專利名稱：常壓粉煤流化床煤氣化爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煤氣化爐，特別涉及一種帶爐溫自動控制裝置的常壓粉煤流化床煤氣化爐。
背景技術：
目前，煤氣化的方案很多，國內(nèi)外常見的有固定床煤氣化爐、流化床煤氣化爐和氣流床煤氣化爐。固定床煤氣化爐只適用于塊煤，隨著我國煤礦機械化程度的不斷提高，生產(chǎn)出的煤大多屬于粉煤，因而固定床煤氣化爐在我國的應用受到了極大的限制。流化床煤氣化爐方面，比較著名的是Winkler爐和U-gas爐。Winkler爐的特點是使用鼓風爐柵，并在反應器上部氣化段中引入二次氣化劑，從而提高了氣化效率，并使得煤粒充分氣化生成不含焦油和輕油的煤氣。但Winkler爐的主要缺點是氣化溫度低，設備大，廢熱損失大，煤氣中含塵量大、質(zhì)量差。U-gas爐屬于單段加壓流化床灰融聚煤氣化工藝，特點是灰渣以團聚狀態(tài)排放，煤氣熱值與氣化效率均較高，但由于其灰的團聚技術比較復雜，不易掌握，推廣應用有一定的困難?？傊壳暗臍饣癄t熱效率低下、爐溫難于控制、煤——煤氣轉(zhuǎn)化效率低、爐型結(jié)構(gòu)復雜、操作運行困難。因此，迫切需要研制新型常壓粉煤煤氣化爐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種爐體結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，操作方便，使煤在常壓下，在爐膛內(nèi)瞬間裂解，反應產(chǎn)生煤氣，有效提高煤氣轉(zhuǎn)化效率的常壓粉煤流化床煤氣化爐。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是包括上端設置有煤斗和氣體出口的爐體，在爐體的下端開設有出灰口，煤斗的出口還設置有與爐體的入煤口相連通的螺旋給料器，螺旋給料器通過步進電機驅(qū)動，在爐體內(nèi)出灰口的上端還設置有布風板和中心管，布風板和中心管還分別連通有布風板氣體入口和中心管氣體入口，爐體的爐膛內(nèi)設置有與電控柜相聯(lián)接的加熱棒及熱電偶。
本實用新型的另一特點是螺旋給料器為內(nèi)部開設有通孔的管道，外部開設有雙頭螺紋的套筒結(jié)構(gòu)；爐體的外圍還設置有隔熱保溫層；氣體出口上還連通有輸氣管道，且在輸氣管道的外圍還設置有循環(huán)麻花冷卻器；氣化過程在常壓下進行，設備制造成本低，操作安全可靠；螺旋給料器由步進電機帶動，進入爐腔的粉煤定量可控；爐腔內(nèi)設置的熱電偶采集溫度信號，由電控柜控制自動調(diào)整爐腔溫度，節(jié)約能源；氣化劑通過煤氣化爐下部中心管及布風板進入爐腔內(nèi)，并交叉分布，從而使爐腔內(nèi)煤粉翻轉(zhuǎn)沸騰，反應效率提高。
由于本實用新型的螺旋給料器帶動煤粉連續(xù)輸送進入爐膛內(nèi)，并形成拋物面，增加反應面積，且反應進行之前，氣化爐由外加熱棒加熱升溫，不完全靠自身煤粉燃燒產(chǎn)生爐溫，粉煤送入高溫爐膛，瞬間裂解燃燒，生成煤氣，反應充分，爐膛內(nèi)下設的布風板使蒸汽從不同角度吹進爐腔內(nèi)，粉煤在蒸汽作用下，在腔內(nèi)反轉(zhuǎn)沸騰，形成流態(tài)化，確保充分反應。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進一步詳細說明。


圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型螺旋給料器2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見
