具有熱交換裝置的煤氣發生爐的製作方法

2023-04-26 03:44:06

專利名稱:具有熱交換裝置的煤氣發生爐的製作方法
本實用新型為具有熱交換裝置的煤氣發生爐，屬常壓固定層煤的氣化裝置。從其結構形式看通常稱為二段煤氣發生爐；以其性質來說可稱為回收低溫焦油的煤氣發生爐；有的用來生產發生爐煤氣，也有用來生產水煤氣。
現代工業性實際生產的型式，在國際上有Tully型、G.I型、P.G.C型、Woodall Duckham型、Wellman Incandescent型和F.W.Stoic型等；國內目前有本人和航空工業部第四規劃設計院的φ3M帶乾餾裝置的煤氣發生爐和機械工業部設計研究總院本人設計的φ2.4M二段煤氣發生爐。
所有上述各種型號的煤氣發生爐，它的乾餾裝置或二段爐的上段，都是採用耐火粘土磚或耐熱混凝土製成的。有的沒有空心隔牆，有的有空心隔牆，爐膛邊緣產生的煤氣是由園筒體的空心牆通道經發生爐的下煤氣出口排出。裝置下端設有捅扦孔；因此筒體內徑要比下部爐膛內徑小12－30％。因筒體內徑小，再加上用耐火粘土磚製成的空心隔牆較厚，佔去筒體內很多截面積，降低了截面利用率。因此這種裝置都做得很高，結構複雜、檢修困難。
本實用新型稱為具有熱交換裝置的煤氣發生爐，而不像一般的稱為二段煤氣發生爐或帶乾餾裝置的煤氣發生爐，是因為這種煤氣發生爐不僅能起乾餾的作用，而且能起到予熱入爐煤、改善煤的熱穩定性等作用，而這些作用都是通過煤和煤氣的熱交換產生的；這樣稱呼更能說明它的性能。該發生爐1、能使用煙煤代替無煙煤或焦炭來生產合成煤氣，擴大煤種；2、能在使用劣質無煙煤生產合成煤氣時，提高吹風氣的溫度，使其能利用二次空氣自己引燃吹風氣，回收吹風氣的潛熱，節約熱能；3、能用煙煤來生產含有乾餾煤氣的熱值較高的水煤氣來作為中小城市民用煤氣的氣源；4、能回收低溫焦油、合理利用煤炭；5、在用作煙煤熱燃料氣生產時能改善清理管道的勞動條件；6、在用作煙煤冷淨燃料氣生產時，能改善汙水和焦油的處理條件，有利於改善環境衛生。
本實用新型的目的是改進現有一般二段煤氣發生爐上部，採用耐熱金屬與耐火粘土材料混合組成來代替全部耐火粘土材料，從而提高這部份的截面利用率，降低裝置的高度，結構簡單，檢修容易。有利於老廠的改造。
本實用新型熱交換裝置的結構見附圖1。由用普通鋼板製作的，有煤氣上出口的頂蓋(1)和外殼(2)(這外殼的一部份是利用原有煤氣發生爐水套以上，有煤氣出口的爐殼(13)，兩者用法蘭連接起來)、保溫層(3)、上部爐襯(4)、中部錐形爐襯(5)、與裝置軸線偏心「e1」的煤氣匯流圈(6)、與裝置軸線偏心「e2」的下部爐襯7(4、5、6、7均為耐火粘土磚或耐熱混凝土或耐火可塑料製成)、耐熱金屬(耐熱不鏽鋼板或耐熱鑄鐵)製成的具有空心隔牆的襯筒(8)有空心隔牆3－5片，把筒體分隔成3－5個腔、人孔(10)、捅扦孔(9)和下煤氣出口(11)等部件組成。並與普通水煤氣發生爐或普通一段煤氣發生爐(12)上部的爐殼(13)結合成具有熱交換裝置的煤氣發生爐、見圖3。
本實用新型，因為裝置下端外部沒有設置捅扦孔，爐膛邊緣產生的煤氣是通過空心隔牆襯筒(8)的壁與下部爐襯(7)間的空隙和匯流圈(6)間的間隙流向下煤氣出口的；因此空心隔牆的襯筒可以做得很大(可以達到爐腔內徑的95－97％)，同時隔牆用鋼板製成是很薄的，佔去截面積不多，容積利用率很高，由於這些原因，整個裝置可以做得很矮，(一般可以與用普通發生爐的廠房相適應，這樣就大有利於老廠的技術改造)扦棒可以通過頂蓋上的捅扦孔(9)一直插到爐膛內。爐膛中部截面產生的煤氣則由空心隔牆下口進入並通過通孔(2.5)進入匯流圈(6)與襯筒(8)間的空間也由下煤氣出口排出。
