專利名稱:常壓固定床塊煤氣化爐新結(jié)構(gòu)的制作方法
本發(fā)明屬于一種新型的固定床煤氣發(fā)生爐，特別是一種低成本、高效能、工藝簡單的固定床煤氣發(fā)生爐。
目前，國內(nèi)外已有的固定床煤氣發(fā)生爐均采用等直徑爐體結(jié)構(gòu)(如1984年美國專利U.S.P4453949和U.S.P4453950)。這種煤氣發(fā)生爐由加煤機構(gòu)、水套體和爐篦部件組成。煤由加煤機送進爐內(nèi)，靠重力向下移動，氣化劑由爐底送進爐內(nèi)，靠壓力向上流動，煤在爐內(nèi)與氣化劑逆向移動分層進行物理化學(xué)反應(yīng)。這種等直徑爐的氣化強度指標(biāo)一般在180－350公斤／米2·小時(如1981年第5期城市煤氣刊物介紹的“國內(nèi)常壓煤氣發(fā)生爐的現(xiàn)狀與發(fā)展”；日本煤氣協(xié)會編的“城市煤氣制造”上冊)。這種煤氣爐體形龐大，成本較高，氣化強度指標(biāo)和燃料的化學(xué)轉(zhuǎn)化率低，在各行業(yè)上廣泛應(yīng)用受到了限制。
近二十年來，國內(nèi)外在提高煤氣爐氣化強度指標(biāo)和化學(xué)轉(zhuǎn)化率上作了大量工作，研制了一些新型煤氣爐，如魯奇壓力爐等。然而，爐體仍采用等直徑結(jié)構(gòu)。壓力爐使氣化強度指標(biāo)和化學(xué)轉(zhuǎn)化率提高了，但需要有一套使氣化劑壓力升高到30公斤力／厘米2的輔助設(shè)備，造成系統(tǒng)龐大、技術(shù)復(fù)雜、成本巨增。這就限制了壓力爐的推廣和應(yīng)用。
針對國內(nèi)外煤氣爐上述缺陷，本發(fā)明提出了如附圖所示的上為小截面幾何體、下為大截面幾何體的新結(jié)構(gòu)煤氣爐，其結(jié)構(gòu)可根據(jù)要求設(shè)計成圓形或其它上小下大的幾何形狀；并且，煤氣爐的爐篦可根據(jù)煤種、煤質(zhì)的不同而隨時進行相應(yīng)的上下調(diào)整。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述新型固定床煤氣爐如附圖所示的結(jié)構(gòu)，爐內(nèi)采用下部為突然擴大的大截面低空間幾何體形③，上部為小截面高空間幾何錐體④，在下部大截面低空間③的氧化段，燃料被大面積攤開成簿層，氣流的穿透力提高；反應(yīng)物之間的接觸界面增大，這種接觸方式提高了原子(或分子)間的適當(dāng)取向碰撞的幾率，從而加快了燃料的氧化反應(yīng)C＋O2＝CO2＋Q的進行，且使燃料燃燒得完全。在還原段CO2＋C＝2CO－Q，由于上部的小截面高空間結(jié)構(gòu)④，使燃料呈細高形狀，反應(yīng)物之間有充分的接觸時間；因截面突然縮小，提高了上升熱流體的流速，增加了單位面積上流過的熱負荷，加劇了反應(yīng)物之間的對流換熱，使還原段燃料層的溫度升高；截面的縮小，又使還原段中二氧化碳量能很快得到補充。上述諸因素，必然加快還原反應(yīng)的速度，且使反應(yīng)進行的既充分又完全。
為了使本煤氣發(fā)生爐能夠適應(yīng)于不同煤種，尤其是適用于煤質(zhì)差、熱值低的煤或煤矸石，本發(fā)明還設(shè)計有如附圖所示爐篦②下端的爐篦高度調(diào)節(jié)裝置①，此裝置可由機械升降機構(gòu)組成，也可由液壓升降機構(gòu)組成。
本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)參照附圖敘述如下①調(diào)整爐篦高度位置裝置；②爐篦；③大截面低空間氧化段；④小截面高空間還原段；⑤耐火體及外殼；⑥煤氣出口；⑦探火口；⑧鐘罩加煤機構(gòu)；⑨煤斗；⑩加煤機動力裝置；(11)蒸汽出口；(12)水套體；(13)碎渣圈；(14)灰盤。
應(yīng)用本發(fā)明設(shè)計一種上小下大結(jié)構(gòu)的常壓固定床煤氣發(fā)生爐，其主要技術(shù)參數(shù)為1.氣化強度指標(biāo)1100公斤／米2·小時。
2.煤氣產(chǎn)量2000－3300標(biāo)準(zhǔn)米3／小時。
3.還原段直徑1.1米。
4.爐體總高度2.2米。
從上述參數(shù)可以看出，新結(jié)構(gòu)的煤氣爐比現(xiàn)有常壓煤氣爐的產(chǎn)量提高了2倍以上，與魯奇壓力爐煤氣產(chǎn)量基本相同，但工藝簡單，操作方便，而且煤氣爐的鋼材耗量下降40％。所以，應(yīng)用本發(fā)明有很大的經(jīng)濟效益。
由于本發(fā)明具有改善煤氣爐造氣工況的優(yōu)良性能，因此，它能制造各種成分的燃料氣。顯然，它的應(yīng)用面很廣泛。
權(quán)利要求
1.由爐體、爐篦和加煤機組成的新型固定床煤氣發(fā)生爐，其特征在于爐體的上部采用小截面高空間幾何錐體，下部采用突然擴大的大截面低空間幾何體結(jié)構(gòu)；爐篦高度可以上下移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1中所記載的煤氣爐，其特征在于上部小截面幾何體是圓形結(jié)構(gòu)，下部大截面幾何體是圓的喇叭形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1中所記載的煤氣爐，其特征在于上部小截面幾何體和下部大截面幾何體，可根據(jù)要求采用其它上小下大的幾何體結(jié)構(gòu)。
專利摘要
本實用新型提出了一種固定床煤氣發(fā)生爐新結(jié)構(gòu)，它以上小下大的幾何體構(gòu)成新的爐體，取代了現(xiàn)有技術(shù)采用的等直徑爐體，從而使煤氣爐的氣化強度指標(biāo)提高了2倍以上；同時，燃料的化學(xué)轉(zhuǎn)化率也相應(yīng)提高，而鋼材耗量顯著下降。本實用新型還提出了一種可調(diào)節(jié)爐篦高度位置的裝置，從而使本煤氣爐適應(yīng)煤種的范圍也隨之?dāng)U大。
文檔編號C10J3/20GK85200062SQ85200062
公開日1986年11月5日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者陳科正 申請人:陳科正導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan