1.本实用新型涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种含尘粗煤气分离洗涤装置及合成气生产系统。
背景技术：
2.目前气化炉气固分离及洗涤流程如下：气化炉内产生高温高压合成气及熔渣经下渣口后与激冷环内的激冷水一并进入下降管导入激冷室水浴中，合成气及熔渣经水浴急速冷却后，熔渣固化后留在激冷室底部，合成气以饱和态出水浴经破泡器或上升筒进入下游文丘里、文丘里气液分离罐，气项从顶部出来进入合成气洗涤塔洗涤后出界区进入下游；文丘里气液分离罐底部液相全部进入闪蒸或全部进入洗涤塔塔釜。
3.现有的工艺存在如下问题：
4.(1)下降管末端扰流管运行中易堵塞，起不到平衡作用；且下降管末端未设置合成气降速设施，导致出水浴合成气流速过大，带水带灰严重，易堵塞破泡器或上升筒。
5.(2)熔渣急速冷却后落入渣锁斗或激冷室底部，当渣锁斗排渣过长或排渣系统及下游异常时，激冷室底部集渣收到高流速合成气冲击搅动，易将渣带到破泡设施及下游，导致设备堵塞、磨损等发生事故。
6.(3)文丘里气液分离罐底部水全排到闪蒸导致闪蒸负荷设计大，且出洗涤塔水温低，不利于下游变换反应，经济性差，文丘里气液分离罐底部水全排到洗涤塔，洗涤塔塔釜固含量沉降分离能力有限，尤其抗其他干扰能力弱，易扰动塔釜液体再次混合，导致激冷水系统(管线、泵、过滤器、激冷环等)堵塞、磨损。
7.(4)气化炉向闪蒸排液系统发生故障，在线不具备处理条件等都影响气化炉安全、稳定、经济、长周期运行。
8.鉴于此，提出本技术。
技术实现要素：
9.本实用新型的目的在于提供一种含尘粗煤气分离洗涤装置及合成气生产系统，其能够有效减少下渣管的堵塞。
10.第一方面，本实用新型提供一种含尘粗煤气分离洗涤装置，包括激冷室、气体分离洗涤组件和与激冷室的底部连通的渣收集罐，激冷室的顶部出气口与气体分离洗涤组件相连，激冷室内设置有下渣管，下渣管的顶部用于与气化炉的底部连通，下渣管的底部用于伸入至激冷室中的液体中，下渣管的底部设置有喇叭口状的第一扩径段，第一扩径段的端部为锯齿状，第一扩径段的周壁上间隔设置有多个椭圆形的第一平衡气口。
11.在可选的实施方式中，激冷室的底部通过连接件与渣收集罐的顶部连接，连接件包括自上而下依次连接的缩径段、等径段和第二扩径段，缩径段的顶部与激冷室的底部连接，第二扩径段的底部与渣收集罐的顶部连接。
12.在可选的实施方式中，气体分离洗涤组件包括洗涤塔，激冷室上设置有液位检测
机构，激冷室的底部连接有用于连通闪蒸系统的底部输液管线，激冷室上还连接有高液位溢流管线，高液位溢流管线在激冷室上的连接位置高于底部输液管线，高液位溢流管线远离激冷室的一端与洗涤塔连通，且高液位溢流管线与洗涤塔的连接位置低于与激冷室的连接位置，在底部输液管线和高液位溢流管线上均设置有控制阀。
13.在可选的实施方式中，气体分离洗涤组件还包括中间清液激冷水罐，洗涤塔的塔釜通过溢流管线和紧急补水管线与中间清液激冷水罐连通，紧急补水管线位于溢流管线下方，紧急补水管线上设置有控制阀。
14.在可选的实施方式中，气体分离洗涤组件还包括文丘里洗涤器和文丘里气液分离罐，文丘里洗涤器的进口端与激冷室的顶部出气口连通，文丘里洗涤器的出口端与文丘里气液分离罐的进料口连通，文丘里气液分离罐的顶部气体出口通过合成气输送管线与洗涤塔连通，文丘里气液分离罐的底部设置有用于连通闪蒸系统的出料管线。
15.在可选的实施方式中，文丘里气液分离罐的中下部还连接有清液排液管线，清液排液管线远离文丘里气液分离罐的一端与洗涤塔连通，在清液排液管线上设置有控制阀。
16.在可选的实施方式中，洗涤塔内设置有合成气导气管，合成气导气管的进料端与合成气输送管线的出料端连通，合成气导气管的末端连接有喇叭口状的第三扩径段，第三扩径段的周壁上间隔设置有多个椭圆形的第二平衡气口。
17.在可选的实施方式中，洗涤塔内还设置有顶部开口的上升筒，合成气导气管的底部伸入至上升筒中，上升筒的上方还设置有折流帽。
18.在可选的实施方式中，洗涤塔的塔顶设置有除沫器，在除沫器的下方设置有多个洗涤塔板。
