專(zhuān)利名稱(chēng):新型高效固定床煤氣發(fā)生爐的制作方法
本發(fā)明屬于新型的煤氣發(fā)生爐，特別是一種低成本、高效能、工藝簡(jiǎn)單的煤氣發(fā)生爐。
國(guó)內(nèi)外已有的常壓固定床煤氣發(fā)生爐均采用爐內(nèi)等直徑幾何體結(jié)構(gòu)(如1984年美國(guó)專(zhuān)利U、S、P4453949和U、S、P4453950)，在這種結(jié)構(gòu)的爐體內(nèi)燃料呈等直徑幾何體。煤氣爐的氣化強(qiáng)度指標(biāo)一般在180-350公斤/米2。小時(shí)(如1981年第5期“城市煤氣”上介紹的“國(guó)內(nèi)常壓煤氣爐的現(xiàn)狀與發(fā)展”;日本煤氣協(xié)會(huì)編的“城市煤氣制造”上冊(cè))，這種煤氣爐通常體形龐大，成本較高，氣化強(qiáng)度指標(biāo)和燃料的化學(xué)轉(zhuǎn)化率低，使其在各行各業(yè)上廣泛應(yīng)用受到了限制。
近二十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在提高煤氣爐的氣化強(qiáng)度指標(biāo)和燃料的化學(xué)轉(zhuǎn)化率上作了大量工作，研制了一些新型的煤氣爐，如魯奇壓力爐等。然而，爐體內(nèi)仍采用等直徑結(jié)構(gòu)。壓力爐使氣化強(qiáng)度指標(biāo)和化學(xué)轉(zhuǎn)化率提高了，但需要有一套使氣化劑壓力升高到30公斤力/厘米2的輔助設(shè)備，造成系統(tǒng)龐大，技術(shù)復(fù)雜，成本巨增。這就限制了壓力爐的推廣和應(yīng)用。
針對(duì)國(guó)內(nèi)外煤氣爐的上述缺陷，本發(fā)明提出了如附圖所示的爐體內(nèi)采用下為大截面幾何體②上為小截面幾何錐體③的煤氣爐體新結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)可根據(jù)要求設(shè)計(jì)成圓形、方形或多角形等幾何體形。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下所述新型煤氣發(fā)生爐如附圖所示的“
”型和“L”型典型結(jié)構(gòu)，爐內(nèi)采用下部為大截面低空間幾何體形②，上部為小截面高空間幾何體形③。在下部大截面低空間②的氧化段，燃料被大面積攤開(kāi)成薄層，氣流的穿透力提高;反應(yīng)物之間的接觸界面增大，這種接觸方式提高了原子(或分子)間的適當(dāng)取向碰撞幾率，從而加快了燃料的氧化反應(yīng)C+O2＝CO2+Q的進(jìn)行，且使燃料燃燒得完全。在還原段
由于上部的小截面高空間結(jié)構(gòu)③使燃料呈細(xì)高形狀，反應(yīng)物之間有充分的接觸時(shí)間;因截面的突然縮小，提高了上升熱流體的流速，增加了單位面積上流過(guò)的熱負(fù)荷，加劇了反應(yīng)物之間的對(duì)流傳熱，使還原段燃料層的溫度升高;截面的縮小，又使還原段中二氧化碳量能很快得到補(bǔ)充。上述諸因素，必然使還原反應(yīng)速度加快，并且使還原反應(yīng)進(jìn)行得充分。
這種典型的“
”型和“L”型結(jié)構(gòu)的煤氣爐，其“
”型和“L”型爐子整體一般是鉛直的設(shè)置，需要時(shí)還可以?xún)A斜的或者根據(jù)要求靈活的設(shè)置。爐體內(nèi)上部的小截面幾何體(3)和下部的大截面幾何體(2)是互成傾斜角度的或者垂直的布置，根據(jù)要求還可以采用別的配套形式來(lái)布置。為了使本煤氣發(fā)生爐能夠適應(yīng)于不同煤種，本發(fā)明還設(shè)計(jì)有爐篦高度調(diào)節(jié)裝置。
本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)參照附圖敘述如下(1)爐篦;(2)大截面低空間氧化段;(3)小截面高空間還原段;(4)爐體;(5)煤氣出口;(6)煤斗;(7)調(diào)整爐篦高度裝置。
應(yīng)用本發(fā)明設(shè)計(jì)一種“
”型結(jié)構(gòu)的煤氣發(fā)生爐，在各項(xiàng)指標(biāo)不低于已有技術(shù)的基礎(chǔ)上，其主要技術(shù)參數(shù)為1.氣化強(qiáng)度指標(biāo)1500公斤/米2小時(shí)2.煤氣產(chǎn)量3×103-5×103標(biāo)準(zhǔn)米3/小時(shí)3.還原段直徑1.1米4.爐體總高度2.2米從上述參數(shù)可以看出，新結(jié)構(gòu)的煤氣爐比已有常壓煤氣爐的產(chǎn)量提高了2倍以上，與魯奇壓力爐煤氣產(chǎn)量基本相同，但工藝簡(jiǎn)單，操作方便，而且煤氣爐的鋼材耗量下降40%。所以，推廣和應(yīng)用本發(fā)明有很大的經(jīng)濟(jì)效益。
由于本發(fā)明具有改善煤氣爐造氣工況的優(yōu)良性能，因此，它可制造各種成分的燃料氣或原料氣。顯然，它的應(yīng)用面很廣泛。
權(quán)利要求
1.發(fā)明的固定床新結(jié)構(gòu)煤氣爐，其特征在于，制氣反應(yīng)在煤氣爐上部燃料呈細(xì)高形狀的料層進(jìn)行；碳的氧化反應(yīng)在煤氣爐下部燃料被大面積攤開(kāi)成薄層、反應(yīng)物之間接觸界面增大的料層里進(jìn)行；爐篦高度可以上下移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
①中所記載的煤氣爐，其特征在于爐體內(nèi)是下為大截面低空間幾何體，上為突然縮小的小截面高空間幾何錐體結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
②中所記載的煤氣爐，其特征在于上部的幾何體和下部的幾何體的形狀可以根據(jù)不同情況設(shè)計(jì)成圓形、方形或者多角形等上部小截面下部大截面的幾何體形。
4.根據(jù)權(quán)利要求
②中所記載的煤氣爐，其特征在于爐子的整體是鉛直的、傾斜的或者根據(jù)不同情況配套設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求
②中所記載的煤氣爐，其特征在于爐體內(nèi)上部的小截面幾何體和下部的大截面幾何體是互成傾斜角度或者垂直的布置。根據(jù)要求還可以采用別的配套形式來(lái)布置。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明提出的新型固定床煤氣發(fā)生爐，以其下部大截面幾何體和上部小截面幾何體構(gòu)成了新的爐體結(jié)構(gòu)，取代了現(xiàn)有的等直徑爐體結(jié)構(gòu)，從而使煤氣爐的氣化強(qiáng)度指標(biāo)提高了2倍以上，同時(shí)燃料的化學(xué)轉(zhuǎn)化率也相應(yīng)提高，而鋼材耗量顯著下降。它既保持了現(xiàn)有技術(shù)的工藝簡(jiǎn)單的特性，又能適應(yīng)多種不同塊狀燃料的氣化，從而使其通用性能提高。
文檔編號(hào)C10J3/20GK86106668SQ86106668
公開(kāi)日1988年4月20日 申請(qǐng)日期1986年10月6日
發(fā)明者陳科正, 陳專(zhuān)科 申請(qǐng)人:陳科正導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan