專利名稱：粉煤氣化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣化爐，具體涉及一種粉煤氣化爐。
背景技術(shù)：
目前，世界范圍內(nèi)原油緊張，其價(jià)格居高不下，降低燃料成本的唯一途徑就是以煤代油，尤其是合理利用廉價(jià)煤。為此，國(guó)家提出潔凈能源政策，并采取合理利用煤炭的各項(xiàng)舉措。自上世紀(jì)70年代以后，世界各國(guó)廣泛開展煤氣化技術(shù)的研究，迄今為止，以開發(fā)的煤氣化方法不下百種，與此同時(shí)研究出相應(yīng)的技術(shù)工藝和設(shè)備。在煤氣化設(shè)備中關(guān)鍵就是煤氣發(fā)生爐，俗稱氣化爐。按煤氣化爐中的流動(dòng)力學(xué)條件，將氣化爐分為固定床爐，移動(dòng)床爐，沸騰床(流化床)爐，氣流床爐和熔融床爐；按爐內(nèi)溫度條件還有高溫(高于灰熔點(diǎn))氣化爐等。沸騰床發(fā)生爐的特點(diǎn)，是利用氣化劑(空氣、氧氣、蒸氣)沸騰粉煤并引起氧化(燃燒)及還原反應(yīng)，以制取內(nèi)含有效成分的煤氣。而在此過(guò)程中如何使粉煤均勻沸騰是關(guān)鍵 所在。沸騰床發(fā)生爐還存在如下不足之處1、沒(méi)解決所有沸騰床發(fā)生爐固有的弊病，即煤氣中粉塵含量高，煤氣中粉塵含量仍達(dá)占入爐煤總灰分的60%，爐灰占總灰分的40%。
2、由于爐灰和粉塵中含碳量高且發(fā)生爐外殼表面積大而熱損失也大，故較之高水平的氣流床高溫高壓發(fā)生爐，綜合性碳利用率和氣化率低。3、煤氣中所含的C02( 二氧化碳)和CH4(甲烷)多。因此，生產(chǎn)合成氣時(shí)，致使生產(chǎn)合成氨中脫碳設(shè)備增加，而且釋放氣(為排放CH4)量增加。4、由于發(fā)生爐高度高而整個(gè)建筑物高度很高，致使設(shè)備組裝難度增加，而且建設(shè)投資也增多。國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策要求更加合理而有效地利用粉煤，而企業(yè)則追求通過(guò)改善技術(shù)和利用廉價(jià)的粉煤來(lái)降低成本達(dá)到利潤(rùn)最大化，因此進(jìn)一步改進(jìn)和發(fā)展沸騰床粉煤氣化技術(shù)，既符合國(guó)家的經(jīng)濟(jì)政策，又符合曾經(jīng)利用昂貴的重油、焦碳、無(wú)煙塊煤作為原料生產(chǎn)煤氣的企業(yè)的迫切愿望。

實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種粉煤氣化爐，能夠延長(zhǎng)物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間，提高煤氣成分的質(zhì)量和減少耗氧量，并且有利于環(huán)保。本實(shí)用新型所述的一種粉煤氣化爐，包括氣化爐本體，氣化爐本體從上往下包括燃燒室和風(fēng)室，燃燒室和風(fēng)室之間設(shè)置有流化床，燃燒室頂部設(shè)置有煤氣出口，燃燒室下部側(cè)壁設(shè)置有給煤口，風(fēng)室底部設(shè)置有排渣口，風(fēng)室側(cè)壁設(shè)置有混合氣進(jìn)口。其中，燃燒室下部側(cè)壁優(yōu)選設(shè)置有返料管口。生產(chǎn)出合格的煤氣由頂部煤氣出口排出，進(jìn)入下一級(jí)處理設(shè)備，煤氣中帶有的顆粒，經(jīng)過(guò)下一級(jí)設(shè)備的分離處理，將其中的固體顆粒經(jīng)過(guò)管道，通過(guò)返料管口能夠再次回到燃燒室，繼續(xù)參加反應(yīng)，從而更好地保證原料利用率。