本發(fā)明涉及含碳物質(zhì)氣化。更具體地說，本發(fā)明涉及一種分級式非均態(tài)固定床氣化爐。

背景技術：

1、傳統(tǒng)的加壓固定床氣化爐中爐篦的設計理念是要求均勻的分配氣化劑并在煤層中形成一個均勻的氣化氣體流場，使得原料層中的氣化反應得以充分進行。傳統(tǒng)加壓固定床氣化爐的在工作過程中，爐篦一般為均勻出氣，爐膛內(nèi)軸向各床層的高度基本是恒定的，在氣化爐直徑一定的情況下，就限定了原料的處理量，不適于裝置大型化生產(chǎn)。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。

2、本發(fā)明還有一個目的是提供一種分級式非均態(tài)固定床氣化爐，其通過改變爐篦中中心通道和邊緣通道的比，增加爐篦中心通道的通氣量，增加爐篦的火焰高度，進而實現(xiàn)增加爐膛內(nèi)氣化床層的高度及原料的處理量。

3、為了實現(xiàn)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種分級式非均態(tài)固定床氣化爐，包括：

4、承壓外殼，其頂部設有物料進口、底部設有渣出口，所述承壓外殼設有主氣化劑進口和輔氣化劑進口，所述主氣化劑進口設于所述承壓外殼的底部，所述輔氣化劑進口設于所述承壓外殼側壁，所述承壓外殼側壁上部設有第一合成氣出口；

5、爐篦，其設于所述承壓外殼下部，所述爐篦徑向0.7-0.8d內(nèi)的出風通道為中心通道，剩余出風通道為邊緣通道，所述中心通道與所述邊緣通道的風量比為2～3:1，其中，所述主氣化劑進口與所述爐篦連通。

6、優(yōu)選的是，所述承壓外殼內(nèi)壁設有隔熱層，所述隔熱層為膜式水冷壁結構。

7、優(yōu)選的是，所述輔氣化劑進口位于所述承壓外殼內(nèi)的一側連通有氣化劑分布器。

8、優(yōu)選的是，所述爐篦內(nèi)設有水平的隔板，所述中心通道位于所述隔板上方，所述邊緣通道位于所述隔板下方；

9、所述主氣化劑進口包括第一汽口和第二汽口，所述第一汽口連通有第一進汽管，所述第一進汽管的末端豎直伸入所述爐篦內(nèi)且位于所述隔板下方，所述承壓外殼設有第二汽口，所述第二汽口連通有第二進汽管，所述第二進汽管的直徑小于所述第一進汽管的直徑，所述第二進汽管的末端豎直穿過所述第一進汽管、所述隔板伸入所述隔板上方，所述第一進汽管、第二進汽管的豎直邊均與所述爐篦同軸設置。

10、優(yōu)選的是，所述氣化劑分布器與所述爐篦頂端之間的距離與所述爐篦的直徑比為0.5～1.5:1。

11、優(yōu)選的是，所述輔氣化劑進口的進氣量占總氣量的10～30％。

12、優(yōu)選的是，所述承壓殼體側壁上下間隔設有多個溫度傳感器。

13、優(yōu)選的是，所述承壓殼體側壁上部設有第二合成氣出口，所述第二合成氣出口連通有第二集氣管。

14、優(yōu)選的是，所述第二集氣管包括與所述第二合成氣出口連通的環(huán)管，所述環(huán)管上間隔連通有多個管節(jié)，所述管節(jié)豎直向下設置，其中，所述環(huán)管與所述爐篦的直徑比為0.6～0.8:1。

15、本發(fā)明至少包括以下有益效果：

16、第一、氣化劑分兩路分別進入主氣化劑進口和輔氣化劑進口，主氣化劑進口的氣化劑使得爐膛中心的火焰強度增高，床層穿透性顯著提升；輔氣化劑進口的氣化劑沿爐膛徑向向爐膛中心噴射，增強爐膛周邊的火焰強度；在中心火焰和周邊火焰的配合下，可以顯著增大氣化床層的高度，增加氣化反應時間，以達到提高原料處理量的目的，實現(xiàn)裝置大型化。

17、第二、本發(fā)明通過改變爐篦中中心通道和邊緣通道的比，增加爐篦中心通道的通氣量，增加爐篦的火焰高度，進而實現(xiàn)增加爐膛內(nèi)氣化床層的高度及原料的處理量。

18、第三、降低了對原料的要求，粒徑范圍可擴大至0～100mm，可以氣化熱穩(wěn)定性差的煤或生物質(zhì)等原料，避免了原料容易受熱粉化，不存在床層壓差過大的可能，更安全。

19、第四、本發(fā)明通過設置隔板、第一汽口、第一進汽管、第二汽口、第二進汽口，不僅可實現(xiàn)對中心通道和邊緣通道分開提供氣化劑，而且還可通過調(diào)節(jié)第一進汽管、第二進汽管內(nèi)的進風量，實現(xiàn)調(diào)節(jié)中心通道與邊緣通道的風量比。

20、本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

技術特征：

1.分級式非均態(tài)固定床氣化爐，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的分級式非均態(tài)固定床氣化爐，其特征在于，所述承壓外殼內(nèi)壁設有隔熱層，所述隔熱層為膜式水冷壁結構。

3.如權利要求1所述的分級式非均態(tài)固定床氣化爐，其特征在于，所述輔氣化劑進口位于所述承壓外殼內(nèi)的一側連通有氣化劑分布器。

4.如權利要求3所述的分級式非均態(tài)固定床氣化爐，其特征在于，所述爐篦內(nèi)設有水平的隔板，所述中心通道位于所述隔板上方，所述邊緣通道位于所述隔板下方；

5.如權利要求3所述的分級式非均態(tài)固定床氣化爐，其特征在于，所述氣化劑分布器與所述爐篦頂端之間的距離與所述爐篦的直徑比為0.5～1.5:1。

6.如權利要求3所述的分級式非均態(tài)固定床氣化爐，其特征在于，所述輔氣化劑進口的進氣量占總氣量的10～30％。

7.如權利要求1所述的分級式非均態(tài)固定床氣化爐，其特征在于，所述承壓殼體側壁上下間隔設有多個溫度傳感器。

8.如權利要求7所述的分級式非均態(tài)固定床氣化爐，其特征在于，所述承壓殼體側壁上部設有第二合成氣出口，所述第二合成氣出口連通有第二集氣管。

9.如權利要求8所述的分級式非均態(tài)固定床氣化爐，其特征在于，所述第二集氣管包括與所述第二合成氣出口連通的環(huán)管，所述環(huán)管上間隔連通有多個管節(jié)，所述管節(jié)豎直向下設置，其中，所述環(huán)管與所述爐篦的直徑比為0.6～0.8:1。

技術總結
本發(fā)明公開了一種分級式非均態(tài)固定床氣化爐，包括：承壓外殼，其頂部設有物料進口、底部設有渣出口，所述承壓外殼設有氣化劑進口，所述承壓外殼側壁上部設有第一合成氣出口；爐篦，其設于所述承壓外殼下部，所述爐篦徑向0.7?0.8D內(nèi)的出風通道為中心通道，剩余出風通道為邊緣通道，所述中心通道與所述邊緣通道的比為2～3:1。本發(fā)明通過改變爐篦中的中心通道和邊緣通道的比，增加爐篦中心通道的通氣量，增加爐篦的火焰高度，進而實現(xiàn)增加爐膛內(nèi)氣化床層的高度及原料的處理量。

技術研發(fā)人員：裴世釗,馬東鈺,管清亮,張本鳳,岳博,馬宏波,岳軍,宋文軍,王云杰
受保護的技術使用者：北京清創(chuàng)晉華科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/17