圖1，本實用新型包括上端設置有煤斗1和氣體出口19的爐體14，氣體出口19上還設置有輸氣管道15，且在輸氣管道15的外圍還設置有用于降低氣體溫度的循環(huán)麻花冷卻器16，循環(huán)麻花冷卻器16上開設有與循環(huán)水相聯(lián)接的冷卻水入口17和冷卻水出口18，在爐體14的下端開設有出灰口9和灰斗10，可排出灰渣。煤斗1的出口還設置有與步進電機3相聯(lián)接的螺旋給料器2，在步進電機3的帶動下，螺旋給料器2以一定的速度旋轉(zhuǎn)，帶動煤粉連續(xù)輸送進入爐膛內(nèi)，并形成拋物面，增加反應面積，在爐體14內(nèi)出灰口9的上端還設置有布風板7和中心管8，布風板7和中心管8還分別連通有布風板氣體入口12和中心管氣體入口11，爐膛內(nèi)下設的布風板7使蒸汽以一定的速度，從不同角度吹進爐腔內(nèi)，粉煤在蒸汽作用下，在腔內(nèi)反轉(zhuǎn)沸騰，形成流態(tài)化，確保充分反應，爐體14的爐膛內(nèi)設置有與電控柜13電聯(lián)接的加熱棒5，氣化爐由加熱棒5預先加熱升溫，不是完全靠自身煤粉燃燒產(chǎn)生爐溫，反應進行之前，爐膛先由加熱棒5加熱至設定溫度之后，粉煤送入高溫爐膛，瞬間裂解燃燒，生成煤氣，反應充分，有利于分析煤氣轉(zhuǎn)化過程中各種成份。在爐體14內(nèi)還安裝有與電控柜13相聯(lián)接的熱電偶6，電控柜13可根據(jù)熱電偶6測得的溫度情況，自動調(diào)整加熱棒5的電流，使爐內(nèi)溫度達到最佳狀態(tài)，如果爐內(nèi)溫度低于設定溫度，電控柜13將提高加熱電流，從而提高爐內(nèi)溫度，反之，就降低加熱電流，使得爐內(nèi)溫度盡快接近設定溫度，有效提高產(chǎn)氣量和有效氣體組分。爐體14的外圍還設置有隔熱保溫層4。
參見圖2，本實用新型的螺旋給料器2為內(nèi)部開設有用于氮氣輸送的通孔管道20，外部開設有用于輸出煤粉的雙頭螺紋21的套筒結(jié)構(gòu)。
本實用新型對于煤種的適應性廣泛，基本要求是灰熔點(DT)＞1100℃，反應活性(1000℃)＞85％。通過氣相色譜分析顯示，煤氣中有效氣體組分高達48％，高于國內(nèi)外常規(guī)的常壓粉煤氣化裝置的同類值。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，安全性能好，制造及運行成本低，操作方便，氣化效率高，可以廣泛地應用于以煤為原料的氮肥廠，以及其他部門的煤氣化生產(chǎn)，有很好的工業(yè)應用前景。
權利要求1.常壓粉煤流化床煤氣化爐，包括上端設置有煤斗[1]和氣體出口[19]的爐體[14]，在爐體[14]的下端開設有出灰口[9]，其特征在于煤斗[1]的出口還設置有與爐體[14]的入煤口相連通的螺旋給料器[2]，螺旋給料器[2]通過步進電機[3]驅(qū)動，在爐體[14]內(nèi)出灰口[9]的上端還設置有布風板[7]和中心管[8]，布風板[7]和中心管[8]還分別與布風板氣體入口[12]和中心管氣體入口[11]相連通，爐體[14]的爐膛內(nèi)設置有與電控柜[13]電聯(lián)接的加熱棒[5]及熱電偶[6]。
2.根據(jù)權利要求1所述的常壓粉煤流化床煤氣化爐，其特征在于所說的螺旋給料器[2]為內(nèi)部開設有通孔[20]的管道，外部開設有雙頭螺紋[21]的套筒結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權利要求1所述的常壓粉煤流化床煤氣化爐，其特征在于所說的爐體[14]的外圍還設置有隔熱保溫層[4]。
4.根據(jù)權利要求1所述的常壓粉煤流化床煤氣化爐，其特征在于所說的氣體出口[19]上還連通有輸氣管道[15]，且在輸氣管道[15]的外圍還設置有循環(huán)冷卻器[16]。
專利摘要常壓粉煤流化床煤氣化爐，包括上端設置有煤斗和氣體出口的爐體，在爐體的下端開設有出灰口，煤斗的出口還設置有與步進電機相聯(lián)接的螺旋給料器，在爐體內(nèi)出灰口的上端還設置有布風板和中心管，爐體的爐膛內(nèi)設置有與電控柜相聯(lián)接的加熱棒，在爐體內(nèi)還安裝有與電控柜相聯(lián)接的熱電偶。本實用新型的螺旋給料器帶動煤粉連續(xù)輸送進入爐膛內(nèi)，并形成拋物面，增加反應面積，且反應進行之前，氣化爐由外加熱棒加熱升溫，不完全靠自身煤粉燃燒產(chǎn)生爐溫，粉煤送入高溫爐膛，瞬間裂解燃燒，生成煤氣，反應充分，爐膛內(nèi)下設的布風板使蒸汽從不同角度吹進爐腔內(nèi)，粉煤在蒸汽作用下，在腔內(nèi)反轉(zhuǎn)沸騰，形成流態(tài)化，確保充分反應。
文檔編號F23C10/20GK2718396SQ200420042230
公開日2005年8月17日 申請日期2004年7月23日 優(yōu)先權日2004年7月23日
發(fā)明者國蓉, 程光旭, 王毅, 鄭寶祥, 宋偉業(yè), 李靜 申請人:西安交通大學