19.第二方面，本实用新型提供一种合成气生产系统，包括前述实施方式中任一项含尘粗煤气分离洗涤装置。
20.本实用新型实施例的有益效果是：通过将激冷室内的下渣管的末端设置为喇叭口状，能够降低合成气入水浴流速，从而降低合成气出水浴速度的同时也降低合成气对底部渣的冲击扰动，减少合成气出水浴带水、带灰及带渣风险；在第一扩径段的周壁上间隔设置多个椭圆形的第一平衡气口，相比于圆形平衡气口更不容易发生堵塞，提高装置运行的稳定性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的含尘粗煤气分离洗涤装置的结构示意图；
23.图2为图1中a区的放大图；
24.图3为图1中b区的方大图。
25.图标:100-含尘粗煤气分离洗涤装置；110-激冷室；111-下渣管；1111-第一扩径段；1112-第一平衡气口；1113-液位检测机构；1114-底部输液管线；1115-高液位溢流管线；1116-破沫器；120-气体分离洗涤组件；121-洗涤塔；1211-溢流管线；1212-紧急补水管线；
1213-合成气导气管；1214-第三扩径段；1215-第二平衡气口；1216-上升筒；1217-折流帽；1218-除沫器；1219-洗涤塔板；122-中间清液激冷水罐；123-文丘里洗涤器；124-文丘里气液分离罐；1241-合成气输送管线；1242-出料管线；1243-清液排液管线；130-渣收集罐；140-连接件；141-缩径段；142-等径段；143-第二扩径段；150-破渣机；001-激冷环；002-控制阀；003-控制阀；004-控制阀；005-控制阀；006-控制阀；007-控制阀；200-气化炉；201-烧嘴。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
31.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.本实用新型提供一种含尘粗煤气分离洗涤装置100，含尘粗煤气分离洗涤装置100用于将气化炉200输出的物料进行分离和洗涤。
33.气化炉200可以为现有结构，可以采用水冷壁气化炉或炉砖气化炉，配套的烧嘴201可以为顶置单烧嘴，或侧置多烧嘴，或顶置 侧置多烧嘴组合结构。
34.含尘粗煤气分离洗涤装置100包括激冷室110、气体分离洗涤组件120和与激冷室110的底部连通的渣收集罐130，激冷室110的顶部出气口与气体分离洗涤组件120相连，激冷室110输出的气体进入气体分离洗涤组件120进行分离洗涤，激冷室110底部的得到的渣
料进入渣收集罐130。在渣收集罐130的下方还可以设置破渣机150用于破渣，之后输送至渣料的后处理系统。
35.请结合图1和图2，激冷室110内设置有下渣管111，下渣管111的顶部用于与气化炉的底部连通，下渣管111的底部用于伸入至激冷室110中的液体中，下渣管111的底部设置有喇叭口状的第一扩径段1111，第一扩径段1111的周壁上间隔设置有多个椭圆形的第一平衡气口1112。气化反应生产高温高压合成气及熔渣经下渣管111与来自激冷环001内激冷水直接接触一并进入下渣管111导入激冷室水浴进行降温、初步洗涤及气固分离。在下渣管111出口设置多个第一平衡气口1112已到达平衡合成气出水浴界面压差及流速，同时设计椭圆形平衡口主要避免平衡设施通道细长且不笔直，易堵塞等；在下渣管111出口设计带锯齿形降速喇叭口，在降低合成气入水浴流速，从而降低合成气出水浴速度的同时，也降低合成气对底部渣的冲击扰动，减少合成气出水浴带水、带灰及带渣风险，其次，将降速大口径设计为锯齿形，对气泡进行预处理，减少后序压力。
36.激冷室110内还设置破沫器1116，部分破沫器1116位于液位以下，部分位于液位以上，用于去除气体中的水分。
