CN105779012A - 煤气发生炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种煤气发生炉。本发明的煤气发生炉包括：进水集箱、膜式水冷壁、出水集箱和壳体；进水集箱、膜式水冷壁和出水集箱都位于壳体内；膜式水冷壁包括多个形状相同的水冷壁管，水冷壁管的出口端均位于煤气发生炉顶端，所有水冷壁管的管身均沿竖直方向并列设置，围成一个筒形空腔，空腔的顶部开口缩颈形成检修孔，空腔的底部缩颈形成煤气出口，筒形空腔内部形成燃烧室；进水集箱与膜式水冷壁的底部和顶部分别与进水集箱和出水集箱连通通。通过将膜式水冷壁设置为多个形状相同的水冷壁管，水冷壁管呈圆周阵列分布，沿竖直方向并列设置，还使水冷壁管的两端向中间段弯折，使得膜式水冷壁在制造工艺上更简单，缩短了制造周期。

Description

煤气发生炉

技术领域

本发明涉及煤化工领域，尤其涉及一种煤气发生炉。

背景技术

煤气发生炉是将煤炭转化为可燃性气体——煤气(主要成分为一氧化碳、氢气和甲烷等)的供燃气设备使用的常用设备。目前，煤气发生炉主要可分为三大类：固定床煤气发生炉、流化床煤气发生炉和气流床煤气发生炉。气流床煤气发生炉的基本工作原理是：蒸汽、氧气与煤粉或煤浆通过特殊烧嘴进入煤气发生炉内，在2000℃的高温下发生化学反应，所有干馏产物均迅速分解，煤焦同时进行气化，生成含主要成分为一氧化碳和氢气的煤气及熔渣(液态排渣)。气流床煤气发生炉常用于化肥行业、需工业氢气的行业以及陶瓷、玻璃、氧化铝等行业。

现有的气流床气化炉大部分是采用水冷壁结构，典型气化炉的炉膛膜式水冷壁一般分为下锥段、中间段、上锥段等三段水冷壁结构。

但是，由于每一段的水冷壁内管柱的结构尺寸等都不相同，需要分别制造，再进行组合安装在一起，因此，这种结构的水冷壁首先在制造工艺上相对较为复杂，制造周期长，且在装配的时候比较麻烦，多层水冷壁组装配合间隙不易控制，气化炉的工作参数容易受组装过程的影响。

发明内容

本发明提供一种煤气发生炉，以解决现有技术中煤气发生炉水冷壁制造复杂，加工周期长，不便于装配的问题。

本发明提供一种煤气发生炉，包括：进水集箱、膜式水冷壁、出水集箱和壳体；

进水集箱、膜式水冷壁和出水集箱都位于壳体内部；

膜式水冷壁包括多个形状相同的水冷壁管，水冷壁管的出口端均位于煤气发生炉顶端，以形成膜式水冷壁的顶部，每个水冷壁管的入口端均位于煤气发生炉底端，以形成膜式水冷壁的底部，水冷壁管的两端均向中间段弯折，且所有水冷壁管的管身均沿竖直方向并列设置，以围成一个两端开口，且两端直径小于中间部位直径的筒形空腔，筒形空腔的顶部开口缩颈形成检修孔，筒形空腔的底部缩颈形成煤气出口，筒形空腔内部形成燃烧室；

