氣化劣質煤的兩段煤氣爐的製作方法

2023-05-17 03:51:26 1

專利名稱：氣化劣質煤的兩段煤氣爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煤氣化裝置，尤其涉及一種氣化 劣質煤的兩段煤氣爐。
技術背景目前，普遍應用的兩段煤氣發生爐構造主要是由加煤 裝置、中心管、上段爐體、上段爐體砌磚體、下段爐體、爐柵、灰盤 和進風管組成。其工作原理是煤由加煤裝置加入到上、下段爐體內， 在爐體內分為從下段爐體內爐柵尖算起向上依次為灰層、氧化層、 還原層和乾餾段、乾燥段。灰層和氧化層在下段爐體內，灰層是由大
約為300mm厚的灰渣組成，其上為約200mm厚的氧化層，氧化層溫 度可達1250°C，煤在這層發生變化產生煤氣即一氧化碳及碳氫化合 物，稱為下段煤氣，下段煤氣分別經過中心管及上段爐體砌磚體上的 通氣孔經下段煤氣出口排出。上段爐體砌磚體及中心管的顯熱使上段 爐體中的乾餾段煤受熱後變為半焦釋放出揮發份，這是低溫乾餾過 程，產生的煤氣以揮發份為主稱為上段煤氣，從上段煤氣出口排出。 現在普遍使用的這種煤氣發生爐對煤的顆粒均勻度、機械強度、熱強 度、揮發份及灰熔點要求非常高，只能應用符合國家標準《常壓固定 床煤氣發生爐用煤質量標準CB9143-88》的煤種，普遍應用原料僅限 於山西大同、陽泉、內蒙古西部等少數地區的優質氣煤，因為資源有 限，煤的價格也較高，平均在900元/噸，使得設備運營成本高。
而現在全國各地劣質煤(如褐煤)及中等煤資源豐富，價格低廉， 是兩段煤氣爐應用發展的所在，也是用戶的要求。但是由於劣質煤顆粒不均，機械強度低易碎，熱強度差，在上段爐體內的乾燥段就成為
碎粒，揮發份高、灰熔點低、水分高達28 30 %，因而煤在上、下
段爐體內易黏住，不下沉，就要停產進行處理。上段爐體砌磚體內的 通氣孔內徑較小，而劣質煤易破碎成小顆粒，因而容易將上段爐體砌 磚體內的通氣孔堵住。另外現有爐柵為一個完整的圓錐體，在其上設 置多個大矩形通風孔，由進風管進入的風經通風孔進入下段爐體內， 風分布不均勻，使得氧化層受熱不均勻。另外由於中心管及通氣孔沒 有調節閥，使得無法調節中心管及上段爐體砌磚體的顯熱，使上段爐 體內的煤中心及邊緣受熱不均，影響物料下到氧化層時產煤氣效果。 由於採用劣質煤易結渣，產生的灰渣體積大時，易將灰盤堵住，使灰 渣排不出，需停機排灰渣。
發明內容為了解決上述問題，本實用新型提供一種運營成本低、 能調節中心孔、通氣孔及通氣腔中的煤氣流量、並使下段爐體內的進 風分布均勻及能隨時調整爐體內煤層黏住問題的氣化劣質煤的兩段 煤氣爐。為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是 一種氣 化劣質煤的兩段煤氣爐包括加煤裝置、上段爐體、下段爐體、爐柵、 灰盤和進風管；
加煤裝置與上段爐體的上端連接，上段爐體的頂端有上段爐體蓋 氣封；
上段爐體的下端側壁為上段爐體砌磚體，上段爐體砌磚體的中間 有若干通氣孔，上段爐體的上端側壁分成若干通氣腔，若干通氣孔平 均分成幾組，每一組的通氣孔匯集到一個通氣腔中，每個通氣腔連接一個下段煤氣調節閥，上段爐體內腔的中心有一個中心管，中心管的 上端有側支管，每個側支管上連接一個中心管調節閥，通氣腔和中心 管與下段煤氣出口相通；上段爐體的上端側壁上有下段煤氣測溫元
件，上段爐體上設有上段煤氣出口和下段煤氣出口；
上段爐體與下段爐體固定連接，下段爐體通過支腿固定在底座
上，下段爐體的上端側壁上有氣封；下段爐體的底部連接斜流板，斜
流板伸入灰盤內；
灰盤的中間設有特殊爐柵，爐柵與灰盤連為一體，爐柵伸入下段
爐體內；所述的爐柵為寶塔形，其上端由多層從小到大的圓錐體疊加
組成，每層圓錐體之間由凹凸環連接，每個圓錐體上有若干破灰錐，
灰盤通過軸承體固定在底座上，灰盤與傳動件連接；進風管穿過底座
伸入爐柵內。
