一種煤轉氣鍋爐設備的製作方法

2023-05-15 14:13:36 1

專利名稱：一種煤轉氣鍋爐設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業鍋爐，具體是
安全、環保、節能的煤轉氣鍋爐設備。
種用煤作為燃料產生的燃氣用於工業鍋爐的
背景技術：
工業鍋爐按照燃料種類分為三種燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐。其中，燃煤鍋
爐運行成本低但環境汙染嚴重且熱利用率低，大量的煙塵和含硫有害氣體排放造成環境汙
染；燃油鍋爐相對乾淨但運行成本很高，其成本相當於燃煤鍋爐的3倍左右；燃氣鍋爐比較
乾淨，運行成本高於燃煤低於燃油，但是前提是必須安裝燃氣管道且燃氣供應穩定。 中國是一個煤炭資源豐富的國家。煤的儲量排世界第三，煤的產量是世界第一。作
為發展中國家，在可預見的時期內，中國發展煤為主的能源格局不會改變。因此，如何將豐
富低成本的煤實現環保安全地利用，成為我國經濟建設的重大課題。 為了達到燃煤鍋爐低成本的目的，又能夠達到燃油和燃氣環保的要求，人們利用 煤在特定條件下燃燒產生混合燃氣的原理，進行了許多努力的創新。但是，目前市場上相關 的設備都只是注重局部問題的解決，設備實際上的運行存在諸多問題，比如有的設備安全 問題考慮不足，時有發生燃氣爆炸的事件；有的設備簡陋，熱能利用率不高；有的設備系統 控制不穩定，要麼燃氣過量，造成能源浪費或者安全隱患，要麼需要加熱時燃氣不能快速供 應，造成設備能力不足。本實用新型的目的是全面系統地解決上述設備的缺陷，使用煤作為 燃料的燃氣工業鍋爐安全、環保、節能。

實用新型內容本實用新型需解決的問題是提供一種安全、環保、節能的煤轉氣鍋爐設備。 為了實現上述目的，本實用新型設計出一種煤轉氣鍋爐設備，包括鍋爐煙囟、排風 機、鍋爐鼓風機、鍋爐、出氣管和煤轉氣裝置，排風機、鍋爐、出氣管和煤轉氣裝置順序相連， 鍋爐鼓風機設置於鍋爐的外側，煙図與排風機連接，所述的排風機、鍋爐、出氣管與煤轉氣 裝置呈"7"字型垂直連接。煤轉氣裝置出氣口與鍋爐進氣口的距離在3000mm範圍內；進煤 口離地高度在2200mm範圍內。煤轉氣裝置出氣管口設置在與鍋爐進氣管口的距離儘量縮 短的優點在於高溫燃氣在管道傳輸過程中的能量損耗將降至最低；煤轉氣裝置的加煤口 離地高度儘量降低的優點在於煤炭提升機的電能消耗將降至最低。 作為對上述方案的進一步改進在連接鍋爐和煤轉氣裝置的進氣管上設置有安全 控制器，安全控制器內部設有兩個區，每個區分別與進氣管連接，其中一個區連接有安全排 放口。在該安全控制器內部，設有壓力感應器，確保燃氣壓力控制在安全範圍內，從而實現 燃氣進入鍋爐和安全排放的轉換；該設置的優點在於多餘的燃氣可以通過該安全控制器 22安全排放 作為對上述方案更進一步的改進在進氣管上還設置有渦旋發生器，該渦旋發生 器連接於安全控制器與鍋爐之間。通過渦旋發生器25，使燃氣和空氣充分旋動，從而使燃氣進入鍋爐後充分燃燒，完全釋放燃氣內部熱量。 