襯筒(8)與下部爐襯(7)安裝成偏心距e2(10－40毫米)的目的是使它們之間構成不同間距的環形截面，從而使爐膛截面的氣流流向均勻，不致因下煤氣出口設置在爐膛一邊造成氣流偏流而破壞氣化層的氣化條件。襯筒(8)與匯流圈(6)安裝成偏心距e1(20－80毫米)的目的是為了滿足隨著煤氣量逐漸向設在爐膛一邊的煤氣出口增加的需要。中部錐形爐襯(5)之所以作成錐形(錐度110－125)是為了適應煤被加熱後引起體積膨脹的需要。高度為600－1000毫米。上部襯圈高度為900－1400毫米。把人孔設置在頂蓋上是為了使爐襯結構簡單、製造和檢修方便。
耐熱金屬空心隔牆襯筒(8)，可用耐熱不鏽鋼板鉚合或焊接而成；也可用耐熱鑄鐵澆鑄而成，如圖2所示。由筒體(2.1)，撐釘(2.2)空心隔牆片(2.3)，支承片(2.4)和通孔(2.5)組成。筒徑比爐膛直徑小3－5％；高800－1600毫米；下口與爐篦最高點的距離1000－1500毫米；撐釘(2.2)是為了加強空心隔牆片(2.3)側向受壓強度，通孔(2.5)是用來使由空心隔牆片下口進入的煤氣由此流向匯流圈(6)，最後由煤氣出口排出(11)。空心隔牆片的上邊沿可以作成斜形或平形(圖中所示為斜形)。
本實用新型的經濟效益1、回收吹風氣的潛熱，節煤約5％。2、節約用煙煤代替無煙煤的價格差額，此差額根據當地條件而不同。3、從管理方面看，工廠只需一個煤種、管理簡單、節約煤場場地。
權利要求
1.具有熱交換裝置的煤氣發生爐的特徵是將熱交換裝置與普通一段固定層煤氣發生爐或水煤氣爐結合成一體，其特徵在於採用了耐熱金屬與耐火粘土材料混合結構，內徑大，高度低和下部沒有桶扦孔的熱交換裝置，筒體上無人孔和桶扦孔，人孔和桶扦孔設在頂蓋上。
2.根據權力要求1中所述的熱交換裝置，其特徵在於耐熱金屬隔牆襯筒(8)和耐火粘土材料混合組成，內徑只比爐膛內徑小3－5％
3.根據權力要求2中所述，其特徵在於耐熱金屬可以是耐熱不鏽鋼板鉚焊或耐熱鑄鐵澆鑄而成。高度800－1600毫米。
4.根據權力要求2中所述，其特徵在於空心隔牆可以有3－5片，隔牆(2.3)的上邊可以做成平的或斜的。
5.根據權力要求3的特徵是用耐熱不鏽鋼板做隔牆(2.3)時兩塊不鏽鋼板間設有鉚接的撐釘(2.2)來加強受側面壓力的能力。
6.根據權力要求2所述，其特徵在於耐熱金屬襯筒是借支承片(2.4)固定在耐火粘土支承磚上。
7.根據權力要求2所述的特徵是由耐熱金屬隔牆襯筒(8)與偏心(e＝10－40)安裝的下部爐襯(7)構成不等截面的通道。
8.根據權力要求2所述的特徵是由耐熱金屬隔牆襯筒(8)與偏心(e＝20－80)安裝的匯流圈(6)構成不等截面的通道來滿足煤氣向出口集中。
9.根據權力要求2中所述的特徵是外殼(2)可以部分或全部是原有一段發生爐水套以上有煤氣出口的爐殼(13)。
10.根據權力要求2中所述的特徵在於爐襯(4)、(5)、(6)、(7)的材料可以是耐火粘土磚砌築而成；耐熱混凝土預制或搗制而成或用耐火可塑料搗制而成。其高度分別(4)為900－1400毫米，(5)為600－1000毫米。
專利摘要
本實用新型提出了在煤氣發生爐上方結合用耐熱金屬和耐火粘土材料混合構成的熱交換裝置。結合後的發生爐能改善煤的氣化熱穩定性；生產合成氣時能提高吹風氣的溫度以利潛熱的回收，可用煙煤代替無煙煤在生產燃料氣時，用煙煤能生產高熱值的水煤氣作為城市民用煤氣的氣源氣，提高煤氣質量、擴大煤種、降低成本節約用煤，擴大煤氣應用範圍；爐子高度增加不多，有利於原有煤氣車間的技術更新。經濟效益比較顯著。
文檔編號C10J1/213GK86201139SQ86201139
公開日1987年1月14日 申請日期1986年3月5日
發明者陳紹維 申請人:陳紹維導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan