一種碎煤加壓氣化爐的製作方法

2023-05-26 05:35:16

一種碎煤加壓氣化爐的製作方法
【專利摘要】一種碎煤加壓氣化爐它包括連通雙煤鎖進料裝置(1)、爐體和排灰裝置(5)，在爐體之上有連通雙煤鎖進料裝置(1)，爐體上部有雙通道靜態布煤器(2)，爐體中部是氣化室中部引出粗煤氣裝置(3)，爐體下部有旋轉爐箅子(4)，在爐體底部有氣化劑入口(12)和灰渣排放口(13)，在旋轉爐箅子(4)對應的氣化爐內壁(421)上堆焊了具有耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條(422)，排灰裝置(5)與灰渣排放口(13)連接。本發明具有煤塵帶出量少、含焦油煤氣水量少，使用壽命長的優點。
【專利說明】一種碎煤加壓氣化爐

【技術領域】
[0001]本發明屬於一種碎煤加壓氣化爐。

【背景技術】
[0002]碎煤加壓氣化爐是一種固定床煤氣化爐，由於對原料煤要求低，即除強粘結性性煤外，其餘煤種都可以氣化，特別是低階煤和高灰熔點的劣質煤。該氣化爐被廣泛地應用到煤制合成氨、甲醇、二甲醚、合成油以及煤氣天然氣領域。隨著目前煤氣化技術向著大直徑、高壓的方向發展，單位時間內煤的處理量逐步增加，煤鎖作為碎煤加壓氣化的加煤口，需要不停地進行衝壓洩壓，也不能滿足大規模煤氣化的發展需求，另外高壓使的煤氣化能力提高，產生煤氣量增加，再加上低階煤的熱穩定性差等，單一的煤氣出口必然帶出大量的煤塵，導致後續煤氣洗滌冷卻、廢熱回收等工段造成堵塞或分離困難的問題，同時在洗滌過程中使用過量水洗滌，造成煤氣水產生量增加，高品位熱降低。隨著氣化壓力的逐步提高，氣化劑入口溫度也在不斷提高，使得排出灰渣的溫度也升高，明顯影響灰鎖上下閥的使用壽命。
[0003]中國專利號為200580041975.8的專利公開了採用的單煤鎖，在靜態分布器上有單一煤氣出口的固定床煤氣化爐，該氣化爐是目前普遍使用的碎煤加壓氣化爐，突出問題是粗煤氣帶塵問題嚴重，副產低壓蒸汽多，含塵含焦油煤氣水含量低等問題。
[0004]中國專利:201320037548.4的專利公開了採用是單煤鎖，沒有靜態分布器，單一煤氣通道，同樣存在上述問題。
[0005]中國專利:201220582157.6的專利公開了一種用於煤氣化爐的兩通道布煤裝置，
由煤入口，煤氣出口，內筒，粗煤氣通道組成等組成。該專利的目的是降低煤氣富集面積，降低煤氣流速，減少煤塵帶出量，具有一定效果，但是作用效果有限。
[0006]中國專利:201320118045.X和201220583000.5都公開了一種旋轉帶有氣體分布筒的可旋轉爐箅，前者多用於氣化爐直徑在4.0米以下的碎煤加壓氣化爐，後者用於4.5米到5.0米的碎煤加壓氣化爐，這兩種尺寸的爐箅能顯著提高煤氣化的穩定性，但是也解決不了上述存在的問題。
[0007]中國專利:201210430061.2公開了一種碎煤加壓氣化爐灰鎖閥的密封裝置，結構變化不大，溫度過高或閥面有灰時，嚴重影響密封性和使用壽命。


【發明內容】

[0008]為了克服現有技術中的不足，本發明的目的是提供一種煤塵帶出量少、含焦油煤氣水量少，長周期運轉的碎煤加壓幹排灰氣化爐。
[0009]本發明的一種碎煤加壓氣化爐，它包括連通雙煤鎖進料裝置、爐體和排灰裝置，在爐體之上有連通雙煤鎖進料裝置，爐體上部有雙通道靜態布煤器，爐體中部是氣化室，爐體下部有旋轉爐箅子，在爐體底部有氣化劑入口和灰渣排放口，氣化劑入口位於旋轉爐箅子和灰渣排放口之間，氣化劑入口與旋轉爐箅子中的氣體分布筒連接，在旋轉爐箅子對應的氣化爐內壁上堆焊了具有耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條，排灰裝置與灰渣排放口。
[0010]一、所述的連通雙煤鎖進料裝置，它包括煤鎖、煤鎖上閥、煤鎖下閥、進煤口、過渡倉和出煤口，煤鎖有2個，每個煤鎖頂部是進煤口，進煤口下方是煤鎖上閥，煤鎖底部與連接管頂部相通，在連接管頂部裝有煤鎖下閥，連接管底部與過渡倉連接，過渡倉的底部為出煤口，2個煤鎖之間通過至少1個煤鎖氣通道相連。
[0011]所述的煤鎖氣通道是由兩端煤鎖氣通道擴大段和中間煤鎖氣通道直段組成，在煤鎖氣通道直段內裝有連接煤鎖通道閥門，位於煤鎖氣通道擴大段與煤鎖壁連接口上設置帶有小孔的擋板，煤鎖氣通道擴大段壁與煤鎖壁的夾角0為30 — 60。。
[0012]所述的擋板開孔率在45 — 65%之間，小孔的孔徑為0.2 — 1.0毫米。
[0013]所述的煤鎖氣通道位於整個煤鎖高度的0.45 一 0.55倍之間的位置。
[0014]如上所述的連通雙煤鎖進料裝置，使得煤鎖氣循環使用，循環使用率達到60%以上。
[0015]二、所述的雙通道靜態布煤器由雙通道靜態布煤器煤樣入口，內筒，煤樣進入氣化室的第1通道，煤樣進入氣化室的第2通道以及粗煤氣通道組成，具體的結構見中國專利201220582157.6。
[0016]如上所述的雙通道靜態布煤器也可以採用對稱的雙煤氣通道，比單煤氣通道面積增加50 %，再加上氣化室中部增加了對稱的煤氣通道弓丨出30 — 60 %的煤氣，與現有技術中粗煤氣出口的流速相比降低了 65 — 80%，顯著減少了煤氣中粉塵的攜帶量。
[0017]三、所述的旋轉爐箅子包括支撐體上面固定的氣體分布筒，氣體分布筒位於支撐體的中心線，氣體分布筒具有中央氣化劑中心管，氣體分布筒頂端有鐘罩，氣體分布筒與鐘罩之間是氣化劑在爐箅子內的通道，支撐體上面固定有中空旋轉底部支撐體，中空旋轉支撐體上部固定有中心託架和可旋轉爐箅板，可旋轉爐箅板是4層布氣的5層結構或是5層布氣的6層結構，具體的結構見中國專利201320118045.X或201220583000.5。
[0018]如上所述的氣化爐爐箅，即設有一個氣體分布筒的旋轉爐箅子，確保氣化劑均勻分布，形成穩定火層，確保氣化爐長期穩定運行。
[0019]四、所述的耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條包括彎段，連接上段和連接下段，其中彎段與氣化爐內壁的形狀相同，彎段的高度為15-75毫米，連接上段和氣化爐內壁連接，連接下段和氣化爐內壁成2-10度的夾角9，相鄰兩根耐磨條形成8-30度的夾角8。
[0020]如上所述的耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條可以使氣化爐的灰層不隨爐箅子的旋轉而移動，減少對氣化爐的磨損，同時固定的灰層可以減緩在氣化高鹼金屬煤時的腐蝕。
[0021]如上所述的耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條可以鉻錳鑄鋼或是硬質合金。
[0022]五、所述的排灰裝置它包括上閥，鎖體和下閥，由上閥座法蘭和鎖體把上閥固定在鎖體的頂端，下閥通過下閥閥座直接和鎖體底端固定，上閥導向管和下閥導向管分別由對應的上閥導向管支撐架和下閥導向管支撐架固定在鎖體上，上閥閥杆穿過上閥導向管與上閥內擺杆活動連接，下閥閥杆穿過下閥導向管與下閥內擺杆活動連接。
[0023]所述的上閥包括上閥閥芯硬質合金環、上閥閥芯、上閥吹掃氣管、水夾套1、上閥壓環、上閥閥杆、水夾套I1、上閥閥座硬質合金環和上閥閥座，水夾套II嵌在上閥閥座內，上閥壓環固定在上閥閥座上方，上閥壓環上斜密封面上堆焊上閥閥座硬質合金環，水夾套I固定在上閥閥座上方上閥壓環的外側，且其上斜面與壓環上斜向密封面在同一平面，上閥吹掃氣管穿過上閥閥座和水夾套I，上閥吹掃氣管的吹掃氣出口朝向上閥閥芯，上閥閥芯的外緣固定有上閥閥芯硬質合金環，上閥閥芯下端固定有上閥閥杆，在上閥閥座一側有夾套水出口，另一側有夾套水進口。
[0024]所述的上閥上設置有兩個水夾套，分別位於上閥閥座內部和上閥壓環的外側，內通冷卻水，分別用於對上閥閥座和上閥壓環冷卻，維持閥密封面上溫度恆定，降低因溫度變化引起上閥造成的損壞。在靠近上閥閥芯處設有吹掃氣出口，用於吹掃上閥閥座硬質合金環面和上閥閥芯硬質合金環面上的矸石、煤、灰渣等。
[0025]所述的下閥包括下閥閥座、下閥壓環、下閥閥芯、下閥閥杆、下閥吹掃氣管、下閥閥芯硬質合金環和下閥閥座硬質合金環，下閥壓環固定在下閥閥座上方，下閥壓環的上斜密封面上堆焊有下閥閥座硬質合金環，其底面與堆焊了硬質合金環的下閥壓環的斜向密封面在同一平面上，下閥吹掃氣管穿過下閥閥座，其吹掃氣出口朝向下閥閥芯，用於吹掃下閥閥座硬質合金環面和下閥閥芯硬質合金環面上的矸石、煤、灰渣等。下閥閥芯的外緣固定有下閥閥芯硬質合金環下閥閥芯頂端固定有下閥閥杆。