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下通過(guò)給煤機(jī)從給煤口不斷輸送原料煤與風(fēng)室側(cè)壁的混合氣進(jìn)口不斷地輸送氣化劑，在高溫下不斷地燃燒反應(yīng)，生產(chǎn)出合格的煤氣由頂部煤氣出口排出，進(jìn)入下一級(jí)處理設(shè)備，煤氣中帶有的顆粒，經(jīng)過(guò)下一級(jí)設(shè)備的分離處理，將其中的固體顆粒經(jīng)過(guò)管道，通過(guò)返料管口再次回到燃燒室，繼續(xù)參加反應(yīng)，反應(yīng)完全后，剩余的灰渣通過(guò)排渣口，排到下一級(jí)輸送裝置排除。其中燃燒區(qū)域可分為兩個(gè)區(qū)域，以給煤口為界，以下是密相區(qū)(沸騰段)，由流化床底部的垂直段和一部分?jǐn)U散段組成，是一個(gè)穩(wěn)定的著火源，也是一個(gè)貯存熱量的倉(cāng)庫(kù)，作用是使氣固流體在流化床底部形成一定的流化速度，以保證燃料燃燒過(guò)程中的流化質(zhì)量。以上是稀相區(qū)(懸浮段)，由于密相區(qū)氣流速度快，燃料中部分小顆粒被帶出密相區(qū)，為了這些小顆粒在此區(qū)反應(yīng)，稀相區(qū)比密相區(qū)要高得多，由于截面積加大所以流速降低，由密相區(qū)進(jìn)入的細(xì)顆粒燃料，因氣流上升浮力減小，由于自重而自然沉降下落，又回落到密相區(qū)燃燒反應(yīng)，形成爐內(nèi)循環(huán)，這樣就增加了燃料在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間，只有一部分細(xì)小顆粒被煤氣帶出稀相區(qū)。本實(shí)用新型所具有的有益效果是(I)直接利用碎粉煤，備煤加工費(fèi)降低；(2)床內(nèi)物料、溫度均勻，便于操作控制，爐內(nèi)大量可燃物可保證生產(chǎn)的安全性；(3)氣化強(qiáng)度大，便于大規(guī)模設(shè)備的建設(shè)；(4)可在爐料中添加固硫劑，直接脫硫；(5)爐內(nèi)溫度足以裂解煤 熱解中產(chǎn)生的高烴類物質(zhì)，簡(jiǎn)化了煤氣凈化和污水處理；(6)爐內(nèi)很少有機(jī)械運(yùn)動(dòng)及金屬部件，維修工作量?。?7)爐內(nèi)反應(yīng)溫度一般不大于1000°C，只需要一般耐火材料就可以保證長(zhǎng)期運(yùn)行；(8)對(duì)煤的灰分含量敏感度不大，適合于高灰劣質(zhì)煤的利用；(9)氣化時(shí)氧耗量比氣流床底，蒸汽消耗又比移動(dòng)床低；(10)灰渣含碳量較低。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、煤氣出口 2、氣化爐本體3、返料管口 4、風(fēng)室5、排渣口 6、混合氣進(jìn)口 7、給煤口 8、燃燒室。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。如圖I所示，本實(shí)用新型所述的一種粉煤氣化爐，包括氣化爐本體2，氣化爐本體2從上往下包括燃燒室8和風(fēng)室4，燃燒室8和風(fēng)室4之間設(shè)置有流化床,燃燒室8頂部設(shè)置有煤氣出口 I，燃燒室8下部側(cè)壁設(shè)置有給煤口 7，風(fēng)室4底部設(shè)置有排渣口 5，風(fēng)室4側(cè)壁設(shè)置有混合氣進(jìn)口 6。其中，燃燒室8下部側(cè)壁設(shè)置有返料管口 3。生產(chǎn)出合格的煤氣由頂部煤氣出口I排出，進(jìn)入下一級(jí)處理設(shè)備，煤氣中帶有的顆粒，經(jīng)過(guò)下一級(jí)設(shè)備的分離處理，將其中的固體顆粒經(jīng)過(guò)管道，通過(guò)返料管口 3能夠再次回到燃燒室8，繼續(xù)參加反應(yīng)，從而更好地保證原料利用率。