进水集箱与膜式水冷壁的底部连通，用于将外部的水送入膜式水冷壁内，出水集箱与膜式水冷壁的顶部连通，用于将膜式水冷壁内的水经燃烧室加热后，送入出水集箱内；

煤气发生炉的顶端设置有燃料入口，燃料入口与燃烧室连通，用于从外部向燃烧室内投放燃料并生成煤气。

本发明提供一种煤气发生炉，包括：进水集箱、膜式水冷壁、出水集箱和壳体；进水集箱、膜式水冷壁和出水集箱都位于壳体内部；膜式水冷壁包括多个形状相同的水冷壁管，水冷壁管的出口端均位于煤气发生炉顶端，以形成膜式水冷壁的顶部，每个水冷壁管的入口端均位于煤气发生炉底端，以形成膜式水冷壁的底部，水冷壁管的两端均向中间段弯折，且所有水冷壁管的管身均沿竖直方向并列设置，以围成一个两端开口，且两端直径小于中间部位直径的筒形空腔，筒形空腔的顶部开口缩颈形成检修孔，筒形空腔的底部缩颈形成煤气出口，筒形空腔内部形成燃烧室；进水集箱与膜式水冷壁的底部连通，用于将外部的水送入膜式水冷壁内，出水集箱与膜式水冷壁的顶部连通，用于将膜式水冷壁内的水经燃烧室加热后，送入出水集箱内；煤气发生炉的顶端设置有燃料入口，燃料入口与燃烧室连通，用于从外部向燃烧室内投放燃料并生成煤气。本发明提供的煤气发生炉通过将膜式水冷壁设置为多个形状相同的水冷壁管，同时还使水冷壁管的两端均向中间段弯折，且所有水冷壁管的管身均沿竖直方向并列设置，改变了现有水冷壁需要由多段组装而成的结构，使得膜式水冷壁在制造工艺上发更为简单，缩短了制造周期，同时也有利于煤气发生锅炉水冷壁的装配，避免了装配过程对煤气发生炉的工作参数造成影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的煤气发生炉的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的煤气发生炉的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的煤气发生炉包括：进水集箱1、膜式水冷壁2、出水集箱3和壳体4，其中，进水集箱1、所述膜式水冷壁2和所述出水集箱3都位于所述壳体4内部，可选的，煤气发生炉的外壳可以由金属材质制成。

进一步的，膜式水冷壁2包括多个形状相同的水冷壁管21，可选的，这些水冷壁管21以圆周阵列的形式，组合形成膜式水冷壁2，以减小水冷壁管21占用的空间，排列更为密集，提高热传导效率。优选的，还可在多个水冷壁管21之间设置传热翅片，增加水冷壁管21的吸热能力，提高炉内热量利用效率。

进一步的，所述多个水冷壁管21的出口端均位于所述煤气发生炉的顶端，以形成所述膜式水冷壁2的顶部，每个所述水冷壁管21的入口端均位于所述煤气发生炉的底端，以形成所述膜式水冷壁2的底部，所述水冷壁管21的两端均向中间段弯折。也就是说，这些水冷壁管21的出口端和入口端均向中间段方向弯折，并且所有所述水冷壁管21的管身均沿竖直方向并列设置，以围成一个两端开口，且两端直径小于中间部位直径的筒形空腔，筒形空腔的顶部开口缩颈，形成检修孔，筒形空腔的底部也逐渐缩颈形成煤气出口，同时在筒形空腔内部形成燃烧室5。

有上述可见，本实施例提供的多个水冷壁管21均为相同的尺寸的水冷壁管21，而且每根水冷壁管21均从煤气发生炉的底端延伸至煤气发生炉的顶端，也就是说，从煤气发生炉的底端至顶端为一根完整的水冷壁管21，并且多根水冷壁管21在径向上，以圆周阵列的形式组合形成膜式水冷壁2，以提高膜式水冷壁2的加热效率。

其中，可从水冷壁管21管身在煤气发生炉顶部围成的开口处进行缩颈形成检修孔。优选的，可在检修孔的中心位置处开设燃料入口，所述燃料入口与所述燃烧室5连通，位于水冷壁管21管身在煤气发生炉顶部围成的开口处，燃料入口用于向燃烧室5内投放燃料和由水蒸气与空气的混合气体组成的气化剂，以使燃料在燃烧室内燃烧，以产生煤气，具体的，该燃料可以为经过筛选后符合气化工艺指标的煤粉。