[0026]所述的上閥、下閥均設有吹掃氣管，吹掃氣管底面與壓環密封面在同一平面上，在閥門關閉前，向密封面吹入蒸汽、水、002氣體中的一種或一種以上的混合物，清除密封面上殘留的煤、矸石、灰渣，一方面能夠顯著減少對密封面的磨損，另一方面能夠避免由於密封面上殘留的煤、矸石、灰渣等，造成閥門關閉時硬質合金環的斷裂，縮短閥的使用壽命。
[0027]如上所述的上閥壓環和下閥壓環是外圓柱內漏鬥形結構。
[0028]所述閥座硬質合金環與閥芯硬質合金環所用材質為碳化鎢，將其應用於硬碰硬的密封結構上，能夠有效防止密封面的磨損，延長閥的使用壽命。
[0029]上述所述的上閥和下閥不是嚴格意義上定義了用於上閥和下閥，只是用於區分裝置，方便說明，實際上閥用於高溫、高壓操作環境及/或有煤、矸石、灰渣存在條件下的環境中使用，下閥用於低溫有煤、矸石、灰渣存在條件下的環境中使用。
[0030]本發明的有益效果如下:
[0031]1)採用雙通道布煤器使煤樣布置更均勻，有利於形成穩定的火層。
[0032]2)雙通道布煤器的第三通道擁有足夠的流通面積，又採用雙通道，顯著降低煤氣出口的流速，減少粗煤氣的帶塵問題，降低入爐煤的粒徑。
[0033]3)雙煤鎖連接，煤鎖氣循環使用，減少煤鎖衝壓使用新鮮煤氣量，也為提升氣化能力提供一種可能。
[0034]4)該發明的實施能顯著減少氣化爐頂部含塵和焦油煤氣量，降低含塵和焦油煤氣水的處理量。
[0035]5)排灰裝置具有使用壽命長，滿足高壓氣化發展的需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1本發明氣化爐結構正視圖；
[0037]圖2是本發明連通雙煤鎖進料裝置1正視圖。
[0038]圖3是圖2的連通雙煤鎖裝置1正視操作圖。
[0039]圖4是圖2煤鎖氣通道口擋板的4向圖。
[0040]圖5是雙通道靜態布煤器2正視圖。[0041 ] 圖6是雙通道靜態布煤器2左視圖。
[0042]圖7是旋轉爐箅子結構示意圖。
[0043]圖8是氣化爐底部堆焊耐磨條結構示意圖。
[0044]圖9是氣化爐底部堆焊耐磨條的俯視圖。
[0045]圖10是氣化爐排灰裝置5示意圖。
[0046]圖11是氣化爐排灰裝置5的上閥結構示意圖。
[0047]圖12是氣化爐排灰裝置5的下閥結構示意圖。
[0048]如圖所示，1-連通雙煤鎖進料裝置，2-雙通道靜態布煤器，3-氣化室中部引出粗煤氣裝置，4-旋轉爐箅子，5-排灰裝置，12-氣化劑入口，13-排灰口。
[0049]101-雙煤鎖，102-煤鎖上閥，103-煤鎖下閥，104-過渡倉，105-煤鎖氣通道，106-連接煤鎖通道閥門，107-連接管段，108-煤鎖擋板，109-煤鎖擋板小孔，110-煤鎖氣通道擴大段，111-煤鎖氣通道直段，112-煤鎖氣通道擴大段與煤鎖外壁的夾角α，113_出煤口，114-進煤口，101a-雙煤鎖中左側煤鎖，101b-雙煤鎖中右側煤鎖，102a-雙煤鎖中左側煤鎖上閥，102b-雙煤鎖中右側煤鎖上閥，103a-雙煤鎖中左側煤鎖下閥，103b-雙煤鎖中右側煤鎖下閥，107a-左側連接管段，107b-右側連接管段
[0050]201-拉撐件，202-內筒的直筒，203-內筒的錐形筒，204-錐形套筒，205-直形套筒，206-靜態分布器直形套筒上擋板，207-靜態分布器直形套筒上小孔，208-粗煤氣出口，210-氣化爐外壁，211-氣化爐內壁，212-雙通道布煤器煤樣入口，I _煤樣第1布煤通道，I1-煤樣第2布煤通道，II1-粗煤氣通道
[0051]401-氣化劑導流通道，402-上部支撐環，403-第一布氣孔，404-第二布氣孔，405-第一爐箅板,406-第三布氣孔,407-第二爐箅板,408-第四布氣孔,409-第三爐箅板，410-第四爐箅板,411-第五爐箅板,412-氣體分布筒，413-中央氣化劑中心管,414-支撐體，415-中心託架，416-鐘罩，417-中部支撐體，418-底部支撐體，419-穩壓室壁，420-氣化爐內壁，421-連接下段和氣化爐內壁的夾角Θ，422-耐磨條，422a-彎段，422b-連接上段，422c-連接下段，423 —氣化爐內壁，424-相鄰兩根耐磨條夾角ε。
