全密相旋流床粉煤制气装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术“全密相旋流床”粉煤制气装置是满足小规模居民用气的煤气设备。其主要结构由干馏炉、气化炉以及备煤、煤气净化和电控系统等附属设备组成。干馏炉的炉腔由正截圆锥体的下部、倒截圆锥体的次中部和中部成为连接通体。气化炉的炉体下部为正截圆锥体，次下部和中部为锥度不同倒截圆锥体，次中部和上部为不同的圆柱体筒体，其结构特征使流化态床面形成“全密相旋流床”，产生热值高、含一氧化碳少的民用煤气。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术“全密相旋流床”粉煤制气装置是属于制煤气设备，特别是满足小规模居民用气的煤气设备。近年来，单独作为城市煤气气源的煤气装置主要是焦炉和直立炉。这两种炉型不仅对煤种要求严格，而且其使用规模和投资规模及技术复杂程度都超过了工矿居民区和中小城市的承受能力。用水煤气或两段炉煤气等工业煤气直接作为民用气源，因一氧化碳含量过高，使用很不安全。对上述工业煤气采用油制气增热或一氧化碳变换二氧化碳脱除或部份甲烷化处理后供民用，使制气工艺复杂化，而且这些炉型均为固定床工艺，必须使用块煤，也为推广使用增加了难度，不适宜做小规模气源。在国外，虽有多种粉制煤气化技术，但都向高温、高压和大型化发展，也不适合我们的小型化要求。国内目前粉制煤气化研究最好的成果显示：煤气热值仍在9MT／NM（2200KCal／NM）左    右    ，远    远    低    于14.6MJ／NM（3500KCal／NM）的城市煤气热值指标。有害物一氧化碳含量在20％左右，大于10％的一般要求。本技术的目的是提出一种“全密相旋流床粉煤制气装置”。该装置为常压制气，以空气和水蒸汽为气化剂，用劣质粉煤直接生产合格的城市煤气。其低热值大于14.65MJ／NM（3500KCal／NM），一氧化碳含量小于10％。其供气规模小至2000户，大至10000户，其投资低于我国城市煤气工程户均投资水平，适合工矿居民区和中小城市的经济和技术承受力。-->本技术的目的是通过以下方式实现的：所提出的“全密相旋流床”粉煤制气装置，包括干馏炉，气化炉以及备煤，煤气净化和电控系统等附属设备组成。其主要设备干馏炉装在耐火材料砌成的炉膛内。干馏炉的下部为正截圆锥体，次下部和中部为锥度不同的倒圆锥体，上部为圆柱体的四部份组成的连接体，下部和次下部的连接部位呈双曲线光滑连接，气化炉炉体非金属耐火材料制成，炉体的下部呈截圆锥体，次下部和中部为锥度不同的倒截圆锥体，次中部和上部为直径不同的圆柱体的筒体，下部与次下部的接界为双曲线光滑面。下面通过附图，并结合“全密相旋流床”粉煤干馏制气的工艺过程详细说明本技术粉煤制气装置的详细结构。图1是“全密相旋流床”粉煤干馏制气的工艺过程。图2是干馏炉结构示意图。图3是气化炉结构示意图。从图1可以看出，原煤经粉碎干燥（1）进入干馏炉（2）生成的煤气，半焦和少量焦油蒸汽，出炉后经旋风分离器（4）使气、固、液三相分离。炉膛生成的烟经废热锅炉（3）以后排放出去。旋风分离器（4）分离出来的粗煤气经过热器（5），间冷（6）淋洗（7）脱流（13）等几道工序送入气柜（15）供民用。另外，从旋风分离器（4）分离的热态半焦送入气化炉（8），同时经过热器（5），间冷工序（6）生成的焦油和蒸汽也送入气化炉。气化炉（8）生成的煤气和灰渣经旋风分离器（10）分离，灰渣经过热换器（14）排出，粗煤气经过热器（11），淋洗（12），成为工业煤气，这部分工业煤气经脱硫（13）也可进入气柜（15）供民用。从-->过热器（11）出来的部分煤气进入干馏炉（2）的炉膛作为燃料，加热干馏炉。图2是干馏炉结构示意图，如图所示，干馏炉是位于防火材料的炉膛之中，干馏炉基本分为下部（16），次下部（17），中部（18）和上部（25）。下部（16）为一正截圆锥，气化剂入口（20）位于正截圆锥下面的圆筒的侧面。倒截圆锥形的次下部（17）和下部（16）形成一个中间收缩的喉管，这种形状使进气通畅，而且粉煤反应形成的固相半焦便于排放。进料口（19）位于倒截圆锥形的中部（18）的下方。次中部（17）的锥度和中部锥度不同，使粉煤和气化剂形成的“床面”上升速度不致太快，形成“金属相旋流床”。上部为圆柱体，流化态在此进入稳定阶段。