專利名稱：旋風(fēng)氣化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣化爐，主要適用于粉末狀的生物質(zhì)和煤炭的氣化，特別 適用于粉末狀的生物質(zhì)等。二、 背景技術(shù)隨著石化能源的日益枯竭及其燃燒對(duì)環(huán)境危害的日益嚴(yán)重，清潔煤利用技 術(shù)以及可再生的清潔生物質(zhì)能利用被廣泛關(guān)注。為此，我國(guó)已出臺(tái)相關(guān)政策， 并加大科研投入，以促進(jìn)煤的潔凈化利用和擴(kuò)大生物質(zhì)能利用規(guī)模。目前，世 界各地已廣泛開展煤和生物質(zhì)的氣化技術(shù)研究、應(yīng)用。2007年，沈德允發(fā)明了一種常壓粉煤氣化爐(專利號(hào):.200720011795. 1)。 基本結(jié)構(gòu)為爐身上部為拱形封頭的立式圓筒狀，拱形封頭頂部有煤氣出口管， 爐身下部有圓錐形封頭，圓錐形封頭上連接有下噴嘴和回流連接短管；且爐身 的下部有一段向下收縮的圓錐臺(tái)，圓錐臺(tái)上口與上部爐身相接，下口與下部圓 錐形封頭相接；同時(shí)，爐體裝有回流高溫旋風(fēng)分離器。粉煤在發(fā)生爐內(nèi)均勻沸 騰，煤氣和粉塵通過發(fā)生爐上部的煤氣出口管進(jìn)入回流高溫旋風(fēng)分離器，在此 煤粉在離心力的作用下分離而墜落之后順著回流管返回到發(fā)生爐再參與氣化反 應(yīng)。這種裝置雖然改善了粉煤沸騰條件，延長(zhǎng)發(fā)生爐內(nèi)反應(yīng)時(shí)間，減少了煤氣 中C02含量，但具有以下缺點(diǎn)由于是單純的空氣氣化，燃?xì)赓|(zhì)量不高，特別是 H2含量較低，故其綜合利用率和氣化效率低。三、 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種旋風(fēng)氣化爐。 該氣化爐非常適合粉體燃料的高效氣化，特別是植物粉體燃料的氣化，能產(chǎn)生 較高CO、 H2含量的燃?xì)狻閷?shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種旋風(fēng)氣化爐，爐體分上 下兩部分，上部為圓柱形，下部為圓錐形。爐體上部設(shè)置圓柱形燃燒氣化室和 圓柱形氣化室；爐體下部設(shè)置圓錐形氣化室。圓柱形氣化室內(nèi)上部設(shè)置擋灰板， 頂部設(shè)置煙氣出口 ；圓柱形燃燒氣化室上部設(shè)置燃料入口且與爐壁切線布置，燃料入口內(nèi)設(shè)置電阻絲點(diǎn)火器；圓錐形氣化室中部設(shè)置水蒸氣入口，底部設(shè)置 出灰口；圓柱形氣化室在圓柱形燃燒氣化室內(nèi)，且都與圓錐形氣化室同軸布置。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(1) 本發(fā)明集燃燒室和氣化室于一體，氣化室溫度較高，有利于焦油的裂 解和水蒸氣重整反應(yīng)，產(chǎn)品氣質(zhì)量較高，特別是H2含量較高。(2) 本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，不但減小氣化爐制造費(fèi)用，而且顯著減少爐體外表 面積，顯著降低熱量損失。四

圖l是本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1的俯視圖。 圖3是圖1的A-A剖面圖。 圖4是圖1的B-B剖面圖。五具體實(shí)施方式
由圖l、圖2、圖3、圖4所示，爐體上部為圓柱形，設(shè)置圓柱形燃燒氣化 室(8)和圓柱形氣化室(4)，且圓柱形燃燒氣化室(8)和圓柱形氣化室(4) 同軸布置，燃料入口 (5)設(shè)置在圓柱形燃燒氣化室(8)上部且與其切線布置， 燃料入口 (5)內(nèi)設(shè)置電阻絲點(diǎn)火器(6)，圓柱形氣化室(4)內(nèi)上部設(shè)置擋灰 板(9)，頂部設(shè)置煙氣出口 (7);爐體下部為圓錐形氣化室(3)且與圓柱形 燃燒氣化室(8)和圓柱形氣化室(4)同軸布置，在圓錐形氣化室(3)的中部 設(shè)置水蒸汽入口 (12)，底部設(shè)置排灰口 (1)。擋灰板(9)的形狀可為平面，或彎曲形、且向下傾斜，擋灰板(9)與水 平面的夾角可為0° 60° ，最好為30° 45° 。設(shè)置擋灰板(9)，使未氣化 完全的粉體燃料反射回圓柱形氣化室(4)繼續(xù)氣化。粉體燃料入口 (5)設(shè)置在圓柱形燃燒氣化室(8)上部，最好與爐壁相切， 該結(jié)構(gòu)可增加燃料在高溫區(qū)的停留時(shí)間，以便其充分氣化。圓錐形氣化室(3)的錐面與水平面的夾角可為25° 70° ，最好為30° 50° 。圓柱形燃燒氣化室(8)的高度可為其直徑的3 10倍，最好為4~6倍；圓柱形燃燒氣化室(8)與圓柱形氣化室(4)的直徑比可為2 6:1,最好為3 4:1;圓柱形燃燒氣化室(8)與圓柱形氣化室(4)的高度比可為L(zhǎng)5 4:l，最 好為2 3:1。圓錐形氣化室(3)內(nèi)的水蒸氣噴管(11)可為直管，或彎管，最好為圓形， 且圓心在圓錐形氣化室(3)的軸線附近，該裝置有利于水蒸氣霧狀噴入，快速 提高水蒸氣溫度；圓面形水蒸氣噴管(11)與圓柱形氣化室(3)的直徑比可為 1:0.3 1.5,最好為1:0.8 1;水蒸氣噴口 (10)可為圓形、方形、弧形，最好為 圓形，水蒸氣噴口(10)的直徑可為0.2 2毫米，最好為0.5 1毫米。