本實用新型所述的煤轉氣裝置包括儲煤室、進煤口、煤轉氣裝置本體、爐排、本體 支架、底部排灰裝置、通氣塔、底部水封、進氣管、點火門、轉動體、擋灰板、驅動電機和煤轉 氣裝置鼓風機，儲煤室置於煤轉氣裝置的頂端，在煤轉氣裝置的底部設有爐排、排灰裝置、 通氣塔、旋轉體、擋灰板和驅動電機，在通氣塔的中間，設有進風管，點火門設置於在煤轉氣 裝置的側壁，在排灰裝置與進風管之間，設有底部水封，當煤炭通過點火門引燃之後，鼓風 機將帶有水汽的空氣通過進風管吹入通氣塔內。 在儲煤室和進煤口之間設有一單向的擋板，在儲煤室的底部又設有錐型分散器。 當煤炭通過進煤口進入儲煤室後，擋板會自動封住進煤口 ，防止煤粉飛揚到大氣中，避免環 境汙染和煤炭的浪費。錐型分散器的目的在於將煤分散到煤轉氣裝置的四周，使煤的燃燒 更加均勻徹底。 本實用新型在煤轉氣裝置的圓周外壁設有熱水套，該水套使餘熱得以回收利用於 煤的加熱過程。 本實用新型在煤轉氣裝置的底部排灰裝置為採用水密封橫截面呈W形的旋轉灰 盤，旋轉灰盤也是一個水密封裝置。 本實用新型煤轉氣鍋爐設備將排風機、鍋爐、出氣管與煤轉氣裝置呈"7"字型垂直 連接，使高溫燃氣在管道傳輸過程中的能量損耗將降至最低。本實用新型煤轉氣鍋爐設備 解決了煤轉氣鍋爐設備的系列技術問題，其中煤炭的利用率達到92%以上；排放全面達到 國家相關標準；杜絕了常見的安全事故發生，具有極大推廣價值。

圖1是本實用新型煤轉氣鍋爐設備結構示意圖。 圖中l儲煤室；2擋板；3進煤口 ；4煤轉氣裝置本體；5水套；6煤炭；7爐排；8本 體支架；9旋轉灰盤；10通氣塔；ll底部水封12進風管；13點火門；14轉動體；15擋灰板； 16驅動電機；17本體支撐架；18煤轉氣裝置鼓風機；19排汽管；20出氣管；21安全排放口 ； 22安全控制器；23安全控制器出氣管；24鍋爐鼓風機；25渦旋分發生器；26鍋爐；27排風 機；28鍋爐煙囪。
具體實施方式為了便於本領域技術人員的理解，下面將結合具體實施例及附圖對本實用新型的 結構原理作進一步的詳細描述 如圖1所示，一種煤轉氣鍋爐設備，包括鍋爐煙図28、排風機27、鍋爐鼓風機24、鍋 爐26、出氣管20和煤轉氣裝置，排風機27、鍋爐26、出氣管20和煤轉氣裝置順序相連，鍋爐 鼓風機24設置於鍋爐26的外側，煙図28與排風機27連接，所述的排風機27、鍋爐26、出 氣管20與煤轉氣裝置呈"7"字型垂直連接。 在連接鍋爐和煤轉氣裝置的進氣管20上設置有安全控制器23，安全控制器內部 設有兩個區，每個區分別與進氣管連接，其中一個區連接有安全排放口 23。在進氣管20上 還設置有渦旋發生器25，該渦旋發生器25連接於安全控制器23與鍋爐26之間。 所述的煤轉氣裝置包括儲煤室1、進煤口3、煤轉氣裝置本體4、爐排7、本體支架8、17、排灰裝置9、通氣塔10、底部水封11、進風管12、點火門13、轉動體14、擋灰板15、驅動電 機16和煤轉氣裝置鼓風機18，儲煤室1置於煤轉氣裝置的頂端，在煤轉氣裝置的底部設有 爐排7、排灰裝置9、通氣塔10、旋轉體14、擋灰板15和驅動電機16，在通氣塔10的中間，設 有進風管12，點火門13設置於在煤轉氣裝置的側壁，在排灰裝置9與進風管12之間，設有 底部水封11，當煤炭通過點火門13引燃之後，鼓風機18將帶有水汽的空氣通過進風管12 吹入通氣塔10內。 