[0052]501-上閥座法蘭，502-上閥，503-上閥導向管，504-上閥內擺杆，505-灰鎖，506—下閥導向管支撐架，507-下閥，508-下閥導向管，509-下閥內擺杆，510-上閥導向管支撐架，511-上閥閥座，512-上閥壓環，513-上閥閥杆，514-夾套水出口，515-上閥吹掃氣進口，516-上閥吹掃氣管，517-上閥閥芯，518-上閥閥芯硬質合金環，519-上閥吹掃氣出口，520-上閥閥座硬質合金環，521-水夾套I，522-水夾套II，523-夾套水進口，524-下閥閥座，525-下閥閥芯，526-下閥吹掃氣管，527-下閥閥杆，528-下閥閥芯硬質合金環，529-下閥吹掃氣出口，530-下閥閥座硬質合金環，531-下閥吹掃氣進口，532-下閥壓環

【具體實施方式】
[0053]下面通過具體的實施例進一步說明本發明，但是應當理解為，這些實施例僅僅是用於更詳細、具體地說明之用，而不應理解為用於以任何形式限制本發明。
[0054]本部分對本發明中所使用到的材料以及試驗方法進行一般性的描述。雖然為實現本發明所使用的許多材料和操作方法是本領域公知的，但是本發明仍然在此作儘可能詳細描述。本領域技術人員清楚，在上下文中，如果未特別說明，本發明所用材料和操作方法是本領域公知的。
[0055]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】做更為詳細的說明。
[0056]實施例1
[0057]採用含水35%的低階煤氣化，氣化壓力為4.0腿^，氣化溫度10501，煤樣經過破碎、篩分後獲得粒徑為5 — 50皿煤樣，裝入煤倉為氣化備好原料，然後通過以下步驟進行氣化:
[0058]一種碎煤加壓氣化爐，，它包括連通雙煤鎖進料裝置1、爐體和排灰裝置5，在爐體之上有連通雙煤鎖進料裝置1，爐體上部有雙通道靜態布煤器2，爐體中部是氣化室3，爐體下部有旋轉爐箅子4，在爐體底部有氣化劑入口 12和灰渣排放口 13，氣化劑入口 12位於旋轉爐箅子4和灰渣排放口 13之間，氣化劑入口 12與旋轉爐箅子4中的氣體分布筒412連接，在旋轉爐箅子4對應的氣化爐內壁420上堆焊了具有耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條422，排灰裝置5與灰渣排放口 13。
[0059]1)連通雙煤鎖進料裝置1包括煤鎖101、煤鎖上閥102、煤鎖下閥(103)、進煤口114和出煤口 113，煤鎖101有2個，每個煤鎖101頂部是進煤口 114，進煤口 114下方是煤鎖上閥102、煤鎖101底部與連接管段107頂部相通，在連接管段107頂部裝有煤鎖下閥103，連接管段107底部與過渡倉104連接，過渡倉104的底部為出煤口 113，2個煤鎖101之間通過1個煤鎖氣通道105相連。煤鎖氣通道105是由兩端煤鎖氣通道擴大段110和中間煤鎖氣通道直段111組成，在煤鎖氣通道直段111內裝有連接煤鎖通道閥門106，位於煤鎖氣通道擴大段的煤鎖101壁上設置帶有煤鎖擋板小孔109的煤鎖擋板108，煤鎖氣通道擴大段110的壁與煤鎖101壁成為48。夾角￠1 112。煤鎖擋板108開孔率在49%之間，煤鎖擋板小孔109的孔徑為0.2毫米。煤鎖氣通道105位於煤鎖高度的0.48倍的位置。
[0060]上述所述的雙煤鎖進料裝置1通過以下步驟實現交替工作:當煤鎖10匕處於常壓狀態時對應的煤鎖下閥1033處於關閉狀態，將煤倉中的煤加入常壓煤鎖10匕後，關閉對應的煤鎖上閥102^同時另一個煤鎖10化在重力作用下經過過渡倉104把煤送入氣化室、當煤樣全部送入氣化室後，該煤鎖10化充滿了高壓煤氣，此時關閉該煤鎖的煤鎖下閥1036，打開充滿煤氣的高壓煤鎖10化和裝填了煤樣的常壓煤鎖10匕之間連接煤鎖通道閥門106，待兩個煤鎖10匕和1016壓力相等，關閉連接兩個煤鎖10匕和1016連接煤鎖通道閥門106，然後抽出此時沒有裝煤的煤鎖1016中的煤氣，使煤鎖1016到常壓後裝煤，兩個煤鎖1013和10化交替工作，進行煤樣的裝填，煤鎖氣60%以上循環使用。
