膜式水冷壁之上還可選地設(shè)置小型水冷壁等以及操作對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細(xì)描述。
在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，包括殼體工作段，所述殼體工作段為筒狀，所述殼體工作段的上端和下端均敞開，所述殼體工作段的壁上設(shè)有通孔；和膜式水冷壁，所述膜式水冷壁內(nèi)具有工藝腔，所述膜式水冷壁設(shè)在所述殼體工作段內(nèi)且與所述殼體工作段的內(nèi)壁相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，所述膜式水冷壁與所述殼體工作段的內(nèi)壁相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，所述殼體工作段的下端和上端均設(shè)有殼體焊接坡口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，所述殼體工作段包括上段和下段，所述上段和下段通過法蘭相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，所述膜式水冷壁與所述殼體工作段的連接位置與所述殼體工作段的上端之間的距離小于所述連接位置與所述殼體工作段的下端之間的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，所述膜式水冷壁為由沿上下方向直線或螺旋延伸的管構(gòu)成的圓筒狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，所述膜式水冷壁包括圓筒段和錐形段，所述圓筒段由沿上下方向直線或螺旋延伸的管構(gòu)成，所述錐形段由圓筒段的管延伸構(gòu)成或沿上下方向疊置的環(huán)形管構(gòu)成。
8.一種用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，包括殼體工作段，所述殼體工作段包括筒段和上封頭，所述上封頭與所述筒段一體形成，所述筒段的下端敞開且所述筒段的上端由所述上封頭封閉，所述筒段的壁上設(shè)有通孔；和膜式水冷壁，所述膜式水冷壁內(nèi)具有工藝腔，所述膜式水冷壁設(shè)在所述殼體工作段內(nèi)且與所述筒段的內(nèi)壁相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，所述膜式水冷壁與所述殼體工作段的內(nèi)壁相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，所述筒段的下端設(shè)有殼體焊接坡口。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，所述筒段包括上段和下段，所述上段和下段通過法蘭相連。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，所述膜式水冷壁與所述筒段的連接位置與所述筒段的上端之間的距離小于所述連接位置與所述筒段的下端之間的距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-12中任一項(xiàng)所述用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，所述膜式水冷壁為由沿上下方向直線或螺旋延伸的管構(gòu)成的圓筒狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求8-12中任一項(xiàng)所述用于改造耐火磚氣化爐的水冷壁組件，其特征在于，所述膜式水冷壁包括圓筒段和錐形段，所述圓筒段由沿上下方向直線或螺旋延伸的管構(gòu)成，所述錐形段由圓筒段的管延伸構(gòu)成或沿上下方向疊置的環(huán)形管構(gòu)成。
15.一種耐火磚氣化爐的改造方法，其特征在于，包括以下步驟將耐火磚氣化爐的外殼內(nèi)的耐火磚拆除；從所述外殼的本體上切割掉外殼上封頭；將根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的水冷壁組件的殼體工作段的下端與所述外殼的本體的上端焊接在一起；和將切割掉的所述外殼上封頭焊接在所述殼體工作段的上端以將所述耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的耐火磚氣化爐的改造方法，其特征在于，在從所述外殼的本體上切割掉所述外殼上封頭的同時(shí)在所述外殼上封頭的下端和所述本體的上端形成外殼焊接坡口。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的耐火磚氣化爐的改造方法，其特征在于，所述水冷壁組件的膜式水冷壁與所述外殼之間形成有保護(hù)氣體通道。
18.—種耐火磚氣化爐的改造方法，其特征在于，包括以下步驟將耐火磚氣化爐的外殼內(nèi)的耐火磚拆除；從所述外殼的本體上切割掉外殼上封頭；將根據(jù)權(quán)利要求8-14中任一項(xiàng)所述的水冷壁組件的殼體工作段的下端與所述外殼的本體的上端焊接在一起，以將所述耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的耐火磚氣化爐的改造方法，其特征在于，在從所述外殼的本體上切割掉所述外殼上封頭的同時(shí)在所述本體的上端形成外殼焊接坡口。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的耐火磚氣化爐的改造方法，其特征在于，所述水冷壁組件的膜式水冷壁與所述外殼之間形成有保護(hù)氣體通道。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于將耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐的水冷壁組件以及采用所述水冷壁組件將耐火磚氣化爐的改造方法，其中所述水冷壁組件包括殼體工作段，所述殼體工作段為筒狀，所述殼體工作段的上端和下端均敞開，所述殼體工作段的壁上設(shè)有通孔；和膜式水冷壁，所述膜式水冷壁內(nèi)具有工藝腔，所述膜式水冷壁設(shè)在所述殼體工作段內(nèi)且與所述殼體工作段的內(nèi)壁相連接。利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水冷壁組件，可以方便地將現(xiàn)有耐火磚氣化爐改造為水冷壁氣化爐，并且施工工藝簡(jiǎn)單，施工周期短，投資成本低。
文檔編號(hào)C10J3/76GK102433167SQ20111032197
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者孟菲, 張建勝, 曾祖義, 王云杰, 顧大地, 馬宏波 申請(qǐng)人:北京盈德清大科技有限責(zé)任公司, 清華大學(xué)