煤氣發生爐的制作方法

本發明涉及煤氣發生裝置，特別涉及一種膜式水冷壁結構的煤氣發生爐。

背景技術：

煤氣是一種通過煤氣發生爐將煤轉化而成的可燃性氣體，相比于煤的燃燒，煤氣的燃燒更為清潔、高效，因此煤氣作為一種清潔能源正受到越來越廣泛的關注，而將煤轉換為煤氣的煤氣發生爐主要可分為三大類：固定床煤氣發生爐、流化床煤氣發生爐和氣流床煤氣發生爐，其中，氣流床煤氣發生爐的基本工作原理是：蒸汽、氧氣與干煤粉或煤漿通過特殊噴槍送入煤氣發生爐內，在高溫下發生化學反應，生成主要成分為一氧化碳和氫氣的煤氣及熔渣(液態排渣)。氣流床煤氣發生爐生產的煤氣常用于化肥、陶瓷、玻璃、氧化鋁等行業以及用做燃料氣，其中，氣流床氣化爐反應室主要有隔熱耐火磚反應室和膜式水冷壁反應室兩大類，由于水冷壁反應室在可靠性和使用壽命方面具有極大優勢，因此，水冷壁結構的反應室尤其是典型的膜式水冷壁反應室被廣泛地使用。

目前，膜式水冷壁反應室一般由列管式和盤管式等多種形式膜式壁組成，一般分為下錐段、中間段、上錐段等多段水冷壁結構，每段之間通過焊接相連，且氣化爐主要包括單頂燒復合燒嘴煤氣發生爐和四側燒煤氣發生爐，其中，單頂燒復合燒嘴煤氣發生爐中只在頂部設置一只燒嘴，該只燒嘴用來點火與開工的同時還可以用來投煤；四側燒煤氣發生爐則將點火，開工，投煤三種功能分別設置成獨立燒嘴，點火燒嘴設置在頂部，開工燒嘴和投煤燒嘴設置在側壁。

然而，上述兩種煤氣發生爐中，其混燃方法及其燒嘴布置形式在設計成型后就無法調整，其一爐對應一套特定的煤氣化工藝包，一旦煤氣化工藝包發生改變，就需要將煤氣發生爐進行更換或改裝，這樣造成煤氣發生爐對工藝設計條件的變化適應性較差，工藝操作負荷調節能力較小。

技術實現要素：

本發明提供一種煤氣發生爐，解決了現有的煤氣發生爐對工藝設計條件適應性較差且工藝操作負荷調節能力較小的技術問題。

本發明提供一種煤氣發生爐，包括：

包括：殼體和設在所述殼體內的反應室，所述反應室為膜式水冷壁圍成的兩端開口的中空筒體，其中，所述殼體的頂端穿設有與所述中空筒體連通的第一燒嘴套管和多個第二燒嘴套管，且所述多個第二燒嘴套管以所述第一燒嘴套管為中心環向圍設在所述殼體的頂端。

如上所述的煤氣發生爐，可選的，所述中空筒體的頂端開口蓋設有密封水冷盤，所述第一燒嘴套管穿過所述密封水冷盤與中空筒體相連通；

所述中空筒體的底端開口與所述殼體之間設有密封環。

如上所述的煤氣發生爐，可選的，所述膜式水冷壁由多個形狀相同的水冷壁管與鰭片焊接而成，且所述水冷壁管的頂端設有出水集箱，所述水冷壁管的底端設有進水集箱，所述水冷壁管的內腔與所述出水集箱和所述進水集箱相連通。

如上所述的煤氣發生爐，可選的，所述中空筒體的外壁上繞設有引入管，且所述引入管的一端位于所述殼體內側并與所述進水集箱相連通，另一端從所述殼體穿出。

如上所述的煤氣發生爐，可選的，所述出水集箱上連有引出管，且所述引出管的一端與所述出水集箱相連通，另一端從所述殼體穿出。

如上所述的煤氣發生爐，可選的，所述中空筒體的底端開口上設有第一預制件；

所述殼體底端開設的下渣口上設有第二預制件。

如上所述的煤氣發生爐，可選的，所述第一預制件和所述第二預制件為碳化硅預制件。

如上所述的煤氣發生爐，可選的，所述殼體與所述中空筒體之間設有檢修間隙，所述殼體的頂部設有第一檢修入孔，所述殼體的底部設有第二檢修入孔，所述第一檢修入孔和所述第二檢修入孔均與所述檢修間隙相連通。

如上所述的煤氣發生爐，可選的，所述殼體與所述中空筒體之間設有連接組件，所述中空筒體通過所述連接組件與所述殼體固定相連。

如上所述的煤氣發生爐，可選的，所述殼體的底端設有導淋管，且所述導淋管與所述中空筒體連通，所述導淋管用于將所述中空筒體中的液體導出。

本發明提供一種煤氣發生爐，通過在所述殼體的頂端穿設有與所述中空筒體連通的第一燒嘴套管和多個第二燒嘴套管，且所述多個第二燒嘴套管以所述第一燒嘴套管為中心環向圍設在所述殼體的頂端，使得該煤氣發生爐即可以作為具有一只復合燒嘴的單頂燒煤氣發生爐，也可以調整為開工燒嘴加多只工藝燒嘴的多頂燒煤氣發生爐，對工藝設計的適應能力增強，生產操作負荷調節能力變大，而且由于可以配裝多種組合形式的燒嘴使得后續工藝設計優化改造難度降低，作為實驗性裝置可以節省成本，提高實驗效率，因此，本發明提供的煤氣發生爐，解決了現有的煤氣發生爐對工藝設計條件適應性較差且工藝操作負荷調節能力較小的技術問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明煤氣發生爐的剖開結構示意圖；

圖2是本發明煤氣發生爐底端的局部放大示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本實施例提供的煤氣發生爐用于將固體燃料煤粉轉化生成可燃性氣體-煤氣。

圖1是本發明煤氣發生爐的剖開結構示意圖，圖2是本發明煤氣發生爐底端的局部放大示意圖，如圖1-2所示，煤氣發生爐包括：殼體10和設在殼體10內的反應室20，其中，反應室20為由膜式水冷壁30圍成的兩端開口的中空筒體，即本實施例提供的煤氣發生爐的反應室20是由膜式水冷壁30圍成的內部為中空的筒體，且筒體的兩端設有開口，具體的，如圖1所示，中空筒體的兩端開口為筒體兩端縮徑后形成的開口，且，筒體的頂端開口和底端開口可以共軸，其中，本實施例中，膜式水冷壁30為現有的材料，具體為用扁鋼和管子拼排焊成的氣密管屏所組成的水冷壁，由于可以在水冷壁的管子中通入冷卻液，所以采用水冷壁作為中空筒體的外壁可以取消設置在反應室20的外壁上的耐火材料。

其中，為了使得煤氣發生爐對工藝設計的變化適應能力強以及行中生產操作負荷調節能力大，本實施例中，具體在殼體10的頂端穿設有與中空筒體連通的第一燒嘴套管41和多個第二燒嘴套管42，且多個第二燒嘴套管42以第一燒嘴套管41為中心環向圍設在殼體10的頂端，即本實施例中，在殼體10的頂端設有多個第二燒嘴套管42和一個第一燒嘴套管41，且第二燒嘴套管42和第一燒嘴套管41均與中空筒體的內腔相連通，同時，多個第二燒嘴套管42以第一燒嘴套管41為中心圍設在第一燒嘴套管41的周圍，第二燒嘴套管42的數量具體可以為2個、3個、4個或6等等，其中，第一燒嘴套管41具體可以位于殼體10頂端的中心位置處，且第一燒嘴套管41具體與中空筒體頂端開口相連通。

