專利名稱：粉煤氣化爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣化爐，具體涉及一種粉煤氣化爐。
背景技術：
目前，世界范圍內原油緊張，其價格居高不下，降低燃料成本的唯一途徑就是以煤代油，尤其是合理利用廉價煤。為此，國家提出潔凈能源政策，并采取合理利用煤炭的各項舉措。自上世紀70年代以后，世界各國廣泛開展煤氣化技術的研究，迄今為止，以開發的煤氣化方法不下百種，與此同時研究出相應的技術工藝和設備。在煤氣化設備中關鍵就是煤氣發生爐，俗稱氣化爐。按煤氣化爐中的流動力學條件，將氣化爐分為固定床爐，移動床爐，沸騰床(流化床)爐，氣流床爐和熔融床爐；按爐內溫度條件還有高溫(高于灰熔點)氣化爐等。沸騰床發生爐的特點，是利用氣化劑(空氣、氧氣、蒸氣)沸騰粉煤并引起氧化(燃燒)及還原反應，以制取內含有效成分的煤氣。而在此過程中如何使粉煤均勻沸騰是關鍵 所在。沸騰床發生爐還存在如下不足之處1、沒解決所有沸騰床發生爐固有的弊病，即煤氣中粉塵含量高，煤氣中粉塵含量仍達占入爐煤總灰分的60%，爐灰占總灰分的40%。
2、由于爐灰和粉塵中含碳量高且發生爐外殼表面積大而熱損失也大，故較之高水平的氣流床高溫高壓發生爐，綜合性碳利用率和氣化率低。3、煤氣中所含的C02( 二氧化碳)和CH4(甲烷)多。因此，生產合成氣時，致使生產合成氨中脫碳設備增加，而且釋放氣(為排放CH4)量增加。4、由于發生爐高度高而整個建筑物高度很高，致使設備組裝難度增加，而且建設投資也增多。國家經濟政策要求更加合理而有效地利用粉煤，而企業則追求通過改善技術和利用廉價的粉煤來降低成本達到利潤最大化，因此進一步改進和發展沸騰床粉煤氣化技術，既符合國家的經濟政策，又符合曾經利用昂貴的重油、焦碳、無煙塊煤作為原料生產煤氣的企業的迫切愿望。
實用新型內容根據以上現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種粉煤氣化爐，能夠延長物料在爐內的停留時間，提高煤氣成分的質量和減少耗氧量，并且有利于環保。本實用新型所述的一種粉煤氣化爐，包括氣化爐本體，氣化爐本體從上往下包括燃燒室和風室，燃燒室和風室之間設置有流化床，燃燒室頂部設置有煤氣出口，燃燒室下部側壁設置有給煤口，風室底部設置有排渣口，風室側壁設置有混合氣進口。其中，燃燒室下部側壁優選設置有返料管口。生產出合格的煤氣由頂部煤氣出口排出，進入下一級處理設備，煤氣中帶有的顆粒，經過下一級設備的分離處理，將其中的固體顆粒經過管道，通過返料管口能夠再次回到燃燒室，繼續參加反應，從而更好地保證原料利用率。本實用新型的工作過程如下通過給煤機從給煤口不斷輸送原料煤與風室側壁的混合氣進口不斷地輸送氣化劑，在高溫下不斷地燃燒反應，生產出合格的煤氣由頂部煤氣出口排出，進入下一級處理設備，煤氣中帶有的顆粒，經過下一級設備的分離處理，將其中的固體顆粒經過管道，通過返料管口再次回到燃燒室，繼續參加反應，反應完全后，剩余的灰渣通過排渣口，排到下一級輸送裝置排除。其中燃燒區域可分為兩個區域，以給煤口為界，以下是密相區(沸騰段)，由流化床底部的垂直段和一部分擴散段組成，是一個穩定的著火源，也是一個貯存熱量的倉庫，作用是使氣固流體在流化床底部形成一定的流化速度，以保證燃料燃燒過程中的流化質量。以上是稀相區(懸浮段)，由于密相區氣流速度快，燃料中部分小顆粒被帶出密相區，為了這些小顆粒在此區反應，稀相區比密相區要高得多，由于截面積加大所以流速降低，由密相區進入的細顆粒燃料，因氣流上升浮力減小，由于自重而自然沉降下落，又回落到密相區燃燒反應，形成爐內循環，這樣就增加了燃料在爐膛內的停留時間，只有一部分細小顆粒被煤氣帶出稀相區。本實用新型所具有的有益效果是(I)直接利用碎粉煤，備煤加工費降低；(2)床內物料、溫度均勻，便于操作控制，爐內大量可燃物可保證生產的安全性；(3)氣化強度大，便于大規模設備的建設；(4)可在爐料中添加固硫劑，直接脫硫；(5)爐內溫度足以裂解煤 熱解中產生的高烴類物質，簡化了煤氣凈化和污水處理；(6)爐內很少有機械運動及金屬部件，維修工作量小；(7)爐內反應溫度一般不大于1000°C，只需要一般耐火材料就可以保證長期運行；(8)對煤的灰分含量敏感度不大，適合于高灰劣質煤的利用；(9)氣化時氧耗量比氣流床底，蒸汽消耗又比移動床低；(10)灰渣含碳量較低。