所述的圓錐體的錐角優選為90。 99° 。
所述的通氣孔優選設36個。上段爐體的上端側壁上的通氣腔優 選設為六個，每六個通氣孔為一組，每組的通氣孔匯集到一個通氣腔 中。通氣孔的內徑優選為180~220mm。
本實用新型的有益效果是
1、爐柵設計成寶塔形，由從小到大的圓錐體組成，圓錐體之間 由凹凸環連接，這樣，每層圓錐體之間的空隙就形成一個風線，由進 風管進入的風經凹凸環的凹處，再經兩層圓錐體之間的風線成環形進 入下段爐體內，形成具有多層風線，使得風在下段爐體內分布均勻， 從而使得煤在氧化層受熱均勻。2、 組成爐柵的每個圓錐體上都設有破灰錐，破灰錐組成在一起 如扇葉型，隨著爐柵的轉動，如遇到大體積的灰渣，破灰錐即可將其 破碎成小顆粒。這樣，解決劣質煤有結渣性，灰熔點低，機械強度低， 熱穩定性差等難以造氣問題。也保證灰盤出口的暢通。
3、 在下段爐體的上端側壁上設有氣封，可以測定灰層的厚度及
氧化層的溫度，當灰層高於300mm厚時，啟動傳動件，使灰盤轉動， 灰渣經斜流板流出灰盤，保證灰層高於爐柵尖端300mm左右。另一 方面當下段爐體內的物料黏住時，可以將工具通過氣封插入下段爐體 內，將物料鬆動，便於下沉。
4、 將通氣孔的內徑增大，解決劣質煤裂解快，煤粉堵塞通道問 題，便於煤氣的流動。
5、 由於在通氣腔及中心管處都設有調整閥，可以調整下段煤氣 的進入量，使得中心管及上段爐體砌磚體的顯熱得以控制，使上段爐 體內的煤層裡外受熱均勻，煤在乾餾段全部變為半焦，這樣進入氧化 層的半焦產氣均勻。
6、 在上段爐體的上端設有上段爐體蓋氣封，可以經常將工具經 上段爐體蓋氣封插入上段爐體內，將煤層鬆動，解決劣質煤易黏住問 題，便於煤層的下沉。
7、 本實用新型可以氣化劣質煤及中等煤，劣質煤價格低廉，使 得設備運營成本大大降低。


圖1是本實用新型的結構示意圖(破灰錐沒有示意出)；圖2是圖1的A-A切面圖； 圖3是爐柵的結構示意圖； 圖4是圖3的俯視圖； 圖5是圖3中的B放大圖； 圖6是凹凸環的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1~圖6所示，氣化劣質煤的兩段煤氣爐包括加煤裝置15、
上段爐體9、下段爐體6、爐柵5、灰盤4和進風管1。
加煤裝置15與上段爐體9的上端連接，上段爐體9的頂端有上 段爐體蓋氣封14。
上段爐體9的下端側壁為上段爐體砌磚體8，上段爐體砌磚體8 的中間均勻設有36個通氣孔24，通氣孔24的內徑為200mm。上段 爐體9的上端側壁分成6個通氣腔25， 36個通氣孔24平均分成6組， 每一組的通氣孔24都匯集到一個通氣腔25中，每個通氣腔25連接 一個下段煤氣調節閥11，上段爐體9內腔的中心有一個中心管13， 中心管13的上端有三個側支管26，每個側支管26上連接一個中心 管調節閥12，通氣腔25和中心管13與下段煤氣出口 18相通；上段 爐體9的上端側壁上有下段煤氣測溫元件10，上段爐體9上設有上 段煤氣出口 17和下段煤氣出口 18。
上段爐體9與下段爐體6固定連接，下段爐體6通過支腿16固 定在底座20上，下段爐體6的上端側壁上有氣封7;下段爐體6的 底部連接斜流板19，斜流板19伸入灰盤4內。灰盤4的中間設有爐柵5，爐柵5與灰盤4連為一體，爐柵5伸
入下段爐體6內；爐柵5為寶塔形，其上端由多層從小到大的圓錐體
23疊加組成，圓錐體23的錐角為90。。每層圓錐體23之間由凹凸 環22連接，每個圓錐體23上有若干破灰錐21，灰盤4通過軸承體2 固定在底座20上，灰盤4與傳動件3連接；進風管1穿過底座20伸 入爐柵5內。