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下通過(guò)給煤機(jī)從給煤口 7不斷輸送原料煤與風(fēng)室側(cè)壁的混合氣進(jìn)口 6不斷地輸送氣化劑，在高溫下不斷地燃燒反應(yīng)，生產(chǎn)出合格的煤氣由頂部煤氣出口 I排出，進(jìn)入下一級(jí)處理設(shè)備，煤氣中帶有的顆粒，經(jīng)過(guò)下一級(jí)設(shè)備的分離處理，將其中的固體顆粒經(jīng)過(guò)管道，通過(guò)返料管口 3再次回到燃燒室8，繼續(xù)參加反應(yīng)，反應(yīng)完全后，剩余的灰渣通過(guò)排渣口 5，排到下一級(jí)輸送裝置排除。其中燃燒區(qū)域可分為兩個(gè)區(qū)域，以給煤口 7為界，以下是密相區(qū)(沸騰段)，由流化床底部的垂直段和一部分?jǐn)U散段組成，是一個(gè)穩(wěn)定的著火源，也是一個(gè)貯存熱量的倉(cāng)庫(kù)，作用是使氣固流體在流化床底部形成一定的流化速度，以保證燃料燃燒過(guò)程中的流化質(zhì)量。以上是稀相區(qū)(懸浮段)，由于密相區(qū)氣流速度快，燃料中部分小顆粒被帶出密相區(qū)，為了這些小顆粒在此區(qū)反應(yīng)，稀相區(qū)比密相區(qū)要高得多，由于截面積加大所以流速降低，由密相區(qū)進(jìn)入的細(xì)顆粒燃料，因氣流上升浮力減小，由于自重而自然沉降下落，又回落到密相區(qū)燃燒反應(yīng)，形成爐內(nèi)循環(huán)，這樣就增加了燃料在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間，只有一部分細(xì)小顆粒被煤氣帶出稀相區(qū)。本實(shí)用新型所具有的有益效果是(I)直接利用碎粉煤，備煤加工費(fèi)降低；(2)床內(nèi)物料、溫度均勻，便于操作控制，爐內(nèi)大量可燃物可保證生產(chǎn)的安全性；(3)氣化強(qiáng)度大，便于大規(guī)模設(shè)備的建設(shè)；(4)可在爐料中添加固硫劑，直接脫硫；(5)爐內(nèi)溫度足以裂解煤熱解中產(chǎn)生的高烴類物質(zhì)，簡(jiǎn)化了煤氣凈化和污水處理；(6)爐內(nèi)很少有機(jī)械運(yùn)動(dòng)及金屬部件，維修工作量小；(7)爐內(nèi)反應(yīng)溫度一般不大于1000°C，只需要一般耐火材料就可以保 證長(zhǎng)期運(yùn)行；(8)對(duì)煤的灰分含量敏感度不大，適合于高灰劣質(zhì)煤的利用；(9)氣化時(shí)氧耗 量比氣流床底，蒸汽消耗又比移動(dòng)床低；(10)灰渣含碳量較低。
權(quán)利要求1.一種粉煤氣化爐，包括氣化爐本體，其特征在于氣化爐本體從上往下包括燃燒室和風(fēng)室，燃燒室和風(fēng)室之間設(shè)置有流化床，燃燒室頂部設(shè)置有煤氣出口，燃燒室下部側(cè)壁設(shè)置有給煤口，風(fēng)室底部設(shè)置有排渣口，風(fēng)室側(cè)壁設(shè)置有混合氣進(jìn)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粉煤氣化爐，其特征在于燃燒室下部側(cè)壁設(shè)置有返料管口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種氣化爐，具體涉及一種粉煤氣化爐，包括氣化爐本體，其特征在于氣化爐本體從上往下包括燃燒室和風(fēng)室，燃燒室和風(fēng)室之間設(shè)置有流化床，燃燒室頂部設(shè)置有煤氣出口，燃燒室下部側(cè)壁設(shè)置有給煤口，風(fēng)室底部設(shè)置有排渣口，風(fēng)室側(cè)壁設(shè)置有混合氣進(jìn)口。本實(shí)用新型能夠延長(zhǎng)物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間，提高煤氣成分的質(zhì)量和減少耗氧量，并且有利于環(huán)保。
文檔編號(hào)C10J3/56GK202595068SQ20122022366
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者孫豐收, 李秋林, 張忠正 申請(qǐng)人:山東萬(wàn)豐煤化工設(shè)備制造有限公司