图2中（22）是燃烧剂入口，（23）为排烟口，使炉膛内达到反应所需要的约900℃高温。当粒径5mm以下的粉煤，从料斗入口（19）进入干馏炉，控制温度、压力、操作速度等各项参数煤粉就被炉底气化剂入口（20）旋转向上的空气和水蒸汽混和气流浮起而形成流化态。随煤料不断加入，“床面”不断增高，当“床面”接近炉顶出口（23）时，固相颗粒随出口加速的气相介质溢出炉外，如此连续下去，煤料在炉内受热进行干馏和部份气化反应，生成煤气，半焦和少量焦油蒸汽。出炉口经旋风分离器（4）和冷却塔使气、固、液三相分离，从而完成干馏制气过程。干馏炉的下部给料方式决定给料压力必须大于床层全部静压力，而且因给料器必须穿过外热炉膛高温区，为确保给料过程气密良好和给料器冷却良好，采用了不等距螺旋给料器和水套降温。因炉体受热膨胀造成炉体升高，须使用杆件传动机构使-->给料器和炉体保持同步位移。图3是气化炉结构简图，从图3可以看出，气化炉炉体是由非金属耐火材料制成的，炉体下部（27）为正截圆锥体，次下部（28）和中间（30）为锥度不同的倒圆锥体，次中部（29）和上部（31）为直径不同圆柱体的筒体，下部（27）和次下部（28）接触部为双曲线光滑面。给料口（36）位于次下部（28）的下方，次下部（28）的上方和中部下方分别有焦油入口（34），（33），中部下方蒸汽入口（32），产品出口（35）位于炉体的顶部。气化剂入口（26）位于给料口（36）的水平面以下。气化剂（26）入口（26）相对炉体角度很小，使气体旋流入炉。同时给料口（36）也是以旋流方式进入炉体，形成“全密相旋流床”。次中部（29）和上部（31）为筒体，使旋流床在此经过一个稳定阶段。从干馏炉（图2）经旋风分离器（4）分离出来的热态半焦从气化炉下部送料口（36）送入炉内，被从炉底气化剂入口（26）进入的旋转向上的空气和水蒸汽的混合气流浮起。形成硫化态，并进行气化反应，随半焦的不断加入，“床面”不断增高，同时和焦油入口（33），（34），蒸汽入口（32）送入的焦油和蒸汽的混合气雾相遇上升，进行焦油热解反应，生成的煤气和灰粒从上部出口（35）一起溢出气化炉外。如此连续下去，半焦和焦油在炉内完成气化反应。本技术“全密相旋流床”粉煤制气装置，可用劣质粉每煤生产中热值城市煤气，投资少，工艺简单，操作容易，适合小规模用气单位经济技术承受能力；在操作过程中，可用较少的流化介质实现流化态操作，操作范围宽；炉内有效容积大，原料在炉内停留时间长，反应充分；因操作中要求速度低，粉料飞损少，设备磨损小，环境污染小，容易治理。本文档来自技高网...

【技术保护点】
“一种全密相旋流床”粉煤制气装置，由主要设备干馏炉、气化炉以及备煤、煤气净化和电控系统等附属设备组成，其特征在于：干馏炉的炉体是装在耐火材料砌成的炉膛内，其炉体的下部（１６）是正截圆锥体，次下部（１７）和中部（１８）为锥度不同的倒截圆锥体，上部（２５）为圆柱体的四部分连接通体；下部（１６）和次下部（１７）的连接部位呈双曲线光滑连接；产品出口（２４）位于炉体上部，气化剂入口位于炉体低部并有使气体旋流入炉的装置，给料口（１９）位于中部（１８）的下面；气化炉是由非金属材料制成，炉体下部（２９）呈正截圆锥体，次下部（２７）和中部（３０）为锥度不同的倒截圆锥体，次中部（２９）和上部（３１）为直径不同的圆柱体筒体，下部（２７）与次下部（２８）的结合部为双曲线光滑面，给料口（３６）位于次下部下面，气化剂入口（２６）位于炉底，产品出口（３５）位于炉体顶部，在给料口（３６）水平面以上有焦油入口（３４），（３３），和蒸汽入口（３２）。

【技术特征摘要】
1、“一种全密相旋流床”粉煤制气装置，由主要设备干馏炉、气化炉以及备煤、煤气净化和电控系统等附属设备组成，其特征在于：干馏炉的炉体是装在耐火材料砌成的炉膛内，其炉体的下部(16)是正截圆锥体，次下部(17)和中部(18)为锥度不同的倒截圆锥体，上部(25)为圆柱体的四部分连接通体；下部(16)和次下部(17)的连接部位呈双曲线光滑连接；产品出口(24)位于炉体上部，气化剂入口位于炉体低部并有使气体旋流入炉的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：莽薇莎，梁国栋，
申请(专利权)人：莽薇莎，梁国栋，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]