[0061]2)所述的雙通道靜態布煤器裝2的內筒是由直筒202和錐形筒203組成，直筒202的頂端是開口，直筒202與錐形筒203小端相連，在直筒202的上部固定有鍾狀套筒，鍾狀套筒是由錐形套筒204和直形套筒205組成，直形套筒205直徑小於錐形套筒204的大端直徑，在直形套筒205外壁上固定有檔板206，擋板206的自由端向下，在檔板206位置的直形套筒205壁上設置有小孔207，煤氣出口和拉撐件201，鍾狀套筒與內筒之間形成粗煤氣通道III，內筒的直筒202為煤進入氣化爐的第1通道I，鍾狀套筒與氣化爐內壁之間形成煤進入氣化爐的第2通道II。氣化室內雙通道靜態布煤器裝置也可以採用對稱的雙煤氣通道。
[0062]上述所述的雙通道靜態布煤器2通過以下步驟實現均勻布煤:進入氣化室的煤經過氣化室內雙通道靜態布煤器裝置2，該布煤器裝置是由內筒的直筒202和內筒的錐形筒203組成，形成了煤樣的雙通道結構，使煤樣一部分通過第1通道I進入氣化爐，另一部分通過鍾狀套筒與氣化爐內壁之間形成煤進入氣化爐的第2通道II進入氣化爐，這樣達到均勻的煤樣布置。氣化產生的煤氣通過鍾狀套筒與內筒之間形成粗煤氣通道III引出氣化爐。
[0063]3)氣化室下部設有旋轉的爐箅子裝置4包括支撐體414上面固定的氣體分布筒412，氣體分布筒412位於支撐體414的中心線，氣體分布筒412具有中央氣化劑中心管413,氣體分布筒頂端有鐘罩416,氣體分布筒412與鐘罩416之間是氣化劑在爐箅子內的通道，支撐體414上面固定有中空旋轉底部支撐體418，中空旋轉支撐體418上部固定有中心託架415和可旋轉爐箅板，可旋轉爐板可以是4層布氣的5層結構或是5層布氣的6層結構。參考圖9,即4層布氣的5層結構,從上到下依次為第一爐箅板405,第二爐箅板407,第三爐箅板409,第四爐箅板410和第五爐箅板411的4層布氣的五層爐箅子結構，位於第一爐箅板405上方的上部支撐體用於支撐上部支撐環402和穩壓室壁419。兩個爐箅板之間形成一個氣化劑導流通道401，氣化劑通過爐箅板底下的上部支撐環402上開的氣化劑第一布氣孔403，第二布氣孔404，第三布氣孔406，第四布氣孔408均勻的進入氣化劑導流通道401，然後進入氣化爐與灰渣進行換熱。
[0064]4)所述的耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條422包括彎段422a，連接上段422b和連接下段422c，其中彎段422a與氣化爐內壁420彎段的形狀相同，彎段422a的高度為18毫米，連接上段422b和氣化爐內壁連接，連接下段422c和氣化爐內壁成3度的夾角Θ 421，相鄰兩根耐磨條422反向形成9度的夾角ε 424。耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條422是鉻錳鑄鋼。
[0065]5)所述的排灰裝置5它包括上閥502，鎖體505和下閥507，由上閥座法蘭501和鎖體505把上閥502固定在鎖體505的頂端，下閥507通過下閥閥座524直接和鎖體505底端固定，上閥導向管503和下閥導向管508分別由對應的上閥導向管支撐架510和下閥導向管支撐架506固定在鎖體505上，上閥閥杆513穿過上閥導向管503與上閥內擺杆504活動連接，下閥閥杆527穿過下閥導向管508與下閥內擺杆509活動連接。
[0066]所述的上閥502包括上閥閥芯硬質合金環520、上閥閥芯517、上閥吹掃氣管516、水夾套I 521、上閥壓環512、上閥閥杆513、水夾套II 522、上閥閥座硬質合金環520和上閥閥座511，水夾套II 522嵌在上閥閥座511內，上閥壓環512固定在上閥閥座511上方，上閥壓環512上斜密封面上堆焊上閥閥座硬質合金環520，水夾套I 521固定在上閥閥座511上方上閥壓環512的外側，且其上斜面與壓環上斜向密封面在同一平面，上閥吹掃氣管516穿過上閥閥座511和水夾套I 521，上閥吹掃氣管516的吹掃氣出口 519朝向上閥閥芯517，上閥閥芯517的外緣固定有上閥閥芯硬質合金環518，上閥閥芯517下端固定有上閥閥杆513，在上閥閥座511—側有夾套水出口 514，另一側有夾套水進口 523。
[0067]所述的上閥502上設置有兩個水夾套，分別位於上閥閥座511內部和上閥壓環512的外側，內通冷卻水，分別用於對上閥閥座511和上閥壓環512冷卻，維持閥密封面上溫度恆定，降低因溫度變化引起上閥造成的損壞。在靠近上閥閥芯處設有吹掃氣出口 519，用於吹掃上閥閥座硬質合金環520面和上閥閥芯硬質合金環520面上的矸石、煤、灰渣等。
[0068]所述的下閥507包括下閥閥座524、下閥壓環532、下閥閥芯525、下閥閥杆527、下閥吹掃氣管526、下閥閥芯硬質合金環528和下閥閥座硬質合金環530，下閥壓環532固定在下閥閥座524上方，下閥壓環532的上斜密封面上堆焊有下閥閥座硬質合金環530，其底面與堆焊了硬質合金環530的下閥壓環532的斜向密封面在同一平面上，下閥吹掃氣管526穿過下閥閥座524，其吹掃氣出口 529朝向下閥閥芯525，用於吹掃下閥閥座硬質合金環530面和下閥閥芯硬質合金環528面上的矸石、煤、灰渣等。下閥閥芯525的外緣固定有下閥閥芯硬質合金環528，下閥閥芯525頂端固定有下閥閥杆527。
[0069]所述的上閥502、下閥507均設有吹掃氣管，吹掃氣管底面與壓環密封面在同一平面上，在閥門關閉前，向密封面吹入蒸汽、水、co2氣體中的一種或一種以上的混合物，清除密封面上殘留的煤、矸石、灰渣，一方面能夠顯著減少對密封面的磨損，另一方面能夠避免由於密封面上殘留的煤、矸石、灰渣等，造成閥門關閉時硬質合金環的斷裂，縮短閥的使用壽命。
[0070]如上所述的上閥壓環512和下閥壓環532是外圓柱內漏鬥形結構。
[0071]所述閥座硬質合金環與閥芯硬質合金環所用材質為碳化鎢，將其應用於硬碰硬的密封結構上，能夠有效防止密封面的磨損，延長閥的使用壽命。
[0072]上述所述的上閥502和下閥507不是嚴格意義上定義了用於上閥和下閥，只是用於區分裝置，方便說明，實際上閥502用於高溫、高壓操作環境及/或有煤、矸石、灰渣存在條件下的環境中使用，下閥507用於低溫有煤、矸石、灰渣存在條件下的環境中使用。
[0073]煤樣經過煤鎖，進入氣化室經過雙通道靜態布煤器布煤後，從上向下依次經歷乾燥、乾餾、甲烷化、氣化和殘碳的燃燒後剩餘灰渣通過氣化室底部灰鎖間歇性排除氣化爐，氣化過程不同階段產生的煤氣與煤樣逆流操作，粗煤氣通過乾餾和乾燥層後經過氣化室上部的煤氣通道引出，減少從氣化爐上部引出含塵、焦油煤氣量，顯著降低洗滌煤氣使用水。
[0074]實施例2
[0075]採用含水6%的無煙煤氣化，氣化壓力為5.0MPa，氣化溫度1250°C，煤樣經過破碎、篩分後獲得粒徑為5 - 50_煤樣，裝入煤倉為氣化備好原料，然後通過以下步驟進行氣化:
[0076]連通的雙煤鎖裝置至少含有1對對稱的煤鎖氣通道105，位於從煤鎖下閥103起計量到氣化室高度的0.52之間的位置，煤鎖氣通道由煤鎖氣通道口上設置的煤鎖擋板108，擋板上開的煤鎖擋板小孔109，擴大段110，直段111和閥門106組成，擴大段110與煤鎖外壁成的夾角α 112為45°，擋板的開孔率在52%之間，煤鎖擋板上的煤鎖擋板小孔109的孔徑為0.5毫米。
[0077]彎段422a的高度為37毫米，連接下段422c和氣化爐內壁成5度的夾角Θ421，相鄰兩根耐磨條422形成15度的夾角ε 424。耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條422是硬質合金。其餘同實施例1。
[0078]實施例3
[0079]採用含水20%的低階煙煤氣化，氣化壓力為5.4MPa，氣化溫度1150°C，煤樣經過破碎、篩分後獲得粒徑為5 - 50_煤樣，裝入煤倉為氣化備好原料，然後通過以下步驟進行氣化:
[0080]連通的雙煤鎖裝置至少含有1個煤鎖氣通道105，位於從煤鎖下閥103起計量到氣化室高度的0.46之間的位置，煤鎖氣通道由煤鎖氣通道口上設置的煤鎖擋板108，煤鎖擋板上開的煤鎖擋板小孔109，擴大段110，直段111和閥門106組成，擴大段110與煤鎖外壁成的夾角0 112為33。，煤鎖擋板的開孔率在63%之間，煤鎖擋板小孔109的孔徑為0.8毫米。
