一種全風冷煤氣發生器的製作方法

2023-05-04 11:47:36

專利名稱：一種全風冷煤氣發生器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煤氣發生器，尤其涉及到一種全風冷煤氣發生器。
背景技術：
現在工業生產中使用的煤氣發生爐按照結構形式可分為單段式煤氣發生爐和雙段式煤氣發生爐，按照煤氣出口溫度又可分為熱煤氣發生爐和冷煤氣發生爐。現有的冷煤氣發生爐的煤氣冷卻過程，在單段式煤氣發生爐是由雙豎管及後面的洗滌塔通過水洗降溫來完成，而雙段式煤氣發生爐則是由風冷器及後面的間冷器來完成降溫過程，這兩種方式存在的問題是一方面生產中產生大量酚水造成環境汙染，另一方面出口煤氣所帶出的大量熱能被浪費，且循環水池的設置一方面增加了投資，另一方面使佔地面積加大，而與煤氣接觸的循環水也會帶出部分溶解的煤氣散失於空氣中造成浪費及汙染，甚至於形成中毒及爆炸等安全隱患。公開號為101613626，
公開日為2009年12月30日的中國專利，公開了一種無酚水
排放的生產冷煤氣的工藝，該專利採用煤氣降溫與酚水蒸髮結合的方式，解決酚水再利用，及煤氣的降溫，但該專利採用間冷器的方式降溫，與該專利相比，本實用新型無間冷器，另外可以獲得溫度更低的煤氣，並且全風冷方式，可以獲得溫度較高的熱蒸汽，提高單位煤氣的氫含量，提高煤氣熱值。公開號為101381630，
公開日為2009年3月11日的中國專利，公開了一種酚水自處理的冷煤氣生產工藝，該實用新型採用在旋風除塵器和間冷器之間設置酚水蒸發器的方式，處理酚水，該設計存在的缺陷為，由於酚水的產生存在於煤氣產生、到使用的全部過程，因此該酚水蒸發器無法處理全部酚水，還容易造成環境汙染，另一方面該實用新型也無法提聞煤氣質量。
實用新型內容本實用新型解決的技術問題是提供一種能客服傳統的煤氣發生爐熱量被大量浪費，酚水無法處理等問題的全風冷煤氣發生裝置。為解決上述問題，本實用新型採用如下技術方案一種全風冷煤氣發生器，包括雙段式煤氣發生爐、旋風除塵器、電捕焦油器、電捕輕油器、集汽包、煤氣爐鼓風機、酚水蒸發器，其特徵在於，還包括下段煤氣換熱器、煤氣加壓風機、終冷熱交換器、軸流風機，雙段式煤氣發生爐的下段煤氣出口與旋風除塵器、下段煤氣換熱器的煤氣進口連接，下段煤氣換熱器的煤氣出口與電捕輕油器的煤氣進口連接，電捕輕油器的煤氣出口與煤氣加壓風機、終冷熱交換器的煤氣進口連接，終冷熱交換器的冷風進口與軸流風機連接；雙段式煤氣發生爐下部設有煤氣發生爐爐底水封；煤氣發生爐爐底水封的進風氣管與酚水蒸發器酚水蒸汽出口連接，集汽包與酚水蒸發器的蒸汽進口連接，雙段式煤氣發生爐的水夾套與集汽包連接。所述雙段式煤氣發生爐還設置探火孔，探火孔為斜置，位於雙段式煤氣發生爐的中部。所述雙段式煤氣發生爐上的水夾套位於雙段式煤氣發生爐下部。[0012]所述雙段式煤氣發生爐的中部還設置有下段煤氣分區板，下段煤氣分區板上部設置有煤氣流量調節閥。所述雙段式煤氣發生爐的下部還設有爐體滾動支撐，爐體滾動支撐包括滾珠、滾珠上滾道、滾珠下滾道，滾珠置於滾珠上滾道與滾珠下滾道之間，滾珠下滾道與基礎固定連接。所述的電捕焦油器殼體內設置有上管板I和下管板I，電極管I與上管板I、下管板I焊接方式連接，電捕焦油器殼體內還設置有折流板I。所述電捕輕油器的殼體內設置有上管板II和下管板II，電極管II與上管板II、下管板II焊接方式連接，電捕輕油器的殼體內還設置有折流板II。所述酚水蒸發器內設置有螺旋狀加熱盤管。所述煤氣發生爐爐底水封設置有保溫外管、進風氣管，保溫外管與進風氣管之間設置有保溫填料。本實用新型的優點為傳統的煤氣爐是通過測量進入煤氣爐底部的空氣與蒸汽的混合氣的溫度來控制工作點，相對於空氣溫度，此值為一增加量，且範圍變化較小，本設計煤氣爐系統在蒸汽加入後，相對於空氣溫度，混合氣溫度為一減少量，氣溫範圍變化較大，可通過測量此溫度差或通過控制蒸汽流量來控制煤氣爐的工作點，由於進入煤氣爐的混合氣體溫度遠高於傳統煤氣爐，為維持爐內氧化層溫度的正常，需要的蒸汽量也將遠高於傳統煤氣爐，故本設計煤氣爐所產煤氣中氫氣含量將隨著輸入蒸汽量的增加而加大，從而使煤氣的熱值大大提高。傳統煤氣爐鼓風量與產出煤氣體積比約為I : I. 4左右,而本設計煤氣爐鼓風量與產出煤氣體積比達到I : 2左右，由於鼓風量的減少，經過逐級換熱後，煤氣到達煤氣加壓風機後溫度會稍高於傳統煤氣爐產出的煤氣溫度，故增加一級加壓後煤氣的換熱，經過淨化加壓後的煤氣體積減小，從而換熱效果遠大於加壓前，故經過終冷熱交換器的進一步冷卻，可獲得比傳統更低的煤氣溫度，煤氣溫度會隨著環境空氣溫度變化，更利於在環境溫度降低時減少煤氣中含水量，傳統煤氣爐採用水循環降低煤氣溫度，水經空氣散熱後再與煤氣換熱，大量循環水的存在，使煤氣溫度不能隨環境空氣溫度而及時變化，將導致煤氣在管道輸送時析出較多冷凝水，進而影響客戶端煤氣的使用。本實用新型可實現煤氣熱量回收利用，以提高煤氣的含氫量，提高煤氣的燃燒值，從而降低煤炭消耗，本實用新型還實現了酚水的自身利用，最大程度上減少了汙染等優點。

[0021]圖I為本實用新型的連接示意圖；[0022]圖2為本實用新型的雙段式煤氣發生爐結構示意圖；圖3為本實用新型的電捕焦油器結構示意圖；[0024]圖4為本實用新型的電捕輕油器結構示意圖；[0025]圖5為本實用新型的下段煤氣換熱器結構示意圖；[0026]圖6為本實用新型的終冷熱交換器結構示意圖；[0027]圖7為本實用新型的酚水蒸發器結構示意圖；[0028]圖8為本實用新型的爐底水封結構示意圖；[0029]圖9為本實用新型的爐體滾動支撐結構示意圖。圖中，I雙段式煤氣發生爐，2電捕焦油器，3電捕輕油器，4下段煤氣換熱器，5終冷熱交換器，6酚水蒸發器，7爐體滾動支撐，8煤氣發生爐爐底水封，9旋風除塵器，10煤氣加壓風機，11煤氣爐鼓風機，12軸流風機，13集汽包，1-1煤炭進口，1-2上段煤氣出口，1-3下段煤氣出口，1-4下段煤氣分區板，1-5水夾套，1-6探火孔，1-7灰盆，1-8灰盆轉動齒盤，1-9爐底進風箱，1-10中心管，1-11煤氣流量調節閥，2-1煤氣出口 1，2-2煤氣進口 1，2_3上管板I，2-4下管板I，2-5電極管I，2-6冷卻風出口 1，2_7冷卻風進口 1，2_8煤焦油出口I，2-9折流板I，3-1煤氣出口 II，3-2煤氣進口 11，3_3上管板II，3_4下管板II，3_5電極管11，3-6冷卻風出口 11，3-7冷卻風進口 11，3-8煤焦油出口 II，3_9折流板II，4_1煤氣進口，4-2煤氣出口，4-3鼓風進口，4-4鼓風出口，4-5換熱管，4-6折流板，4-7水封管，5-1煤氣進口，5-2煤氣出口，5-3冷風進口，5-4冷風出口，5-5熱換管，5-6折流板，6-1酚水進口，6-2酚水蒸汽出口，6-3蒸汽進口，6-4冷凝水出口，6-5加熱盤管，6_6水位計，7-1滾珠，7-2滾珠上滾道，7-3滾珠下滾道，8-1保溫外管，8-2進風氣管，8_3保溫填料，8-4錐形管。
