一种热壁煤气发生炉制造技术

本发明专利技术属于煤气发生装置技术领域，公开了一种热壁煤气发生炉。其主要技术特征为：包括炉壁，所述炉壁的内侧设置有耐热混凝土构成的导温隔热层，导温隔热层内设置有上盘管和下盘管，上盘管和下盘管通过竖向导管相连通；所述导温隔热层的内侧设置有热壁；所述的导温隔热层内掺杂有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和金属粉。本发明专利技术热壁煤气发生炉，将鸟笼结构的水冷壁设置在导温隔热层内，不接触炉内高温炭层和灰渣层，使用安全系数非常高。内层热壁温度始终维持在４００～６００℃之间，不会产生欺火、掛壁现象。热壁传导热量少，使炉内制气热量增加，吹风时间缩短，制气时间加长，蒸汽分解率提高，煤气发生炉产量提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤气发生装置
，尤其涉及一种热壁煤气发生炉。
技术介绍
在化肥和甲醇行业多用煤气发生炉进行制气。原始的煤气发生炉的炉壁没 有水夹套，易发生高温结渣掛壁问题。现在使用的煤气发生炉一般设有筒形水 夹套，虽然解决了高温结渣掛壁问题，但也存在以下缺点1、 欺火。通过传热计算证明，夹套内壁最高温度是130~140°C，夹套内 水温120'C，夹套高2——3m。夹套内径(Z:2610 mm，内壁厚18mm，钢板导 热系数40千卡/小时/米/度，无结垢，则每炉内炭层传给水夹套的热量为"^^|^ = 12185扦卡/小时，相当于753kg/h蒸汽。这一计算结果与——ln-40 1305实际情况基本相符。当然实际上是中上部靠近氧化层和高温还原层部位产汽量 大，下部灰渣层产汽量很少，但夹套内壁最高温度不会超过140'C是在无结垢 情况下，否则计算出的产汽量会大大超过以上值，与实际情况不符。从而说明 靠近水夹套80-100毫米的炭层的温度很低，约为300~500°C，根本达不到无 烟煤700。C的着火点温度，更不用说能与水蒸汽反应制取煤气。如此众多达不 到着火点的煤块进入灰仓形成残炭，造成煤炭的巨大浪费。另外，空气氧化剂 经此处没有和炭起氧化反应，造成煤气中氧含量高，进而造成后工段变换反应， 水蒸汽消耗增高。而蒸汽气化剂流经此处没有和炭起反应造成蒸汽白白浪费。2、 容易形成露点腐蚀，尤其是下封头处。3、 传统水夹套对内壁来说是外压容器。外压容器最危险的破坏是失稳。 当有结垢的情况下内壁温度会超温，钢板强度迅速降低，出现梅花形鼓包或局部鼓包，这就是失稳破坏。仅仅是夹套鼓包倒是小事故，如果夹套内的水进入 高温炭层将会发生巨大爆炸事故。为找到一个中间值，使煤气发生炉既不掛壁，又不致于欺火，带走炉内炭 层积蓄的宝贵热量，有的采用提高夹套内的蒸汽压力来提高夹套内壁温度。但 由于蒸汽压力不可能提得很高，克服水冷壁效应的作用也就不很明显，并且随 着蒸汽压力的提高产生失稳破坏的危险性迅速增加。还有的采用双层夹套来提 高夹套内壁温度，外层是水夹套，内层是导热油夹套，可将导热油夹套内壁温度提高到300~400°C。通过计算证明这个办法确实能大大减少从炭层导出的热 量。但由于导热油夹套内的导热油仅起传热作用，不循环，长期运行会结焦和 分解，也可能出现导热油夹套鼓包和着火爆炸等安全事故。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就是提供一种既不掛壁、又不欺火的热壁煤气发 生炉。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为包括炉壁，所述炉壁的 内侧设置有耐热混凝土构成的导温隔热层，导温隔热层内设置有上盘管和下盘 管，上盘管和下盘管通过竖向导管相连通。其附加技术特征为所述导温隔热层的内侧设置有热壁；所述的导温隔热 层内掺杂有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和金属粉等多种无机材料。本专利技术所提供的一种热壁煤气发生炉与现有技术相比，由上盘管、下盘管 和竖向导管构成一个鸟笼结构的水冷壁替代原来的传统水夹套，且该水冷壁设 置在由一定导热系数的耐热混凝土等多种无机材料组成的导温隔热层内，导温 隔热层的内侧设置有耐高温钢板等构成的热壁。使用时，结合炉内温度分布情 况，通过调整耐热混凝土内膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和金属粉等多种无机材料的 导热系数，使内层热壁温度始终维持在400^60(TC之间，使靠近热壁的炉内炭 层能达到较会产生结疤掛壁现象。