气化炉的制作方法

1.本实用新型属于煤气化设备技术领域，具体涉及一种气化炉。


背景技术：

2.煤炭作为一种化石燃料，是目前甚至未来很长一段时间内人们生产生活必不可缺的能源之一。如果将煤炭直接燃烧不仅浪费了大量资源，更会排放so2、no
x
、co等有害气体，造成环境污染。因此，推动煤炭的清洁利用已经成为行业发展的必然选择。
3.煤气化是煤炭清洁利用的重要途径之一。现有的煤气化技术是将煤炭加入气化炉内，在气化剂的作用下使煤炭转化成煤气。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种气化炉，其包括炉体，炉体包括炉壁和由炉壁围合形成的内腔室，炉壁的顶部具有与内腔室连通的布煤装置连接口和两个以上的进料口，进料口分布在布煤装置连接口的周侧。
5.在本实用新型任一实施方式中，气化炉还可包括加煤管，加煤管与进料口一一对应连接。
6.在本实用新型任一实施方式中，加煤管的中心轴线与炉体的中心轴线之间的夹角α可满足：15
°
≤α≤60
°
，或25
°
≤α≤45
°
。
7.在本实用新型任一实施方式中，在加煤管的加煤口至排煤口的方向上，加煤管的内径逐渐减小。
8.在本实用新型任一实施方式中，气化炉还可包括煤锁，煤锁与加煤管一一对应连接于加煤管的加煤口侧。
9.在本实用新型任一实施方式中，布煤装置连接口与加煤管的加煤口的中心距d与煤锁的最大外半径r之间可满足：d≥r。
10.在本实用新型任一实施方式中，加煤管的最小内直径d与煤锁的卸煤口直径d’之间可满足：d≥d’。
11.在本实用新型任一实施方式中，布煤装置连接口可位于顶部的中间位置。
12.在本实用新型任一实施方式中，炉壁包括外壁和内壁，外壁套设于内壁外侧，且外壁的内壁面与内壁的外壁面之间相间隔。内壁包括在炉体的顶部至底部方向上相继分布的第一等径段和第二等径段，第一等径段的内直径φ1与第二等径段的内直径φ2之比φ1/φ2为0.6～0.9。
13.在本实用新型任一实施方式中，气化炉还可包括布煤器连接部，布煤器连接部连接于第一等径段远离炉体顶部的一端。
14.根据本实用新型的气化炉，通过将两个以上的进料口分布设置在布煤装置连接口的周侧，实现侧边进料，由此能够改善相关技术中布煤装置的传动组件受煤料影响导致的传动异常问题。因此，本实用新型提供的气化炉可以获得较高的工作稳定性。此外，由于气
化炉具有独立的布煤装置连接口，还能方便气化炉的设备管理与检修。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
16.图1是一种单煤锁气化炉的示意图。
17.图2是一种双煤锁气化炉的示意图。
18.图3是本实用新型一个实施例的气化炉的结构示意图。
19.图4是图3的顶部剖视示意图。
20.图5是本实用新型一个实施例的气化炉的局部结构示意图。
21.图6是本实用新型一个实施例的气化炉的炉体结构示意图。
22.图7是本实用新型一个实施例的气化炉的布煤装置连接示意图。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数；“多个(种)”、“几个(种)”的含义是两个(种)以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的实施例的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.本文中通过端点对数值范围的记载包括该范围内包含的所有数字(例如1～5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。此外，范围的公开包括在较宽范围内的所有子范围的公开(例如1～5公开了1～4、1.5～4.5、1～2等)。
27.在本文的描述中，除非另有说明，术语“或”是包括性的。也就是说，短语“a或b”表
