專利名稱：反火型富氫煤氣發(fā)生爐及其制氣方法
技術領域：
本發(fā)明是在反火氣化原理的基礎上加以發(fā)展和提高的一種新型煤氣發(fā)生裝置-反火型富氫煤氣發(fā)生爐。
已有技術反火型煤氣發(fā)生爐(86206045.1)，半干餾富甲烷煤氣發(fā)生爐(89205171.X)，半干餾煤氣發(fā)生爐(89205372.0)，F(xiàn)H富甲烷煤氣發(fā)生爐(90219974.9)所采用的反火氣化原理，在氣化運行時可敞開爐上部煤料面層，用機械連續(xù)或間隙性地將煤料加入發(fā)生爐供爐內(nèi)連續(xù)氣化反應，利用設置在爐外的水環(huán)真空泵，通過抽氣管道將爐內(nèi)產(chǎn)生的煤氣從爐下部抽吸到煤氣洗滌分離器內(nèi)。爐體下部設有水封池，水封池內(nèi)設有排渣絞龍，可將爐內(nèi)灰渣間隙性地排出爐外，當爐內(nèi)氣化反應運行時的各反應層次由上而下分布為干燥層、干餾層、氧化層、還原層及灰渣層。
煤制氣技術工藝氣化方法是將水蒸氣經(jīng)爐上部周圍夾套預熱后與從爐頂進入爐內(nèi)的空氣混合成氣化劑，再進入爐內(nèi)氧化層發(fā)生劇烈的氧化反應。由于進入爐內(nèi)氣化劑的擴散性好，氧化層分布均勻，能給以下各反應層都帶來穩(wěn)定。
以上雖具有一定的先進性，然而還存在由于爐內(nèi)煤氣抽氣管設置在爐下水封池內(nèi)，易使水封池升溫而產(chǎn)生蒸氣與爐內(nèi)產(chǎn)生的煤氣共同被吸入氣水分離冷卻器內(nèi)被冷卻為水，不但影響泵對爐內(nèi)煤氣的抽氣量，而且需經(jīng)常更換水封池的熱水也造成浪費。
上述的缺點雖已在現(xiàn)有技術FH富甲烷煤氣發(fā)生爐(90219974.9)制氣技術工藝中有所克服，但仍還存在由于抽吸煤氣管口改設在爐中外部，雖不受水封池水產(chǎn)生換熱蒸氣現(xiàn)象，但爐出煤氣造成了散熱損失。同時因爐出煤氣溫度高達(400°)也會影響泵的抽吸爐內(nèi)煤氣能量和運行壽命。
本發(fā)明的目的在于克服和改進在以上制氣過程中所存在的問題，而提出的一種新型反火型富氫煤氣發(fā)生爐，及制取富氫煤氣技術工藝流程方法-將更有效地來加速我國城市煤氣事業(yè)的發(fā)展。
本發(fā)明的設計思想及技術解決方案是1、將現(xiàn)有FH富甲烷煤氣發(fā)生爐(90219974.9)從爐中部抽吸煤氣時所帶出的高溫，采用螺旋板換熱器或其它形式的換熱器用來干燥進入爐內(nèi)作氣化劑的水蒸氣，而再將經(jīng)干燥后的水蒸氣進入設置在爐中部甲烷催化室外夾套(6)內(nèi)預熱，最后再將經(jīng)預熱后的蒸氣進入爐內(nèi)過熱盤管中(4)過熱，再從爐頂部進氣口(2)進入爐內(nèi)。
以上設計是將進爐蒸氣經(jīng)干燥，預熱和過熱后能提高進入爐內(nèi)作氣化劑的蒸氣溫度，不但能有效地減少爐內(nèi)蒸氣分解時的耗熱量，而且能更有利于提高爐內(nèi)蒸氣分解率，同時可在蒸氣中加入部份煤氣來提高爐出煤氣中的氫H2含量。
2、本設計的另一措施是將原爐周圍蒸氣預熱夾套，現(xiàn)改為進爐空氣預熱夾套(3)可將進爐空氣經(jīng)爐周圍夾套預熱后，再進入爐內(nèi)與煤料發(fā)生劇烈的氧化反應，不但能有助于提高煤料在爐內(nèi)的氣化強度，而且對爐內(nèi)干燥層煤料的預熱也極為有利。