本實施例中，第一燒嘴套管41和第二燒嘴套管42用于安裝燒嘴，具體的，第一燒嘴套管41處可以安裝集成點火和開工功能的半復合燒嘴，多個第二燒嘴套管42處安裝投煤燒嘴(工藝燒嘴)；或者可以在第一燒嘴套管41處安裝全復合燒嘴，即第一燒嘴套管處安裝集成點火，開工與投煤的多功能復合燒嘴，多個第二燒嘴套管42處安裝投煤燒嘴(工藝燒嘴)；或者，還可以更加靈活的調整第一燒嘴套管41處燒嘴和第二燒嘴套管42處燒嘴的復合形式和數量，進行更為豐富的組合，具體設置可以根據實際需求進行調整，本實施例中，通過在殼體10的頂端設置多個第二燒嘴套管42和一個第一燒嘴套管41，這樣該煤氣發生爐即可以作為具有一只復合燒嘴的單頂燒煤氣發生爐，也可以調整為開工燒嘴加多只工藝燒嘴的多頂燒煤氣發生爐，對工藝設計的適應能力增強，生產操作負荷調節能力變大，從而使得后續工藝設計優化改造難度降低，作為實驗性裝置可以節省成本，提高實驗效率。

因此，本發明提供的煤氣發生爐，通過在殼體10的頂端穿設有與中空筒體連通的第一燒嘴套管41和多個第二燒嘴套管42，且多個第二燒嘴套管42以第一燒嘴套管41為中心環向圍設在殼體10的頂端，使得該煤氣發生爐即可以作為具有一只復合燒嘴的單頂燒煤氣發生爐，也可以調整為開工燒嘴加多只工藝燒嘴的多頂燒煤氣發生爐，可以配裝多種組合形式的燒嘴，使用時，對工藝設計條件的適應能力增強，生產操作負荷調節能力變大，而且由于可以配裝多種組合形式的燒嘴使得后續工藝設計優化改造難度降低，作為實驗性裝置可以節省成本，提高實驗效率，因此，本發明提供的煤氣發生爐，解決了現有的煤氣發生爐對工藝設計條件適應性較差且工藝操作負荷調節能力較小的技術問題。

進一步的，在上述實施例的基礎上，本實施例中，中空筒體的頂端開口蓋設有密封水冷盤31，第一燒嘴套管41穿過密封水冷盤31與中空筒體相連通，通過將密封水冷盤31蓋設在中空筒體的頂端開口處，使得中空筒體的頂端處于密封狀態。

其中，本實施例中，由于密封水冷盤31蓋設在中空筒體的頂端開口上，為了避免反應室20內的高溫對密封水冷盤31造成損害，具體可以在密封水冷盤31的外表面上設有耐高溫的材料，同時在密封水冷盤31內設有水冷管，從而防止密封水冷盤31出現過熱的問題。

同時，由于中空筒體位于殼體10內，中空筒體的底端設有開口，為了防止中空筒體內產生的煤氣進入中空筒體與殼體10之間的間隙內，本實施例中，在中空筒體的底端開口與殼體10之間設有密封環32，通過密封環32將中空筒體與殼體10進行阻隔，從而防止煤氣進入殼體10與中空筒體之間的間隙中。

進一步的，由于現有技術中，膜式水冷壁反應室一般分為下錐段、中間段、上錐段等多段水冷壁，而各段之間連接時較為復雜，為此，本實施例中，膜式水冷壁30由多個形狀相同的水冷壁管與鰭片焊接而成，具體的，本實施例中，為了避免多段之間焊接，選取整根無對接的水冷壁管與鰭片焊接形成膜式水冷壁30，直接將形成的膜式水冷壁30圍成反應室20，從而避免了多段水冷壁焊接時加工難度高且組裝難度大的問題，其中，本實施例中，由于中空筒體的兩端進行縮徑形成頂端開口和底端開口，所以，水冷壁管的兩端進行了不同程度的彎曲，以使形成的水冷壁管圍成的中空筒體兩端進行縮徑。

其中，為了向膜式水冷壁30中的水冷壁管中通入冷卻液，本實施例中，具體在水冷壁管的頂端設有出水集箱35，水冷壁管的底端設有進水集箱33，如圖1所示，出水集箱35位于中空筒體的頂端，進水集箱33位于中空筒體的底端，同時，水冷壁管的內腔與出水集箱35和進水集箱33相連通，這樣進水集箱33中的冷卻液(例如水)進入水冷壁管，從水冷壁管的底端流向水冷壁管的頂端，最終進入出水集箱35中，需要說明的是，由于膜式水冷壁30是由多個水冷壁管焊接而成，所以進水集箱33和出水集箱35與水冷壁管的兩端連通時，進水集箱33和出水集箱35與每個水冷壁管的兩端都進行連通。