示“a，b，或a和b两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“a或b”：a为真(或存在)并且b为假(或不存在)；a为假(或不存在)而b为真(或存在)；或a和b都为真(或存在)。
28.本实用新型的上述

技术实现要素：
并不意欲描述本实用新型中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。
29.用于煤气化的气化炉可以为固定床气化炉。已有的固定床气化炉包括单煤锁气化炉和双煤锁气化炉。图1是一种单煤锁气化炉的示意图。图2是一种双煤锁气化炉的示意图。如图1和图2所示，煤锁3与炉体1顶部的进料口2相连通。煤锁3将原料煤(例如块煤等)从进料口2加入炉体1内。进料口2同时做为布煤装置的连接口。布煤装置的从动齿轮4位于炉体1内部，且位于进料口2的正下方。这使得从动齿轮4长期受到原料煤的冲击。另外，由于受原料煤的影响，容易导致从动齿轮4与主动齿轮5之间发生啮合传动异常。这使得布煤装置的布煤效果受到影响，导致气化炉的运行稳定性降低。
30.为了解决上述问题，本实用新型提供一种气化炉。图3是作为一个示例的气化炉的结构示意图。图4是图3的顶部剖视示意图。参照图3和图4，本实用新型提供的一种气化炉包括炉体10，炉体10包括炉壁和由炉壁围合形成的内腔室，炉体10的顶部t具有与内腔室连通的布煤装置连接口11和两个以上的进料口12，进料口12分布在布煤装置连接口11的周侧。
31.根据本实用新型的气化炉，通过将两个以上的进料口12分布设置在布煤装置连接口11的周侧，实现侧边进料，由此能有效减小原料煤对布煤装置传动组件的冲击，以及减小原料煤对布煤装置传动组件的传动影响。特别地，由于布煤装置连接口11相对独立于进料口12，因此可以便于将布煤装置的传动组件高于进料口12设置。这样从根本上解决了原料煤对布煤装置传动组件的冲击问题，并且能有效避免布煤装置受煤料影响导致的传动异常问题。因此，本实用新型提供的气化炉具有较高的工作稳定性和可靠性。
32.此外，由于气化炉具有独立的布煤装置连接口11，还能方便气化炉的设备管理与检修。
33.在一些实施例中，布煤装置连接口11可位于炉体10的顶部t的中间位置。两个以上的进料口12可以等间距地围绕在布煤装置连接口13的周侧。进料口14的数量可以根据实际需求进行选择，例如2个、3个、4个等。
34.参照图5，在一些实施例中，气化炉还可包括加煤装置。加煤装置可以包括两个以上的加煤管20，加煤管20与进料口12一一对应连接。此处，一一对应连接指的是，加煤管20的数量与进料口12的数量相同，在每个进料口12分别连接有加煤管20。设置加煤管20可以方便向炉体10内加煤。
35.在一些实施例中，加煤管20的中心轴线与炉体10的中心轴线之间的夹角α可满足15
°
≤α≤60
°
。可选地，25
°
≤α≤45
°
，25
°
≤α≤35
°
，或28
°
≤α≤40
°
。加煤管20相对于炉体10的中心轴线具有适当的倾斜角度，有利于降低原料煤进入炉体10内的落差，由此可以缓解原料煤在加煤过程中发生破碎的现象。炉体10内的煤粉含量较少，有利于改善固定床气化炉的气化效果。
36.在一些实施例中，加煤装置还可包括两个以上的煤锁30，煤锁30与加煤管20一一对应连接于加煤管20的加煤口21侧。若加煤管20相对于炉体10的中心轴线具有适当的倾斜
角度，还可以保证煤锁30的安装空间。煤锁30可以是本领域已知的结构。
37.如图2所示，在已有双煤锁气化炉中，双煤锁3均经过一过渡仓6与炉体1顶部的进料口2相连通。双煤锁3交替向过渡仓6内加煤，过渡仓6将原料煤从进料口2加入炉体1内。然而，过渡仓6连接于双煤锁3与炉体1之间，使得煤锁3与炉体1之间存在较大的位差，由此导致块状的原料煤在加煤过程中容易摔破碎，从而给炉体1内带来更多的煤粉。这会严重影响气化炉的运行稳定性和气化效果。另外，过渡仓6作为直接与炉体1连通的第三类压力容器，对设计、制造、检验的要求更为严格。相应地，设备整体的成本较高，且后期的设备管理和检验也较为繁琐。
