CN105586092A - 一种自动修正偏火层的交错床气化装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动修正偏火层的交错床气化装置及方法，其特征在于，由加煤机构、布料缓冲套、放散机构、下段内锥形体、蒸汽系统、火层调偏机构、交错炉排、风箱、除灰机等组成。加料没有扬尘，下段炉体内壳为锥桶形，炉内不偏火、膨空，出现火层偏移时自动调整，交错炉排上层炉排作往复动作时，将灰刮落到风箱底部，由出灰机排出。

Description

一种自动修正偏火层的交错床气化装置及方法

所属领域

本发明提供一种自动修正偏火层的交错床气化装置及方法，属于煤炭气化领域。

背景技术

现有固定床煤炭气化炉存在许多问题，一是经常出现偏火、煤膨空现象，造成煤气质量不好，或者炉灰夹带煤炭多，气化效率低，需要人工通过探火孔进行调整，3-7天以上才能调整过来，费工费料，一旦煤气泄漏或者系统内进氧气，会引起人机事故。二是灰盆水封结构，出灰阻力大，耗动能大，水封高度有限，产能小，煤气输送压力小。三是加煤时煤从上盖加煤箱直接落下，产生大量扬尘，造成出口煤气含尘量大，堵塞管路现象。四是炉内出现结渣，就必须将炉内所有煤炭和灰全部清除出来，重新点炉，经济损失较大。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提供一种自动修正偏火层的交错床气化装置及方法，不产生煤膨空现象，出现偏火自动调整，调整过程中不影响设备运行，不影响煤气质量，省工省时。出灰阻力小，风压高，产能大，输送距离远。如出现炉内结渣，可简便处理。

本发明是按下列技术方案实现的。

该装置结构特征为：由交替密封加煤机构、布料缓冲套、具有备用引风机及吸管的放散机构、下段炉体内壳带有锥形的主体、火层调偏的机构、交错炉排机构、供风、出灰机构所组成的气化装置。所述气化装置是按下列步骤进行的：

步骤一，首先通过人孔给炉内点火，打好火底，封死人孔盖，将25-80mm的块煤或者生物质压块、木块，通过上加煤箱、下加煤箱、钟罩交替密封，向炉内加满燃料，安装在上盖上段炉体内的布料缓冲套内始终含有煤，煤自然缓慢下滑，没有扬尘。

下段炉体外壳和下段炉体内壳形成的水夹套，利用炉内气化余热加热产生蒸汽，由蒸汽出口，经汽包、蒸汽管进入气化剂总管，与鼓风机给风混合成气化剂进入炉底风箱，送入氧化层气化。

步骤二，随着气化的运行，煤从干馏段上段炉体，落到气化段的下段炉体，煤的温度不断提高体积膨胀，下段炉体内壳为锥体形，向下直径逐渐放大，煤料越下行体积越松散，克服了煤膨胀系数带来的炉内煤层偏火、煤层膨空问题，通风好气化均匀，减少了火层偏移的机率。

步骤三，在下段炉体中部，沿周水平设置6个上层温度传感器，监测还原层温度，在下段炉体下部，沿周水平设置6个下层温度传感器，监测灰层温度，当火层偏离下移时，根据火层在灰中传热梯度，下层温度传感器监测到下移点温度升高到预定温度，与之相对应的六路阀门自动打开，气化剂由气化剂总管通过支管及支管阀门进入环管，所述环管上设置六路管，六路管对应的与分配箱28内分割成的六个腔连接，每个腔设置四个喷嘴将气化剂喷到火层下移部位，局部加速气化，火层向上移动达到合适位置时，相对应部位的上层温度传感器监测到预定温度时，传输信号给相对应六路阀门关闭，由气化剂总管供给气化剂正常运行，总管阀门用于调整平衡总管和支管的气体压力。如此遇有火层偏移时重复上述流程，达到火层稳定的目的。

步骤四，如煤种不适，炉内产生严重结渣时，可打开放散管上的放散阀门停止炉底鼓风机，保留蒸汽，开启放散管上的备用引风机及吸管保障煤气不倒流，打开下段炉体下部的结渣处理口，拨出渣块，将结渣处理口封死，即可恢复正常生产，不需清空炉内的煤和灰。

步骤五，交错炉排是由上扇活动炉排和下扇固定炉排组成，固定炉排由角钢固定炉排连扳和固定炉排外框组成，焊接在工字钢上，固定炉排两侧设有边球室，球室支撑架与固定炉排外框和主体风箱直段焊接在一体，将球室定位板、钢球轨道、边球室侧板、边球室端板分别焊接在主体风箱直段和球室支撑架上，钢球放在球室内，定位滑板焊接在活动炉排外框上落到钢球上。所述定位滑板端面与球室定位板配合对活动炉排起到限位作用、与钢球配合起到滑动作用。固定炉排上设有均布四个球室，每个球室由均布球室侧板、均布球室端板、固定炉排连扳形成的球室，嵌入焊接在固定炉排内，占有一个角钢的宽度，放入钢球后与边球室在一个水平高度。活动炉排由角钢、活动炉排连扳、活动炉排外框、定位滑板组成落在钢球上。