其中，為了向進水集箱33中輸入冷卻液進行且同時對膜式水冷壁30的外壁進行冷卻，本實施例中，中空筒體的外壁上繞設有引入管36，且引入管36的一端位于殼體10內并與進水集箱33相連通，另一端從殼體10穿出，即引入管36從殼體10外穿入殼體10內，并繞設在中空筒體的外壁上，具體繞設在膜式水冷壁30的外壁上，最終與進水集箱33相連通，通過引入管36可以將外界的冷卻液引入進水集箱33中，同時由于引入管36繞設(優選為螺旋盤繞)在膜式水冷壁30的外壁上，從而具備足夠的熱補償能力，以避免膜式水冷壁30熱膨脹導致焊縫受力。其中，需要說明的是，引入管36在中空筒體的外壁上繞設時，可以從中空筒體的頂端沿著中空筒體的外壁繞到中空筒體的底端，并與進水集箱33相連通。

其中，由于反應室20中反應時會釋放大量的熱量，為了保證水冷壁管中的冷卻液溫度不會過高，需將膜式水冷壁30中的冷卻液進行循環，為此，本實施例中，在出水集箱35上連有引出管34，且引出管34的一端與出水集箱35相連通，另一端從殼體10上穿出，即引出管34一端與出水集箱35相連通，另一端從殼體10上穿出，這樣冷卻液從引入管36進入進水集箱33中，從水冷壁管的底端流向頂端，并進入出水集箱35中，最終通過引出管34向外排出，從而實現了對膜式水冷壁30中的冷卻液進行循環的目的。

其中，在反應室20中進行反應時，反應后殘留的熔渣需從煤氣發生爐的底端開口排出，為了避免熔渣對開口的磨損，本實施例中，中空筒體的底端開口上設有第一預制件61，殼體10底端開設的下渣口11上設有第二預制件62，其中，中空筒體的底端開口和下渣口11相連通，本實施例中，由于進水集箱33位于中空筒體的底端開口處，所以，通過在中空筒體的底端開口處設置第一預制件61可以對進水集箱33起到保護的作用，防止了熔渣對進水集箱33的磨損，第二預制件62可以對殼體10底端開設的下渣口11起到防磨損的作用，同時，本實施例中，第一預制件61和第二預制件62設置時相互之間可以設有一定間隙以解決膜式水冷壁30膨脹問題，而且，第一預制件61和第二預制件62設置時盡量保證其結構能夠起到導流作用，以方便生成的煤氣和熔渣導入后續設備中，其中，為了便于第一預制件61和第二預制件62快速拆換，本實施例中，第一預制件61和第二預制件62通過多塊拼接安裝而成，這樣拆換時更加方便。

其中，本實施例中，第一預制件61和第二預制件62優選為碳化硅預制件，需要說明的是，第一預制件61和第二預制件62還可以為其他耐磨材料制成，只要保證制成的第一預制件61和第二預制件62具有較高的耐磨性即可。

進一步的，為了安全生產，需要定期對煤氣發生爐進行檢修，所以，本實施例中，殼體10與中空筒體之間設有檢修間隙，如圖1所示，檢修間隙包括上部環隙53和下部環隙54，且為了便于檢修人員進入殼體10進行檢修，在殼體10的頂部設有第一檢修入孔51，殼體10的底部設有第二檢修入孔52，第一檢修入孔51和第二檢修入孔52均與檢修間隙相連通，這樣檢修人員通過第一檢修入孔51可以進入到上部環隙53中，從而對位于上部環隙53內的部件進行檢修，通過第二檢修入孔52可以進入到下部環隙53中，從而對下部環隙53內的部件進行檢修。

進一步的，當中空筒體位于殼體10內時，為了對中空筒體進行固定，本實施例中，如圖1所示，在殼體10與中空筒體之間設有連接組件50，中空筒體通過連接組件50與殼體10固定相連，且本實施例中，連接組件50具體位于中空筒體的上部。

進一步的，殼體10的底端設有導淋管12，且導淋管12與中空筒體連通，導淋管12用于將中空筒體中的液體導出。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。