在儲煤室1和進煤口 3之間設有一單向的擋板2，當煤炭通過進煤口進入儲煤室 後，擋板會自動封住進煤口 ，防止煤粉飛揚到大氣中，避免環境汙染和煤炭的浪費。在於煤 轉氣裝置內部儲煤室1的底部設有錐型的分散器，所述的錐型分散器的目的在於將煤分散 到煤轉氣裝置的四周，使煤的燃燒更加均勻徹底。 在煤轉氣裝置的外壁設有熱水套5，該水套5的盛水厚度在30 120mm之間，最 佳厚度為50mm。水套的下部設有進水閥，上部設有出水閥，頂部設有排汽管，底部設有排汙 閥。出水閥和排氣管一起連接到煤轉氣裝置的進風管上，使水套5的餘熱得以回收利用於 煤的加熱過程。該水套5將餘熱充分利用，其所收集的熱能通過水用於進風管需要的水蒸氣。 所述的底部排灰裝置9為採用水密封橫截面呈W形的旋轉灰盤，旋轉灰盤也是一 個水密封裝置。在旋轉灰盤與煤轉氣裝置4之間，還設有一擋灰板15。旋轉灰盤在電機減 速機帶動下旋轉時，擋灰板15將灰渣刮除煤轉氣裝置外面。旋轉灰盤具有的優點在於1) 排灰沉於水中，不擴散到大氣中造成汙染；2)高溫的灰渣沉於水中，所生成的水蒸氣被利 用於煤炭的加熱過程 本實用新型煤轉氣鍋爐設備的工作原理煤炭6經過進煤口 3和擋板2進入儲煤 室1後，擋板2自動封閉進煤口，防止燃氣洩漏。在儲煤室的底部設有錐形分散器，進入儲 煤室的煤炭可以藉助錐形分散器均勻地分散到煤轉氣裝置本體的內腔中的爐排7上。當煤 炭通過點火門13引燃之後，鼓風機18將帶有水汽的空氣通過12吹入通氣塔10內，使煤在 高溫條件下遇水汽轉變成混合燃氣。混合燃氣在排風機27和鍋爐鼓風機的牽引下到達鍋 爐26燃燒。安裝在煤轉氣裝置與鍋爐之間的安全控制器22，保證燃氣的安全燃燒，使煤轉 氣裝置內部壓力超過設定極限時安全排放；另外的渦旋發生器25則保證燃氣在鍋爐內充 分燃燒，使熱能完全釋放和避免燃氣未燃燒完全而汙染環境。 煤轉氣裝置底部呈W形的旋轉灰盤，是一個水密封裝置，常態下盛裝了一定量的 自來水。煤炭燃燒後形成的灰渣沉於水中，使灰渣冷卻而且不分散到大氣中，同時所生成的 水蒸氣被利用於煤炭的加熱過程。在旋轉灰盤9與煤轉氣裝置4之間的擋灰板15，固定在 本體4上，旋轉灰盤9在驅動電機16帶動下旋轉時，擋灰板15將灰渣刮除煤轉氣裝置外面。 安裝在旋轉灰盤9與進風管12之間的底部水封11，將煤轉氣裝置底部產生的燃氣 完全與大氣隔離，保證裝置的安全。 通過本實用新型裝置，煤炭燃燒實現了固體燃燒到氣體燃燒的轉變，提高了煤炭 利用效率；另一方面，煤炭不在鍋爐內燃燒，煤灰經過流程的過濾，排放物得到了有效控制， 達到了環保的目的；同時，本裝置通過安全控制器，解決了燃氣燃燒的安全問題。總之，本裝 置系統解決了煤炭氣化燃燒的系列，對燃氣鍋爐、燃油鍋爐的改造和製造帶來了新的突破， 必將為能源的合理利用和環境的保護作出重要貢獻。