38.本实用新型的设计中，煤锁30与进料口12一一对应连接，并且使用加煤管20将煤锁30直接安装于进料口12，由此有利于降低煤锁30与炉体10之间的位差，从而可以进一步缓解原料煤在加煤过程中发生破碎的现象。另外，加煤管20相对于过渡仓6来说结构简单，有利于降低设备制造成本以及后期的管理与维护成本。
39.在一些实施例中，布煤装置连接口11与加煤管20的加煤口21的中心距d与煤锁30的最大外半径r之间可满足：d≥r。这样保证了煤锁30的安装空间。可选地，d/r为1.5～2，或1.7～1.8等。d/r适当，既能保证煤锁30的安装空间，还可以使气化炉的结构更紧凑、合理。
40.在一些实施例中，加煤管20的最小内直径d与煤锁30的卸煤口31直径d’之间可满足d≥d’。使加煤管20的最小内直径d大于或等于煤锁30的卸煤口31直径d’，有助于顺利加煤，避免发生原料煤的截流问题。
41.在一些实施例中，在加煤管20的加煤口21至排煤口22的方向上，加煤管20的内径逐渐减小。这样便于顺利加煤。
42.在一些实施例中，布煤装置连接口11可以设有法兰40。法兰40用于布煤装置的连接。在这些实施例中，布煤装置的传动组件可以安装于法兰40内部或上方。传动组件可以包括传动配合的驱动轮和传动轮，传动轮连接于布煤装置的主轴杆。
43.布煤装置的传动组件安装于法兰40内部或上方，避免了传动组件与原料煤的直接接触，由此从根本上解决了原料煤对传动组件的冲击问题，并且能防止传动组件受煤料影响导致的传动异常(例如齿轮啮合异常)问题。
44.参照图6，在一些实施例中，炉壁包括外壁13和内壁14，外壁13套设于内壁14外侧，且外壁13的内壁面与内壁14的外壁面之间相间隔。炉壁形成夹套结构，夹套内可以供换热介质(例如冷却水)流动，以便对炉壁进行降温保护。
45.在一些实施例中，内壁14包括在炉体10的顶部t至底部d方向上相继分布的第一等径段l1和第二等径段l2，第一等径段l1的内直径φ1与第二等径段l2的内直径φ2之比φ1/φ2为0.6～1；可选地为0.6～0.95，0.6～0.9，或0.7～0.8等。由此，靠近进料口12的外壁13与内壁14之间的间隔相对较大，可以汇集夹套冷却水产生的蒸汽。蒸汽还可以对原料煤起到预热作用。
46.另外，靠近进料口12的内壁14的内直径可以与布煤器的尺寸相匹配，便于布煤器的安装。在一些实施例中，气化炉还可包括布煤器连接部15，布煤器连接部15连接于第一等径段l1远离顶部t的一端。布煤器连接部150可以呈筒状结构。例如，布煤器的套筒83安装于布煤器连接部15内。
47.接下来结合附图7说明根据本实用新型的气化炉安装布煤装置的结构。参照图7，
布煤装置包括主轴杆70和连接于主轴杆70上的布煤组件。主轴杆70由布煤装置连接口11延伸至炉体10的内腔室。布煤装置连接口11的中心轴线可以与炉体10的中心轴线重合。由此，布煤装置的主轴杆31的中心轴线可以与炉体10的中心轴线重合。
48.气化炉可包括连接于布煤装置连接口11的法兰40。法兰40具有在气化炉高度方向上相对的第一端和第二端，第一端连接于布煤装置连接口11。主轴杆70通过连接组件60连接于法兰40。这样可以将布煤装置稳定地安装于炉体10上。连接组件60可采用本领域已知的结构。可选地，连接组件60包括止推轴承和径向轴承。
49.布煤组件用于使由进料口12加入的原料煤形成均匀平整的煤层。为此，布煤组件位于内腔室，且相对于进料口12靠近底部d设置。对布煤组件没有特别的限制，可采用本领域已知的布煤结构。
50.作为示例，布煤组件可包括在炉体10的顶部t至底部d方向上依次设置的布煤器80和搅拌器90。布煤器80相对于搅拌器90靠近进料口12设置。由进料口12加入的原料煤依次经布煤器80分布和搅拌器90的搅拌，使得原料煤均匀分布，有利于达到良好的气化效果。
51.布煤器80可以采用本领域已知的结构。图7中示出一种布煤器80的结构示意图。参照图7，布煤器80包括布煤盘81，布煤盘81具有中心开孔以供主轴杆70穿过，并且具有环绕中心开孔的多个下煤口811。布煤盘81经中心开孔连接于主轴杆70上，在主轴杆70带动下转动。加入炉体100内的原料煤经过布煤盘81，由下煤口811处落下，实现分布。
52.布煤盘81具有相对的顶面和底面。具体来说，底面是朝向搅拌器222的一侧。可选地，在布煤盘81的底面还设有至少部分地围绕下煤口811的阻挡部812。作为示例，阻挡部812呈管状，且其内径沿远离布煤盘81的方向逐渐增大。如图7所示，作为另一示例，阻挡部812还可以包括相对设置的第一挡板p1和第二挡板p2，第一挡板p1和第二挡板p2之间的距离沿远离布煤盘81的方向逐渐增大。
53.可选地，布煤器80还包括沿主轴杆70周侧活动连接于主轴杆70的多个刮刀82，且该多个刮刀82位于布煤盘1的顶面侧。刮刀82不随主轴杆70的转动而转动。随着布煤盘81的转动，刮刀82将落在布煤盘81上的煤推至下煤口11处落下。进一步可选地，刮刀82朝向布煤盘81的边缘呈锯齿状。这样有利于降低布煤盘81的转动阻力。
54.可选地，布煤器221还包括套筒83。套筒83固定连接于炉壁130，且位于布煤盘81的顶面侧。套筒83有助于使原料煤落至布煤盘81进行分布。进一步可选地，套筒83可包括相继分布的第一筒段b1和第二筒段b2，第一筒段b1相对远离布煤盘81设置。第一筒段b1可以为直筒段，其内直径可以大于布煤盘81的外直径。第二筒段b2可以为锥筒段，其最小内直径小于或等于布煤盘81的外直径。
55.在这些实施例中，刮刀82的另一端可以连接在套筒83上。这样便于稳定地固定刮刀82。可选地，刮刀82的外边缘包括相继分布的与第二筒段b2配合的斜边部分和与第一筒段b1配合的直边部分。刮刀82与套筒83的内侧面形成有效配合，可以避免原料煤在边角处堆积。
56.搅拌器90可以采用本领域已知的结构。通过搅拌器90使得煤层更加均匀。作为示例，搅拌器90包括在主轴杆70延伸方向上的多层搅拌臂91，例如三层、四层等。每层搅拌臂91的数量可以为多个，例如三个、四个、五个等。并且，每层中的多个搅拌臂91均匀分布于主轴杆70的周侧。可选地，在多层搅拌臂91中，最底层的搅拌臂91的长度最短。这样有利于煤
层的均匀分布，并且有助于减小搅拌臂91的损耗。
57.驱动主轴杆70转动的装置包括传动组件，传动组件与主轴杆70连接，并且传动组件相对于进料口12远离底部d设置。或者说，传动组件高于进料口12。传动组件用于带动主轴杆70转动，以便驱动布煤组件发挥均匀平整煤层的作用。作为示例，传动组件包括传动配合的驱动轮120和传动轮110，传动轮110连接于主轴杆70。驱动装置还可以包括驱动电机130，驱动电机130经驱动轴与驱动轮110连接。由此，驱动电机130经传动组件带动主轴杆70转动。驱动电机130可以包括电机和减速机。
58.可选地，在法兰40的第二端连接有顶盖50。顶盖50具有侧壁和顶壁围合形成的槽部，传动组件位于槽部。传动组件尽可能远离进料口12设置，能使其在较为清洁的环境中运行，由此能进一步降低原料煤对传动组件传动的影响，同时还能减小传动组件的磨损，降低故障率。
59.另外，传动组件靠近顶壁设置，还方便与驱动电机130连接，从而使设备结构更合理，还有利于节约能耗。可选地，驱动电机130安装于顶盖50背离内腔室的一侧。驱动轴穿过顶盖50与驱动轮110连接。此外，顶盖50还起到封闭连接口11的作用。
60.驱动轮110和传动轮120可采用本领域已知的结构。作为示例，驱动轮110和传动轮120均为齿轮。驱动轮110和传动轮120通过轮缘上的齿部啮合连接，以传输动力。
61.可选地，布煤装置的冷却介质的进水端和回水端可以位于顶盖50外部。
62.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。