本發(fā)明涉及煤氣發(fā)生裝置，特別涉及一種膜式水冷壁結(jié)構(gòu)的煤氣發(fā)生爐。

背景技術(shù)：

煤氣是一種通過煤氣發(fā)生爐將煤轉(zhuǎn)化而成的可燃性氣體，相比于煤的燃燒，煤氣的燃燒更為清潔、高效，因此煤氣作為一種清潔能源正受到越來越廣泛的關(guān)注，而將煤轉(zhuǎn)換為煤氣的煤氣發(fā)生爐主要可分為三大類：固定床煤氣發(fā)生爐、流化床煤氣發(fā)生爐和氣流床煤氣發(fā)生爐，其中，氣流床煤氣發(fā)生爐的基本工作原理是：蒸汽、氧氣與干煤粉或煤漿通過特殊噴槍送入煤氣發(fā)生爐內(nèi)，在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成主要成分為一氧化碳和氫氣的煤氣及熔渣(液態(tài)排渣)。氣流床煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)的煤氣常用于化肥、陶瓷、玻璃、氧化鋁等行業(yè)以及用做燃料氣，其中，氣流床氣化爐反應(yīng)室主要有隔熱耐火磚反應(yīng)室和膜式水冷壁反應(yīng)室兩大類，由于水冷壁反應(yīng)室在可靠性和使用壽命方面具有極大優(yōu)勢，因此，水冷壁結(jié)構(gòu)的反應(yīng)室尤其是典型的膜式水冷壁反應(yīng)室被廣泛地使用。

目前，膜式水冷壁反應(yīng)室一般由列管式和盤管式等多種形式膜式壁組成，一般分為下錐段、中間段、上錐段等多段水冷壁結(jié)構(gòu)，每段之間通過焊接相連，且氣化爐主要包括單頂燒復(fù)合燒嘴煤氣發(fā)生爐和四側(cè)燒煤氣發(fā)生爐，其中，單頂燒復(fù)合燒嘴煤氣發(fā)生爐中只在頂部設(shè)置一只燒嘴，該只燒嘴用來點(diǎn)火與開工的同時還可以用來投煤；四側(cè)燒煤氣發(fā)生爐則將點(diǎn)火，開工，投煤三種功能分別設(shè)置成獨(dú)立燒嘴，點(diǎn)火燒嘴設(shè)置在頂部，開工燒嘴和投煤燒嘴設(shè)置在側(cè)壁。

然而，上述兩種煤氣發(fā)生爐中，其混燃方法及其燒嘴布置形式在設(shè)計成型后就無法調(diào)整，其一爐對應(yīng)一套特定的煤氣化工藝包，一旦煤氣化工藝包發(fā)生改變，就需要將煤氣發(fā)生爐進(jìn)行更換或改裝，這樣造成煤氣發(fā)生爐對工藝設(shè)計條件的變化適應(yīng)性較差，工藝操作負(fù)荷調(diào)節(jié)能力較小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種煤氣發(fā)生爐，解決了現(xiàn)有的煤氣發(fā)生爐對工藝設(shè)計條件適應(yīng)性較差且工藝操作負(fù)荷調(diào)節(jié)能力較小的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種煤氣發(fā)生爐，包括：

包括：殼體和設(shè)在所述殼體內(nèi)的反應(yīng)室，所述反應(yīng)室為膜式水冷壁圍成的兩端開口的中空筒體，其中，所述殼體的頂端穿設(shè)有與所述中空筒體連通的第一燒嘴套管和多個第二燒嘴套管，且所述多個第二燒嘴套管以所述第一燒嘴套管為中心環(huán)向圍設(shè)在所述殼體的頂端。

如上所述的煤氣發(fā)生爐，可選的，所述中空筒體的頂端開口蓋設(shè)有密封水冷盤，所述第一燒嘴套管穿過所述密封水冷盤與中空筒體相連通；

所述中空筒體的底端開口與所述殼體之間設(shè)有密封環(huán)。

如上所述的煤氣發(fā)生爐，可選的，所述膜式水冷壁由多個形狀相同的水冷壁管與鰭片焊接而成，且所述水冷壁管的頂端設(shè)有出水集箱，所述水冷壁管的底端設(shè)有進(jìn)水集箱，所述水冷壁管的內(nèi)腔與所述出水集箱和所述進(jìn)水集箱相連通。