權利要求一種煤轉氣鍋爐設備，包括鍋爐煙囟(28)、排風機(27)、鍋爐鼓風機(24)、鍋爐(26)、出氣管(20)和煤轉氣裝置，排風機(27)、鍋爐(26)、出氣管(20)和煤轉氣裝置順序相連，鍋爐鼓風機(24)設置於鍋爐(26)的外側，煙囟(28)與排風機(27)連接，其特徵在於所述的排風機(27)、鍋爐(26)、出氣管(20)與煤轉氣裝置呈「7」字型垂直連接。
2. 根據權利要求1所述的煤轉氣鍋爐設備，其特徵在於在連接鍋爐和煤轉氣裝置的進氣管(20)上設置有安全控制器(23)，安全控制器內部設有兩個區，每個區分別與進氣管連接，其中一個區連接有安全排放口 (23)。
3. 根據權利要求2所述的煤轉氣鍋爐設備，其特徵在於在進氣管(20)上還設置有渦旋發生器(25)，該渦旋發生器(25)連接於安全控制器(23)與鍋爐(26)之間。
4. 根據權利要求1或2或3所述的煤轉氣鍋爐設備，其特徵在於所述的煤轉氣裝置包括儲煤室(1)、進煤口 (3)、煤轉氣裝置本體(4)、爐排(7)、本體支架(8)、 (17)、排灰裝置(9)、通氣塔(10)、底部水封(11)、進風管(12)、點火門(13)、轉動體(14)、擋灰板(15)、驅動電機(16)和煤轉氣裝置鼓風機(18)，儲煤室(1)置於煤轉氣裝置的頂端，在煤轉氣裝置的底部設有爐排(7)、排灰裝置(9)、通氣塔(10)、旋轉體(14)、擋灰板(15)和驅動電機(16)，在通氣塔(10)的中間，設有進風管(12)，點火門(13)設置於在煤轉氣裝置的側壁，在排灰裝置(9)與進風管(12)之間，設有底部水封(ll)，當煤炭通過點火門(13)引燃之後，鼓風機(18)將帶有水汽的空氣通過進風管(12)吹入通氣塔(10)內。
5. 根據權利要求4所述的煤轉氣鍋爐設備，其特徵在於在儲煤室(1)和進煤口 (3)之間設有一單向的擋板(2)。
6. 根據權利要求5所述的煤轉氣鍋爐設備，其特徵在於在於煤轉氣裝置內部儲煤室(1)的底部設有錐型的分散器。
7. 根據權利要求4所述的煤轉氣鍋爐設備，其特徵在於在煤轉氣裝置的外壁設有熱水套(5)。
8. 根據權利要求4所述的煤轉氣鍋爐設備，其特徵在於所述的底部排灰裝置(9)為採用水密封橫截面呈W形的旋轉灰盤。
9. 根據權利要求1所述的煤轉氣鍋爐設備，其特徵在於所述的煤轉氣裝置出氣口與鍋爐進氣口的距離在3000mm範圍內；進煤口離地高度在2200mm範圍內。
專利摘要本實用新型公開了一種煤轉氣鍋爐設備，屬燃氣鍋爐製造、改造技術領域，包括鍋爐煙囟、排風機、鍋爐鼓風機、鍋爐、出氣管和煤轉氣裝置，排風機、鍋爐、出氣管和煤轉氣裝置順序相連，鍋爐鼓風機設置於鍋爐的外側，煙囟與排風機連接，所述的排風機、鍋爐、出氣管與煤轉氣裝置呈「7」字型垂直連接，在連接鍋爐和煤轉氣裝置的進氣管上設置有安全控制器和渦旋發生器。本實用新型煤轉氣鍋爐設備具有安全、節能、環保優點，解決了煤轉氣鍋爐設備的系列技術問題，其中煤炭的利用率達到92％以上；排放全面達到國家相關標準；杜絕了常見的安全事故發生，具有極大推廣價值。
文檔編號C10J3/20GK201506779SQ20092006173
公開日2010年6月16日 申請日期2009年8月4日 優先權日2009年8月4日
發明者鍾銳 申請人:東莞市安能潔節能設備有限公司