CN107033962B - 一种阶梯式气化室 - Google Patents

Abstract

一种阶梯式气化室，包括气化燃烧区、前气化室和后气化室；前气化室上端设置有进料口；前气化室底部倾斜呈斗状或不对称锥形，锥形末端与后气化室联通，联通处设置可以启闭的压火门；前气化室和后气化室为阶梯式布置；后气化室下部设检查门，后气化室下部左右两侧设置有梳形墙，形成气化剂通道和气化气通道，与设置在后气化室底部的气化燃烧区连通；气化燃烧区底部为炉排；气化燃烧区一侧设置有气化气出口，另一侧设上部置有气化风管和蒸汽配管，气化风管和蒸汽配管通入的气化剂混合后从梳形墙形成的渣气化剂通道进入后气化室。本发明具有减少大颗粒固体燃料进料过程的堆积压实现象，使进料更均匀，以及结构简单、气化效果好等优点。

Description

一种阶梯式气化室

技术领域

本发明涉及的是一种阶梯式气化装置。

背景技术

小型链条炉或往复推饲炉在运行时，从进料口加入煤仓的煤随炉排的运动进入炉膛燃烧，容易导致煤层燃不完全，灰渣含碳量高。若煤的热值低，则容易出现断火现象；若煤的挥发分高，则大量挥发出来的可燃气体未燃尽就排放，造成污染。

随着公众对大气环境污染的重视，燃煤的工业锅炉、小锅炉的污染也面临更严峻的治理或关停压力，因此洁净煤利用技术得到越来越多的重视。原煤进入炉膛燃烧前气化预燃也是煤清洁利用的一种方式。

煤气化能够提供清洁的可燃气作为燃料或者原料，往往被视为煤清洁利用的重要方式。目前常用的气化炉形式有固定床、流化床和气流床。移动床往往属于固定床的一种。

而常规的气化炉对煤的灰熔点、水分、粒度等特性均有要求；一般需备用热源；粗煤气中含有焦油、苯和酚等，废气、废水处理成本高；制取煤气的过程存在安全隐患。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种阶梯式气化室，用于煤或其它固体燃料气化。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种阶梯式气化室，包括气化燃烧区、前气化室和后气化室；所述前气化室上方设置有进料口；前气化室底部向后气化室方向倾斜呈斗状或不对称锥形，斗状或锥形末端与后气化室联通；所述前气化室和后气化室为阶梯式布置；前气化室和后气化室联通处设置可以启闭的压火门；所述后气化室下部一侧设检查门，后气化室下部左右两侧设置有气化剂通道和气化气通道，与设置在后气化室底部的气化燃烧区连通；所述气化燃烧区底部为炉排；所述气化燃烧区一侧设置有气化气出口。

所述气化剂通道内设置固定梳形板，气化气通道内设置可上下移动的调整梳形板；所述固定梳形板或调整梳形板上间隔设置2个以上隔断形成梳子形状通道。

所述气化燃烧区上部位于前气化室下方的一侧设置有气化风管和蒸汽配管，所述气化风管和蒸汽配管通入的气化剂混合后从设置有固定梳形板的气化剂通道进入后气化室。所述气化风管和蒸汽配管设置在远离气化气出口一侧。

所述前气化室底部倾斜，与水平方向的夹角α为30°~60°。

上述技术方案中，所述隔断为长方形或倒三角形或倒梯形或倒阶梯形。

另一种技术方案：

一种阶梯式气化室，所述气化室包括前气化室和后气化室；所述前气化室上方设置有进料口；前气化室底部向后气化室方向倾斜呈斗状或不对称锥形，斗状或锥形末端与后气化室联通；所述前气化室和后气化室为阶梯式布置；前气化室和后气化室联通处设置可以启闭的压火门；所述后气化室下部一侧设置有气化剂通道；所述后气化室顶部远离压火门一侧设置有气化气出口。

上述技术方案中，所述气化室还包括气化配风室，所述气化配风室设置在前气化室下方，通过气化剂通道与后气化室连通；所述气化配风室顶部设置有气化风管和蒸汽配管，所述气化风管和蒸汽配管通入的气化剂混合后从气化剂通道进入后气化室。

上述技术方案中，所述前气化室底部倾斜，与水平方向的夹角α为30°~60°。所述气化剂通道内设置固定梳形板；所述固定梳形板上间隔设置2个以上隔断形成梳子形状通道。所述固定梳形板上的隔断为长方形或倒三角形或倒梯形或倒阶梯形。

