专利名称：洁净燃气输出式环保型燃煤气化炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可自动消除输出燃气中的焦油及水份的环保型燃煤气化炉， 属燃烧装置技术领域。
背景技术：
常压固定床气化炉一般采用四种燃烧方式，分别是上吸式、下吸式、侧吸式和混合 式。其中，由于上吸式气化炉煤的利用率高、气化速度快、气化效率高、输出燃气粉尘含量 低、热值高而得到大家的一致青睐和认可。遗憾的是上吸式气化炉输出燃气中焦油含量较 大、设备及输送管道易堵塞、日常维护工作量较大，严重制约了上吸式气化炉的发展及广泛 应用。多年来，各企事业单位和个人为致力于提高上吸式气化炉的气化速度快、气化效 率高、尤其是如何有效消除输出燃气中的焦油做出了不懈努力，例如，专利02276230. 2公 布了一种气化炉用焦油水份分离装置，专利02219573. 4公布了一种长方形炉膛结构的固 定床气化炉以加强气化效率，专利02224781. 5公布了一种增加环形水蒸汽管对输出燃气 进行除尘，专利02213480. 8公布了一种通过在炉膛内设置保温层从而提高燃料利用率的 固定床气化炉，专利02291928. 7,90226299. 8,200710066099. 5公布了一种采用水套冷却 炉壁的固定床气化炉，专利01230718. 1,200720104873. 2公布了一种从还原层取气的固定 床气化炉。实践表明，上述改进方式使得气化炉局部性能得以改善，但由于没有冷却过滤室 以及炉膛高度不合理，因而焦油等问题依然未得到彻底改善，尤其是输出燃气中的焦油问 题依然是困扰大家的头等问题。如何解决或消除输出燃气中的焦油成为煤的气化技术发展及广泛走向日常生产、 生活必须首先解决的问题。
发明内容本实用新型提供一种洁净燃气输出式环保型燃煤气化炉，能使输出燃气中的焦 油、水份进行自动过滤、分离、回收利用，燃气点火容易，传输过程中能量损失较小，不会对 管道及燃烧部件造成堵塞，可降低日常维护工作量。实现本实用新型的技术方案是从炉体的炉排以上依次设置燃烧室、还原室、蒸馏 室、干馏室和冷却过滤室五个功能区；换热器通过连接管和转换阀接炉体的冷却过滤室上 部，换热器燃气出口接汽水分离器，换热器内装的阵列换热管入口接风机，出口接入炉体预 热夹套的上部；炉体预热夹套在炉排以下位置设置有一系列进气孔，在炉体的冷却过滤室 上部还设有带旁路阀的烟囱，加煤口设在炉顶。本实用新型的技术方案还包括在炉体的还原室位置装有带摇柄的刮板布煤器，炉排也带有摇柄；炉体加煤口设 置有与顶盖边缘匹配的环形水封槽；换热器中阵列换热管的出口接于预热夹套对应蒸馏室的位置；在靠近炉排上方的炉壁上设有清渣门，炉排下方的进气孔成环状均勻分布。汽水分离器的结构为倒扣在储水槽中的开口筒体，筒体中固定有一系列交错排列 的扰流板；换热器内的换热管上分布有螺旋翅片。气化炉炉排以上空间高度大于或等于炉排位置直径的2. 5倍。首先对送入气化炉的助燃空气利用燃烧室、还原室外壁产生的热量以及换热器进 行高效预热，然后在炉排下方储灰室采用环形、多点进风方式送入燃烧室，一方面冷却、保 护长期处于高温的燃烧室、还原室，使其不受损坏，同时也进一步提高燃烧室、还原室温度 及均勻性，从而提高煤的燃烧率、气化率及气化速度。还原室在炉体产生的可燃气体向上依次穿越蒸馏室、干馏室后进入冷却过滤室， 由于该室高度较高，燃气穿越过程中大量热量被该室煤层吸收而温度逐步降低，随着可燃 气体的不断上升、温度不断降低，其中所含的焦油、水分开始变为液态并凝结于煤块表面。 