如上所述的煤氣發(fā)生爐，可選的，所述中空筒體的外壁上繞設(shè)有引入管，且所述引入管的一端位于所述殼體內(nèi)側(cè)并與所述進(jìn)水集箱相連通，另一端從所述殼體穿出。

如上所述的煤氣發(fā)生爐，可選的，所述出水集箱上連有引出管，且所述引出管的一端與所述出水集箱相連通，另一端從所述殼體穿出。

如上所述的煤氣發(fā)生爐，可選的，所述中空筒體的底端開口上設(shè)有第一預(yù)制件；

所述殼體底端開設(shè)的下渣口上設(shè)有第二預(yù)制件。

如上所述的煤氣發(fā)生爐，可選的，所述第一預(yù)制件和所述第二預(yù)制件為碳化硅預(yù)制件。

如上所述的煤氣發(fā)生爐，可選的，所述殼體與所述中空筒體之間設(shè)有檢修間隙，所述殼體的頂部設(shè)有第一檢修入孔，所述殼體的底部設(shè)有第二檢修入孔，所述第一檢修入孔和所述第二檢修入孔均與所述檢修間隙相連通。

如上所述的煤氣發(fā)生爐，可選的，所述殼體與所述中空筒體之間設(shè)有連接組件，所述中空筒體通過所述連接組件與所述殼體固定相連。

如上所述的煤氣發(fā)生爐，可選的，所述殼體的底端設(shè)有導(dǎo)淋管，且所述導(dǎo)淋管與所述中空筒體連通，所述導(dǎo)淋管用于將所述中空筒體中的液體導(dǎo)出。

本發(fā)明提供一種煤氣發(fā)生爐，通過在所述殼體的頂端穿設(shè)有與所述中空筒體連通的第一燒嘴套管和多個第二燒嘴套管，且所述多個第二燒嘴套管以所述第一燒嘴套管為中心環(huán)向圍設(shè)在所述殼體的頂端，使得該煤氣發(fā)生爐即可以作為具有一只復(fù)合燒嘴的單頂燒煤氣發(fā)生爐，也可以調(diào)整為開工燒嘴加多只工藝燒嘴的多頂燒煤氣發(fā)生爐，對工藝設(shè)計的適應(yīng)能力增強(qiáng)，生產(chǎn)操作負(fù)荷調(diào)節(jié)能力變大，而且由于可以配裝多種組合形式的燒嘴使得后續(xù)工藝設(shè)計優(yōu)化改造難度降低，作為實(shí)驗性裝置可以節(jié)省成本，提高實(shí)驗效率，因此，本發(fā)明提供的煤氣發(fā)生爐，解決了現(xiàn)有的煤氣發(fā)生爐對工藝設(shè)計條件適應(yīng)性較差且工藝操作負(fù)荷調(diào)節(jié)能力較小的技術(shù)問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明煤氣發(fā)生爐的剖開結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明煤氣發(fā)生爐底端的局部放大示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本實(shí)施例提供的煤氣發(fā)生爐用于將固體燃料煤粉轉(zhuǎn)化生成可燃性氣體-煤氣。

圖1是本發(fā)明煤氣發(fā)生爐的剖開結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明煤氣發(fā)生爐底端的局部放大示意圖，如圖1-2所示，煤氣發(fā)生爐包括：殼體10和設(shè)在殼體10內(nèi)的反應(yīng)室20，其中，反應(yīng)室20為由膜式水冷壁30圍成的兩端開口的中空筒體，即本實(shí)施例提供的煤氣發(fā)生爐的反應(yīng)室20是由膜式水冷壁30圍成的內(nèi)部為中空的筒體，且筒體的兩端設(shè)有開口，具體的，如圖1所示，中空筒體的兩端開口為筒體兩端縮徑后形成的開口，且，筒體的頂端開口和底端開口可以共軸，其中，本實(shí)施例中，膜式水冷壁30為現(xiàn)有的材料，具體為用扁鋼和管子拼排焊成的氣密管屏所組成的水冷壁，由于可以在水冷壁的管子中通入冷卻液，所以采用水冷壁作為中空筒體的外壁可以取消設(shè)置在反應(yīng)室20的外壁上的耐火材料。