本實用新型的工作原理是使用前，先向下段爐體6內加入灰渣， 作為灰層，其高度為從爐柵5的尖端算起高度為300mm左右。然後 加入燃料點燃，同時由進風管1輸送風。煤由加煤裝置15加入到上、 下段爐體內，灰層上為氧化層，其溫度可達125(TC，煤在這層發生 變化產生煤氣即一氧化碳及碳氫化合物，稱為下段煤氣。下段煤氣一 部分進入中心管13，另一部分經通氣孔24進入通氣腔25，中心管 13及通氣腔25內的下段煤氣由下段煤氣出口 18排出。上段爐體砌 磚體8及中心管13的顯熱使上段爐體中的煤在乾餾段受熱後乾餾釋 放出揮發份，這是低溫乾餾過程，產生的煤氣以揮發份為主稱為上段 煤氣，從上段煤氣出口 17排出。
每隔一段時間，通過上段爐體蓋氣封14將工具插入爐體內，松 動煤層。通過下段爐體6上的氣封，將工具插入下段爐體6內，或測 溫或鬆動物料。當灰層高度高於300mm時，啟動傳動件3，灰盤4轉 動，灰渣經斜流板19流出，煤層下降，繼續氣化。
權利要求1、一種氣化劣質煤的兩段煤氣爐，其特徵在於包括加煤裝置(15)、上段爐體(9)、下段爐體(6)、爐柵(5)、灰盤(4)和進風管(1)；加煤裝置(15)與上段爐體(9)的上端連接，上段爐體(9)的頂端有上段爐體蓋氣封(14)；上段爐體(9)的下端側壁為上段爐體砌磚體(8)，上段爐體砌磚體(8)的中間有若干通氣孔(24)，上段爐體(9)的上端側壁分成若干通氣腔(25)，若干通氣孔(24)平均分成幾組，每一組的通氣孔(24)匯集到一個通氣腔(25)中，每個通氣腔(25)連接一個下段煤氣調節閥(11)，上段爐體(9)內腔的中心有一個中心管(13)，中心管(13)的上端有側支管(26)，每個側支管(26)上連接一個中心管調節閥(12)，通氣腔(25)和中心管(13)與下段煤氣出口(18)相通；上段爐體(9)的上端側壁上有下段煤氣測溫元件(10)，上段爐體(9)上設有上段煤氣出口(17)和下段煤氣出口(18)；上段爐體(9)與下段爐體(6)固定連接，下段爐體(6)通過支腿(16)固定在底座(20)上，下段爐體(6)的上端側壁上有氣封(7)；下段爐體(6)的底部連接斜流板(19)，斜流板(19)伸入灰盤(4)內；灰盤(4)的中間設有爐柵(5)，爐柵(5)與灰盤(4)連為一體，爐柵(5)伸入下段爐體(6)內；所述的爐柵(5)為寶塔形，其上端由多層從小到大的圓錐體(23)疊加組成，每層圓錐體(23)之間由凹凸環(22)連接，每個圓錐體(23)上有若干破灰錐(21)，灰盤(4)通過軸承體(2)固定在底座(20)上，灰盤(4)與傳動件(3)連接；進風管(1)穿過底座(20)伸入爐柵(5)內。
2、 按照權利要求1所述的氣化劣質煤的兩段煤氣爐，其特徵在 於所述的圓錐體(23)的錐角為90。 99° 。
3、 按照權利要求1所述的氣化劣質煤的兩段煤氣爐，其特徵在 於所述的通氣孔(24)設有36個。
4、 按照權利要求3所述的氣化劣質煤的兩段煤氣爐，其特徵在 於上段爐體(9)的上端側壁分成六個通氣腔(25)，每六個通氣孔(24) 為一組，每組的通氣孔(24)匯集到一個通氣腔(25)中。
5、 按照權利要求3所述的氣化劣質煤的兩段煤氣爐，其特徵在 於通氣孔(24)的內徑為180 220mm。
專利摘要本實用新型涉及氣化劣質煤的兩段煤氣爐。採用的技術方案是加煤裝置與上段爐體連接，上段爐體有上段爐體蓋氣封；上段爐體下側壁為上段爐體砌磚體，上段爐體砌磚體上有通氣孔，上段爐體上側壁有通氣腔，通氣腔連接下段煤氣調節閥，上段爐體內有中心管，中心管連接側支管，側支管連接中心管調節閥，通氣腔和中心管與下段煤氣出口相通；上段爐體與下段爐體連接，下段爐體經支腿固定在底座上，下段爐體上有氣封；下段爐體底部連接斜流板，斜流板伸入灰盤內；灰盤中間有爐柵，灰盤經軸承體固定在底座上，灰盤連接傳動件；進風管穿過底座伸入爐柵內。本實用新型運營成本低、能調節中心管、通氣孔及通氣腔中的煤氣流量和隨時解決爐體內煤層黏住問題。
文檔編號C10J3/20GK201158635SQ20082001345
公開日2008年12月3日 申請日期2008年6月16日 優先權日2008年6月16日
發明者朱大為, 鐵 王, 董春城, 高玉升 申請人:朱大為