随着燃烧室、还原室中的煤层下降，冷却过滤室中的煤亦逐步下降，使得附着于煤块表面的 焦油、水份最终在燃烧层得以分解，实现了对焦油自分离的目的。可燃气体从冷却过滤室输出后，焦油及大部分水份已经被过滤并返回燃烧室进行 分解、回收利用，所含的少量水份与可燃气体在送入换热器后，由于助燃空气与可燃气体之 间进行的高效换热促使可燃气体温度进一步降低，水份得以分离。换热器输出的可燃气体进入汽水分离器后，已经分离为液态的水份在扰流板的作 用下与可燃气体彻底分离后流入储水槽，最终实现洁净燃气输出的目的。实现上述技术方案的原理是这样的1)煤在燃烧室中燃烧C+02 = C02+ 热量(燃烧室)2)在燃烧室产生的热量的作用下，还原室的煤层开始发生还原反应并生成可燃气 体C02+C+ 热量=(还原室)3)还原室产生的可燃气体、热量向上依次穿越蒸馏室、干馏层室，一方面部分热量 被煤层吸收预热，同时产生大量水蒸气及焦油。4)蒸馏室、干馏层室中的焦油、水蒸气、热量继续向上运动并穿越冷却过滤室中的 煤层，可燃气体温度急剧降低，焦油、水蒸气变为液态并附着于冷却过滤室煤层表面，实现 消除焦油的目的。5)从冷却过滤室输出的可燃气体经过换热器后，助燃空气被预热、温度急剧下降， 从而在进入汽水分离器后，所含水份在扰流板的作用下与可燃气体彻底分离并流入储水 槽，最终实现洁净燃气输出的目的。本实用新型的有益效果是可使煤得到高效气化，输出燃气中的焦油、水份得到 自动过滤、分离、回收利用，与传统气化炉相比，燃气点火更为容易，传输过程中能量损失较 小、不会对管道及燃烧部件造成堵塞，同时在传统气化炉基础上，可进一步实现节能25 %以 上，输出燃气中焦油含量降低95%以上，洁净化操作得以实现的同时，日常维护工作量可降 低90%以上。
图1为本实用新型的结构示意图。图中各标号依次表示烟囱1 ；旁路阀2 ；加煤口 3 ；环形水封槽4 ；冷却过滤室5 ； 外筒6 ；内筒7 ；预热夹套8 ；干馏室9 ；空气输入管10 ；连接管11 ；蒸馏室12 ；刮板布煤器 13 ；布煤器摇柄14 ；还原室15 ；燃烧室16 ；耐火砖17 ；清渣门18 ；炉排19 ；炉排摇柄20 ；进 气孔21 ；清灰门22 ；储灰室23 ；炉底24 ；炉脚25 ；转换阀26 ；连接管27 ；换热器28 ；换热管29 ； 助燃风机30 ；集气箱31 ；燃气出口 32 ；燃气输出管33 ；汽水分离器34 ；扰流板35 ；储水槽36。
具体实施方式
参见图1，本装置由气化炉、换热器、汽水分离器、助燃风机四部分组成。气化炉从 下往上由炉脚25、炉底24、清灰门22、清渣门18、内筒7、外筒6、预热夹套8、烟囱1、烟囱旁 路阀2、加煤口 3、环形水封槽4组成，其中，炉排19以上依次设置燃烧室16、还原室15、蒸馏 室12、干馏室9和冷却过滤室5五个功能区，在储灰室23中的预热夹套8均勻分布环形状 进气孔21，手动的炉排19带有炉排摇柄20，燃烧室16中衬有与其等高的弧形耐火砖17，在 还原室15中部的位置装刮板布煤器13，刮板布煤器13带有延伸在炉外的布煤器摇柄14。 换热器28由转换阀26、连接管27、换热管29、集气箱31组成，换热管29入口接助燃风机 30，出口接炉体预热夹套8的对应蒸馏室12的位置。汽水分离器34为倒扣在储水槽36中 的开口筒体，筒体中固定有一系列交错排列的扰流板35，燃气进口通过连接管11接换热器 28。