其中，為了使得煤氣發(fā)生爐對工藝設(shè)計的變化適應(yīng)能力強(qiáng)以及行中生產(chǎn)操作負(fù)荷調(diào)節(jié)能力大，本實(shí)施例中，具體在殼體10的頂端穿設(shè)有與中空筒體連通的第一燒嘴套管41和多個第二燒嘴套管42，且多個第二燒嘴套管42以第一燒嘴套管41為中心環(huán)向圍設(shè)在殼體10的頂端，即本實(shí)施例中，在殼體10的頂端設(shè)有多個第二燒嘴套管42和一個第一燒嘴套管41，且第二燒嘴套管42和第一燒嘴套管41均與中空筒體的內(nèi)腔相連通，同時，多個第二燒嘴套管42以第一燒嘴套管41為中心圍設(shè)在第一燒嘴套管41的周圍，第二燒嘴套管42的數(shù)量具體可以為2個、3個、4個或6等等，其中，第一燒嘴套管41具體可以位于殼體10頂端的中心位置處，且第一燒嘴套管41具體與中空筒體頂端開口相連通。

本實(shí)施例中，第一燒嘴套管41和第二燒嘴套管42用于安裝燒嘴，具體的，第一燒嘴套管41處可以安裝集成點(diǎn)火和開工功能的半復(fù)合燒嘴，多個第二燒嘴套管42處安裝投煤燒嘴(工藝燒嘴)；或者可以在第一燒嘴套管41處安裝全復(fù)合燒嘴，即第一燒嘴套管處安裝集成點(diǎn)火，開工與投煤的多功能復(fù)合燒嘴，多個第二燒嘴套管42處安裝投煤燒嘴(工藝燒嘴)；或者，還可以更加靈活的調(diào)整第一燒嘴套管41處燒嘴和第二燒嘴套管42處燒嘴的復(fù)合形式和數(shù)量，進(jìn)行更為豐富的組合，具體設(shè)置可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整，本實(shí)施例中，通過在殼體10的頂端設(shè)置多個第二燒嘴套管42和一個第一燒嘴套管41，這樣該煤氣發(fā)生爐即可以作為具有一只復(fù)合燒嘴的單頂燒煤氣發(fā)生爐，也可以調(diào)整為開工燒嘴加多只工藝燒嘴的多頂燒煤氣發(fā)生爐，對工藝設(shè)計的適應(yīng)能力增強(qiáng)，生產(chǎn)操作負(fù)荷調(diào)節(jié)能力變大，從而使得后續(xù)工藝設(shè)計優(yōu)化改造難度降低，作為實(shí)驗性裝置可以節(jié)省成本，提高實(shí)驗效率。

因此，本發(fā)明提供的煤氣發(fā)生爐，通過在殼體10的頂端穿設(shè)有與中空筒體連通的第一燒嘴套管41和多個第二燒嘴套管42，且多個第二燒嘴套管42以第一燒嘴套管41為中心環(huán)向圍設(shè)在殼體10的頂端，使得該煤氣發(fā)生爐即可以作為具有一只復(fù)合燒嘴的單頂燒煤氣發(fā)生爐，也可以調(diào)整為開工燒嘴加多只工藝燒嘴的多頂燒煤氣發(fā)生爐，可以配裝多種組合形式的燒嘴，使用時，對工藝設(shè)計條件的適應(yīng)能力增強(qiáng)，生產(chǎn)操作負(fù)荷調(diào)節(jié)能力變大，而且由于可以配裝多種組合形式的燒嘴使得后續(xù)工藝設(shè)計優(yōu)化改造難度降低，作為實(shí)驗性裝置可以節(jié)省成本，提高實(shí)驗效率，因此，本發(fā)明提供的煤氣發(fā)生爐，解決了現(xiàn)有的煤氣發(fā)生爐對工藝設(shè)計條件適應(yīng)性較差且工藝操作負(fù)荷調(diào)節(jié)能力較小的技術(shù)問題。