3、本設計還將在爐內(nèi)還原層中設置一個返氣圈(13)其目的是進一步將爐內(nèi)產(chǎn)出的部分富氫煤氣再返入爐內(nèi)還原層中進行二次還原，可生成甲烷CH4和CnHm等高熱值可燃氣體，對提高富氫煤氣的發(fā)熱量極為有利。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖圖1中的各注序號分別表示如下(1)爐頂防爆震爐蓋;(2)過熱蒸氣進口;(3)空氣預熱夾套;(4)過熱蒸氣盤管;(5)冷空氣進口;(6)預熱蒸氣夾套;(7)爐下U型水封圈;(8)爐下排渣絞龍;(9)爐下端支撐;(10)預熱空氣進口;(11)預熱空氣出口;(12)爐內(nèi)耐火內(nèi)襯;(13)爐內(nèi)返氣圈;(14)干燥氣進口。
下面結(jié)合附圖進一步加以描述反火型富氫煤氣發(fā)生爐及其制氣技術工藝流程方法當爐在氣化運行時，是將供爐內(nèi)氣化煤料從爐口加入爐內(nèi)，供爐內(nèi)氣化用的水蒸氣先經(jīng)爐外設置的換熱器干燥后再進入蒸氣預熱夾套(6)而后再將經(jīng)預熱后的蒸氣進入爐內(nèi)蒸氣過熱管(4)，最后再將過熱后的熱蒸氣進入爐內(nèi)氧化層中分解出氫H2和氧O2，其次是將冷空氣經(jīng)爐周圍夾套(3)，預熱為熱空氣從(10)進入爐內(nèi)供氧化層發(fā)生劇烈氧化反應。
當經(jīng)爐內(nèi)氣化反應后的富氫煤氣再從(13)返氣圈中返回部份富氫煤氣至爐內(nèi)還原層中生成甲烷CH4和CnHm等高熱值可燃氣體來提高爐出煤氣中的熱值。
反火型富氫煤氣發(fā)生爐及其制氣技術工藝方法，其結(jié)構(gòu)簡單合理，使用安全方便，氣化反應時的性能穩(wěn)定，能為加速我國煤氣事業(yè)的發(fā)展作顯著貢獻。
權(quán)利要求
1.反火型富氫煤氣發(fā)生爐，由上爐口、爐頂、爐內(nèi)耐火內(nèi)襯及爐上部周圍蒸氣預熱夾套、爐中部甲烷催化室所組成，其特征在于a、在現(xiàn)有FH富甲烷煤氣發(fā)生爐(90219974.9)外設置干燥進入爐內(nèi)作氣化劑的水蒸氣的螺旋板換熱器，或其它形式的換熱器；b、將原富甲烷煤氣發(fā)生爐周圍的水蒸氣預熱夾套，改為進入爐內(nèi)空氣預熱夾套(3)；c、在爐內(nèi)上部氧化層周圍設置預熱蒸氣進爐，再次過熱盤管(4)；d、在爐內(nèi)還原層中設置一個返氣圈(13)。
2.反火型富氫煤氣發(fā)生爐的制氣方法，其特征在于a、對進爐作氣化劑的水蒸氣作進一步干燥，預熱和經(jīng)爐內(nèi)過熱，來提高爐內(nèi)水蒸氣的分解率，并可在蒸氣中加入部分煤氣可提高爐出煤氣中氫H2含量;b、對進入爐內(nèi)作氣化劑的冷空氣利用爐周圍夾套預熱后，再進入爐內(nèi)氧化層有助于提高爐內(nèi)煤料在氣化反應時的氣化強度，和爐內(nèi)干燥層煤料溫度;c、在爐內(nèi)還原層中設置的返氣圈，將爐出富氫煤氣再返回部分進入爐內(nèi)還原層中作二次還原，能有利于生成甲烷CH4和ChHm等高熱值可燃氣體的制氣技術工藝流程方法。
全文摘要
反火型富氫煤氣發(fā)生爐，是在前反火型煤氣發(fā)生爐，經(jīng)過實踐總結(jié)進一步研究提高的基礎上，而新設計的一種結(jié)構(gòu)簡單合理，氣化反應性能穩(wěn)定，使用運行安全方便，并能適應多煤種制取富氫煤氣的新型煤氣發(fā)生器。
文檔編號C10J3/20GK1056705SQ91107090
公開日1991年12月4日 申請日期1991年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月29日
發(fā)明者韓連恩 申請人:韓連恩