热壁从高温炭内导出的热量降为同等高度传统水夹套导 出的热量的十分之一以下，使炉内炭层积蓄的用于制气热量大大增加，从而使 吹风时间縮短，制气时间加长，蒸汽分解率提高，煤气发生炉产量提高。由于 本热壁煤气发生炉的鸟笼式水冷壁在外层，设置在导温隔热层内，不接触炉内 高温炭层和灰渣层，其使用安全系数非常高，即使热壁烧坏了也不会出安全事 故。且鸟笼式结构也较传统筒形水夹套牢靠。附图说明图1为本专利技术一种热壁煤气发生炉的结构示意图； 图2为水冷壁的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术一种热壁煤气发生炉的具体结构和使用原理做进 一步详细说明。如图1所示，本专利技术一种热壁煤气发生炉包括炉壁1，炉壁1的内侧设置 有耐热混凝土构成的导温隔热层2，导温隔热层2内设置有上盘管3和下盘管 4，上盘管3和下盘管4通过竖向导管5相连通，导温隔热层2的内侧设置有 耐高温钢板等构成的热壁6。导温隔热层2内掺杂有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和 金属粉等多种无机材料。如图2所示，上盘管3、下盘管4和竖向导管5构成 的水冷壁为鸟笼式。煤气发生炉工作时，向上盘管3、下盘管4和竖向导管5构成的鸟笼式水 冷壁内通入水，热壁6将炉内热量传导给导温隔热层2，导温隔热层2将热量 传导给上盘管3、下盘管4和竖向导管5，由上盘管3、下盘管4和竖向导管5 内的水将热量带走。在整个过程中，热壁6从高温炭内导出的热量降为同等高 度传统水夹套导出的热量的十分之一以下，使炉内炭层积蓄的用于制气热量大 大增加，从而使吹风时间缩短，制气时间加长，蒸汽分解率提高，煤气发生炉 产量提高。结合炉内温度分布情况，通过调整耐热混凝土构成的导温隔热层2 内膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和金属粉等多种无机材料的导热系数，使内层热壁65温度始终维持在400 60(TC之间，使靠近热壁6的炉内炭层能达到较高温度， 在气化反应区达到扩散控制反应温度90(TC以上，使灰渣中残炭降到极低，不 会产生欺火现象。同时因为热壁6温度不会超过60(TC，不会产生结疤掛壁现 象。上盘管3、下盘管4和竖向导管5构成的鸟笼式水冷壁在外层，设置在导 温隔热层2内，不接触炉内高温炭层和灰渣层，其使用安全系数非常高，即使 热壁6烧坏了也不会出安全事故。且鸟笼式结构也较传统筒形水夹套牢靠。权利要求1、一种热壁煤气发生炉，包括炉壁，其特征在于所述炉壁的内侧设置有耐热混凝土构成的导温隔热层，导温隔热层内设置有上盘管和下盘管，上盘管和下盘管通过竖向导管相连通。2、 根据权利要求1所述的一种热壁煤气发生炉，其特征在于所述导温隔热层的内侧设置有热壁。3、 根据权利要求1所述的一种热壁煤气发生炉，其特征在于所述的导温隔热层内掺杂有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和金属粉等多种无机材料。全文摘要本专利技术属于煤气发生装置
，公开了一种热壁煤气发生炉。其主要技术特征为包括炉壁，所述炉壁的内侧设置有耐热混凝土构成的导温隔热层，导温隔热层内设置有上盘管和下盘管，上盘管和下盘管通过竖向导管相连通；所述导温隔热层的内侧设置有热壁；所述的导温隔热层内掺杂有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和金属粉。本专利技术热壁煤气发生炉，将鸟笼结构的水冷壁设置在导温隔热层内，不接触炉内高温炭层和灰渣层，使用安全系数非常高。内层热壁温度始终维持在400～600℃之间，不会产生欺火、掛壁现象。热壁传导热量少，使炉内制气热量增加，吹风时间缩短，制气时间加长，蒸汽分解率提高，煤气发生炉产量提高。文档编号C10J3/20GK101475840SQ20091000101公开日2009年7月8日 申请日期2009年1月19日 优先权日2009年1月19日专利技术者叶龙声, 张金辉 申请人:张金辉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热壁煤气发生炉，包括炉壁，其特征在于：所述炉壁的内侧设置有耐热混凝土构成的导温隔热层，导温隔热层内设置有上盘管和下盘管，上盘管和下盘管通过竖向导管相连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶龙声，张金辉，
申请(专利权)人：张金辉，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]