本实用新型工作过程是这样的气化炉与换热器通过连接管27以法兰盘方式连接，助燃风机30连接换热器28的 集气箱31，经预热后的助燃空气通过空气输入管10与气化炉的预热夹套8相连，换热器28 与汽水分离器34通过连接管11以法兰盘方式连接。工作时，关闭转换阀26、打开烟囱旁路 阀2，打开清灰门22及清渣门18并加入启动燃料点火，随后加入启动煤，启动助燃风机30， 助燃空气首先进入换热器集气箱31预热、随后进入预热夹套8，经预热后助燃空气继续向 下运行并经环形分布的进气孔21进入储灰室储灰室23，在风压作用下，助燃空气穿越手动 炉排19后进入气化炉的燃烧室16，待启动煤燃烧后依次关闭清灰门22及清渣门18，打开 炉顶的加煤口 3并开始加煤至加煤口高度，约15分钟后，关闭炉顶的加煤口 3并在环形水 封槽4内注水封闭，打开转换阀26、关闭烟囱旁路阀2、可燃气体从燃气输出管33输出、可 进行正常使用。使用过程中，为确保确保燃烧室16集灰落入储灰室23并保持助燃空气顺畅助燃， 可间隔两小时摇动炉排摇柄20 —次，此时手动炉排19随之转动，集灰自动下落。为防止煤 层架空，可间隔三小时摇动布煤器摇柄14 一次，此时刮板布煤器13开始转动并在其作用下 煤层开始向下滑落。使用结束后，首先关闭使用终端，然后依次关闭转换阀26、打开烟囱旁路阀2、关 闭助燃风机30进入闷火待用状态。
权利要求一种洁净燃气输出式环保型燃煤气化炉，其特征是从炉体的炉排以上依次设置燃烧室、还原室、蒸馏室、干馏室和冷却过滤室五个功能区；换热器通过连接管和转换阀接炉体的冷却过滤室上部，换热器燃气出口接汽水分离器，换热器内装的阵列换热管入口接风机，出口接入炉体预热夹套的上部；炉体预热夹套在炉排以下位置设置有一系列进气孔，在炉体的冷却过滤室上部还设有带旁路阀的烟囱，加煤口设在炉顶。
2.根据权利要求1所述的洁净燃气输出式环保型燃煤气化炉，其特征是在炉体的还 原室位置装有带摇柄的刮板布煤器，炉排也带有摇柄；炉体加煤口设置有与顶盖边缘匹配 的环形水封槽；换热器中阵列换热管的出口接于预热夹套对应蒸馏室的位置；在靠近炉排 上方的炉壁上设有清渣门，炉排下方的进气孔成环状均勻分布。
3.根据权利要求1所述的洁净燃气输出式环保型燃煤气化炉，其特征是汽水分离器 的结构为倒扣在储水槽中的开口筒体，筒体中固定有一系列交错排列的扰流板；换热器内 的换热管上分布有螺旋翅片。
4.根据权利要求1所述的洁净燃气输出式环保型燃煤气化炉，其特征是气化炉炉排 以上空间高度大于或等于炉排位置直径的2. 5倍。
专利摘要本实用新型涉及一种可自动消除输出燃气中的焦油及水份的环保型燃煤气化炉，属燃烧装置技术领域。本装置主要由气化炉、换热器、汽水分离器、助燃风机四部分组成，炉体的炉排以上依次设置燃烧室、还原室、蒸馏室、干馏室和冷却过滤室五个功能区；换热器通过连接管和转换阀接炉体的冷却过滤室上部，换热器燃气出口接汽水分离器，换热器内装的阵列换热管入口接风机，出口接入炉体预热夹套的上部；炉体预热夹套在炉排以下位置设置有一系列进气孔，在炉体的冷却过滤室上部还设有带旁路阀的烟囱，加煤口设在炉顶。本气化炉输出燃气温度低且无焦油、水分含量较小，易点火，传输过程中能量损失较小，燃烧部件不易堵塞，可降低日常维护工作量。
文档编号C10J3/32GK201581059SQ200920253829
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者庞子乾, 王明湖, 袁宫明 申请人:昆明康立信电子机械有限公司