進(jìn)一步的，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中，中空筒體的頂端開口蓋設(shè)有密封水冷盤31，第一燒嘴套管41穿過密封水冷盤31與中空筒體相連通，通過將密封水冷盤31蓋設(shè)在中空筒體的頂端開口處，使得中空筒體的頂端處于密封狀態(tài)。

其中，本實(shí)施例中，由于密封水冷盤31蓋設(shè)在中空筒體的頂端開口上，為了避免反應(yīng)室20內(nèi)的高溫對密封水冷盤31造成損害，具體可以在密封水冷盤31的外表面上設(shè)有耐高溫的材料，同時在密封水冷盤31內(nèi)設(shè)有水冷管，從而防止密封水冷盤31出現(xiàn)過熱的問題。

同時，由于中空筒體位于殼體10內(nèi)，中空筒體的底端設(shè)有開口，為了防止中空筒體內(nèi)產(chǎn)生的煤氣進(jìn)入中空筒體與殼體10之間的間隙內(nèi)，本實(shí)施例中，在中空筒體的底端開口與殼體10之間設(shè)有密封環(huán)32，通過密封環(huán)32將中空筒體與殼體10進(jìn)行阻隔，從而防止煤氣進(jìn)入殼體10與中空筒體之間的間隙中。

進(jìn)一步的，由于現(xiàn)有技術(shù)中，膜式水冷壁反應(yīng)室一般分為下錐段、中間段、上錐段等多段水冷壁，而各段之間連接時較為復(fù)雜，為此，本實(shí)施例中，膜式水冷壁30由多個形狀相同的水冷壁管與鰭片焊接而成，具體的，本實(shí)施例中，為了避免多段之間焊接，選取整根無對接的水冷壁管與鰭片焊接形成膜式水冷壁30，直接將形成的膜式水冷壁30圍成反應(yīng)室20，從而避免了多段水冷壁焊接時加工難度高且組裝難度大的問題，其中，本實(shí)施例中，由于中空筒體的兩端進(jìn)行縮徑形成頂端開口和底端開口，所以，水冷壁管的兩端進(jìn)行了不同程度的彎曲，以使形成的水冷壁管圍成的中空筒體兩端進(jìn)行縮徑。

其中，為了向膜式水冷壁30中的水冷壁管中通入冷卻液，本實(shí)施例中，具體在水冷壁管的頂端設(shè)有出水集箱35，水冷壁管的底端設(shè)有進(jìn)水集箱33，如圖1所示，出水集箱35位于中空筒體的頂端，進(jìn)水集箱33位于中空筒體的底端，同時，水冷壁管的內(nèi)腔與出水集箱35和進(jìn)水集箱33相連通，這樣進(jìn)水集箱33中的冷卻液(例如水)進(jìn)入水冷壁管，從水冷壁管的底端流向水冷壁管的頂端，最終進(jìn)入出水集箱35中，需要說明的是，由于膜式水冷壁30是由多個水冷壁管焊接而成，所以進(jìn)水集箱33和出水集箱35與水冷壁管的兩端連通時，進(jìn)水集箱33和出水集箱35與每個水冷壁管的兩端都進(jìn)行連通。

其中，為了向進(jìn)水集箱33中輸入冷卻液進(jìn)行且同時對膜式水冷壁30的外壁進(jìn)行冷卻，本實(shí)施例中，中空筒體的外壁上繞設(shè)有引入管36，且引入管36的一端位于殼體10內(nèi)并與進(jìn)水集箱33相連通，另一端從殼體10穿出，即引入管36從殼體10外穿入殼體10內(nèi)，并繞設(shè)在中空筒體的外壁上，具體繞設(shè)在膜式水冷壁30的外壁上，最終與進(jìn)水集箱33相連通，通過引入管36可以將外界的冷卻液引入進(jìn)水集箱33中，同時由于引入管36繞設(shè)(優(yōu)選為螺旋盤繞)在膜式水冷壁30的外壁上，從而具備足夠的熱補(bǔ)償能力，以避免膜式水冷壁30熱膨脹導(dǎo)致焊縫受力。其中，需要說明的是，引入管36在中空筒體的外壁上繞設(shè)時，可以從中空筒體的頂端沿著中空筒體的外壁繞到中空筒體的底端，并與進(jìn)水集箱33相連通。