气化后的炉灰落到活动炉排角钢间距的固定炉排上，活动炉排由相连的传动组件带动作往复动作，将灰刮落到风箱的底部，由除灰机排出。

步骤六，在炉内形成的煤气从下向上行，通过煤气出口送至用户。

本发明有益效果。

1、该装置出口煤气含尘少，不堵塞管路。

2、该装置下段炉体内壳为锥体，煤向下行越来越松散，不挂壁、少偏火、不膨空，不用人工探火打钎，节约人工70％。

3、该装置一旦出现偏火层，可自动调整火层，达到稳定火层的作用，不影响煤气质量，无安全隐患。

4、该装置一旦结渣不需要清空炉内的煤、灰，方便处理。

5、该装置交错炉排出灰阻力小、出灰均匀、布风均匀，气化过程运行平稳。

6、该装置降低炉体高度，减少制作成本、土建成本。

7、该装置为干法出灰，炉底压高，单机产能大。

8、该装置提高了安全因素，减少事故发生。

附图说明

图1为一种自动修正偏火层的交错床气化装置主视剖视示意图。

图2为A-A调偏层输送气化剂结构俯视剖视示意图。

图3为固定炉排俯视示意图。

图4为B-B交错床阶梯剖视示意图。

按图中序号说明：

1、除灰机，2、风箱，3、支腿，4、工字钢，5、传动组件，6、固定炉排，7、活动炉排，8、结渣处理口，9、下段炉体外壳，10、下段炉体内壳，11、上段炉体，12、布料缓冲套，13、煤气出口，14、放散管，15、放散阀门，16、吸管，17、引风机，18、上加料箱，19、下加料箱，20、钟罩，21、上盖，22、蒸汽出口，23、汽包，24、上层温度传感器，25、蒸汽管，26、下层温度传感器，27、喷嘴，28、分配箱，29、六路阀门，30、六路管，31、环管，32、鼓风机，33、支管阀门，34、支管，35、气化剂总管，36、总管阀门，37、人孔，38、风箱直段，39、球室定位板，40、钢球，41、钢球轨道，42、球室支撑架，43、边球室侧板，44、定位滑板，45、固定炉排连扳，46、均布球室侧板，47、活动炉排连扳，48、边球室端板，49、均布球室端板，50、角钢。

51、固定炉排外框，52、活动炉排外框。

具体实施方式

首先通过人孔37给炉内点火，打好火底，封死人孔盖，将25-80mm的块煤或者生物质压块，通过安装在上盖21上的加煤箱18、下加煤箱19、钟罩20交替密封，向炉内加满燃料，安装在上盖21上段炉体内的布料缓冲套12内始终含有煤，煤自然缓慢下滑，没有扬尘。

下段炉体外壳9和下段炉体内壳10形成的水夹套，利用炉内气化余热加热产生蒸汽，由蒸汽出口22，经汽包23、蒸汽管25进入气化剂总管35，与鼓风机给风混合成气化剂进入炉底风箱2，送入氧化层气化。

随着气化的运行，煤从干馏段上段炉体11，落到气化段的下段炉体，煤的温度不断提高，体积有所膨胀，下段炉体内壳10为锥体，向下直径逐渐放大，煤料越下行体积越松散，克服了煤膨胀系数带来的炉内煤层偏火、彭空问题，通风好气化均匀，减少了火层偏移的机率。

在下段炉体中部，沿周水平设置六个上层温度传感器24，监测还原层温度，在下段炉体底部，沿周水平设置六个下层温度传感器26，监测灰层温度，当火层偏离下移时，根据火层在灰中传热梯度，下层温度传感器26监测到火层下移点温度升高预定温度，与之相对应的六路阀门29自动打开，气化剂由气化剂总管35通过支管34及支管阀门33进入环管31，所述环管31上设置六路管30，六路管对应的与分配箱28内分割成的六个腔连接，每个腔设置四个喷嘴27将气化剂喷到火层下移部位，局部加速气化，火层向上移动达到合适位置时，相对应部位的上层温度传感器24监测到预定温度时，传输信号给相对应六路阀门29关闭，由气化剂总管35供给炉底风箱2气化剂正常运行，总管阀门36用于调整平衡总管和支管的气体压力。如此遇有火层偏移时重复上述流程，达到火层稳定的目的。

如煤种不适，炉内产生严重结渣时，可打开放散管14上的放散阀门15停止炉底鼓风机32，保留蒸汽供给，开启放散管14上的备用引风机17及吸管16保障煤气不倒流，打开下段炉体下部的结渣处理口8，拨出渣块，再将结渣处理口8封死，即可恢复正常生产，不用清空炉内的煤和灰。