爐灰可由螺旋出灰器(2)輸送至出灰口(1)，螺旋出灰器(2)有可變速電機(jī) (13)控制。本技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)，不僅改善現(xiàn)有流化床的不足，而且延長(zhǎng)了燃料在氣化 爐內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間，從而產(chǎn)品氣中COa含量減少1 3%以上，CO含量增加1%以上、 H2含量增加3%以上。由于氣化爐內(nèi)氣化室的溫度較高，故爐內(nèi)的還原和水蒸 汽重整反應(yīng)比較徹底，爐灰量由過去總灰分量的30 40%減少到15 30%左右。 由于氣化爐外殼表面積明顯減小，熱損失顯著降低；由于氣化爐高度降低使建 筑物高度降低3 5m左右，節(jié)省設(shè)備組裝費(fèi)和建筑施工費(fèi)。
權(quán)利要求
1.一種旋風(fēng)氣化爐，其特征在于爐體分上下兩部分，上部為圓柱形，下部為圓錐形。爐體上部設(shè)置圓柱形燃燒氣化室(8)、圓柱形氣化室(4)；爐體下部設(shè)置圓錐形氣化室(3)。圓柱形氣化室(4)內(nèi)上部設(shè)置擋灰板(9)，頂部設(shè)置煙氣出口(7)；圓柱形燃燒氣化室(8)上部設(shè)置燃料入口(5)且與其切線布置，燃料入口(5)內(nèi)設(shè)置電阻絲點(diǎn)火器(6)；圓錐形氣化室(3)中部設(shè)置水蒸氣入口(12)，底部設(shè)置出灰口(1)；圓柱形汽化室(4)在圓柱形燃燒氣化室(8)內(nèi)，且都與圓錐形氣化室(3)同軸布置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)氣化爐，其特征在于擋灰板(9)的形狀可 為平面，或彎曲形、且向下傾斜，擋灰板(9)與7jC平面的夾角為0° 60° 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋風(fēng)氣化爐，其特征在于擋灰板(9)與水平面的 夾角為30° 45° 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)氣化爐，其特征在于圓錐形氣化室(3)的錐 面與水平面的夾角為20。 70° 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋風(fēng)氣化爐，其特征在于圓錐形氣化室(3)的 錐面與水平面的夾角為30° 45° 。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)氣化爐，其特征在于圓柱形燃燒氣化室(8) 的高度為其直徑的3 10倍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋風(fēng)氣化爐，其特征在于圓柱形燃燒氣化室(8) 的高度為其直徑的4 6倍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1、 6和7所述的旋風(fēng)氣化爐，其特征在于圓柱形燃燒氣 化室(8)與圓柱形氣化室(4)的直徑比為2 6:1。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋風(fēng)氣化爐，其特征在于圓柱形燃燒氣化室(8) 與圓柱形氣化室(4)的直徑比為3 4:1。
10. 根據(jù)權(quán)利要求I、 7和9所述的旋風(fēng)氣化爐，其特征在于圓柱形燃燒 氣化室(8)與圓柱形氣化室(4)的高度比為L(zhǎng)5 4:l。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的旋風(fēng)氣化爐，其特征在于圓柱形燃燒氣化室 (8)與圓柱形氣化室(4)的高度比為2 3:1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種旋風(fēng)氣化爐，爐體分上下兩部分，上部為圓柱形，下部為圓錐形。爐體上部設(shè)置圓柱形燃燒氣化室和圓柱形氣化室；爐體下部設(shè)置圓錐形氣化室。圓柱形氣化室內(nèi)上部設(shè)置擋灰板，頂部設(shè)置煙氣出口；圓柱形燃燒氣化室上部設(shè)置燃料入口且與爐壁切線布置，燃料入口內(nèi)設(shè)置電阻絲點(diǎn)火器；圓錐形氣化室中部設(shè)置水蒸氣入口，底部設(shè)置出灰口；圓柱形氣化室在圓柱形燃燒氣化室內(nèi)，且都與圓錐形氣化室同軸布置。本發(fā)明集燃燒室和氣化室于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，工藝簡(jiǎn)單，制造成本較低，其產(chǎn)品氣質(zhì)量較高。
文檔編號(hào)C10B53/00GK101255341SQ20081001567
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者張曉龍, 波 王, 羅思義, 羅新正, 波 肖, 郭獻(xiàn)軍 申請(qǐng)人:煙臺(tái)大學(xué)