37.在可选的实施方式中，激冷室110的底部通过连接件140与渣收集罐130的顶部连接。在下渣管111出口设计带锯齿形大口径降速设施基础上，配套设计激冷室底部积渣对合成气带水、带灰渣的抗干扰能力强化系统，在激冷室底部设计独立的渣收集罐130，防止渣锁斗排渣过长或排渣系统及下游异常时，激冷室110底部集渣受高流速合成气冲击搅动后渣带到破泡设施及下游，导致设备(激冷室筒体外壁、下渣管外壁、文丘里洗涤器、文丘里气液分离罐、洗涤塔、激冷水泵含滤网、激冷水过滤器、激冷环及管道等)堵塞、磨损发生事故。
38.进一步地，连接件140包括自上而下依次连接的缩径段141、等径段142和第二扩径段143，缩径段141的顶部与激冷室110的底部连接，第二扩径段143的底部与渣收集罐130的顶部连接。为防止渣收集罐130内渣被合成气带出，设置带收缩扩径的激冷室110底部与渣收集罐130过渡连接件确保渣掉入渣收集罐后不被带出。收缩扩径的连接件140还用于激冷室110上液位检测机构1113(如液位计)液相取压口布局，此处设计正常工况下不易堆渣堵塞取压口，导致液位测量失真，从而确保合成气及熔渣降温、粗洗及气固项安全、可靠、高效分离。
39.在一些实施例中，气体分离洗涤组件120包括洗涤塔121，激冷室110上设置有液位检测机构1113，激冷室110的底部连接有用于连通闪蒸系统的底部输液管线1114，激冷室110上还连接有高液位溢流管线1115，高液位溢流管线1115在激冷室110上的连接位置高于底部输液管线1114，高液位溢流管线1115远离激冷室110的一端与洗涤塔121连通，且高液位溢流管线1115与洗涤塔121的连接位置低于与激冷室110的连接位置，以形成位势能差。
40.需要说明的是，本实用新型实施例在激冷室110底部正常设计至闪蒸系统技术上独立增设一路异常工况排水线(即高液位溢流管线1115)，正常排水线正常通过液位控制激冷室110的液位，新设异常工况排水线正常阀门关闭。激冷室110与洗涤塔121塔釜位势高度布局合理，即激冷室110与洗涤塔121位置高度布局既满足激冷室110高液位溢流口通过位势能差能排至洗涤塔121，同时确保激冷室110高液位溢流口通过位势能差和系统压差能排至洗涤塔121不导致洗涤塔121淹塔。为防止激冷室110液位过高导致后系统带水、带灰、带渣从而引发事故风险，当激冷室110液位高过预定值，联锁紧急打开高液位溢流管线1115上
的控制阀002，通过高液位溢流管线1115从而确保激冷室110一定安全液位，可极短时间内在线处理气化炉向闪蒸排液系统故障问题，从而确保装置安全稳定运行。
41.具体地，在底部输液管线1114上设置控制阀003，在高液位溢流管线1115上设置有控制阀002，一般控制阀003为关闭状态，当激冷室110液位高过预定值时才打开。
42.在一些实施例中，气体分离洗涤组件120还包括文丘里洗涤器123和文丘里气液分离罐124，文丘里洗涤器123的进口端与激冷室110的顶部出气口连通，文丘里洗涤器123的出口端与文丘里气液分离罐124的进料口连通，文丘里气液分离罐124的顶部气体出口通过合成气输送管线1241与洗涤塔121连通，文丘里气液分离罐124的底部设置有用于连通闪蒸系统的出料管线1242。从激冷室110顶部输出的气体进入文丘里洗涤器123起到初步洗涤的效果，之后进入文丘里气液分离罐124进行气液分离，分离得到的气体经过合成气输送管线1241进入洗涤塔121，分离得到的固体物料通过出料管线1242进入闪蒸系统，在出料管线1242上设置控制阀005。
43.具体地，合成气携带少量水和灰，工况波动时有时灰夹带一定量的渣出激冷室110进入文丘里洗涤器123与来在闪蒸加热的高压灰水进行洗涤润湿，使合成气中的灰增湿增重后进入文丘里气液分离罐124进行分离。在确保洗涤塔121出口水温满足下游变换需求，同时尽可能减少闪蒸设计负荷，设计更科学合理的流程，将文丘里气液分离罐124底部含固量较高的黑水直接排至闪蒸处理，将文丘里气液分离罐124中下部清液单独排至洗涤塔121塔釜中下部，此路水温较高，不但确保出洗涤塔121合成气温度(既带的饱和水量)，又确保洗涤塔121塔釜水的含固量不增高，为了确保进入洗涤塔121水质，将文丘里气液分离罐124底部含固量较高的黑水直接排至闪蒸处理并通过控制阀005定量控制。
