专利名称：高强度低成本煤气发生炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤气发生炉。
背景技术：
国内外已有的常压等直径煤气发生炉(如1984U.S.P4453950)，气化强度指标是180～350公斤/平方米·小时，煤种适应性差，造气成本较高。中国专利CN86106668，CN87107583的煤气发生炉，采用了上小下大的炉腔结构，气化强度指标是1100～1500公斤/平方米·小时，煤种适应性扩大，造气成本降低。
发明内容
十多年来，在推广应用这种上小下大的煤气发生炉工作中，经过几十种煤，几千台炉子的改进提高，确定了把这种煤气炉下部的大斜面氧化段垂直向下延长，同步设置向下延长的内外双炉篦，另在内炉篦上设置小高炉篦，在小高炉篦下布置了进蒸汽喷嘴，所述的大斜面氧化段下端空间的高度和垂直下延直段的宽度h为100～760毫米，大斜面氧化段上端空间的高度h为300～1800毫米，在内外炉篦里分别设置几个气室。运行时调节气室和小高炉篦下的空气(氧气)与水蒸汽含量，就可控制氧化段温度和煤气成分。从而，使煤气发生炉气化煤种的适应性进一步扩大，气化强度指标提高到1100～2600公斤/平方米·小时，造气成本更低，煤气炉还可向大型化发展，超大型煤气炉可采用长方形炉腔结构，配套的内外炉篦也相应采用长方形结构，这种内炉篦采用活动形式，外炉篦可根据要求灵活设计成活动或固定形式。所述的长方形炉腔，长宽比大于2.1的，在长向设有隔断。这种超大型煤气炉的单台产气量在几百万立方米/小时以上，制出的热煤气可替代煤粉烧电站锅炉和水泥转窑；还可用在燃气轮机的发电上，而燃气的成本很低，设备投资更少，发电效率进一步提高。
本发明通过下述技术方案实现煤气炉上部还原段采用小截面高空间结构，下部氧化段采用大斜面再垂直下延直段结构。在氧化段沿这种结构面布置外炉篦，炉底布置内炉篦。在氧化段，燃料被大面积摊成薄层，气化剂从内外炉篦双面喷出，这样一来，使气固反应物之间的一次接触界面成倍增大，从而大大加快了氧化反应()的速度，且比原有单一内炉篦燃烧地更加完全。上部还原段进行的(；)，因其小截面高空间腔体，使燃料呈细高形状。这样一来，就使反应物之间有了充分的接触时间；小截面还提高上升热流体的流速，加快了反应物之间的对流换热，使还原段燃料层温度升高，同时，还快速补足了二氧化碳的数量。这些因素就必然大大加快了还原反应的速度，使还原反应进行的既充分又完全。从而使这种大薄界面双面氧化反应；细高料层还原反应的结构气化工艺实现了高强度生产优质煤气的目的。
附图1是本发明的示意图。它由内炉篦1、外炉篦2、内炉篦大气室3、外炉篦大气室4、外炉篦小气室5、内炉篦小气室6、蒸汽喷嘴7、小高炉篦8、加煤斗9、煤气出口10、小截面还原段11、大斜面垂直下延直段的氧化段12组成。大斜面氧化段下端空间的高度和垂直下延直段的宽度h为100～760毫米，大斜面上端空间的高度h为300～1600毫米。
附图2是本发明的长方形煤气炉示意图。它由内炉篦1、外炉篦2、内炉篦大气室3、外炉篦大气室4、外炉篦小气室5、内炉篦小气室6、蒸汽喷嘴7、小高炉篦8、加煤斗9、煤气出口10、隔断11、小截面高空间还原段12、大斜面垂直下延直段的氧化段13组成，大斜面氧化段下端空间的高度和垂直下延直段的宽度h为200～760毫米，大斜面上端空间的高度h为500～1800毫米。