上述技术方案中，所述后气化室下部一侧设检查门；后气化室底部为斗状，斗状底部最低处设置出渣口。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：阶梯式气化室的设置，减少大颗粒固体燃料进料过程的堆积压实现象，使进料更均匀；压火门的设置更便于气化过程和气化时间的控制；梳形墙的设置则有利于及时排出气化气，防止气化残渣、残碳的堵塞，同时也延长了气化时间，强化了气化效果。而且本发明结构简单，易于维护。

附图说明

图1是本发明所涉及的一种阶梯式气化室示意图。

图2是本发明所涉及的一种阶梯式气化室的A-A剖视示意图。

图3是本发明所涉及的一种阶梯式气化室另一种技术方案示意图。

图4是本发明所涉及的一种阶梯式气化室的另一种技术方案A-A剖视示意图。

图5是本发明所涉及的一种阶梯式气化室所述隔断形状示意图。

图中：1－气化燃烧区；2－进料口；3－压火门；4－气化风管；5－蒸汽配管；6－气化气通道；7－气化气出口；8－炉排；9－固定梳形板；10－隔断；11－调整梳形板；12－前气化室；13－后气化室；14－气化剂通道；15－出渣口；16－气化配风室。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的具体结构、运行方法和实施方法进行详细论述。

本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

第一种实施方式：

如图1所示，本发明所述一种阶梯式气化室，包括三个区：气化燃烧区1、前气化室12和后气化室13。所述气化室还包括进料口2、压火门3、气化风管4、蒸汽配管5、检查门6、气化气出口7、炉排8、固定梳形9和调整梳形板11。

所述进料口2设置在前气化室12上方，气化原料如煤及其它固体燃料从进料口2送入前气化室12.。前气化室12底部向后气化室方向倾斜呈斗状或者不对称锥形，前气化室12倾斜的底部与水平方向的夹角α为30°~60°，便于燃料下行的同时又避免了燃料堆积压实。前气化室12的斗状末端与后气化室13联通，联通处设置可以启闭的压火门3。所述前气化室12和后气化室13为阶梯式布置。压火门3的作用是，压火门闭上时，将前气化室12和后气化室的燃料上下隔断，起到压火气化的作用，此时，压火门上部的燃料不再接触下部燃料，避免压火时上部燃料被引燃。同时，上部燃料也起密封作用。此时气化室1为间歇运行。而气化室1连续运行时压火门3保持开启。

后气化室13下部相对的两侧设置有气化剂通道14和气化气通道6，与设置在后气化室13底部的气化燃烧区1连通。气化剂通道14内设置固定梳形板9，固定梳形板9上间隔设置2个以上隔断10在固定梳形板9上形成梳子形状通道。气化燃烧区1上部在位于前气化室12下方的一侧设置有气化风管4和蒸汽配管5，气化风管4与蒸汽配管5出口为相互垂直设置，有助于燃料气化过程所需气化剂如蒸汽和空气或氧气在进入后气化室13之前混合均匀。气化风管4与蒸汽配管5出口靠近气化剂通道14，气化风管4和蒸汽配管5通入的气化剂混合后从气化剂通道14内设置的固体梳形板9上的梳子形状通道进入后气化室13与燃料气化反应。由于固定梳形板9上间隔设置2个以上隔断10在固定梳形板9上形成梳子形状通道而不是直通通道，气化剂混合物可以分布式进入后气化室13。

如图2所示，气化气通道6内设置可上下移动的调整梳形板11，通过上下移动调整梳形板11，可以改变气化气通道6的通流面积大小。同时，调整梳形板11上也间隔设置2个以上隔断10形成梳子形状通道，可以对渣流形成缓冲和梳理的作用。如图5所示，隔断10为长方形或倒三角形或倒梯形或倒阶梯形。所述气化燃烧区1底部为炉排8。燃料从进料口2进入前气化室12并缓慢进入后气化室13，覆盖住底部的炉排8。燃料完全充满炉排8上方空间和前气化室12及后气化室13的全部空间，或者至少保持1/3的充满度。燃料在后气化室13和气化燃烧区1进行缓慢气化。炉排8作为后续燃烧装置的一部分，将燃料气化后的残渣、残碳和部分未完全气化燃料送入后续的燃烧装置燃烧。

由于气化燃料和残渣、残碳封住了后气化室13底部及其下方区域，部分残渣和气化气通过气化气通道6进入炉排8上方的气化燃烧区1。在气化燃烧区1远离气化风管4和蒸汽配管5的一侧设置有气化气出口7。气化气通过气化气出口7进入后续的燃烧装置燃烧。