交错炉排是由上扇活动炉排7和下扇固定炉排6组成，固定炉排6由角钢50固定炉排连扳45和固定炉排外框51组成，焊接在工字钢4上，固定炉排两侧设有边球室，球室支撑架42与固定炉排外框51和主体风箱直段38焊接在一体，将球室定位板39、钢球轨道41、边球室侧板43、边球室端板48分别焊接在主体风箱直段38和球室支撑架42上，钢球40放在球室内，定位滑板44焊接在活动炉排7外框52上落到钢球40上，定位滑板44端面与球室定位板39配合对活动炉排7起到限位作用、与钢球40配合起到滑动作用。固定炉排6上设有均布四个球室，每个球室由均布球室侧板46、均布球室端板49、固定炉排连扳45形成的球室，嵌入焊接在固定炉排内，占有一个角钢50的宽度，放入钢球40后与边球室在一个水平高度。由角钢50、活动炉排连扳47、活动炉排外框52、定位滑板44组成的活动炉排落在钢球上。

气化后的炉灰落到活动炉排7角钢50间距的固定炉排6上，活动炉排7由相连的传动组件5带动作往复动作，将灰刮落到风箱2的底部，由除灰机1排出。

在炉内形成的煤气从下向上行，通过煤气出口13送至用户。由支腿3与基础连接支撑安装的整体装置。

Claims (9)

1.本发明提供一种自动修正偏火层的交错床气化装置及方法，其特征在于：由交替密封加煤机构、布料缓冲套、下段炉体内壳带有锥形的主体、火层调偏的机构、交错炉排机构、结渣排除机构、供风、出灰机构所组成的气化装置。

2.如权利要求1所述布料缓冲套，其特征在于：在主体内与上盖连接、罩住加料口的有一定高度的桶套。

3.如权利要求1所述下段炉体内壳带有锥形的主体，其特征在于：该气化装置的主体下段炉体内壳成锥形，内直径从上往下逐渐放大。

4.如权利要求1所述火层调偏机构，其特征在于：在该装置主体下段炉体中部，沿周水平设有六个上层温度传感器，监测炉内还原层温度，在下段炉体下部，沿周水平设有六个下层温度传感器，监测炉内灰层温度，当火层偏离下移时，根据火层在灰中传热梯度，下层温度传感器26监测到火层下移点温度升高到预定温度，传信号与之相对应的六路阀门29自动打开，气化剂由气化剂总管35通过支管34及支管阀门33进入环管31，所述环管31上设置六路管30，六路管对应的与分配箱28内分割成的六个腔连接，每个腔设置四个喷嘴27将气化剂喷到火层下移部位，局部加速气化，火层向上移动达到合适位置时，相对应部位的上层温度传感器24监测到预定温度时，传输信号给相对应六路阀门29关闭，由气化剂总管35供给炉底风箱2气化剂正常运行，总管阀门36用于调整平衡总管和支管的气体压力。如此遇有火层偏移时重复上述流程，达到火层稳定的目的。

5.如权利要求1所述交错炉排机构，其特征在于：交错炉排是由上扇活动炉排7和下扇固定炉排6组成。

所述固定炉排6由角钢50固定炉排连扳45和固定炉排外框51组成，焊接在工字钢4上。

所述固定炉排两侧设有边球室，球室支撑架42与固定炉排外框51和主体风箱直段38焊接在一体，将球室定位板39、钢球轨道41、边球室侧板43、边球室端板48分别焊接在主体风箱直段38和球室支撑架42上，钢球40放在球室内，定位滑板44焊接在活动炉排7外框52上落到钢球40上。

所述定位滑板44端面与球室定位板39配合对活动炉排7起到限位作用、与钢球40配合起到滑动作用。

所述固定炉排6上设有均布四个球室，每个球室由均布球室侧板46、均布球室端板49、固定炉排连扳45形成的球室，嵌入焊接在固定炉排内，占有一个角钢的宽度，放入钢球40后与边球室在一个水平高度。

所述活动炉排由角钢50、活动炉排连扳47、活动炉排外框52、定位滑板44组成的活动炉排落在钢球上。

6.如权利要求1所述结渣排除机构，其特征在于：在常规放散管上备有吸管及阀门连接的引风机，所述吸管插入放散管内管口朝下防止堵塞。

所述结渣排除机构，在下段炉体下部设有6个结渣处理，口，如煤种不适，炉内产生严重结渣时，可打开放散管上的放散阀门停止炉底鼓风机，保留蒸汽，开启放散管上的备用引风机及吸管保障煤气不倒流，打开下段炉体下部的结渣处理口，拨出渣块，将结渣处理口封死，即可恢复正常生产，不需清空炉内的煤和灰。

7.如权利要求书1所述供风机构，其特征在于：所述供风，鼓风机给风、蒸汽管给蒸汽会与气化剂总管，所述气化剂总管于该装置底部风箱连接。

8.如权利要求书1所述出灰机构，其特征在于：气化后的炉灰落到活动炉排7角钢50间距的固定炉排6上，活动炉排7由相连的传动组件5带动作往复动作，将灰刮落到风箱2的底部，由风箱底部安装除灰机1排出。

9.该装置适应25-80mm块煤，或者生物质压块、木块。