本實用新型涉及煤氣生產(chǎn)設(shè)備,尤其是一種碳分子氣化爐。
背景技術(shù):
煤炭在中國能源結(jié)構(gòu)中占有舉足輕重的地位,中國的儲煤量占其化石能源儲量92.94%,中國的能源狀況決定了我們的經(jīng)濟發(fā)展離不開煤炭,基于低碳經(jīng)濟的要求,大力開發(fā)潔凈煤應(yīng)用技術(shù)符合我國能源安全戰(zhàn)略。將粉煤制成型煤用于碳分子氣化爐氣化的技術(shù)經(jīng)過了大量的生產(chǎn)實踐,該技術(shù)不僅能夠提供塊煤均勻、大小合適的氣化煤料,增強煤的化學(xué)反應(yīng)活性,而且通過配煤、添加添加劑等技術(shù)手段,還可以改善煤的熱穩(wěn)定性、提高煤的灰熔點和機械強度、降粘、助燃和固硫,達到對煤質(zhì)優(yōu)化的良好效果,更有利于滿足入爐氣化要求。目前,煤氣氣化爐生產(chǎn)的煤氣含硫量高,含有大量與氧有關(guān)的有毒有害氣體,如SOX、NOX等,資源消耗大,污染嚴(yán)重。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供一種能耗低、反應(yīng)完全、環(huán)保的碳分子氣化爐。采用如下技術(shù)方案:
一種碳分子氣化爐,包括爐體,爐體底部設(shè)有爐篦,所述爐體為錐形結(jié)構(gòu)。
采用上述技術(shù)方案的本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,有益效果是:
爐體為錐形結(jié)構(gòu),增大了氣固反應(yīng)物之間的第一次直接接觸的界面,加快了爐內(nèi)氧化反應(yīng),使碳的燃燒反應(yīng)進行的更加完全,氣化強度高,煤氣熱值高,灰渣含碳量低,環(huán)保節(jié)能,提高了煤氣的質(zhì)量和產(chǎn)量。
進一步的,本實用新型的優(yōu)化方案是:
所述爐篦為中空的錐形結(jié)構(gòu),爐篦的錐壁設(shè)有通風(fēng)孔結(jié)構(gòu)。所述爐篦的通風(fēng)孔為多個,均勻布置。
所述爐篦的外表面設(shè)有爐柵,爐柵截面為T字形結(jié)構(gòu),爐柵呈階梯狀均布于爐篦的外表面。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:爐體基礎(chǔ)1;風(fēng)道2;風(fēng)管3;爐體4;爐篦5;通風(fēng)孔5-1;爐柵5-2。
具體實施方式
本實施例包括爐體4,爐體4置于爐體基礎(chǔ)1上,爐體4為為錐形結(jié)構(gòu)。爐體采用錐形結(jié)構(gòu),氧化段面積放大,還原段面積相對縮小。這樣一來,氣固反應(yīng)物之間的第一次直接接觸界面就增大,從而有序的加快了爐內(nèi)氧化反應(yīng),使碳的燃燒反應(yīng)進行的更加完全。爐渣的含碳量也隨之大幅度降低。反應(yīng)式如下:
C+O2=CO2+Q
同時因采用錐形結(jié)構(gòu),使燃料成細(xì)高形狀,這樣就延長了反應(yīng)物的接觸時間,提高了上升熱氣流的流速,從而加快了反應(yīng)物之間的對流換熱和傳質(zhì)效果,使還原度燃料柱的溫度升高;同時,又快速補足了二氧化碳的數(shù)量,這些因素就必然加快還原反應(yīng)的速度,使還原反應(yīng)進行的既充分又完全,達到低成本、高強度制造優(yōu)質(zhì)煤氣的目標(biāo)。反應(yīng)式如下:
C+CO2=2CO-Q
本實施例底部設(shè)有布風(fēng)系統(tǒng),布風(fēng)系統(tǒng)包括置于爐體基礎(chǔ)1內(nèi)的風(fēng)道2,風(fēng)道2與置于爐體基礎(chǔ)1中心的風(fēng)管3連通,風(fēng)管3置于爐篦5的下方。爐篦5置于爐體4的底部,爐篦5為中空的錐形結(jié)構(gòu),爐篦5的錐壁設(shè)有多個均勻布置的通風(fēng)孔結(jié)構(gòu)5-1,爐篦5的外表面設(shè)有爐柵5-2,爐柵5-2與爐篦5的外表面焊接連接,爐柵5-2截面為T字形結(jié)構(gòu),爐柵5-2呈階梯狀均布于爐篦5的外表面。采用錐型篩網(wǎng)式多孔布風(fēng)爐箅,布風(fēng)更均勻,煤炭氣化更完全,灰渣含碳量降低10%。
本實施例在工作時,向爐體4內(nèi)添加固硫劑使煤炭固硫,使其與硫作用在碳分子氣化爐內(nèi)燃燒成為固態(tài)含硫鹽類留在灰渣中,直接在氣化爐內(nèi)進行脫硫,Ca∕S接近1,固硫效率接近100%。采用固硫劑石灰石,在氣化爐內(nèi)燃燒化學(xué)反應(yīng)如下:
CaCO3→CaO+CO2;CaCO3+H2S→CaS+CO2+H2O; CaO+ H2S→CaS+H2O;
CaS+2O2→CaSO4
本實施例爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計更合理,氣化爐氣化強度高(1000-2000Kg∕㎡·h),煤氣熱值高(5400-6700KJ∕Nm3)。同煤質(zhì)、同工藝,煤炭氣化率高。從源頭控制污染,環(huán)保節(jié)能,高效利用煤炭資源。
在該碳分子氣化爐內(nèi)燃燒,Ca/S接近1固硫;低過量空氣系數(shù)a接近1燃燒,化學(xué)不完全燃燒為零,排放更清潔(可防治與氧有關(guān)的有毒有害氣體SOx、NOx等的產(chǎn)生和排放),資源消耗大幅度降低??蓪崿F(xiàn)“從源頭、從化學(xué)元素”層面防治污染,實現(xiàn)可觀的經(jīng)濟和環(huán)境效益。
以上所述僅為本實用新型較佳可行的實施例而已,并非因此局限本實用新型的權(quán)利范圍,凡運用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化,均包含于本實用新型的權(quán)利范圍之內(nèi)。