降低煤气化装置的空分进口CO2浓度的装置的制作方法

本申请涉及空分装置技术领域，具体是降低煤气化装置的空分进口co2浓度的装置。

背景技术：

煤气化装置低温甲醇洗装置排放解析气中含有大量高浓度co2。大量co2通过有组织排放筒排入大气，在装置上空发生大气扩散现象。

煤气化装置低温甲醇洗解析排放大量的高浓度co2气体在静风等不利大气扩散条件下极易引起空分进口co2浓度超标，由于co2比空气重，在高空排放后会下沉扩散，若扩散至空分装置入口使进入空分系统的空气中co2含量升高，易引起空分主换热器通道冻堵，影响空分装置安全运行。

因此，本领域技术人员提供了一种降低煤气化装置的空分进口co2浓度的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种降低煤气化装置的空分进口co2浓度的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

一方面，为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种降低煤气化装置的空分进口co2浓度的装置，包括排放筒、用于降低co2浓度的蒸汽调节机构；所述排放筒的下端用于连接煤气化装置的空分进口；所述蒸汽调节机构设置于排放筒上；所述排放筒的一侧设置有蒸汽发生器；所述蒸汽调节机构与蒸汽发生器相连通。

作为本申请进一步的方案：所述蒸汽调节机构包括设置于排放筒内部的蒸汽分布器；所述蒸汽分布器靠近排放筒的上端；所述蒸汽分布器包括连接块、与连接块一侧相连通的分布管；所述分布管的上端面设置有多个排气孔；所述蒸汽发生器与连接块通过第一供气管相连通。

作为本申请再进一步的方案：所述蒸汽调节机构包括设置于排放筒内的蒸汽均分器；所述排放筒内设置有外环形管；所述蒸汽均分器包括沿外环形管的上端面设置的多个第一通气管；所述第一通气管与外环形管相连通；所述外环形管与蒸汽发生器通过第二供气管相连通。

作为本申请再进一步的方案：所述蒸汽调节机构还包括设置于排放筒外的消烟蒸汽器；所述消烟蒸汽器包括套设于排放筒外的第一环形管；所述第一环形管的上端面设置有多个散气管；所述第一环形管与蒸汽发生器相连通。

作为本申请再进一步的方案：所述排放筒内设置有内环形管；所述内环形管位于外环形管内部；所述内环形管的上端面设置有多个第二通气管；所述内环形管与外环形管通过连接管相连通。

作为本申请再进一步的方案：所述排放筒外设置有第二环形管；所述第二供气管与第二环形管相连通；所述排放筒一侧设置有放空管；所述放空管与第一环形管、第二环形管均相连通；所述放空管的上端贯通设置；所述放空管的下端与蒸汽发生器相连通。

作为本申请再进一步的方案：所述蒸汽调节机构包括设置于排放筒外的烟气提升器；所述烟气提升器包括套设于排放筒外并由上至下依次相连的第一扩散管、第二扩散管和第三扩散管；所述第一扩散管的内径由下至上递增；所述第三扩散管的内径由下至上递减；所述第一扩散管的最大内径、第三扩散管的最小内径与第二扩散管的内径相同；所述第三扩散管的底部设置有封堵组件；所述封堵组件与蒸汽发生器相连通。

作为本申请再进一步的方案：所述封堵组件包括呈半环状的第一环形板和第二环形板；所述第一环形板和第二环形板的上端面设置有密封半环；所述密封半环与第三扩散管的内壁紧密贴合；所述第一环形板和第二环形板的两端均设置有安装片；位于所述第一环形板和第二环形板同一侧的安装片通过螺栓固定连接；所述第一环形板上设置有与蒸汽发生器相连通的第三供气管。

另一方面，为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种降低煤气化装置的空分进口co2浓度的装置，所述降低co2浓度方法包括以下步骤：s1、检测排放筒上方的co2浓度，并对比该co2浓度是否超过标准值；s2、若co2浓度超过标准值，则启动蒸汽发生器，为蒸汽调节机构提供蒸汽；s3、根据检测的排放筒内的co2浓度值，调节蒸汽发生器的流量。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

1、通过在煤气化装置的空分进口处设置排放筒，在排放筒处co2浓度超过标准值时，开启蒸汽发生器，为蒸汽调节机构提供蒸汽，蒸汽带动co2温度升高，升温后的co2在大气中的扩散速率增强，使浓度的累计效应减弱，进而能够有效降低空分进口处的co2浓度。

2、通过在排放筒外部设置消烟蒸汽器，能够在co2超标的情况下，调节蒸汽排放使其在空分方向上产生的热力提升高度远高于解析气排放的高度，这样在静风条件下使co2排放在空分方向上产生了一个相对稀释并且有效排放高度更高的点源，另外，再在排放筒的内部设置蒸汽均分器，能够带动排放筒的气体流动，以及通过蒸汽的温度使得co2浓度升高，提高co2的扩散速率。

