常壓循環(huán)流化床粉煤氣化爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤化工設備領域，具體是一種常壓循環(huán)流化床粉煤氣化爐。
【背景技術】
[0002]煤、石油、天然氣是世界主要能源，缺油少氣的中國，煤更是不可或缺的主要能源，合理利用煤炭的一個重要方式是將煤氣化成煤氣后再廣泛利用，達到國家提出的潔凈煤利用的綠色能源政策要求，煤氣化技術是合理利用煤，潔凈利用煤的技術之一，世界各國廣泛開展煤氣化技術的研究，迄今為止已開發(fā)出的煤氣化方法和設備已經(jīng)很多，其中煤氣化技術的關鍵設備是煤氣氣化爐，俗稱氣化爐。
[0003]現(xiàn)今使用的氣化爐多出現(xiàn)以下幾個問題:1、爐渣和煤氣中夾帶粉塵中的含碳量仍較高；2、煤氣中夾帶粉塵數(shù)量較大且不能徹底除塵，給后續(xù)設備使用留下隱患；3、采用常規(guī)高溫旋風分離器，只能分離粒徑大于40um以上的粉塵，大部分小于40um的含碳粉塵被帶到之后的系統(tǒng)廢熱鍋爐，至使粉塵附著在受熱管束上，降低傳熱效果，并且最后經(jīng)水洗降溫帶入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，污染循環(huán)水水質(zhì)，增加水質(zhì)處理難度和費用。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種常壓循環(huán)流化床粉煤氣化爐，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0006]—種常壓循環(huán)流化床粉煤氣化爐，包括氣化爐、高溫環(huán)流分離器、返料管和煤氣出口，所述氣化爐為倒梯臺式式結(jié)構，其頂端為圓形封頭，氣化爐爐體上部和中部為圓筒型結(jié)構，且上部直徑大于下部直徑，氣化爐底部為錐臺結(jié)構，在錐臺結(jié)構上設置有加煤口和返料管，在氣化爐底部開設有兩個位于同一水平面上的排灰口，錐臺結(jié)構與排灰口之間設有若干噴管，在氣化爐爐體中部設置有若干噴嘴，所述氣化爐內(nèi)襯有耐火層，爐體外設有鋼殼，在排灰口上方設置有測溫口 ；在氣化爐頂部設置有煤氣出口 ；所述高溫環(huán)流分離器包括外筒體和設置在外筒體內(nèi)的內(nèi)筒體，內(nèi)筒體與外筒體的內(nèi)壁之間設有間隙，所述煤氣出口連接到內(nèi)筒體上，外筒體的頂面上連接有出口管，外筒體的下部呈上大下小的錐形，外筒體下端連接粉塵漏斗，粉塵漏斗的下端通過返料管連接到氣化爐錐形結(jié)構內(nèi)，返料管的下部為傾斜設置的斜管，斜管上設有蒸汽引射器。
[0007]作為本實用新型進一步的方案:所述噴嘴包括低壓噴嘴和中壓嘴，所述低壓噴嘴占噴嘴總數(shù)的2/3，中壓噴嘴占噴嘴總數(shù)的1/3，二者均沿圓周均勻分布。
[0008]作為本實用新型再進一步的方案:所述氣化爐爐體上端設置有第一壓力計接口和第二壓力機接口，在氣化爐爐體下端設置有第一溫度計接口和第二溫度計接口。
[0009]作為本實用新型再進一步的方案:所述斜管與氣化爐本體的縱向軸線的夾角為30-40 度。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:本裝置采用的高溫環(huán)流分離器，能夠分離大于3um以上的粉煤灰，比傳統(tǒng)旋風分離器能大大提高分離效率，通過設置多個噴嘴，讓氣流速度大過氫氣燃燒速度，火焰長，能深入到中心圓區(qū)，使中心圓區(qū)內(nèi)也有氧氣送入，克服了常規(guī)單一低壓噴嘴反應范圍小的弊端，從根本上解決煤氣中粉塵較多的問題。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構示意圖。