进一步的，进水集箱1与所述膜式水冷壁2的底部连通，用于将外部的水送入所述膜式水冷壁2内，同时，所述出水集箱3与所述膜式水冷壁2的顶部连通，用于将所述膜式水冷壁2内的水经燃烧室5加热后，送入所述出水集箱3内。即，进水集箱1的进水口与外部供水管路连接，进水集箱1的另一端与膜式水冷壁2内的水冷壁管21连接，将水送入水冷壁管21内，并沿水冷壁管21垂直向上经过燃烧室5加热后再流入至出水集箱3内，出水集箱3另一端设置出水口，并与外部用水管路连接，使加热后的水进入用水管路内。

本实施例中通过将膜式水冷壁2设置为多个形状相同的水冷壁管21，水冷壁管21呈圆周阵列分布，并且每根水冷壁管21都由煤气发生炉的底端至煤气发生炉的顶端，同时还使水冷壁管21的两端均向中间段弯折，且所有水冷壁管21的管身均沿竖直方向并列设置，改变了现有水冷壁需要由多段水冷壁管组装而成的结构，使得膜式水冷壁2在制造工艺上发更为简单，缩短了制造周期。

进一步的，在上述实施例的基础上，煤气发生炉还可以包括：冷却室7和蒸汽喷吹装置8；

由于燃烧室内的燃料往往不能够充分反应，为了使燃料能够完全反应，提高燃料的利用率，本实施例中还在煤气发生炉底端的煤气出口处连接有冷却室7，使燃烧室5内未充分反应的燃料进入冷却室7内进一步反应，以生成煤气，提高资源的利用效率。

优选的，为了提高冷却室7内煤气生成效率，还在进水集箱1下部设置有蒸汽喷吹装置8，蒸汽喷吹装置8通过管路与所述冷却室7的入口连接，所述管路用于向所述冷却室7内送入汽化剂，以使冷却室7内的燃料充分反应。其中，所述汽化剂可以为由蒸汽和空气组成的混合气体。

优选的，蒸汽喷吹装置8与冷却室7之间连接的管路可以为多根直径相同的管道，使得由整齐喷吹装置8喷入冷却室7的气体更为均匀，以使燃料与气体充分接触。

进一步的，本实施例提供的煤气发生炉还包括：水冷盘9。煤气发生炉上的检修孔用于检修水冷壁管，现有技术中，对于该检修孔一般采用法兰连接密封检修孔，但是法兰存在检修拆装不方便的问题，而且由于检修孔紧邻燃烧室，其温度较高，长时间使用易使法兰发生变形，失去密封功能。

本实施例中在该检修孔上设置了水冷盘9用于代替法兰，密封检修孔，其中水冷盘9上设置有与所述检修孔密封连接的密封盖，所述水冷盘9依靠自身重力将所述密封盖与所述检修孔密封。具体的，水冷盘9使用时，可将密封盖盖入检修孔内，并通过水冷盘9的自重使密封盖盖设在检修孔内，当然，也可在检修孔内设置螺纹，并在密封盖上设置对应的螺纹，使密封盖与检修孔通过螺纹牢固连接，或者设置销钉，将销钉插入密封盖和检修孔内，防止密封盖从检修孔内脱离。

优选的，可在水冷盘9的外部覆盖耐高温材料，并在水冷盘9内部设置有用以防止水冷盘9过热的水冷管，以对水冷盘9进行隔热和降温处理，从而防止水冷盘9产生变形，有利于对检修孔进行密封。

同时，优选的，所述水冷盘9上还连接有气化剂入口管6，所述气化剂入口管6与所述燃料入口连通，气化剂入口管6用于将外部的气化剂和/或燃料通过燃料入口送入燃烧室5内。

进一步的，本实施例提供的煤气发生炉还包括：支撑式支座10，具体的，支撑式支座设置在膜式水冷壁2的外侧与所述壳体4内侧之间，用于将膜式水冷壁2固定支撑在壳体4内侧，支承式支座可通过螺接的方式分别与壳体4和膜式水冷壁2连接，从而便于吊装安设膜式水冷壁2，也便于将膜式水冷壁2将壳体4内拆卸下来。改进了现有煤气发生炉中水冷壁与壳体之间通过焊接进行固定，而不便于安装和拆卸的缺陷。