后气化室13下部设置气化气通道6一侧为骤宽空间，可以防止气化燃料及其残渣压实堆积。检查门布置在后气化室13下部，设置在没有固定梳形板9和调整梳形板11的一侧，便于观察气化室内气化情况，同时便于清渣清焦检修。

另一种实施方式：

如图3所示，本发明所述一种阶梯式气化室，包括前气化室12和后气化室13。所述气化室还包括进料口2、压火门3、气化风管4、蒸汽配管5、气化气出口7和固定梳形板9。

所述进料口2设置在前气化室12上方，气化原料如煤及其它固体燃料从进料口2送入前气化室12.。前气化室12底部向后气化室方向倾斜呈斗状或不规则锥形，前气化室12倾斜的底部与水平方向的夹角α为30°~60°，便于燃料下行的同时又避免了燃料堆积压实。前气化室12的斗状末端与后气化室13联通，联通处设置可以启闭的压火门3。所述前气化室12和后气化室13为阶梯式布置。压火门3的作用是，压火门闭上时，将前气化室12和后气化室13的燃料上下隔断，起到压火气化的作用，此时，压火门上部的燃料不再接触下部燃料，避免压火时上部燃料被引燃。同时，上部燃料也起密封作用。气化气出口7设置在后气化室13顶部远离压火门3一侧。

在后气化室13下部一侧设置有气化剂通道14；所述气化剂通道14内设置固定梳形板9，固定梳形板9上间隔设置2个以上隔断10在固定梳形板9上形成梳子形状通道。

气化室还包括气化配风室16，所述气化配风室16设置在前气化室12下方，通过气化剂通道14与后气化室13连通。气化配风室16顶部设置有气化风管4和蒸汽配管5，气化风管4与蒸汽配管5出口为相互垂直设置，有助于燃料气化过程所需气化剂如蒸汽和空气或氧气在进入后气化室13之前混合均匀。气化风管4与蒸汽配管5出口靠近气化剂通道14，气化风管4和蒸汽配管5通入的气化剂混合后从气化剂通道14内设置的固体梳形板9上的梳子形状通道进入后气化室13与燃料气化反应。由于固定梳形板9上间隔设置2个以上隔断10在固定梳形板9上形成梳子形状通道而不是直通通道，气化剂混合物可以分布式进入后气化室13。

如图5所示，隔断10为长方形或倒三角形或倒梯形或倒阶梯形。

检查门布置在后气化室13下部，便于观察气化室内气化情况，同时便于清渣清焦检修。

气化气从气化气出口7排出。后气化室13底部为斗状，斗状底部最低处设置出渣口15，气化后的残渣落入斗状底部，从出渣口15排出。出渣口采取水封等方式密封。

Claims (4)

1.一种阶梯式气化室，其特征在于：所述气化室包括气化燃烧区（1）、前气化室（12）和后气化室（13）；所述前气化室（12）上方设置有进料口（2）；前气化室（12）的底部倾斜呈斗状，斗状末端与后气化室（13）联通；所述前气化室（12）底部与水平方向的夹角α为30°~60°；所述前气化室（12）和后气化室（13）为阶梯式布置；前气化室（12）和后气化室（13）联通处设置可以启闭的压火门（3）；后气化室（13）下部左右两侧设置有气化剂通道（14）和气化气通道（6），与设置在后气化室（13）底部的气化燃烧区（1）连通；所述气化剂通道（14）内设置固定梳形板（9），气化气通道（6）内设置可上下移动的调整梳形板（11）；所述气化燃烧区（1）底部为炉排（8）；所述气化燃烧区（1）一侧设置有气化气出口（7）。

2.根据权利要求1所述的一种阶梯式气化室，其特征在于：所述固定梳形板（9）或调整梳形板（11）上间隔设置2个以上隔断（10）形成梳子形状通道。

3.根据权利要求1或2所述的一种阶梯式气化室，其特征在于：所述气化燃烧区（1）上部一侧设置有气化风管（4）和蒸汽配管（5），所述气化风管（4）和蒸汽配管（5）通入的气化剂混合后从设置有固定梳形板（9）的气化剂通道（14）进入后气化室（13）。

4.根据权利要求2所述的一种阶梯式气化室，其特征在于：所述隔断（10）为长方形或倒三角形或倒梯形或倒阶梯形。