本实用新型涉及煤气化技术领域中气流床气化炉内的激冷装置，具体指一种用于气化炉的破泡脱水组件及其组成的破泡脱水内件。
背景技术：
煤炭清洁、高效利用是我国能源经济可持续发展的保障，煤气化技术是煤炭清洁、高效利用的重要组成部分，而气流床气化技术是煤炭气化的关键技术之一。
煤炭的气化过程是在缺氧条件下，以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸气等为气化剂，在一定温度和压力条件下通过化学反应将固体煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的复杂的多相物理化学过程。其中，气化炉是为以上反应发生提供合适场所的核心设备。
激冷室是保证气化炉安全、高效运行的重要组件，由激冷环、下降管和底部水浴组成，激冷环位于下降管上方，水浴位于下降管下方且下降管应伸入水浴最低液面以下部位。
下降管的主要作用为引导冷却后的粗煤气和玻璃状熔渣粒进入水浴；水浴的主要作用为使冷却后的玻璃状熔渣粒沉降至容器底部并由容器底部渣口定期排出，粗煤气经水浴水洗后逸出至容器顶部的气出口。
现有激冷组件中的下降管一般为直圆筒结构直接内伸至水浴之中且破泡板为垂直于下降管轴向布置，这种结构会导致气体逸出水浴后沿下降管外壁形成短路现象，这将导致粗煤气的破泡效果差、气体夹带灰尘及水分严重等问题的出现。
技术实现要素：
本实用新型提供一种用于气化炉的破泡脱水组件及其组成的破泡脱水内件，在气化炉激冷室内部设置合理的破泡和脱水结构，以有效破除气化炉的燃烧产物进入水浴后所产生的气泡并脱出产生合成气中的部分水含量。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种用于气化炉的破泡脱水组件，该破泡脱水组件包括旋流筒，其上端为向内收口的旋流筒锥段，该旋流筒锥段内间隙套装气出口锥段，该气出口锥段的上端即小端连接气出口筒体，气出口筒体上端外部通过若干支撑筋条ii连接防逆流挡板；气出口筒体穿过并安装在隔板上，而所述向内收口的锥段的上端即小端和隔板底面留有间隙且两者之间通过若干支撑筋条i连接；所述旋流筒内设有导流筒，该导流筒外壁和旋流筒之间连接导流叶片，且导流筒的上下端由导流筒顶部盖板、导流筒底部盖板封闭。
所述导流筒为锥体，上端为大端，使得导流叶片形成的旋流空间向上呈渐缩腔体。
所述导流筒的锥角为θ，其取值范围为0°≤θ<90°。
一种用于气化炉的破泡脱水组件组成的破泡脱水内件，所述隔板内端和下降管连接，而外缘和筒体内壁连接；下降管置于筒体中央；安装在隔板上的若干破泡脱水组件下端和集气槽槽底贯通，而集气槽槽壁和筒体内壁接触且集气槽槽壁外缘处安装有降液管。
本实用新型利用旋流分离的特性，强制流体在流经旋流破泡脱水组件(4)时发生旋流，使气体中夹带的液滴在离心力的作用下分离出气体，从而达到脱水的目的；且在此过程中，流体内的泡沫被导流叶片切割并在离心力的共同作用下破裂，进而达到破泡的目的。
本实用新型结构简单、无转动部件、性能可靠、设备紧凑、处理量大、安全可靠，特别适合气化炉激冷室内破泡、脱水、除尘使用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型破泡脱水组件的结构示意图；
图3为本实用新型破泡脱水组件的立体结构示意图；
图4为本实用新型导流叶片与导流筒装配立体示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
参照图2、图3、图4，一种用于气化炉的破泡脱水组件，该破泡脱水组件4由旋流筒9、导流叶片10、导流筒11、支撑筋条i12、旋流筒锥段13、气出口锥段14、支撑筋条ii15、防逆流挡板16、气出口筒体17、导流筒顶部盖板18、导流筒底部盖板19组成。其中，旋流筒9上端通过若干支撑筋条i12与隔板5连接，设置旋流筒9的数量与规格由合成气处理量及含液量确定，支撑筋条i12的数量与规格由旋流筒9的结构稳定性确定；导流叶片10为向上螺旋的薄片状结构，内部与导流筒11外壁连接，外部与旋流筒9内壁连接；旋流筒锥段13大端与旋流筒9顶端连接，小端位于隔板5下方并与隔板5底面留有间隙，该间隙及锥段锥角大小由旋流破泡脱水组件4分离液量确定；气出口锥段14顶部为小端与气出口筒体17底部连接，底部为大端且大端直径小于旋流筒锥段13小端直径，具体数值由旋流破泡脱水组件4分离液量确定；防逆流挡板16通过支撑筋条ii15与气出口筒体17上半部连接；气出口筒体17穿过隔板5且与其连接；该组件的布置高度为保证由下降管6下边缘至各旋流筒9下边缘的距离相等；该组件的作用为强制流体在流经旋流破泡脱水组件4时发生旋流，并利用导流叶片10对泡沫进行切割。
所述导流筒11为锥体，上端为大端，使得导流叶片10形成的旋流空间向上呈渐缩腔体。从而保证含液气体经过该腔体内逐渐形成旋流流动状态，并加速进入到旋流筒9内进行旋流分离。
所述导流筒11的锥角为θ，其取值范围为0°≤θ<90°。
隔板5为圆环形薄板，内圆与下降管6外壁连接，外圆与筒体1内壁连接，中间部位开设有若干圆孔与旋流破泡脱水组件4中的气出口筒体17连接；为避免出现通过旋流破泡脱水组件4的气体中可能存在小液滴再次聚集，进而导致长时间运行而出现隔板5上部积液的情况，隔板5外边缘开设有若干小于φ20的排液孔。
参照图1（图中标号20为气化炉激冷室与气化室隔板；标号21为最低液位），一种气化炉的破泡脱水组件组成的破泡脱水内件，所述隔板5内端和下降管6连接，而外缘和筒体1内壁连接；下降管6置于筒体1中央；安装在隔板5上的若干破泡脱水组件4下端和集气槽3槽底贯通，而集气槽3槽壁和筒体1内壁接触且集气槽3槽壁外缘处安装有降液管2。
其中，筒体1为气化炉底部激冷室的承压壳体。
降液管2为圆形钢管，其一端用于收集、引导液体回流至容器底部水浴内，连接至集气槽3底部边缘处；另一端为避免气体通过下降管6进入容器底部水浴内后可能通过降液管2形成短路现象，绕开旋流破泡脱水组件4而直接进入集气槽3和隔板5组成的空间内，应伸至最低液位以下且低于下降管6最低端位置，降液管2的数量与规格由合成气处理量及含液量确定；该组件主要用于引导旋流分离出的液体至水浴内。
下降管6为圆柱形壳体，其底部伸直最低液位以下且高于降液管2底部高度。
所述集气槽3槽底为锥体，由中心向外缘逐渐降低并扩大；此时，若干所述旋流筒9的下端面至下降管6下边缘的距离相等，从而保障气体通过下降管6进入水浴后可均匀的被分配至旋流筒9内进行旋流分离。
所述集气槽3槽底的锥角范围为大于0°且小于90°，从而保证被分离出的液体由集气槽3的中间部位高处自然流动至集气槽3外边缘低处，进而经降液管2回流至容器底部水浴内。
集气槽3为圆锥薄壳，其顶部为小端，连接至下降管6外壁；底部为大端，连接至筒体1内壁；集气槽3中间部位开设有圆孔与旋流破泡脱水组件4底部连接，开孔直径与旋流筒9外直径相等；集气槽3底部边缘处开设预留圆孔与降液管2连接，开孔直径与降液管2外直径相等；其作用为收集由水浴逸出的气体及泡沫至旋流的破泡脱水组件4内。
所述筒体1上方设置有气出口8，此处设置有气出口挡板7，该气出口挡板7为底部密封的半圆柱形薄壳结构，用于强制使合成气通过该挡板顶部进入气出口8后排出气化炉。
本实用新型的工作原理：
