本發(fā)明涉及高溫氣體處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種溢流型含雜質(zhì)高溫氣體連通器。

背景技術(shù)：

在使用氣化爐的煤氣化過程中，以漿態(tài)或粉態(tài)形式進(jìn)料的含碳物質(zhì)，在氣化劑的作用下，發(fā)生部分氧化反應(yīng)生成高溫氣體，部分未被氧化的含碳物質(zhì)與原料中的無機(jī)氧化物在高溫下形成熔融態(tài)的灰渣，即為雜質(zhì)。含雜質(zhì)高溫氣體或者雜質(zhì)裹挾一部分高溫氣體進(jìn)入下游氣體(或雜質(zhì))處理區(qū)?；以跓崴苄誀顟B(tài)時會靠重力通過喉管下流至氣化爐處理區(qū)，或者當(dāng)反應(yīng)區(qū)溫度降低時，灰渣流動性將降低，甚至固化封閉喉管；而當(dāng)反應(yīng)區(qū)溫度升高時，灰渣流動性將提高，但也會加大對喉管侵蝕和磨損。進(jìn)入氣化爐處理區(qū)的包含灰渣的合成氣將與水浴直接接觸，當(dāng)接觸面積不足時，合成氣及灰渣不能得到充分冷卻，因其高溫而產(chǎn)生的高熱沖擊將對處理區(qū)結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，另外，由于灰渣分布不均勻，部分灰渣也會積聚在喪失水浴保護(hù)的處理區(qū)結(jié)構(gòu)上，造成合成氣流通面積減小，導(dǎo)致合成氣在處理區(qū)流速增高，對合成氣的品質(zhì)造成負(fù)面影響。最常發(fā)生的是氣化爐的縮頸喉管會比氣化爐其他部分有更大的損壞，喉管將趨于因高溫作用產(chǎn)生的燒損或由于灰渣流動產(chǎn)生的磨損以及該處的耐高溫材料因經(jīng)常遭受熱震而被侵蝕掉，從而制約了氣化爐的長周期穩(wěn)定運(yùn)行。

鑒于以上原因，本發(fā)明提供一種溢流型含雜質(zhì)高溫氣體連通器，代替?zhèn)鹘y(tǒng)喉管連接反應(yīng)區(qū)和處理區(qū)，有效保護(hù)外側(cè)的冷壁免受高溫的侵蝕，提高連通結(jié)構(gòu)的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種溢流型含雜質(zhì)高溫氣體連通器，用以連接反應(yīng)區(qū)和處理區(qū)，提高連通結(jié)構(gòu)的使用壽命。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種溢流型含雜質(zhì)高溫氣體連通器，所述連通器的器壁包括冷壁和耐高溫材料，其中，所述冷壁為所述連通器的器壁的最外層，其內(nèi)通冷卻介質(zhì)，所述耐高溫材料鋪設(shè)在所述冷壁內(nèi)側(cè)；所述連通器自上而下的結(jié)構(gòu)依次是：拱形溢流堰、第一直流段、擴(kuò)口段及第二直流段，所述拱形溢流堰的端面與反應(yīng)區(qū)的內(nèi)壁相接，形成凹陷，當(dāng)熔融態(tài)灰渣沿反應(yīng)區(qū)的內(nèi)壁流下時，積聚在所述凹陷處，直至所述熔融態(tài)灰渣聚積超過所述拱形溢流堰的最高點(diǎn)，所述熔融態(tài)灰渣溢過所述拱形溢流堰，沿著所述第一直流段、所述擴(kuò)口段及所述第二直流段流至所述處理區(qū)。