下面用实例说明本发明的特点1.中小型号和要求煤气成分的煤气炉，一般都采用圆形结构。现有氮肥厂采用这种圆形单一内炉篦，大斜面氧化段下端空间的高度和垂直下延直段的宽度h为100～560毫米，大斜面上端空间的高度h为300～860毫米，在内炉篦里设置了大小两个气室，内炉篦上还设置了小高炉篦，在小高炉篦里布置了进蒸汽喷嘴，运行时调节大小气室和小高炉篦下的空气与水蒸汽含量，就可控制氧化段温度和煤气成分。由此可实现空气+水蒸汽连续高强度造气，气化强度指标是1100～1800公斤/平方米·小时(如果采用氧气+水蒸汽连续高强度造气，气化强度指标还可提高数倍)，煤气炉效率提高20％以上，化肥成本大幅降低。
2.大型燃料气煤气炉，一般采用内外双炉篦长方形，大斜面氧化段下端空间高度和垂直下延直段的宽度h为200～760毫米，大斜面上端空间的高度h为500～1800毫米，气化强度指标是1100～2600公斤/平方米·小时，用这种长方形煤气炉产出的热煤气替代煤粉烧电站锅炉和水泥转窑，每吨煤制粉节电50％以上。按这种造气燃烧方式配套设计新型电站锅炉，锅炉钢耗可减少40％以上，不设除尘器，还可采用低氧燃烧，有毒有害气体少，保护环境。
3.由于这种煤气炉的技术指标先进，气化强度指标是1100～2600公斤/平方米·小时，可广泛用在各种炉窑和锅炉上，并可与炉窑和锅炉设成一体，大型炉分体使用时，除尘器和燃烧器一体化设置在炉膛里，从而使设备的钢耗显著降低，同时可提高效率20％以上。
4.由于这种煤气炉的技术指标先进，在应用时可实现低压造气，煤气在使用点加压的方法，从而达到简化工艺，减少投资，降低成本的目的。
权利要求
1.一种上小下大的煤气发生炉，由炉篦、加煤斗、煤气出口、上部小截面还原段、下部大斜面氧化段组成，其特征在于大斜面氧化段垂直向下延长了直段，所述的大斜面下端空间的高度和下延直段的宽度h为100～760毫米，大斜面上端空间的高度h为300～1800毫米。
2.根据权力要求1所述的煤气炉，其特征在于氧化段设置了垂直向下延长有几个气室的内外双炉篦，所述的内炉篦上还设置了小高炉篦，所述的小高炉篦下布置了进蒸汽喷嘴。
3.根据权力要求1所述的煤气炉，其特征在于煤气炉是长方形结构，长宽比大于2.1的在长向设有隔断。
4.根据权力要求3所述的煤气炉，其特征在于配套有几个气室的内外双炉篦相应也是长方形的，所述的内炉篦是活动的，外炉篦可根据要求灵活设计成活动或固定形式。
5.根据权力要求1所述的煤气炉，其特征在于煤气炉是单一内炉篦，所述的内炉篦上还设置了小高炉篦，所述的小高炉篦下布置了进蒸汽喷嘴。
6.权力要求1所述的煤气炉在应用时，其特征在于使其设置在炉窑和锅炉体内成为一体。
7.权力要求1所述的煤气炉在分体应用时，其特征在于使除尘器和燃烧器一体化设置在炉膛里。
8.权力要求1所述的煤气炉在应用时，其特征在于造气系统是低压的，煤气在使用点加压。
全文摘要
本发明是改进后的一种新型煤气发生炉。从而实现了煤种适应性进一步扩大，造气成本更低，气化强度指标提高到1100～2600公斤/平方米·小时(如果采用氧气+水蒸汽连续高强度造气，气化强度指标还可提高数倍)，煤气炉还可向大型化发展。它制造廉价燃料气，用在各种炉窑和锅炉上，可提高效率20％以上，用这种热煤气替代煤粉烧电站锅炉和水泥转窑，每吨煤制粉节电50％以上，按这种造气燃烧方式配套设计新型电站锅炉，锅炉钢耗减少40％以上，不设除尘器，采用低氧燃烧，有害气体少，保护环境。它还是燃气轮机发电的廉价气源，从而使工艺简单，设备投资更少，发电效率进一步提高。用它改造现有小化肥的落后工艺，可以实现空气+水蒸汽连续造气，提高效率20％以上，化肥成本大幅降低。所以，本发明的经济效益和环保效益都是巨大的。
文档编号C10J3/20GK1680516SQ200410030689
公开日2005年10月12日 申请日期2004年4月5日 优先权日2004年4月5日
发明者陈科正, 陈专科, 陈科斌, 陈涛, 陈俊丽 申请人:陈科正