[0012]圖中1-氣化爐，11-耐火層，12-鋼殼，13-加煤口，14-噴管，15-噴嘴，16-測溫口，17-排灰口，18-第一溫度計接口，181-第二溫度計接口，19-第一壓力計接口，191-第二壓力計接口，2-高溫環(huán)流分離器，21-外筒體，22-內(nèi)筒體，23-出口管，24-粉塵漏斗，3-返料管，31-蒸汽引射器，4-煤氣出口。
【具體實施方式】
[0013]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0014]請參閱圖1，本實用新型實施例中，一種常壓循環(huán)流化床粉煤氣化爐，包括氣化爐1、高溫環(huán)流分離器2、返料管3和煤氣出口 4，所述氣化爐I為倒梯臺式式結(jié)構，其頂端為圓形封頭，氣化爐I爐體上部和中部為圓筒型結(jié)構，且上部直徑大于下部直徑，這種結(jié)構能夠提供充足反應時間和降低氣體流速，降低帶出物數(shù)量，氣化爐I底部為錐臺結(jié)構，在錐臺結(jié)構上設置有加煤口 13和返料管3，在氣化爐I底部開設有兩個位于同一水平面上的排灰口17，錐臺結(jié)構與排灰口 17之間設有若干噴管14作為氣化劑加入口，氣化劑是由氧氣和水蒸汽在混合器中混合后流經(jīng)噴管14進入爐內(nèi)，形成渦流，使粉塵沸騰流化，產(chǎn)生氣化反應，在氣化爐I爐體中部設置有若干噴嘴15，所述噴嘴15包括低壓噴嘴和中壓嘴，所述低壓噴嘴占噴嘴總數(shù)的2/3，中壓噴嘴占噴嘴總數(shù)的1/3，二者均沿圓周均勻分布，低壓噴嘴使周邊一圈小火焰反應，中壓噴嘴可噴射到中心圓區(qū)使氣化劑分布均勻，二者結(jié)合達到二次均布，反應完全，使飛灰中含碳量降低，所述氣化爐I內(nèi)襯有耐火層11，爐體外設有鋼殼12，在排灰口 17上方設置有測溫口 16，在氣化爐I爐體上端設置有第一壓力計接口 19和第二壓力機接口 191，在氣化爐I爐體下端設置有第一溫度計接口 18和第二溫度計接口 181 ;在氣化爐I頂部設置有煤氣出口 4 ;
[0015]所述高溫環(huán)流分離器2包括外筒體21和設置在外筒體21內(nèi)的內(nèi)筒體22，內(nèi)筒體22與外筒體21的內(nèi)壁之間設有間隙，所述煤氣出口 4連接到內(nèi)筒體22上，外筒體21的頂面上連接有出口管23，外筒體21的下部呈上大下小的錐形，外筒體21下端連接粉塵漏斗24，粉塵漏斗24的下端通過返料管25連接到氣化爐I錐形結(jié)構內(nèi)，返料管25的下部為傾斜設置的斜管，斜管與氣化爐I本體的縱向軸線的夾角為30-40度，斜管上設有蒸汽引射器31，落入粉塵漏斗24的粉煤灰中的大顆粒直接由返料管25返回氣化爐I錐形結(jié)構內(nèi)進行二次燃燒氣化；小顆粒的粉煤灰由于比重較小、粒徑小，難以克服氣化爐與分離器的壓差而返回氣化爐，通過蒸汽引射器26強制送入氣化爐I錐形結(jié)構內(nèi)進行二次燃燒氣化，避免了現(xiàn)有裝置的串氣現(xiàn)象，提高煤炭的轉(zhuǎn)化效率。