3、通过在排放筒外部设置烟气提升器，在排放筒的排放气体四周围增加排放速率更高的蒸汽，在蒸汽的带动下排放口的解析气密度下降，迅速提升出口速率，并在受蒸汽加热的条件下热力提升增强，使得co2的有效高度大量增加。

4、烟气提升器的管径变化，利用文丘里效应，当蒸汽在烟气提升器内部流动，在管道的最窄处，动态压力达到最大值，静态压力达到最小值，蒸汽的速度因为通流横截面面积减小而上升，快速带动排放筒内的co2扩散流出排放筒。

附图说明

图1为本申请实施例1的蒸汽分布器的结构示意图；

图2为本申请实施例1的蒸汽分布与排放筒的安装结构示意图；

图3为本申请实施例2的蒸汽均分器的结构示意图；

图4为本申请实施例2的消烟蒸汽器的结构示意图。

图5为本申请实施例3的烟气提升器的结构示意图。

图6为本申请实施例3的封堵组件的结构示意图。

图中：1、排放筒；2、蒸汽发生器；3、蒸汽分布器；31、连接块；32、分布管；321、排气孔；33、第一供气管；331、第一管道；332、第二管道；333、第三管道；4、蒸汽均分器；41、外环形管；42、内环形管；43、第一通气管；44、第二通气管；45、连接管；46、第二供气管；5、消烟蒸汽器；51、第一环形管；511、散气管；52、第二环形管；53、放空管；6、烟气提升器；61、第一扩散管；62、第二扩散管；63、第三扩散管；7、封堵组件；71、第一环形板；72、第二环形板；73、密封半环；74、安装片；75、第三供气管；76、波纹管。

具体实施方式

请参阅图1～6，一方面，本申请实施例中提供了一种降低煤气化装置的空分进口co2浓度的装置。一种降低煤气化装置的空分进口co2浓度的装置，包括排放筒1和蒸汽调节机构，排放筒1竖直设置，且排放筒1的下端与煤气化装置的空分进口相连通，排放筒1的上端固定安装有二氧化碳浓度检测仪，用于检测排放筒1上端的co2浓度。蒸汽调节机构安装于排放筒1上，用于降低co2的浓度。排放筒1的一侧安装有蒸汽发生器2，蒸汽调节机构与蒸汽发生器2相连通，用于产生蒸汽，提供蒸汽给蒸汽调节机构，使得蒸汽带动co2温度升高，升温后的co2在大气中的扩散速率增强，使浓度的累计效应减弱，进而能够有效降低空分进口处的co2浓度。

实施例一

参照图1，蒸汽调节机构包括蒸汽分布器3，蒸汽分布器3安装于排放筒1的内部，且蒸汽分布器3靠近排放筒1的上端。蒸汽分布器3包括连接块31和分布管32，连接块31的中心与排放筒1的中心相重合，分布管32连接块31的周向均匀分布有多个，且连接块31与分布管32均呈空心设置，连接块31与分布管32相连通，且分布管32的上端面开设有多个排气孔321，多个排气孔321沿分布管32的长度方向间隔设置。

参照图1、图2，连接块31的下端连通有第一供气管33。第一供气管33包括第一管道331、第二管道332和第三管道333，第一管道331竖直设置，并与连接块31的下端面相连通，第二管道332水平设置，第二管道332的一端与第一管道331的下端相连通，第二管道332的另一端穿过排放筒1并与排放筒1固定，第三管道333的一端与第二管道332伸出排放筒1的端部相连通，第三管道333的另一端与蒸汽发生器2相连通。

本申请实施例1的工作原理是：首先根据二氧化碳浓度检测仪，判断排放筒1内的浓度是否超过co2浓度设定的标准值，若排放筒1内的co2浓度值过高，则根据co2浓度值启动并调节蒸汽发生器2的蒸汽流量。通过蒸汽发生器2提供蒸汽经过第一供气管33，由第一供气管33输送至连接块31，由于连接块31与多个分布管32相连通，使得多个分布管32的排气孔321流出大量蒸汽。蒸汽流动带动排放筒1内部的co2的温度，使得升温后的co2在大气中的扩散速率增强，使浓度的累计效应减弱，进而能够有效降低空分进口处的co2浓度。

实施例二

与实施例1不同之处在于：参照图3，蒸汽调节机构包括蒸汽均分器4和消烟蒸汽器5，蒸汽均分器4安装于排放筒1的内部，且蒸汽均分器4靠近排放筒1的上端。蒸汽均分器4包括外环形管41、内环形管42、第一通气管43和第二通气管44，外环形管41和内环形管42均安装于排放筒1的内部，且外环形管41和内环形管42的中心线与排放筒1的中心线相重合。内环形管42位于外环形管41的内部，且内环形管42与外环形管41之间连通有连接管45，为了提高内环形管42与外环形管41的连接稳定性，以及通气的速率，连接管45沿内环形管42的外周均匀布置有多个。第一通气管43竖直固定于外环形管41的上端面并与外环形管41内相连通，第一通气管43沿外环形管41的周向间隔设置有多个。第二通气管44竖直固定于内环形管42的上端面并与内环形管42相连通。外环形管41的外侧固定有与其相连通的第二供气管46，第二供气管46的一端穿过排放筒1的侧壁并与排放筒1固定连接，第二供气管46的另一端与蒸汽发生器2相连通。