圖I為本實用新型的結構示意圖；圖中1、煤氣出口 2、氣化爐本體3、返料管口 4、風室5、排渣口 6、混合氣進口 7、給煤口 8、燃燒室。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步描述。如圖I所示，本實用新型所述的一種粉煤氣化爐，包括氣化爐本體2，氣化爐本體2從上往下包括燃燒室8和風室4，燃燒室8和風室4之間設置有流化床,燃燒室8頂部設置有煤氣出口 I，燃燒室8下部側壁設置有給煤口 7，風室4底部設置有排渣口 5，風室4側壁設置有混合氣進口 6。其中，燃燒室8下部側壁設置有返料管口 3。生產出合格的煤氣由頂部煤氣出口I排出，進入下一級處理設備，煤氣中帶有的顆粒，經過下一級設備的分離處理，將其中的固體顆粒經過管道，通過返料管口 3能夠再次回到燃燒室8，繼續參加反應，從而更好地保證原料利用率。本實用新型的工作過程如下通過給煤機從給煤口 7不斷輸送原料煤與風室側壁的混合氣進口 6不斷地輸送氣化劑，在高溫下不斷地燃燒反應，生產出合格的煤氣由頂部煤氣出口 I排出，進入下一級處理設備，煤氣中帶有的顆粒，經過下一級設備的分離處理，將其中的固體顆粒經過管道，通過返料管口 3再次回到燃燒室8，繼續參加反應，反應完全后，剩余的灰渣通過排渣口 5，排到下一級輸送裝置排除。其中燃燒區域可分為兩個區域，以給煤口 7為界，以下是密相區(沸騰段)，由流化床底部的垂直段和一部分擴散段組成，是一個穩定的著火源，也是一個貯存熱量的倉庫，作用是使氣固流體在流化床底部形成一定的流化速度，以保證燃料燃燒過程中的流化質量。以上是稀相區(懸浮段)，由于密相區氣流速度快，燃料中部分小顆粒被帶出密相區，為了這些小顆粒在此區反應，稀相區比密相區要高得多，由于截面積加大所以流速降低，由密相區進入的細顆粒燃料，因氣流上升浮力減小，由于自重而自然沉降下落，又回落到密相區燃燒反應，形成爐內循環，這樣就增加了燃料在爐膛內的停留時間，只有一部分細小顆粒被煤氣帶出稀相區。本實用新型所具有的有益效果是(I)直接利用碎粉煤，備煤加工費降低；(2)床內物料、溫度均勻，便于操作控制，爐內大量可燃物可保證生產的安全性；(3)氣化強度大，便于大規模設備的建設；(4)可在爐料中添加固硫劑，直接脫硫；(5)爐內溫度足以裂解煤熱解中產生的高烴類物質，簡化了煤氣凈化和污水處理；(6)爐內很少有機械運動及金屬部件，維修工作量小；(7)爐內反應溫度一般不大于1000°C，只需要一般耐火材料就可以保 證長期運行；(8)對煤的灰分含量敏感度不大，適合于高灰劣質煤的利用；(9)氣化時氧耗 量比氣流床底，蒸汽消耗又比移動床低；(10)灰渣含碳量較低。
權利要求1.一種粉煤氣化爐，包括氣化爐本體，其特征在于氣化爐本體從上往下包括燃燒室和風室，燃燒室和風室之間設置有流化床，燃燒室頂部設置有煤氣出口，燃燒室下部側壁設置有給煤口，風室底部設置有排渣口，風室側壁設置有混合氣進口。
2.根據權利要求I所述的粉煤氣化爐，其特征在于燃燒室下部側壁設置有返料管口。
專利摘要本實用新型涉及一種氣化爐，具體涉及一種粉煤氣化爐，包括氣化爐本體，其特征在于氣化爐本體從上往下包括燃燒室和風室，燃燒室和風室之間設置有流化床，燃燒室頂部設置有煤氣出口，燃燒室下部側壁設置有給煤口，風室底部設置有排渣口，風室側壁設置有混合氣進口。本實用新型能夠延長物料在爐內的停留時間，提高煤氣成分的質量和減少耗氧量，并且有利于環保。
文檔編號C10J3/56GK202595068SQ20122022366
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者孫豐收, 李秋林, 張忠正 申請人:山東萬豐煤化工設備制造有限公司