[0016]本實用新型的工作原理是:本裝置采用的高溫環(huán)流分離器2，能夠分離大于3um以上的粉煤灰，比傳統(tǒng)旋風分離器能大大提高分離效率，通過設置多個噴嘴15，讓氣流速度大過氫氣燃燒速度，火焰長，能深入到中心圓區(qū)，使中心圓區(qū)內(nèi)也有氧氣送入，克服了常規(guī)單一低壓噴嘴反應范圍小的弊端，從根本上解決煤氣中粉塵較多的問題。
[0017]對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0018]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【主權項】
1.一種常壓循環(huán)流化床粉煤氣化爐，包括氣化爐、高溫環(huán)流分離器、返料管和煤氣出口，其特征在于，所述氣化爐為倒梯臺式式結(jié)構，其頂端為圓形封頭，氣化爐爐體上部和中部為圓筒型結(jié)構，且上部直徑大于下部直徑，氣化爐底部為錐臺結(jié)構，在錐臺結(jié)構上設置有加煤口和返料管，在氣化爐底部開設有兩個位于同一水平面上的排灰口，錐臺結(jié)構與排灰口之間設有若干噴管，在氣化爐爐體中部設置有若干噴嘴，所述氣化爐內(nèi)襯有耐火層，爐體外設有鋼殼，在排灰口上方設置有測溫口 ；在氣化爐頂部設置有煤氣出口 ；所述高溫環(huán)流分離器包括外筒體和設置在外筒體內(nèi)的內(nèi)筒體，內(nèi)筒體與外筒體的內(nèi)壁之間設有間隙，所述煤氣出口連接到內(nèi)筒體上，外筒體的頂面上連接有出口管，外筒體的下部呈上大下小的錐形，外筒體下端連接粉塵漏斗，粉塵漏斗的下端通過返料管連接到氣化爐錐形結(jié)構內(nèi)，返料管的下部為傾斜設置的斜管，斜管上設有蒸汽引射器。2.根據(jù)權利要求1所述的常壓循環(huán)流化床粉煤氣化爐，其特征在于，所述噴嘴包括低壓噴嘴和中壓嘴，所述低壓噴嘴占噴嘴總數(shù)的2/3，中壓噴嘴占噴嘴總數(shù)的1/3，二者均沿圓周均勾分布。3.根據(jù)權利要求1所述的常壓循環(huán)流化床粉煤氣化爐，其特征在于，所述氣化爐爐體上端設置有第一壓力計接口和第二壓力機接口，在氣化爐爐體下端設置有第一溫度計接口和第二溫度計接口。4.根據(jù)權利要求1所述的常壓循環(huán)流化床粉煤氣化爐，其特征在于，所述斜管與氣化爐本體的縱向軸線的夾角為30-40度。
【專利摘要】本實用新型公開了一種常壓循環(huán)流化床粉煤氣化爐，包括氣化爐、高溫環(huán)流分離器、返料管和煤氣出口，所述氣化爐為倒梯臺式結(jié)構，其頂端為圓形封頭，氣化爐爐體上部和中部為圓筒型結(jié)構，且上部直徑大于下部直徑，氣化爐底部為錐臺結(jié)構，在錐臺結(jié)構上設置有加煤口和返料管，在氣化爐底部開設有兩個位于同一水平面上的排灰口，錐臺結(jié)構與排灰口之間設有若干噴管，本裝置采用的高溫環(huán)流分離器，能夠分離大于3um以上的粉煤灰，比傳統(tǒng)旋風分離器能大大提高分離效率，通過設置多個噴嘴，讓氣流速度大過氫氣燃燒速度，火焰長，能深入到中心圓區(qū)，使中心圓區(qū)內(nèi)也有氧氣送入，克服了常規(guī)單一低壓噴嘴反應范圍小的弊端，從根本上解決煤氣中粉塵較多的問題。
【IPC分類】C10J3/50, C10J3/48, C10J3/52, C10J3/84
【公開號】CN204874423
【申請?zhí)枴緾N201520420603
【發(fā)明人】黃少萌, 連露露
【申請人】中國礦業(yè)大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月18日