参照图4，消烟蒸汽器5套设于排放筒1的外侧壁上，且消烟蒸汽器5的内侧壁与排放筒1固定连接。消烟蒸汽器5包括第一环形管51和第二环形管52，第一环形管51和第二环形管52均套设于排放筒1的外侧，且第一环形管51和第二环形均靠近排放筒1上端的位置。第一环形管51的上端面连通有多个散气管511，多个散气管511沿第一环形管51的周向间隔设置。排放筒1一侧安装有放空管53，放空管53沿排放筒1的高度方向设置，且放空管53与第一环形管51、第二环形管52均相连通。放空管53的上端开口设置，放空管53的下端与蒸汽发生器2相连通。

本申请实施例2的工作原理是：首先根据二氧化碳浓度检测仪，判断排放筒1内的浓度是否超过co2浓度设定的标准值，若排放筒1内的co2浓度值过高，则根据co2浓度值启动并调节蒸汽发生器2的蒸汽流量。通过蒸汽发生器2提供蒸汽至放空管53内，蒸汽经过放空管53，一部分蒸汽进入第一环形管51，并从散气管511流出；另一部分蒸汽进入第二环形管52，再依次经过外环形管41和内环形管42，直至从第一通气管43和第二通气管44流出，为排放筒1内提供大量蒸汽，通过排放筒1内外蒸汽的联合作用，加快排放筒1内部的co2流动，进而有效提高co2排除效率。

实施例三

与实施例1和实施例2不同之处在于：参照图5，蒸汽调节机构包括烟气提升器6，烟气提升器6包括套设于排放筒1外并由上至下依次相连的第一扩散管61、第二扩散管62和第三扩散管63，第一扩散管61的内径由下至上递增，第二扩散管62呈空心圆柱状，第三扩散管63的内径由下至上递减。第一扩散管61的最大内径、第三扩散管63的最小内径与第二扩散管62的内径相同。第三扩散管63的底部安装有封堵组件7，封堵组件7用于与蒸汽发生器2连接，为烟气提升器6提供蒸汽。

参照图5、图6，封堵组件7包括套设于排放筒1外侧壁上的第一环形板71和第二环形板72，第一环形板71和第二环形板72均呈半环状，且第一环形板71和第二环形板72的上端面固定有密封半环73，密封半环73为橡胶材质，密封半环73与第三扩散管63的内壁紧密贴合。第一环形板71和第二环形板72的两端均成型有安装片74，位于第一环形板71和第二环形板72同一侧的安装片74紧密贴合并通过螺栓固定连接于一起。在第一环形板71的下端面固定连通有第三供气管75，第三供气管75的另一端与蒸汽发生器2相连通。为了进一步提高对烟气提升器6的供气效率，在第二环形板72的下端面连通有波纹管76，波纹管76的另一端与第三供气管75相连通。

本申请实施例3的工作原理是：首先根据二氧化碳浓度检测仪，判断排放筒1内的浓度是否超过co2浓度设定的标准值，若排放筒1内的co2浓度值过高，则根据co2浓度值启动并调节蒸汽发生器2的蒸汽流量。通过蒸汽发生器2提供蒸汽至第三供气管75内，一部分蒸汽经过第三供气管75输送至第三扩散管63内；另一部分蒸汽经过波纹管76输送至第三扩散管63内，大大提高了对烟气提升器6内的蒸汽输送均匀性，以及提高了蒸汽输送效率。烟气提升器6的管径变化，利用文丘里效应，当蒸汽在烟气提升器6内部流动，在管道的最窄处，动态压力达到最大值，静态压力达到最小值，蒸汽的速度因为通流横截面面积减小而上升，快速带动排放筒1内的co2扩散流出排放筒1。

另一方面，本申请实施例还提供了一种利用降低煤气化装置的空分进口co2浓度的装置来降低co2浓度的方法：参照图1～6，该方法包括以下步骤：

s1、首先通过二氧化碳浓度检测仪检测排放筒1上方的co2浓度，并对比该co2浓度是否超过标准值。

s2、若co2浓度超过标准值，浓度超过标准值，则启动蒸汽发生器2，为蒸汽调节机构提供蒸汽。

s3、根据检测的排放筒1内的co2浓度值值，来调节蒸汽发生器2的流量以适配于对排放筒1内的co2浓度调节。

以上所述的，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其申请构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围之内。