用于氣化壓力容器的泄壓裝置和氣化爐的排渣系統的制作方法

本實用新型涉及化工領域，尤其是涉及一種用于氣化壓力容器的泄壓裝置和氣化爐的排渣系統。

背景技術：

相關技術中，對于加壓煤氣化工藝，無論是煤顆粒投入氣化爐內還是反應剩下煤渣及煤氣分離所得到的飛灰的外排，都經過中間的壓力容器實現加壓和泄壓，以完成氣化爐反應物的投入及廢料的外排過程。而上述壓力容器在泄壓時，由于泄壓管道內氣體的流速較高，加之氣體中還會攜帶部分固體顆粒，會對泄壓管道和泄壓閥形成較大的沖蝕作用，從而可能造成泄壓管的磨穿和泄壓閥的保壓能力急劇下降，嚴重影響了設備的穩定運行。

技術實現要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型提出一種用于氣化壓力容器的泄壓裝置，該泄壓裝置可以降低氣化壓力容器在泄壓的過程中其排出的氣體對管道和泄壓閥的沖蝕。

本實用新型還提出了一種具有上述泄壓裝置的氣化爐的排渣系統。

根據本實用新型第一方面實施例的用于氣化壓力容器的泄壓裝置，包括：過濾器，所述過濾器的一端與所述氣化壓力容器連通以對從所述氣化壓力容器排出的氣體進行過濾；泄壓閥，所述泄壓閥連接在所述過濾器的另一端以在對所述氣化壓力容器進行泄壓時開啟；限流孔板，所述限流孔板設在所述泄壓閥的上游處。

根據本實用新型實施例的用于氣化壓力容器的泄壓裝置，通過在泄壓閥的上游設置限流孔板，由此可以降低氣化壓力容器泄壓時排出的氣體在管道中的流速和壓力，從而可以降低氣體及氣體中攜帶的固體顆粒對泄壓閥及管道的沖蝕磨損，降低了檢修和更換泄壓閥帶來的運行成本，并可以提高設備運行的穩定性。

根據本實用新型的一些實施例，所述用于氣化壓力容器的泄壓裝置還包括：旁路管道，所述旁路管道的一端與所述過濾器的所述一端相連，所述旁路管道的另一端與所述過濾器的所述另一端相連；控制閥組，所述控制閥組用于控制從所述氣化壓力容器排出的氣體選擇性地流過所述過濾器和所述旁路管道中的一個。

進一步地，所述控制閥組包括：第一通斷閥，所述第一通斷閥設在所述旁路管道的所述一端和所述過濾器之間；第二通斷閥，所述第二通斷閥設在所述旁路管道上。

進一步地，所述用于氣化壓力容器的泄壓裝置還包括第三通斷閥，所述第三通斷閥設在所述旁路管道的所述另一端和所述過濾器之間。

根據本實用新型的一些實施例，所述限流孔板安裝時其板厚方向與水平方向平行。

可選地，所述限流孔板為碳鋼件。

根據本實用新型的一些實施例，所述限流孔板設在所述氣化壓力容器和所述過濾器之間。

根據本實用新型第二方面實施例的氣化爐的排渣系統，包括：上渣斗，所述上渣斗與所述氣化爐相連以接收從所述氣化爐排出的灰渣；下渣斗，所述下渣斗與所述上渣斗相連且所述下渣斗位于所述上渣斗下方，所述下渣斗與所述上渣斗之間設有第四通斷閥；緩沖渣斗，所述緩沖渣斗與所述下渣斗相連且所述緩沖渣斗位于所述下渣斗的下方，所述緩沖渣斗與所述下渣斗之間設有第五通斷閥；根據本實用新型上述第一方面實施例的用于氣化壓力容器的泄壓裝置，所述下渣斗構造成所述氣化壓力容器，所述過濾器的所述一端與所述下渣斗連通。

根據本實用新型實施例的氣化爐的排渣系統，通過設置上述的泄壓裝置，在下渣斗泄壓的過程中，可以降低下渣斗排出的氣體在泄壓裝置中的流速及壓力，從而可以降低氣體及氣體中攜帶的固體顆粒對泄壓閥及管道的沖蝕磨損，降低了檢修和更換泄壓閥帶來的運行成本，并可以提高氣化爐運行的穩定性。