[0081]彎段4223的高度為74毫米，連接下段4220和氣化爐內壁成9.8度的夾角0 421，相鄰兩根耐磨條422反向形成30度的夾角8 424。耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條422是鉻錳鑄鋼。耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條422是鉻錳鑄鋼。其餘同實施例1。
【權利要求】
1.一種碎煤加壓氣化爐，它包括連通雙煤鎖進料裝置(I)、爐體和排灰裝置(5)，在爐體之上有連通雙煤鎖進料裝置(I)，爐體上部有雙通道靜態布煤器(2)，爐體中部是氣化室中部引出粗煤氣裝置(3)，爐體下部有旋轉爐箅子(4)，在爐體底部有氣化劑入口(12)和灰渣排放口(13)，氣化劑入口(12)位於旋轉爐箅子(4)和灰渣排放口(13)之間，氣化劑入口(12)與旋轉爐箅子⑷中的氣體分布筒(412)連接，在旋轉爐箅子⑷對應的氣化爐內壁(420)上堆焊了具有耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條(422)，排灰裝置(5)與灰渣排放口(13)。
2.如權利要求1所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的連通雙煤鎖進料裝置(1)，它包括煤鎖(101)、煤鎖上閥(102)、、煤鎖下閥(103)，進煤口(114)、過渡倉(104)和出煤口(113)，煤鎖(101)有2個，每個煤鎖(101)頂部是進煤口(I 14)，進煤口(114)下方是煤鎖上閥(102)，煤鎖(101)底部與連接管(107)頂部相通，在連接管(107)頂部裝有煤鎖下閥(103)，連接管(107)底部與過渡倉(104)連接，過渡倉(104)的底部為出煤口(113)，2個煤鎖(101)之間通過至少I個煤鎖氣通道(105)相連。
3.如權利要求2所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的煤鎖氣通道(105)是由兩端煤鎖氣通道擴大段(110)和中間煤鎖氣通道直段(111)組成，在煤鎖氣通道直段(111)內裝有連接煤鎖通道閥門(106)，位於煤鎖氣通道擴大段110與煤鎖(I)壁連接口上設置帶有小孔(109)的擋板(108)，煤鎖氣通道擴大段(110)壁與煤鎖(101)壁的夾角α (112)為 30 — 60。。
4.如權利要求3所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的擋板(108)開孔率在45 一 65%之間，小孔(109)的孔徑為0.2 一 1.0暈米。
5.如權利要求2所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的煤鎖氣通道(105)位於整個煤鎖高度的0.45 - 0.55倍之間的位置。
6.如權利要求1所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的雙通道靜態布煤器(2)由雙通道靜態布煤器煤樣入口(212)，內筒，煤樣進入氣化室的第I通道(I)，煤樣進入氣化室的第2通道(II )以及粗煤氣通道(III)組成。
7.如權利要求1所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的雙通道靜態布煤器(2)採用對稱的雙煤氣通道(III)。
8.如權利要求1所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的旋轉爐箅子(4)包括支撐體(414)上面固定的氣體分布筒(412)，氣體分布筒(412)位於支撐體(414)的中心線，氣體分布筒(412)具有中央氣化劑中心管(413),氣體分布筒頂端有鐘罩(416),氣體分布筒(412)與鐘罩(416)之間是氣化劑在爐箅子內的通道，支撐體(414)上面固定有中空旋轉底部支撐體(418)，中空旋轉支撐體(418)上部固定有中心託架(415)和可旋轉爐箅板，可旋轉爐箅板是4層布氣的5層結構或是5層布氣的6層結構。