具體實施方式
如圖1、2、3、4、5、6、7、8、9所示，本實用新型為一種全風冷煤氣發生器，包括雙段式煤氣發生爐I、旋風除塵器9、電捕焦油器2、電捕輕油器3、集汽包13，還包括下段煤氣換熱器4、煤氣加壓風機10、終冷熱交換器5、軸流風機12、煤氣爐鼓風機11、酚水蒸發器6，雙段式煤氣發生爐I的下段煤氣出口 1-3與旋風除塵器9、下段煤氣換熱器4的煤氣進口 4-1連接，下段煤氣換熱器4的煤氣出口 4-2與電捕輕油器3的煤氣進口 II3-1連接，電捕輕油器3的煤氣出口 II3-2與煤氣加壓風機10、終冷熱交換器5的煤氣進口 5-1連接，終冷熱交換器5的冷風進口 5-2與軸流風機12連接；雙段式煤氣發生爐I下部設有煤氣發生爐爐底水封8 ;煤氣發生爐爐底水封8的進風氣管8-2與酚水蒸發器6酚水蒸汽出口 6-2連接，集汽包13與酚水蒸發器6的蒸汽進口 6-1連接，雙段式煤氣發生爐I的水夾套1-5與集汽包13連接。如圖2、9所示，雙段式煤氣發生爐I上還設置水夾套1-5、探火孔1_6，水夾套1_5設置於雙段式煤氣發生爐I下部，探火孔1-6為斜置，位於雙段式煤氣發生爐I的中部，所述雙段式煤氣發生爐I的中部還設置有下段煤氣分區板1-4，下段煤氣分區板1-4上部設置有煤氣流量調節閥1-11用於調節煤氣流量。雙段式煤氣發生爐I的下部設有灰盆1-7，灰盆1-7下部設有灰盆轉動齒盤1-8，灰盆轉動齒盤1-8下部設置爐體滾動支撐7，爐體滾動支撐包括滾珠7-1，滾珠上滾道7-2，滾珠下滾道7-3，滾珠上滾道7-2固定在灰盆1_7上，滾珠7-1置於滾珠上滾道7-2與滾珠下滾道7-3之間，滾珠下滾道7-3與基礎固定連接。如圖3所示的下段煤氣換熱器4包括煤氣進口 4-1、煤氣出口 4-2、鼓風進口 4_3、鼓風出口 4-4、換熱管4-5、折流板4-6、4_7水封管,煤氣出口 4_2位於下段煤氣換熱器4的下部，煤氣進口 4-1位於下段煤氣換熱器4的上部，下段煤氣換熱器內部設置有折流板4-6和換熱管4-5，下段煤氣換熱器4的下部還設有水封管4-7，用於水封。如圖4所示電捕焦油器2的殼體內設置有煤氣出口 12-1、煤氣進口 12_2、冷卻風出口 12-6、冷卻風進口 12-7、煤焦油出口 12-8、上管板12-3、下管板12-4、電極管12-5與上管板12-3、下管板12-4焊接方式連接，殼體內還設置有折流板12-9。[0035]如圖5所示電捕輕油器3殼體內設置有煤氣出口 113-1、煤氣進口 113_2、冷卻風出口 113-6、冷卻風進口 113-7、煤焦油出口 113-8、上管板113-3、下管板113-4、電極管II3-5與上管板113-3、下管板II3-4焊接方式連接，殼體內還設置有折流板3_9。