進一步地，所述氣化爐的排渣系統還包括增壓閥，所述增壓閥與所述過濾器的所述另一端相連以向所述下渣斗增壓。

根據本實用新型的一些實施例，所述氣化爐的排渣系統還包括平衡管，所述平衡管的兩端分別與所述上渣斗和所述下渣斗相連，所述平衡管上設有用于平衡所述上渣斗和所述下渣斗之間壓力的平衡閥。

附圖說明

圖1是根據本實用新型實施例的氣化爐的排渣系統的示意圖；

圖2是根據本實用新型實施例的泄壓裝置的限流孔板的示意圖。

附圖標記：

排渣系統100，

泄壓裝置1，限流孔板11，過濾器12，泄壓閥13，旁路管道14，第一通斷閥15，第二通斷閥16，第三通斷閥17，

上渣斗2，第四通斷閥21，平衡管22，平衡閥23，下渣斗3，第五通斷閥31，緩沖渣斗4，增壓閥5。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面參考圖1和圖2描述根據本實用新型實施例的用于氣化壓力容器的泄壓裝置1。

如圖1和圖2所示(圖1中的箭頭方向為氣體、灰渣的流動方向)，根據本實用新型第一方面實施例的用于氣化壓力容器的泄壓裝置1，包括過濾器12、泄壓閥13和限流孔板11。

具體而言，過濾器12的一端(參照圖1中過濾器12的下端)與氣化壓力容器連通以對從氣化壓力容器排出的氣體進行過濾。泄壓閥13連接在過濾器12的另一端(參照圖1中過濾器12的上端)以在對氣化壓力容器進行泄壓時開啟，限流孔板11設在泄壓閥13的上游處(“上游”是相對與氣化壓力容器泄壓時氣化壓力容器的排氣方向而言)。例如，限流孔板11可以設在氣化壓力容器與過濾器12之間，限流孔板11也可以設在過濾器12與泄壓閥13之間。

當限流孔板11設在氣化壓力容器與過濾器12之間時，在氣化壓力容器泄壓時，泄壓閥13開啟。氣化壓力容器排出的氣體先通過限流孔板11，限流孔板11可以降低氣體的流速和壓力，由此可以降低氣體以及氣體中攜帶的固體顆粒對于管道等部件的沖蝕磨損。氣體經限流孔板11降速降壓后，再經過濾器12進行過濾，以去除氣體中攜帶的部分固體顆粒(例如，在煤氣化工藝過程中，氣化壓力容器中通常會有灰渣，在泄壓時氣化壓力容器中的部分灰渣會隨著氣體一起排出，因此氣體中會攜帶固體顆粒)。通過過濾器12過濾掉 氣體中攜帶的固體顆粒，一方面可以減少最后排入大氣中的灰渣，具有環保作用，另一方面過濾后的氣體中的固體顆粒含量顯著減少，可以減少對管道、泄壓閥13等部件的沖蝕磨損，同時由于氣體已經經過限流孔板11降速降壓，從而可以進一步地降低氣流對管道、泄壓閥13等部件的沖刷磨損。氣體經過濾器12過濾掉灰渣之后，氣體通過泄壓閥13排出至大氣中。

當限流孔板11設在過濾器12與泄壓閥13之間時，在氣化壓力容器泄壓時，泄壓閥13開啟。氣化壓力容器排出的氣體先通過過濾器12進行過濾，以去除氣體中攜帶的部分固體顆粒。通過過濾器12過濾掉氣體中攜帶的固體顆粒，一方面可以減少最后排入大氣中的灰渣，具有環保作用，另一方面過濾后的氣體中的固體顆粒含量顯著減少，可以減少對管道、泄壓閥13等部件的沖蝕磨損。氣體經過濾器12過濾后，再流經限流孔板11，限流孔板11可以降低氣體的流速和壓力，由此可以降低氣體以及氣體中攜帶的固體顆粒對于管道、泄壓閥13等部件的沖蝕磨損。氣體經限流孔板11降速降壓后，通過泄壓閥13排出至大氣中。

可以理解的是，通過設置的限流孔板11可以降低氣化壓力容器排出的氣體在泄壓裝置1中的流動速度和壓力，從而可以減少氣體及其攜帶的部分固體顆粒對于管道、泄壓閥13等部件的沖蝕磨損，保證了泄壓閥13的保壓能力，避免泄壓閥13因嚴重磨損而導致保壓能力急劇下降，提高了泄壓裝置1的使用壽命，降低了運行成本，且可以提高設備的運行穩定性。