本实施例提供的煤气发生炉通过将膜式水冷壁设置为多个形状相同的水冷壁管，水冷壁管成圆周阵列分布，并且每根水冷壁管都由煤气发生炉的底端至煤气发生炉的顶端，同时还使水冷壁管的两端均向中间段弯折，且所有水冷壁管的管身均沿竖直方向并列设置，改变了现有水冷壁需要由多段水冷壁管组装而成的结构，使得膜式水冷壁在制造工艺上发更为简单，缩短了制造周期，同时也有利于煤气发生锅炉水冷壁的装配，避免了装配过程对煤气发生炉的工作参数造成影响。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种煤气发生炉，其特征在于，包括：进水集箱、膜式水冷壁、出水集箱和壳体；

所述进水集箱、所述膜式水冷壁和所述出水集箱都位于所述壳体内部；

所述膜式水冷壁包括多个形状相同的水冷壁管，所述水冷壁管的出口端均位于所述煤气发生炉顶端，以形成所述膜式水冷壁的顶部，每个所述水冷壁管的入口端均位于所述煤气发生炉底端，以形成所述膜式水冷壁的底部，所述水冷壁管的两端均向中间段弯折，且所有所述水冷壁管的管身均沿竖直方向并列设置，以围成一个两端开口，且两端直径小于中间部位直径的筒形空腔，所述筒形空腔的顶部开口缩颈形成检修孔，所述筒形空腔的底部缩颈形成煤气出口，所述筒形空腔内部形成燃烧室；

所述进水集箱与所述膜式水冷壁的底部连通，用于将外部的水送入所述膜式水冷壁内，所述出水集箱与所述膜式水冷壁的顶部连通，用于将所述膜式水冷壁内的水经燃烧室加热后，送入所述出水集箱内；

所述检修孔上开设有燃料入口，所述燃料入口与所述燃烧室连通，用于从外部向所述燃烧室内投放燃料并生成煤气。

2.根据权利要求1所述的煤气发生炉，其特征在于，相邻水冷壁管之间设置有传热翅片。

3.根据权利要求1或2所述的煤气发生炉，其特征在于，还包括：冷却室和蒸汽喷吹装置；

所述冷却室的入口与所述煤气发生炉的煤气出口连接，使燃烧室内未充分反应的燃料在所述冷却室内进一步反应生成煤气；

所述蒸汽喷吹装置位于所述进水集箱的底部，所述蒸汽喷吹装置具有与所述冷却室的入口连接的管路，所述管路用于向所述冷却室内送入汽化剂；其中，所述汽化剂为蒸汽。

4.根据权利要求3所述的煤气发生炉，其特征在于，所述管路为多根直径相同的管道。

5.根据权利要求1或2所述的煤气发生炉，其特征在于，还包括：水冷盘；

所述水冷盘上设置有与所述检修孔密封连接的密封盖，所述水冷盘依靠自身重力将所述密封盖与所述检修孔密封。

6.根据权利要求5所述的煤气发生炉，其特征在于，所述水冷盘外部覆盖耐高温材料，所述水冷盘内部设置有用以防止水冷盘过热的水冷管；

所述水冷盘上还连接有气化剂入口管，所述气化剂入口管与所述燃料入口连通，用于将外部的气化剂送入所述燃烧室。

7.根据权利要求1或2所述的煤气发生炉，其特征在于，还包括：支撑式支座；

所述膜式水冷壁外侧与所述壳体内侧之间通过至少一个所述支撑式支座连接。