9.如權利要求1所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條(422)包括彎段(422a)，連接上段(422b)和連接下段(422c)，其中彎段(422a)與氣化爐內壁的形狀相同，彎段(422a)的高度為15-75毫米，連接上段(422b)和氣化爐內壁連接，連接下段(422c)和氣化爐內壁成2-10度的夾角Θ (421)，相鄰兩根耐磨條(422)反向形成8-30度的夾角ε (424)。
10.如權利要求1所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的耐磨條(422)是鉻錳鑄鋼或是硬質合金。
11.如權利要求1所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的排灰裝置(5)它包括上閥(502)，鎖體(505)和下閥(507)，由上閥座法蘭(501)和鎖體(505)把上閥(502)固定在鎖體(505)的頂端，下閥(507)通過下閥閥座(524)直接和鎖體(505)底端固定，上閥導向管(503)和下閥導向管(508)分別由對應的上閥導向管支撐架(510)和下閥導向管支撐架(506)固定在鎖體(505)上，上閥閥杆(513)穿過上閥導向管(503)與上閥內擺杆(504)活動連接，下閥閥杆(527)穿過下閥導向管(508)與下閥內擺杆(509)活動連接。
12.如權利要求11所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的上閥(502)包括上閥閥芯硬質合金環(520)、上閥閥芯(517)、上閥吹掃氣管(516)、水夾套I (521)、上閥壓環(512)、上閥閥杆(513)、水夾套II (522)、上閥閥座硬質合金環(520)和上閥閥座(511)，水夾套II (522)嵌在上閥閥座(511)內，上閥壓環(512)固定在上閥閥座(511)上方，上閥壓環(512)上斜密封面上堆焊上閥閥座硬質合金環(520)，水夾套I (521)固定在上閥閥座(511)上方上閥壓環(512)的外側，且其上斜面與壓環上斜向密封面在同一平面，上閥吹掃氣管(516)穿過上閥閥座(511)和水夾套I (521)，上閥吹掃氣管(516)的吹掃氣出口(519)朝向上閥閥芯(517)，上閥閥芯(517)的外緣固定有上閥閥芯硬質合金環(518)，上閥閥芯(517)下端固定有上閥閥杆(513)，在上閥閥座(511) —側有夾套水出口(514)，另一側有夾套水進口(523)。
13.如權利要求11所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的下閥(507)包括下閥閥座(524)、下閥壓環(532)、下閥閥芯(525)、下閥閥杆(527)、下閥吹掃氣管(526)、下閥閥芯硬質合金環(528)和下閥閥座硬質合金環(530)，下閥壓環(532)固定在下閥閥座(524)上方，下閥壓環(532)的上斜密封面上堆焊有下閥閥座硬質合金環(530)，其底面與堆焊了硬質合金環(530)的下閥壓環(532)的斜向密封面在同一平面上，下閥吹掃氣管(526)穿過下閥閥座(524)，其吹掃氣出口(529)朝向下閥閥芯(525)，用於吹掃下閥閥座硬質合金環(530)面和下閥閥芯硬質合金環(528)面上的矸石、煤、灰渣等。下閥閥芯(525)的外緣固定有下閥閥芯硬質合金環(528)，下閥閥芯(525)頂端固定有下閥閥杆(527)。
14.如權利要求12所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的上閥壓環(512)是外圓柱內漏鬥形結構。
15.如權利要求13所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述的下閥壓環(532)是外圓柱內漏鬥形結構。
16.如權利要求12或13所述的一種碎煤加壓氣化爐，其特徵在於所述硬質合金為碳化鎢。
【文檔編號】C10J3/84GK104403693SQ201410763734
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月11日 優先權日:2014年12月11日
【發明者】張慶庚, 左永飛, 張愛民, 楊偉, 崔曉曦, 周恩利, 趙宇宏 申請人:賽鼎工程有限公司