根據本實用新型實施例的用于氣化壓力容器的泄壓裝置1，通過在泄壓閥13的上游設置限流孔板11，由此可以降低氣化壓力容器泄壓時排出的氣體在管道中的流速和壓力，從而可以降低氣體及氣體中攜帶的固體顆粒對泄壓閥13及管道的沖蝕磨損，降低了檢修和更換泄壓閥13帶來的運行成本，并可以提高設備運行的穩定性。

下面參照圖1和圖2詳細描述根據本實用新型實施例的用于氣化壓力容器的泄壓裝置1。

參照圖1，泄壓裝置1還包括旁路管道14和控制閥組。旁路管道14的一端(參照圖1中旁路管道14的下端)與過濾器12的上述一端相連，旁路管道14的另一端(參照圖1中旁路管道14的上端)與過濾器12的上述另一端相連。控制閥組用于控制從氣化壓力容器排出的氣體選擇性地流過過濾器12和旁路管道14中的一個。限流孔板11設在氣化壓力容器和過濾器12之間，例如限流孔板11可以設在氣化壓力容器和旁路管道14的上述一端之間。由此，從氣化壓力容器排出的氣體可以先經過限流孔板11降速降壓，而后再選擇性地流過過濾器12和旁路管道14中的一個，從而可以更好地減少氣體及攜帶的固體顆粒對管道、泄壓閥13等部件的沖蝕磨損。

可以理解的是，在泄壓裝置1處在正常工作模式時，氣化壓力容器排出的氣體流過過濾器12進行過濾。而過濾器12在長期的使用過程中會發生堵塞等故障，或者過濾器12到定期檢修清理的時候，過濾器12所在支路相當于處在截斷狀態，此時氣化壓力容器排出的 氣體流過旁路管道14，由此可以保證設備的連續運行。

具體而言，控制閥組可以包括第一通斷閥15和第二通斷閥16。第一通斷閥15設在旁路管道14的上述一端和過濾器12之間，第二通斷閥16設在旁路管道14上。在泄壓裝置1處在正常工作模式時，第一通斷閥15打開且第二通斷閥16關閉，此時氣化壓力容器排出的氣體先經過限流孔板11降速降壓。經限流孔板11降速降壓后的氣體經過濾器12進行過濾，氣體過濾后通過泄壓閥13排出至大氣中。在過濾器12出現故障或是需要檢修清理時，第一通斷閥15關閉且第二通斷閥16打開，此時氣化壓力容器排出的氣體先經過限流孔板11降速降壓。經限流孔板11降速降壓后的氣體流經旁路管道14，而后通過泄壓閥13排出至大氣中。

進一步地，泄壓裝置1還可以包括第三通斷閥17，第三通斷閥17設在旁路管道14的上述另一端和過濾器12之間。在過濾器12出現故障或是需要檢修清理時，通過設置的第三通斷閥17且使第三通斷閥17處在關閉狀態，可以防止氣化壓力容器排出的氣體流過旁路管道14后，其中的小部分氣體經過濾器12的上述另一端流入過濾器12內。當然，在泄壓裝置1處在正常工作模式時，第三通斷閥17打開。

可選地，限流孔板11安裝時其板厚方向可以與水平方向平行。例如，連接氣化壓力容器和過濾器12的管道可以包括水平設置的部分和豎直設置的部分，限流孔板11可以安裝在水平設置的管道內。由此，可以進一步地提高限流孔板11的防沖蝕效果。

可選地，限流孔板11為碳鋼件，限流孔板11可以為單孔孔板或多孔板，限流孔板11可以為一個或多個。限流孔板11的孔徑和厚度可以根據實際需要確定。

下面參考圖1描述根據本實用新型實施例的氣化爐的排渣系統100。

如圖1所示(圖1中的箭頭方向為氣體、灰渣的流動方向)，根據本實用新型第二方面實施例的氣化爐的排渣系統100，包括上渣斗2、下渣斗3、緩沖渣斗4以及泄壓裝置1。

具體而言，上渣斗2與氣化爐(圖未示出)相連以接收從氣化爐排出的灰渣，氣化爐內產生的灰渣可以直接排到上渣斗2內。下渣斗3與上渣斗2相連且下渣斗3位于上渣斗2下方，下渣斗3與上渣斗2之間設有第四通斷閥21。由此，在第四通斷閥21打開時，上渣斗2內的灰渣可以向下排至下渣斗3內。緩沖渣斗4與下渣斗3相連且緩沖渣斗4位于下渣斗3的下方，緩沖渣斗4與下渣斗3之間設有第五通斷閥31，由此，在第五通斷閥31打開時，下渣斗3內的灰渣可以向下排至緩沖渣斗4內。簡言之，氣化爐的排渣系統100的排渣過程為：氣化爐內產生的灰渣先排到上渣斗2內，上渣斗2內的灰渣再排出至下渣斗3內，下渣斗3內的灰渣最后排出至緩沖渣斗4內。可選地，第四通斷閥21和第五通斷閥31可以為高溫球閥。

泄壓裝置1為根據本實用新型上述第一方面實施例的用于氣化壓力容器的泄壓裝置1，下渣斗3構造成氣化壓力容器，過濾器12的上述一端與下渣斗3連通。在下渣斗3泄壓時，下渣斗3通過上述設置的泄壓裝置1進行泄壓。由于下渣斗3內存有灰渣，在下渣斗3泄 壓時，下渣斗3排出的氣體會攜帶一部分灰渣，通過設置上述的泄壓裝置1，可以減少氣體及其攜帶的灰渣對泄壓裝置1的管道、泄壓閥13等部件的沖蝕磨損，從而可以延長泄壓裝置1的使用壽命，提高氣化爐的排渣系統100工作的穩定性。

根據本實用新型實施例的氣化爐的排渣系統100，通過設置上述的泄壓裝置1，在下渣斗3泄壓的過程中，可以降低下渣斗3排出的氣體在泄壓裝置1中的流速及壓力，從而可以降低氣體及氣體中攜帶的固體顆粒對泄壓閥13及管道的沖蝕磨損，降低了檢修和更換泄壓閥13帶來的運行成本，并可以提高氣化爐運行的穩定性。

下面參照圖1詳細描述根據本實用新型實施例的氣化爐的排渣系統100。

參照圖1，排渣系統100包括上述的上渣斗2、下渣斗3、緩沖渣斗4及泄壓裝置1，在排渣的方向上，上渣斗2、下渣斗3和緩沖渣斗4依次連接。其中，上渣斗2和下渣斗3之間設有第四通斷閥21，下渣斗3與緩沖渣斗4之間設有第五通斷閥31。泄壓裝置1包括沿泄壓時氣流的流動方向依次連接的限流孔板11、第一通斷閥15、過濾器12、第三通斷閥17及泄壓閥13。其中，限流孔板11與下渣斗3相連。旁路管道14的上述一端連接在限流孔板11和第一通斷閥15之間，旁路管道14的上述另一端連接在第三通斷閥17和泄壓閥13之間。

進一步地，排渣系統100還包括增壓閥5，增壓閥5與過濾器12的上述另一端相連以向下渣斗3增壓。具體而言，增壓閥5的一端連接在泄壓閥13和旁路管道14的上述另一端之間，增壓閥5的另一端可以與高壓氣體源相連。

在排渣系統100工作時，氣化爐內的灰渣先直接排入至上渣斗2內，上渣斗2內的灰渣在排入下渣斗3之前，先要對下渣斗3進行增壓。在對下渣斗3進行增壓時，此時增壓閥5開啟，泄壓閥13關閉，且第四通斷閥21和第五通斷閥31均關閉。

若過濾器12正常工作，此時第一通斷閥15和第三通斷閥17打開、第二通斷閥16關閉，高壓氣體依次流經增壓閥5、過濾器12、限流孔板11后流入下渣斗3內對下渣斗3進行增壓。在下渣斗3內的壓力增加至與上渣斗2內的壓力大致相等時，增壓閥5、第一通斷閥15及第三通斷閥17均關閉，第四通斷閥21打開，上渣斗2內的灰渣排出至下渣斗3內。在上渣斗2內的灰渣排完之后，第四通斷閥21關閉。此時，要對下渣斗3進行泄壓。在對下渣斗3進行泄壓時，泄壓閥13開啟，第一通斷閥15及第三通斷閥17均打開，下渣斗3內排出的氣體依次流經限流孔板11、過濾器12及泄壓閥13，最后排出至大氣中。在將下渣斗3內的壓力降低至常壓時，泄壓閥13、第一通斷閥15及第三通斷閥17均關閉，第五通斷閥31打開，下渣斗3內的灰渣排出至緩沖渣斗4內。