如圖6所示終冷熱交換器5在結構上包括煤氣進口 5-1、煤氣出口 5-2、冷風進口5-3、冷風出口 5-4、換熱管5-5、折流板5-6、酚水出口 5_7。如圖7所示酚水蒸發器6在結構上包括酚水進口 6-1、酚水蒸汽出口 6-2、蒸汽進口 6-3、冷凝水出口 6-4、螺旋狀加熱盤管6-5，水位計6-6用於查看酚水蒸發器6內冷凝水。如圖8所示煤氣發生爐爐底水封8結構上設有保溫外管8-1，進風氣管8-2，保溫填料8-3，錐形管8-4，保溫外管8-1與進風氣管8-2之間設有保溫填料8_3，錐形管8_4用於防止爐內爐渣落入水封內，進風氣管8-2與爐底進風箱1-9連接。本實用新型的工藝過程為，從煤炭進口 1-1加入煤炭，煤炭在雙段式煤氣發生爐I內反應產生上段煤氣和下段煤氣，上段煤氣通過上段煤氣出口 1-2、煤氣進口 12-2進入電捕焦油器2內，同時與從冷卻風進口 12-7進入的冷風通過折流板12-9改變氣流方向來換熱，並通過電極管12-5經高壓靜電除焦油後從煤氣出口 12-1輸出煤氣，冷風經過換熱升溫後從冷卻風出口 12-6輸出，除掉的焦油通過煤焦油出口 12-8排出；下段煤氣經過中心管
1-10、下段煤氣出口 1-3進入旋風除塵器9內除塵，然後在通過煤氣進口 4-1進入下段煤氣換熱器4內，冷風經過鼓風進口 4-3進入下段煤氣換熱器4內，再通過折流板4-6改變氣流方向、通過換熱管4-5與煤氣換熱後從鼓風出口 4-4輸出，下段煤氣經過換熱後從煤氣出口
4-2輸出，輸出後與上段煤氣會合通過煤氣進口II3-2進入電捕輕油器3內，同時與從冷卻風進口 II3-7進入的通過折流板II3-9改變方向的冷風換熱，並通過II3-5電極管經高壓靜電除焦油後從煤氣出口 II3-1輸出煤氣，冷風經過換熱升溫後從冷卻風出口 II3-6輸出，除掉的焦油通過煤焦油出口 II3-8排出；從電捕輕油器3內輸出的煤氣進入煤氣加壓風機10內加壓，然後通過煤氣進口 5-1進入終冷熱交換器5內，再與從軸流風機12輸入的通過冷風進口 5-3進入的並通過折流板5-6改變方向的冷風經過換熱管5-5換熱後從煤氣出口
5-2輸出，然後煤氣供給用戶使用，換熱後的冷風經冷風出口5-4排除，排除的冷風在天氣氣溫高時直接排到空氣中，在北方天氣氣溫低時將冷風出口 5-4與煤氣爐鼓風機11連通，將有一定溫度的空氣直接輸送到煤氣爐鼓風機11內，作為煤氣發生裝置的換熱氣使用，因為在北方極冷的條件下，電捕輕油器3需要一定溫度的空氣，才能使電捕輕油器3內的煤焦油不至於冷凍凝固，而造成停產。煤氣爐鼓風機11把空氣吹入通過冷卻風進口 II3-7進入電捕輕油器3內對煤氣降溫，然後從冷卻風出口 Π3-6內排出，經過冷卻風進口 12-7進入電捕焦油器2內對煤氣降溫，然後從冷卻風出口 12-6內排出，再經過鼓風進口 4-3進入下段煤氣換熱器4內對煤氣降溫，然後通過鼓風出口 4-4排出的加熱空氣這時溫度約為250-450°C與集汽包13內的溫度約120°C的飽和水蒸氣混合，飽和水蒸氣在混合後變成不飽和狀態，再從煤氣發生爐爐底水封8進入雙段式煤氣發生爐I內與煤炭進行反應。酚水通過酚水進口 6-1進入酚水蒸發器6內，同從集汽包13出來的經過蒸汽進口
6-3的熱蒸汽也進入酚水蒸發器6內，熱蒸汽經過加熱盤管6-5與酚水進行熱交換後，酚水變成酚水蒸汽，酚水蒸汽從酚水蒸汽出口 6-2內排出，進入爐底進風箱1-9，進入雙段式煤氣發生爐I內，熱蒸汽在經過換熱變成的冷凝水經過令凝水出口 6-4排出，酚水蒸發器6還設置有查看冷水水水位的水位計6-6。