参见图1，气化炉燃烧产物为合成气和煤渣，此燃烧产物通过下降管6向下流动进入激冷室筒体1底部的水浴内，进入水浴后，煤渣继续向下沉淀，而合成气则是经过水洗后向激冷室筒体1上部运动，在此过程中，产生大量的泡沫随气体向上流动。
合成气夹带泡沫向上流动的过程中，被集气槽3收集并强制该气体进入到旋流破泡脱水组件4内，由于导流筒底部盖板19的阻挡，从而使气体进入旋流破泡脱水组件4后只能沿旋流筒9与导流筒11组成的渐缩腔体区域流动，且该区域内导流叶片10为薄螺旋板结构，所以气体在经过该腔体内逐渐形成旋流流动状态，气体经过该段区域后继续以旋流状态向上流动，在离心力的作用下将气体中的液体分离至旋流筒9顶部内壁后继续向上流动，而气体则集中在旋流筒9顶部中间部位；沿旋流筒9内壁向上流动的液体经过旋流筒锥段13后在离心力作用下通过旋流筒锥段13和隔板5之间的间隙分离(甩)出旋流筒9；集中在旋流筒9顶部中间部位的气体被气出口锥段14收集至气出口筒体17内，气体通过防逆流挡板16和气出口筒体17之间的间隙进入筒体1顶部空间内，从而达到为气体脱出水分的目的。
在气出口筒体17和气出口8之间设置气出口挡板7，从而增大气体在旋流破泡脱水组件4和气出口8之间的流动距离，进而达到预防气体短路现象发生的目的。
因上述流体的流动将吸附、夹带部分气体内的尘返回至筒体1底部水浴内，从而有利于降低出口处合成气的含尘量。
其中，因导流叶片10为薄螺旋板结构，合成气夹带的泡沫进入该区域后将被薄板所切割，并在离心力的共同作用下使泡沫破裂，进而达到破除合成气夹带泡沫的目的。
为充分脱水、降尘和破除泡沫，可视实际情况设置多组旋流破泡脱水组件4。
1.一种用于气化炉的破泡脱水组件，其特征在于，该破泡脱水组件(4)包括旋流筒(9)，其上端为向内收口的旋流筒锥段（13），该旋流筒锥段（13）内间隙套装气出口锥段(14)，该气出口锥段(14)的上端即小端连接气出口筒体(17)，气出口筒体(17)上端外部通过若干支撑筋条ii(15)连接防逆流挡板(16)；气出口筒体(17)穿过并安装在隔板(5)上，而所述向内收口的锥段（13）的上端即小端和隔板(5)底面留有间隙且两者之间通过若干支撑筋条i(12)连接；所述旋流筒(9)内设有导流筒(11)，该导流筒(11)外壁和旋流筒(9)之间连接导流叶片(10)，且导流筒(11)的上下端由导流筒顶部盖板(18)、导流筒底部盖板(19)封闭。
2.根据权利要求1所述的一种用于气化炉的破泡脱水组件，其特征在于，所述导流筒(11)为锥体，上端为大端，使得导流叶片(10)形成的旋流空间向上呈渐缩腔体。
3.根据权利要求2所述的一种用于气化炉的破泡脱水组件，其特征在于，所述导流筒(11)的锥角为θ，其取值范围为0°≤θ<90°。
4.一种如权利要求1至3中任一种用于气化炉的破泡脱水组件组成的破泡脱水内件，其特征在于，所述隔板(5)内端和下降管（6）连接，而外缘和筒体(1)内壁连接；下降管(6)置于筒体(1)中央；安装在隔板(5)上的若干破泡脱水组件(4)下端和集气槽(3)槽底贯通，而集气槽(3)槽壁和筒体(1)内壁接触且集气槽(3)槽壁外缘处安装有降液管(2)。
5.根据权利要求4所述的一种用于气化炉的破泡脱水组件组成的破泡脱水内件，其特征在于，所述集气槽(3)槽底为锥体，由中心向外缘逐渐降低并扩大；此时，若干所述旋流筒(9)的下端面至下降管(6)下边缘的距离相等。
6.根据权利要求5所述的一种用于气化炉的破泡脱水组件组成的破泡脱水内件，其特征在于，所述集气槽(3)槽底的锥角范围为大于0°且小于90°。
7.根据权利要求4所述的一种用于气化炉的破泡脱水组件组成的破泡脱水内件，其特征在于，所述筒体(1)上方设置有气出口（8），此处设置有气出口挡板（7），该气出口挡板（7）为底部密封的半圆柱形薄壳结构。
技术总结