电石炉和竖炉联用的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了电石炉和竖炉联用的系统。该系统包括：电石炉，所述电石炉包括：炉体，所述炉体内限定出电石生产空间，具有合成气出口和电石出口；多个电极，所述多个电极从所述炉体嵌入到所述电石生产空间中；多个喷枪，所述多个喷枪从所述炉体的顶壁和/或侧壁嵌入到所述电石生产空间中，所述喷枪具有水蒸汽喷管、氧气喷管和煤粉喷管；竖炉，所述竖炉具有合成气入口，所述合成气入口与所述合成气出口相连。该系统通过在炉体上设置喷枪，利用喷枪提供反应原料，在制备电石的同时，也提高合成气的产量。并且，在利用喷枪提供煤粉和氧气的基础上，进一步提供水蒸汽，水蒸汽与煤粉反应生成大量的一氧化碳和氢气，便于合成气的后续利用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电石炉和竖炉联用的系统。
技术介绍
中国电石行业的发展已有50多年的历史，取得了举世瞩目的成绩，产能、产量跃居世界首位，并呈高速上升趋势。近年来，由于过度投资、盲目发展，加之受到市场、原料、能源、环保等多方面的制约，2013年电石产量占世界电石产能90％以上。当前电石生产存在的主要问题是能耗高、污染严重、资源浪费、成本高、经济效益差经济指标落后。生产技术先进化、产品性能稳定化、能量利用最优化应成为电石生产企业当前追求的目标。电石炉从炉型上来说分为开放式电石炉、半密闭(内燃式)电石炉和全密闭电石炉3种.炉型不同，其烟气性质完全不同。开放式电石炉烟气量大，烟温低，一般不超过200℃；半密闭电石炉烟温较高，一般达到400℃以上，烟气量大幅降低；全密闭电石炉烟温最高，达600～1000℃。密闭式电石炉生产1t电石一般副产电石炉气(也称合成气)400m3，其主要成分：一氧化碳占65-85％，氢气占7-12％，能源损失大，烟气量低，合成气主要当做燃料烧锅炉或发电，合成气用户单一。此外，现有合成气利用技术：净化脱硫脱碳变换后用于化工生产，合成气产量低，主要成分为一氧化碳，而氢气来源于制氢装置，工艺设备投资高，占地面积大。由此，可以调节合成气的产量和成份的电石炉和竖炉联用的系统有待研究。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种电石炉和竖炉联用的系统，通过喷枪调节喷吹煤量、水蒸汽、氧气量来调节电石炉的合成气的产量、成分，系统结构简单、易操作，投资成本低。因而，根据本技术的一个方面，本技术提供了一种电石炉和竖炉联用的系统。根据本技术的实施例，该系统包括：电石炉，所述电石炉包括：炉体，所述炉体内限定出电石生产空间，具有合成气出口和电石出口；多个电极，所述多个电极从所述炉体嵌入到所述电石生产空间中；多个喷枪，所述多个喷枪从所述炉体的顶壁和/或侧壁嵌入到所述电石生产空间中，所述喷枪具有水蒸汽喷管、氧气喷管和煤粉喷管；竖炉，所述竖炉具有合成气入口，所述合成气入口与所述合成气出口相连。根据本技术实施例的电石炉和竖炉联用的系统，通过在炉体上设置喷枪，利用喷枪提供反应原料，在制备电石的同时，也提高合成气的产量。并且，在利用喷枪提供煤粉和氧气的基础上，进一步提供水蒸汽，水蒸汽与煤粉反应生成大量的一氧化碳和氢气，便于合成气的后续利用。任选地，所述多个喷枪中的每一个均包括：壳体，所述壳体内限定出容纳空间；煤粉喷管，所述煤粉喷管设置在所述容纳空间中；多个氧气喷管，所述多个氧气喷管设置于所述容纳空间中，且所述多个氧气喷管沿所述煤粉喷管的周向分布；以及多个水蒸汽喷管，所述多个水蒸汽喷管设置于所述容纳空间中，且所述多个水蒸汽喷管沿所述煤粉喷管的周向分布。任选地，所述电石炉进一步包括：喷枪调节装置，所述喷枪调节装置与所述喷枪相连，用于调节所述水蒸汽、氧气和煤粉进入所述电石生产空间的位置和角度。任选地，所述喷枪从所述炉体的侧壁伸入到所述电石生产空间中，且所述喷枪与所述炉体侧壁之间的夹角为15～90度，任选地，所述喷枪的喷口与所述电石炉的中心轴线的距离为所述喷枪的喷口所在处的电石炉的径向长度的2/3-5/6。任选地，该系统进一步包括：净化装置，所述净化装置具有合成气入口和净化合成气出口，所述合成气入口与所述电石炉的所述合成气出口相连，所述净化合成气出口与所述竖炉的所述合成气入口相连，用于对合成气进行净化处理，以便得到洁净的合成气。任选地，净化装置包括：烟气洗涤器、除湿器、压缩机和脱硫脱碳变换器。任选地，该系统进一步包括：加热炉，所述加热炉具有进气口和加热气体出口，所述进气口与所述净化装置的所述净化合成气出口相连，所述加热气体出口与所述竖炉的所述合成气入口相连，用于对洁净的合成气进行加热，以便得到高温合成气。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1显示了根据本技术一个实施例的电石炉和竖炉联用的系统的结构示意图；图2显示了根据本技术一个实施例的电石炉的结构示意图；图3显示了根据本技术一个实施例的电石炉的结构示意图；图4显示了根据本技术一个实施例的电石炉的结构示意图；图5显示了根据本技术一个实施例的电石炉的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描
述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术而不是要求本技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。根据本技术的另一方面，本技术提供了一种电石炉和竖炉联用的系统。参考图1，根据本技术的实施例，对该电石炉和竖炉联用的系统进行解释说明，该系统包括：电石炉1000和竖炉2000。参考图2，根据本技术的实施例，电石炉1000包括：炉体100、多个电极200和多个喷枪300。根据本技术的实施例，炉体100内限定出电石生产空间，具有合成气出口和电石出口；多个电极200从炉体100嵌入到所述电石生产空间中；多个喷枪300从炉体100的顶壁和/或侧壁嵌入到电石生产空间中，喷枪300具有水蒸汽喷管、氧气喷管和煤粉喷管，用于向电石生产空间中提供水蒸汽、氧气和煤粉。根据本技术的实施例，竖炉2000具有合成气入口，其中，合成气入口与合成气出口相连，利用合成气进行反应。其中，需要说明的是，通过喷枪可以调节水蒸汽、氧气和煤粉的比例，控制合成气中氢气、一氧化碳和二氧化碳的比例。其中，生成合成气的反应如下：H2O+C＝CO+H2，H2O+C＝CO2+H2，O2+C＝CO,O2+C＝CO2，CO2+C＝CO从而，通过调节喷枪供给的水蒸汽、氧气和煤粉的比例，控制合成气中H2和CO的比例，从而满足下游生产需求。根据本技术实施例的电石炉和竖炉联用的系统，本技术的喷枪进一步提供水蒸汽，在制备电石的过程中，水蒸汽、氧气与煤粉反应生成大量的一氧化碳和氢气，并且，通过调整水蒸汽、氧气与煤粉的比例，可以生成不同H2/CO比值的合成气，合成气为竖炉提供还原剂，实现废物利用，并且，节省了制备合成气的系统投资，降低了竖炉产品的生产成本。根据本技术的实施例，所述多个喷枪中的每一个均包括：壳体，所述壳体内限定出容纳空间；煤粉喷管，所述煤粉喷管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电石炉和竖炉联用的系统，其特征在于，包括：电石炉，所述电石炉包括：炉体，所述炉体内限定出电石生产空间，具有合成气出口和电石出口；多个电极，所述多个电极从所述炉体嵌入到所述电石生产空间中；多个喷枪，所述多个喷枪从所述炉体的顶壁和/或侧壁嵌入到所述电石生产空间中，所述喷枪具有水蒸汽喷管、氧气喷管和煤粉喷管；竖炉，所述竖炉具有合成气入口，所述合成气入口与所述合成气出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种电石炉和竖炉联用的系统，其特征在于，包括：电石炉，所述电石炉包括：炉体，所述炉体内限定出电石生产空间，具有合成气出口和电石出口；多个电极，所述多个电极从所述炉体嵌入到所述电石生产空间中；多个喷枪，所述多个喷枪从所述炉体的顶壁和/或侧壁嵌入到所述电石生产空间中，所述喷枪具有水蒸汽喷管、氧气喷管和煤粉喷管；竖炉，所述竖炉具有合成气入口，所述合成气入口与所述合成气出口相连。2.根据权利要求1所述的电石炉和竖炉联用的系统，其特征在于，所述多个喷枪中的每一个均包括：壳体，所述壳体内限定出容纳空间；煤粉喷管，所述煤粉喷管设置在所述容纳空间中；多个氧气喷管，所述多个氧气喷管设置于所述容纳空间中，且所述多个氧气喷管沿所述煤粉喷管的周向分布；以及多个水蒸汽喷管，所述多个水蒸汽喷管设置于所述容纳空间中，且所述多个水蒸汽喷管沿所述煤粉喷管的周向分布。3.根据权利要求1所述的电石炉和竖炉联用的系统，其特征在于，所述电石炉进一步包括：喷枪调节装置，所述喷枪调节装置与所述喷枪相连。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓君，薛逊，曹志成，张岚，唐敬坤，范志辉，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32