CN106398772A - 辐射管煤气发生炉 - Google Patents

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    • C10J2300/12—Heating the gasifier
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Abstract

本发明提供一种辐射管煤气发生炉，包括竖直设置的炉体，炉体顶端开设有用于添加原料的原料进料口，原料进料口处设置有原料进料口控制阀门，所述炉体的上部开设有输出煤气产品的煤气输出口，煤气输出口连接煤气输出管道，在炉体的主体圆周方向均匀安装有用于对原料进行加热的辐射管燃烧机，辐射管燃烧机的下方设置炉排，炉体的下部开设有水蒸汽入口，炉体底端开设有灰渣排料口，灰渣排料口处设置有灰渣排料控制阀门。水蒸汽与加温后的原料发生气化反应产生一氧化碳和氢气等可燃气体，不含氮气以及二氧化碳气体，煤气产品纯度高，热值高，不含二氧化碳气体，没有炭黑现象，煤气发生炉里面的辐射管采用蓄热式燃烧，有效节约燃气，降低能耗。

Description

辐射管煤气发生炉
技术领域
本发明涉及一种煤气发生炉，具体是一种辐射管煤气发生炉。
背景技术
煤气发生炉是将煤炭和生物质固体能源转化为可燃性气体——煤气(主要成分为CO、H2、CH4等)的生产设备。工作原理为：将符合气化工艺指标的煤炭和生物质固体能源筛选后，由加煤机加入到煤气炉内，从炉底鼓入自产蒸汽与空气混合气体做为气化剂。煤炭和生物质固体能源在炉内经物理、化学反应，生成可燃性气体，供用户使用。广泛适用于轧钢炉、退火炉、锻造炉、钢管炉、玻璃炉、熔铝炉、铜材炉、建陶炉等各种热工炉所需温度范围内的各种炉形。
目前煤气发生炉由于有空气参与反应，生产出来的煤气中会掺杂有氮气和二氧化碳，煤气产品纯度不够高，影响煤气产品的热值，而且二氧化碳气体的存在也会使炉内会出现碳黑现象，造成资源浪费和减少炉体使用寿命。
发明内容
本发明根据现有技术的不足提供一种辐射管煤气发生炉，利用辐射管燃烧机的蓄热式燃烧特点，不产生氮气和二氧化碳气体，提供煤气转化所需要的热量，提高煤气产品的纯度。
本发明的技术方案：一种辐射管煤气发生炉，包括竖直设置的炉体，炉体顶端开设有用于添加原料的原料进料口，原料进料口处设置有原料进料口控制阀门，所述炉体的上部开设有输出煤气产品的煤气输出口，煤气输出口连接煤气输出管道，在炉体的主体圆周方向均匀安装有用于对原料进行加热的辐射管燃烧机，辐射管燃烧机的下方设置炉排，炉体的下部开设有水蒸汽入口，炉体底端开设有灰渣排料口，灰渣排料口处设置有灰渣排料控制阀门。
所述辐射管燃烧机等间距的从上到下依次安装有多层。
所述每层辐射管燃烧机等间距的环绕炉体呈径向均匀分布。
所述水蒸汽入口倾斜向上设计,使得水蒸汽与原料接触充分。
所述辐射管燃烧机为蓄热式煤气辐射管燃烧机。
本发明的技术效果：
1、煤气纯度高，辐射管煤气发生炉内部原料通过辐射管辐射加热，当炉体内部的原料通过辐射管辐射的热量升温后，炉体底部喷出水蒸汽,水蒸汽与加温后的原料发生气化反应产生一氧化碳和氢气等可燃气体，不含氮气以及二氧化碳气体，煤气产品纯度高，热值高。
2、无炭黑，辐射管煤气发生炉使用的是辐射管燃烧机辐射加热，用辐射管加热的能量稳定的维持合适的炉温，炉温维持和煤气发生气化反应是两个独立的系统，不会互相干扰。与原料发生气化反应产生气体的过程中没有空气进入，不会产生烟气和氧化，而是直接反应成一氧化碳和氢气等气体，不含二氧化碳气体，没有炭黑现象。