其中，所述擴(kuò)口段的擴(kuò)口角度大于0°且小于180°。

其中，所述拱形溢流堰的端面與反應(yīng)區(qū)的內(nèi)壁相接處低于所述拱形溢流堰的最高點(diǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明的溢流型含雜質(zhì)高溫氣體連通器，將反應(yīng)區(qū)和處理區(qū)連通，拱形溢流堰的最高點(diǎn)高于反應(yīng)區(qū)即含雜質(zhì)高溫氣體生成區(qū)與拱形溢流堰端面的交點(diǎn)相鄰的最低點(diǎn)，形成凹陷，從而使在含雜質(zhì)高溫氣體生成區(qū)底部保持一定的熔融態(tài)灰渣，當(dāng)熔融態(tài)灰渣聚積到一定量時，自然溢出向下流動，組織熔融態(tài)灰渣的集中、均勻下流，防止在長時間低負(fù)荷運(yùn)行后，負(fù)荷升高時，由于積存在高溫氣體生成區(qū)的灰渣迅速熔化，大量熔融態(tài)灰渣流入下游氣體(或雜質(zhì))處理區(qū)而造成堵塞的情況；溢流堰下方為直段、擴(kuò)口段、直段設(shè)計，由于擴(kuò)口段由呈錐形，便于熔融態(tài)灰渣能很好地與連通器邊緣分離，且不粘附在下游處理區(qū)壁上。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的溢流型含雜質(zhì)高溫氣體連通器的縱剖面示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1-反應(yīng)區(qū)壁；2-冷壁；3-耐高溫材料；4-固態(tài)灰渣層；5-含雜質(zhì)的高溫氣體；6-拱形溢流堰；7-第一直段；8-擴(kuò)口段；9-第二直段。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的溢流型含雜質(zhì)高溫氣體連通器的縱剖面示意圖。如圖1所示，從形狀結(jié)構(gòu)來說，本發(fā)明的溢流型含雜質(zhì)高溫氣體連通器，包括拱形溢流堰6、第一直流段7、擴(kuò)口段8及第二直流段9，拱形溢流堰6的端面與反應(yīng)區(qū)壁1的內(nèi)壁相連，連接面用A表示，拱形溢流堰6的最高點(diǎn)為B，A點(diǎn)低于B點(diǎn)，使拱形溢流堰6的端面與反應(yīng)區(qū)壁1在A處形成凹陷，擴(kuò)口段8的擴(kuò)口角度α為0°～180°之間的一個角度；從材料構(gòu)成來說，本發(fā)明的溢流型含雜質(zhì)高溫氣體連通器的器壁包括冷壁2和耐高溫材料3，其中，冷壁2為所述連通器的器壁的最外層，冷壁2內(nèi)部通有冷卻介質(zhì)，用于冷卻熔融態(tài)的灰渣，冷壁2內(nèi)側(cè)鋪設(shè)有耐高溫材料3，使熔融態(tài)的灰渣與冷壁2隔開，有效避免灰渣中的腐蝕性物質(zhì)對冷壁2的侵蝕。在冷壁2的冷卻作用下，耐高溫材料3的表層形成固態(tài)灰渣層4。

具體實(shí)施時，如圖1所示，高溫熔融態(tài)的灰渣和合成氣的混合物從反應(yīng)區(qū)流向連通器，一方面，部分混合物隨合成氣一起向下流，由于耐高溫材料3在冷壁2內(nèi)的冷卻介質(zhì)作用下溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于混合物，耐高溫材料3接觸的熔融態(tài)灰渣快速冷卻，流動性迅速喪失，結(jié)成固態(tài)渣層4；另一方面，高溫混合物靠近反應(yīng)區(qū)壁1的地方，大量熔融態(tài)的灰渣在反應(yīng)區(qū)壁1的內(nèi)面附著，并在重力作用下沿反應(yīng)區(qū)壁1的內(nèi)面向下流動，當(dāng)熔融態(tài)的灰渣流至A處時，在A處的凹陷里積聚，直至積聚的熔融態(tài)的灰渣足夠多，熔融態(tài)的灰渣漫過拱形溢流堰6的最高點(diǎn)B點(diǎn)，并向下流動，和前述的隨合成氣一起向下流的熔融態(tài)灰渣一起結(jié)成固態(tài)渣層4。由于熔融態(tài)的灰渣在A處的凹陷里積聚，會產(chǎn)生在凹陷里的流動，這樣，A處的凹陷里的熔融態(tài)的灰渣會比較均勻，從而均勻地從B點(diǎn)溢出，使固態(tài)渣層4的形成厚度沿一周分布比較均勻。隨著熔融態(tài)灰渣的不斷堆積，固態(tài)渣層逐漸增厚表面溫度也逐漸增高，當(dāng)熔融態(tài)灰渣的溫度降低梯度不足以使灰渣喪失流動性時，固態(tài)渣層厚度不再增加，最終固態(tài)渣層4將覆蓋耐高溫材料層3，后繼的高溫熔融態(tài)灰渣即在固態(tài)渣層4表面流動，也將不再對連通器產(chǎn)生磨損。

熔融態(tài)灰渣從拱形溢流堰6流下后，依次經(jīng)過第一直流段7、擴(kuò)口段8及第二直流段9流向處理區(qū)，第一直流段7有對流下的熔融態(tài)灰渣有緩沖過渡作用，保證熔融態(tài)灰渣均勻進(jìn)入擴(kuò)口段8，擴(kuò)口段8的設(shè)計提高了熔融態(tài)灰渣向下流動的通暢，大大減小連通器堵塞幾率，擴(kuò)口段的擴(kuò)口角度α為0°～180°之間的一個角度，可靈活設(shè)計。

另外，本發(fā)明的溢流型含雜質(zhì)高溫氣體連通器也適用于合成器由下而上的情況。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)施例中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施例描述分布于實(shí)施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的一個或多個裝置中。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個子模塊。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。