44.在一些实施例中，文丘里气液分离罐124的中下部还连接有清液排液管线1243，清液排液管线1243远离文丘里气液分离罐124的一端与洗涤塔121连通，在清液排液管线1243上设置有控制阀004。为确保文丘里气液分离罐124控制在一定范围，文丘里气液分离罐124中下部清液单独排至洗涤塔121的塔釜中下部通过控制阀004进行控制；再者进入洗涤塔121塔釜中下部文丘里气液分离罐124排液可继续沉降分离，最后再将洗涤塔121底部(锥部)的含固量相对高的黑水送至闪蒸处理，并通过控制阀007定量控制确保处理效果。
45.具体地，文丘里洗涤器123和文丘里气液分离罐124为现有结构，不做过多赘述。
46.在一些实施例中，洗涤塔121的塔顶设置有除沫器1218，在除沫器1218的下方设置有多个洗涤塔板1219。利用除沫器1218去除气体中的水分，以确保水不被带到下游，利用多个洗涤塔板1219满足洗涤要求。
47.进一步地，请结合图1和图3，洗涤塔121内设置有合成气导气管1213，合成气导气管1213的进料端与合成气输送管线1241的出料端连通，合成气导气管1213的末端连接有喇叭口状的第三扩径段1214，第三扩径段1214的周壁上间隔设置有多个椭圆形的第二平衡气口1215。洗涤塔121内还设置有顶部开口的上升筒1216，合成气导气管1213的底部伸入至上升筒1216中，上升筒1216的上方还设置有折流帽1217。
48.需要说明的是，在洗涤塔121内设置的合成气导气管1213，导气管出口同样设置带锯齿形降速喇叭口降速及第二平衡气口1215，同时在合成气导气管1213外设置上升筒1216及配套折流帽1217进一步降低洗涤塔121运行带水风险，确保激冷水系统稳定运行及大大提高激冷水系统抗干扰能力及经济性。
49.进一步地，气体分离洗涤组件120还包括中间清液激冷水罐122，洗涤塔121的塔釜通过溢流管线1211和紧急补水管线1212与中间清液激冷水罐122连通，紧急补水管线1212位于溢流管线1211下方，紧急补水管线1212上设置有控制阀006。本实用新型实施例为确保激冷水水温及从洗涤塔121取水的水质稳定性，设置独立中间清液激冷水罐122，中间清液激冷水罐122与洗涤塔121塔釜高度保持平行布局，并设置洗涤塔121至中间清液激冷水罐122的溢流管线1211，正常生产时中间清液激冷水罐122内的水来自洗涤塔121塔釜上部产的清液，不但含固量低，且相对稳定，当工况异常时，使洗涤塔121塔釜液位过低导致中间清液激冷水罐122无进口溢流液时，即中间清液激冷水罐122液位降低至预先设定值时，联锁紧急打开控制阀006确保装置抗干扰稳定运行。
50.具体地，以上提及的控制阀均为现有的阀门结构，可以控制开启与关闭，并调节流速。
51.本实用新型实施例还提供一种合成气生产系统，包括上述含尘粗煤气分离洗涤装置，还可以包括气化炉、闪蒸系统等，形成一个完整的合成气生产系统。
52.综上所述，本实用新型提供一种含尘粗煤气分离洗涤装置及合成气生产系统，通过独特流程及设备部件技术的设计确保装置安全稳定运行下，抗干扰能力强，提高装置运营的经济价值。具体而言包括如下优点：
53.(1)在下渣管出口设置多个平衡气口及带锯齿形降速喇叭口，同时设计独立的渣收集罐，彻底解决合成气出激冷室带水、带灰、带渣和破泡设施及激冷室液位计堵塞难题。
54.(2)可以有效解决气化炉激冷室液位计过高向后系统带水带灰渣风险；通过文丘里气液分离罐液相分级定量控制即确保激冷水水源水质稳定性，也降低装置投资及运营成本；同时设置中间清液激冷水罐彻底解决激冷水水质问题，从而确保在线运行激冷水系统堵塞引发的气化水、气系恶性循环瓶颈。从而确保气化炉工艺运行安全、可靠、抗干扰能力强、运行经济成本低及综合能耗低、周期长等显著优点，大大提高了经济价值。
55.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。