權利要求1.一種全風冷煤氣發生器，包括雙段式煤氣發生爐、旋風除塵器、電捕焦油器、電捕輕油器、集汽包、煤氣爐鼓風機、酚水蒸發器，其特徵在於，還包括下段煤氣換熱器、煤氣加壓風機、終冷熱交換器、軸流風機，雙段式煤氣發生爐的下段煤氣出口與旋風除塵器、下段煤氣換熱器的煤氣進口連接，下段煤氣換熱器的煤氣出口與電捕輕油器的煤氣進口連接，電捕輕油器的煤氣出口與煤氣加壓風機、終冷熱交換器的煤氣進口連接，終冷熱交換器的冷風進口與軸流風機連接；雙段式煤氣發生爐下部設有煤氣發生爐爐底水封；煤氣發生爐爐底水封的進風氣管與酚水蒸發器酚水蒸汽出口連接，集汽包與酚水蒸發器的蒸汽進口連接，雙段式煤氣發生爐的水夾套與集汽包連接。
2.根據權利要求I所述的一種全風冷煤氣發生器，其特徵在於，所述雙段式煤氣發生爐還設置探火孔，探火孔為斜置，位於雙段式煤氣發生爐的中部。
3.根據權利要求I所述的一種全風冷煤氣發生器，其特徵在於，所述雙段式煤氣發生爐上的水夾套位於雙段式煤氣發生爐下部。
4.根據權利要求I所述的一種全風冷煤氣發生器，其特徵在於，所述雙段式煤氣發生爐的中部還設置有下段煤氣分區板，下段煤氣分區板上部設置有煤氣流量調節閥。
5.根據權利要求I所述的一種全風冷煤氣發生器，其特徵在於，所述雙段式煤氣發生爐的下部還設有爐體滾動支撐，爐體滾動支撐包括滾珠、滾珠上滾道、滾珠下滾道，滾珠置於滾珠上滾道與滾珠下滾道之間，滾珠下滾道與基礎固定連接。
6.根據權利要求I所述的一種全風冷煤氣發生器，其特徵在於，所述的電捕焦油器殼體內設置有上管板I和下管板I，電極管I與上管板I、下管板I焊接方式連接，電捕焦油器殼體內還設置有折流板I。
7.根據權利要求I所述的一種全風冷煤氣發生器，其特徵在於，所述電捕輕油器的殼體內設置有上管板II和下管板II,電極管II與上管板II、下管板II焊接方式連接，電捕輕油器的殼體內還設置有折流板II。
8.根據權利要求I所述的一種全風冷煤氣發生器，其特徵在於，所述酚水蒸發器內設置有螺旋狀加熱盤管。
9.根據權利要求I所述的一種全風冷煤氣發生器，其特徵在於，所述煤氣發生爐爐底水封設置有保溫外管、進風氣管，保溫外管與進風氣管之間設置有保溫填料。
專利摘要本實用新型涉及一種煤氣發生器，尤其是一種全風冷煤氣發生器，雙段式煤氣發生爐的下段煤氣出口與旋風除塵器、下段煤氣換熱器的煤氣進口連接，下段煤氣換熱器的煤氣出口與電捕輕油器的煤氣進口連接，電捕輕油器的煤氣出口與煤氣加壓風機、終冷熱交換器的煤氣進口連接，終冷熱交換器的冷風進口與軸流風機連接；雙段式煤氣發生爐下部設有煤氣發生爐爐底水封；煤氣發生爐爐底水封的進風氣管與酚水蒸發器酚水蒸汽出口連接，集汽包與酚水蒸發器的蒸汽進口連接，雙段式煤氣發生爐的水夾套與集汽包連接，本實用新型具有把煤氣熱量回收利用，提高煤氣的含氫量，提高煤氣的燃燒值，降低煤炭消耗，無酚水排放，最大程度上減少了汙染等優點。
文檔編號C10J3/72GK202744502SQ20122027674
公開日2013年2月20日 申請日期2012年6月13日 優先權日2012年6月13日
發明者袁琳 申請人:袁琳