3、能耗低，煤气发生炉里面的辐射管采用蓄热式燃烧，炉内温度达到1200℃时，排烟温度只有150℃，有效节约燃气。
4、除尘量小，由于采用蓄热式煤气辐射管燃烧机隔绝加热，发生炉内除了产生的煤气没有燃烧后的产物，除尘量非常小。
5、炉内温度均匀、可控，蓄热式煤气辐射管燃烧机可以合理布置，炉温800～1200℃可以自动控制。辐射管在炉内分布均匀，透气性非常好。
6、采用换热器冷却发生炉输出的煤气，换热器换热产生的蒸汽进入汽包蓄积，用于炉内与原料气化反应。经过换热器的煤气温度只有150℃以下。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明辐射管燃烧机分布结构示意图；
图3是本发明蓄热式煤气辐射管燃烧机结构示意图。
图中标号分别表示：1-原料进料口，2-原料进料口控制阀门，3-炉体，4-煤气输出管道，5-辐射管燃烧机，6-辐射管，7-炉排，8-水蒸汽入口，9-灰渣排料口，10-灰渣排料控制阀门，11-煤气输出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
如图1所示，一种辐射管煤气发生炉，包括竖直设置的炉体3，炉体3顶端开设有用于添加原料的原料进料口1，原料进料口1处设置有原料进料口控制阀门2，其特征在于：所述炉体3的上部开设有输出煤气产品的煤气输出口11，煤气输出口11连接煤气输出管道4，在炉体3的主体圆周方向均匀安装有用于对原料进行加热的辐射管燃烧机5，辐射管燃烧机5的下方设置炉排7，炉体3的下部开设有水蒸汽入口8，炉体3底端开设有灰渣排料口9，灰渣排料口9处设置有灰渣排料控制阀门10。
辐射管燃烧机5等间距的从上到下依次安装有多层。
每层辐射管燃烧机5等间距的环绕炉体呈径向均匀分布。
水蒸汽入口8倾斜向上设计,使得水蒸汽与原料接触充分。
辐射管燃烧机5为蓄热式煤气辐射管燃烧机。
如图2所示，每层辐射管燃烧机5等间距的环绕炉体呈径向均匀分布。辐射管燃烧机5为专利申请号为03254702.1的实用新型专利所公开的蓄热式煤气辐射管燃烧机。
如图3所示，蓄热式煤气辐射管燃烧机与普通的辐射燃烧机一样，辐射管外形为U形或W形，其主体部分是安装在辐射管两端的燃烧装置，燃烧装置主要由燃烧器、空气/烟气管道、煤气管道和与其相配套的换向阀组成；蓄热式煤气辐射管燃烧机的特别之处在于：本燃烧机的辐射管的前端U/W形部分的内腔为燃烧腔室，其后端两直管部分内腔均设置有二次煤气喷嘴和蓄热体，两端的二次煤气喷嘴和蓄热体交替进行工作；两直管部分中央均设置有煤气管，煤气管穿过蓄热体，其前端与二次煤气喷嘴相连：煤气管中央还设置有将远程点火火种传递到二次煤气喷嘴的点火通道，点火通道前端直达二次煤气喷嘴，后端与远程点火器相连；煤气换向阀分别与两直管后端的煤气管相接；空气/烟气换向阀分别与两直管后端的空气、烟气管相接，温度检测电偶设置在烟气总管上，微电脑控制盒设置在燃烧机外壳内。管内设置有肋片和蓄热体的煤气管中央还设置有将远程点火火种传递到二次煤气喷嘴的点火通道，点火通道前端直达二次煤气喷嘴，后端与远程点火器相连，远程点火器是一个长筒形的密闭腔体，在点火器腔室内顺火种前进方向，依次设置有煤气进口、点火风管、高压点火头。
所述的蓄热式煤气辐射管燃烧机远程点火器的点火步骤如下：
A、在点火端，开启压力空气进行吹扫10-30秒钟；
B、启动高压点火头使产生电火花，随即启功煤气进口，煤气的启动时间较电火花迟1-2秒，电火花持续6-8秒，煤气供给燃烧时间为30-60秒；
C、空气/烟气换向阀和煤气换向阀进行换向，在辐射管的另一端开始准备工作；
D、在另一点火端，同样采用压力空气先进行10-30秒钟的吹扫：
E、启动高压点火头使产生电火花，随即启动煤气进口，煤气的启动时间较电火花迟1-2秒，电火花持续6-8秒，煤气供给燃烧时间为30-60秒；
F、一个工作周期结束，下一工作周期开始；周而复始，进行以上操作，至到检测结果显示排出烟气温度达到认定温度(150-180℃)时，停止点火操作。
所述的蓄热式煤气辐射管燃烧机，煤气换向阀、空气/烟气换向阀为空气/烟气、煤气能同步切换的三位七通旋转切换阀。
所述的蓄热式煤气辐射管燃烧机，蓄热体为陶瓷蜂窝体、合金钢蜂窝体。
所述的蓄热式煤气辐射管燃烧机，是一种燃烧效率高、安全，运行寿命长的辐射管燃烧机，可带来空气预热温度高，燃烧温度高，辐射管受热均匀，热效率高等一系列的技术优势。
实际生产中，将符合气化工艺指标的煤炭和生物质固体能源筛选后，由加煤机加入到煤气炉内，从炉底鼓入自产蒸汽做为气化剂。煤炭和生物质固体能源在炉内经物理、化学反应，生成可燃性气体，经过混合后输送到用户使用供用户使用。
本发明的一种辐射管煤气发生炉：
煤气纯度高，辐射管煤气发生炉内部原料通过辐射管辐射加热，当炉体内部的原料通过辐射管辐射的热量升温后，炉体底部喷出水蒸汽,水蒸汽与加温后的原料发生气化反应产生一氧化碳和氢气等可燃气体，不含氮气以及二氧化碳气体，煤气产品纯度高，热值高。
无炭黑，辐射管煤气发生炉使用的是辐射管燃烧机辐射加热，用辐射管加热的能量稳定的维持合适的炉温，炉温维持和煤气发生气化反应是两个独立的系统，不会互相干扰。与原料发生气化反应产生气体的过程中没有空气进入，不会产生烟气和氧化，而是直接反应成一氧化碳和氢气等气体，不含二氧化碳气体，没有炭黑现象。
能耗低，煤气发生炉里面的辐射管采用蓄热式燃烧，炉内温度达到1200℃时，排烟温度只有150℃，有效节约燃气。
除尘量小，由于采用蓄热式煤气辐射管燃烧机隔绝加热，发生炉内除了产生的煤气没有燃烧后的产物，除尘量非常小。
炉内温度均匀、可控，蓄热式煤气辐射管燃烧机可以合理布置，炉温800～1200℃可以自动控制。辐射管在炉内分布均匀，透气性非常好。
采用换热器冷却发生炉输出的煤气，换热器换热产生的蒸汽进入汽包蓄积，用于炉内与原料气化反应。经过换热器的煤气温度只有150℃以下。

Claims (5)

1.一种辐射管煤气发生炉，包括竖直设置的炉体，炉体顶端开设有用于添加原料的原料进料口，原料进料口处设置有原料进料口控制阀门，其特征在于：所述炉体的上部开设有输出煤气产品的煤气输出口，煤气输出口连接煤气输出管道，在炉体的主体圆周方向均匀安装有用于对原料进行加热的辐射管燃烧机，辐射管燃烧机的下方设置炉排，炉体的下部开设有水蒸汽入口，炉体底端开设有灰渣排料口，灰渣排料口处设置有灰渣排料控制阀门。
2.根据权利要求1所述的辐射管煤气发生炉，其特征在于：所述辐射管燃烧机等间距的从上到下依次安装有多层。
3.根据权利要求1所述的辐射管煤气发生炉，其特征在于：所述每层辐射管燃烧机等间距的环绕炉体呈径向均匀分布。
4.根据权利要求1所述的辐射管煤气发生炉，其特征在于：所述水蒸汽入口倾斜向上设计,使得水蒸汽与原料接触充分。
5.根据权利要求1—4任一所述的辐射管煤气发生炉，其特征在于：所述辐射管燃烧机为蓄热式煤气辐射管燃烧机。
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