若過濾器12出現故障或需要檢修清理時，此時第一通斷閥15和第三通斷閥17關閉、第二通斷閥16打開，高壓氣體依次流經增壓閥5、旁路管道14、限流孔板11后流入下渣斗3內對下渣斗3進行增壓。在下渣斗3內的壓力增加至與上渣斗2內的壓力大致相等時，增壓閥5、第二通斷閥16均關閉，第四通斷閥21打開，上渣斗2內的灰渣排出至下渣斗3 內。在上渣斗2內的灰渣排完之后，第四通斷閥21關閉。此時，要對下渣斗3進行泄壓。在對下渣斗3進行泄壓時，泄壓閥13開啟，第二通斷閥16打開，下渣斗3內排出的氣體依次流經限流孔板11、旁路管道14及泄壓閥13，最后排出至大氣中。在將下渣斗3內的壓力降低至常壓時，泄壓閥13及第二通斷閥16均關閉，第五通斷閥31打開，下渣斗3內的灰渣排出至緩沖渣斗4內。需要說明的是，在下渣斗3進行增壓時，第三通斷閥17還可以起到防止一部分高壓氣體通過過濾器12的上述另一端流入過濾器12內。

另外，由于排渣系統100設置了上述泄壓裝置1，顯著降低了下渣斗3泄壓時排出的氣體及其攜帶的固體顆粒對管道和泄壓閥13的沖蝕磨損，從而可以提高泄壓閥13的保壓能力，避免因泄壓閥13保壓能力的下降而導致的下渣斗3無法進行增壓或增壓不到位的現象。同時，可以理解的是，若泄壓閥13發生嚴重的沖蝕磨損，持續性的泄壓導致下渣斗3排出的氣體中的水蒸氣在泄壓裝置1的管道內冷凝，部分凝結的冷凝水會回流至過濾器12的濾芯上而導致過濾器12的濾芯堵塞，降低了過濾器12的使用壽命。而通過設置上述的泄壓裝置1，可以避免上述現象的發生，從而可以提高過濾器12的使用壽命，同時可以提高排渣系統100的可靠性。

可選地，上述第四通斷閥21和第五通斷閥31可以分別設置為多個(例如，兩個)。由此可以提高排渣系統100運行的可靠性。

進一步地，氣化爐的排渣系統100還可以包括平衡管22，平衡管22的兩端分別與上渣斗2和下渣斗3相連，平衡管22上設有用于平衡上渣斗2和下渣斗3之間壓力的平衡閥23。在對下渣斗3進行增壓時，若下渣斗3增壓完成之后，下渣斗3內的壓力與上渣斗2內的壓力相差較大而導致上渣斗2無法向下渣斗3順利排渣時，此時可以開啟平衡閥23，使上渣斗2和下渣斗3連通，從而可以使上渣斗2和下渣斗3內的壓力接近平衡，以使上渣斗2向下渣斗3順利排渣。

需要在這里說明的是，本申請的泄壓裝置1不僅可以用于上述的氣化爐的排渣系統100，還可以用于氣化爐的進煤系統、排灰系統等。例如，在泄壓裝置1用于氣化爐的進煤系統時，氣化爐的進煤系統中的平衡煤斗可以構造成上述的氣化壓力容器。再例如，在泄壓裝置1用于氣化爐的排灰系統時，氣化爐的排灰系統中的下飛灰罐可以構造成上述的氣化壓力容器。

下面以具體的示例對根據本實用新型實施例的用于氣化壓力容器的泄壓裝置1進行說明。值得理解的是，下述數值只是示例性說明，而不是對本實用新型的具體限制。

參照圖1，在本示例中，泄壓裝置1用于氣化爐的排渣系統100中。泄壓裝置1中所使用的管道的公稱直徑為150mm、厚度為9mm，限流孔板11為一個且為單孔孔板，限流孔板11的材質為普通碳鋼Q235，限流孔板11的厚度為6mm。現選擇三種孔徑的限流孔板11分別進行試驗，三種孔徑的限流孔板11的孔徑分別為12.5mm、20mm、40mm。上述限流孔板11的孔徑分別適用于三臺氣化爐的排渣系統100的泄壓裝置1中，得到的試驗結果如下表：

由上表可知，在上述三種孔徑的限流孔板11相比較而言，限流孔板11的孔徑為20mm時，泄壓閥13的保壓能力下降最少，管道磨損較小，噪音也較小，因此綜合效果最好。

綜上可知，泄壓裝置1上選用合適的限流孔板11，可以降低下渣斗3排出的氣體及其攜帶的固體顆粒對泄壓閥13及管道的沖蝕磨損，從而能夠有效地延長泄壓閥13的使用壽命，避免泄壓管道磨通的現象，有效降低生產運行成本。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。