其中，由于反應(yīng)室20中反應(yīng)時會釋放大量的熱量，為了保證水冷壁管中的冷卻液溫度不會過高，需將膜式水冷壁30中的冷卻液進(jìn)行循環(huán)，為此，本實(shí)施例中，在出水集箱35上連有引出管34，且引出管34的一端與出水集箱35相連通，另一端從殼體10上穿出，即引出管34一端與出水集箱35相連通，另一端從殼體10上穿出，這樣冷卻液從引入管36進(jìn)入進(jìn)水集箱33中，從水冷壁管的底端流向頂端，并進(jìn)入出水集箱35中，最終通過引出管34向外排出，從而實(shí)現(xiàn)了對膜式水冷壁30中的冷卻液進(jìn)行循環(huán)的目的。

其中，在反應(yīng)室20中進(jìn)行反應(yīng)時，反應(yīng)后殘留的熔渣需從煤氣發(fā)生爐的底端開口排出，為了避免熔渣對開口的磨損，本實(shí)施例中，中空筒體的底端開口上設(shè)有第一預(yù)制件61，殼體10底端開設(shè)的下渣口11上設(shè)有第二預(yù)制件62，其中，中空筒體的底端開口和下渣口11相連通，本實(shí)施例中，由于進(jìn)水集箱33位于中空筒體的底端開口處，所以，通過在中空筒體的底端開口處設(shè)置第一預(yù)制件61可以對進(jìn)水集箱33起到保護(hù)的作用，防止了熔渣對進(jìn)水集箱33的磨損，第二預(yù)制件62可以對殼體10底端開設(shè)的下渣口11起到防磨損的作用，同時，本實(shí)施例中，第一預(yù)制件61和第二預(yù)制件62設(shè)置時相互之間可以設(shè)有一定間隙以解決膜式水冷壁30膨脹問題，而且，第一預(yù)制件61和第二預(yù)制件62設(shè)置時盡量保證其結(jié)構(gòu)能夠起到導(dǎo)流作用，以方便生成的煤氣和熔渣導(dǎo)入后續(xù)設(shè)備中，其中，為了便于第一預(yù)制件61和第二預(yù)制件62快速拆換，本實(shí)施例中，第一預(yù)制件61和第二預(yù)制件62通過多塊拼接安裝而成，這樣拆換時更加方便。

其中，本實(shí)施例中，第一預(yù)制件61和第二預(yù)制件62優(yōu)選為碳化硅預(yù)制件，需要說明的是，第一預(yù)制件61和第二預(yù)制件62還可以為其他耐磨材料制成，只要保證制成的第一預(yù)制件61和第二預(yù)制件62具有較高的耐磨性即可。

進(jìn)一步的，為了安全生產(chǎn)，需要定期對煤氣發(fā)生爐進(jìn)行檢修，所以，本實(shí)施例中，殼體10與中空筒體之間設(shè)有檢修間隙，如圖1所示，檢修間隙包括上部環(huán)隙53和下部環(huán)隙54，且為了便于檢修人員進(jìn)入殼體10進(jìn)行檢修，在殼體10的頂部設(shè)有第一檢修入孔51，殼體10的底部設(shè)有第二檢修入孔52，第一檢修入孔51和第二檢修入孔52均與檢修間隙相連通，這樣檢修人員通過第一檢修入孔51可以進(jìn)入到上部環(huán)隙53中，從而對位于上部環(huán)隙53內(nèi)的部件進(jìn)行檢修，通過第二檢修入孔52可以進(jìn)入到下部環(huán)隙53中，從而對下部環(huán)隙53內(nèi)的部件進(jìn)行檢修。

進(jìn)一步的，當(dāng)中空筒體位于殼體10內(nèi)時，為了對中空筒體進(jìn)行固定，本實(shí)施例中，如圖1所示，在殼體10與中空筒體之間設(shè)有連接組件50，中空筒體通過連接組件50與殼體10固定相連，且本實(shí)施例中，連接組件50具體位于中空筒體的上部。

進(jìn)一步的，殼體10的底端設(shè)有導(dǎo)淋管12，且導(dǎo)淋管12與中空筒體連通，導(dǎo)淋管12用于將中空筒體中的液體導(dǎo)出。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。