CN111100659A - 耦合式粉煤气热化解反应器及使用工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了耦合式粉煤气热化解反应器使用工艺，包括气化炉，所述气化炉的内部开设有气化反应室，且气化反应室的底端安装有激冷水，且激冷水的底端安装有激冷室，所述气化炉的底端开设有开口部，且开口部底端安装有集料机构，所述气化炉的表面嵌合有煤粉喷嘴。该耦合式粉煤气热化解反应器，当气化炉对其颗粒状的粉煤进行加热使其气化时，气化炉内的压力因高温会逐渐升高，使其炉内的气压会逐渐增大，当气压逐渐增大时，会挤压着托板向炉壁移动，托板带动着顶杆移动，顶杆使其泄压阀管内的密封塞顶出，对其气化炉内自动进行排压泄压作业，防止气压超过炉壁的承受极限时，会造成炸炉的危险，保障了装置的安全运行。

Description

耦合式粉煤气热化解反应器及使用工艺

技术领域

本发明涉及煤气化相关技术领域，具体为耦合式粉煤气热化解反应器及使用工艺。

背景技术

在国内煤制油技术主要以直接液化或者间接液化，直接液化反应条件苛刻，煤种适用范围窄，直接液化主要适用于褐煤、长焰煤、气煤、等年轻煤，出液化反应器的产物组成复杂，液、固两相合物由于粘度较高，分离较为困难。

现有的耦合式粉煤气热化解反应器，在其使用的过程中，粉煤在气化炉内逐渐升温气化，其炉内的气压会逐渐升高；当气压高于炉壁承受极限时，会出现炸炉的危险，且其气化炉发生剧烈晃动会造成炉内气压不稳定，发生危险。

发明内容

本发明的目的在于提供耦合式粉煤气热化解反应器及使用工艺，以解决上述背景技术中提出的现有的耦合式粉煤气热化解反应器，在其使用的过程中，粉煤在气化炉内逐渐升温气化，其炉内的气压会逐渐升高，当气压高于炉壁承受极限时，会出现炸炉的危险，且其气化炉发生剧烈晃动会造成炉内气压不稳定，发生危险的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：耦合式粉煤气热化解反应器使用工艺，包括气化炉，所述气化炉的内部开设有气化反应室，且气化反应室的底端安装有激冷水，且激冷水的底端安装有激冷室，所述气化炉的底端开设有开口部，且开口部底端安装有集料机构，所述气化炉的表面嵌合有煤粉喷嘴，且气化炉的一侧固定有通料管，所述气化炉的底端安装有高度调节机构，且高度调节机构的内部安装有缓震机构；

所述通料管的另一侧嵌合有热解炉，且热解炉的内部顶端开设有热解反应室，所述热解炉的内部底端开设有热解激冷室，且热解炉的一侧开设有合成气喷嘴，所述热解炉的底端固定有支撑柱，且热解炉的底端开设有排焦口；

所述气化炉的顶端安装有泄压机构，且泄压机构的内部包括有泄压阀管，所述泄压阀管与气化炉的顶端之间为嵌合连接，且泄压阀管的内部套接有顶杆，所述顶杆的顶端固定连接有密封塞，且顶杆的底端固定连接有托板。

所述密封塞与泄压阀管之间为套接连接，且泄压阀管与托板的中轴线呈重叠。

优选的，所述高度调节机构的内部包括有底座，其底座的顶端连接有伸缩外杆，且伸缩外杆的两侧等距开设有第一通孔，所述伸缩外杆的内部套接有伸缩内杆，且伸缩内杆的内部开设有第二通孔，所述第一通孔的内部套接插设有插销，且插销与第二通孔直接为套接插设。

优选的，所述伸缩内杆与伸缩外杆直接为活动连接，且伸缩内杆关于气化炉的中轴线呈对称。

优选的，所述缓震机构的内部包括有两个支撑板，且支撑板与底座的顶端顶端之间为固定连接，所述支撑板的内部固定连接有连接横杆，其连接横杆的另一侧与伸缩外杆的两侧之间为固定连接，且连接横杆的表面套接有活动板，所述活动板的一侧固定有第一复位弹簧，且第一复位弹簧与支撑板之间为固定连接，所述活动板的顶端固定有第一活动轴，且第一活动轴的顶端固定连接有斜杆，所述斜杆的顶端固定连接有第二活动轴，且第二活动轴与伸缩外杆的两侧之间为固定连接，所述底座的内部开设有凹槽，其凹槽的内部固定有第二复位弹簧，且第二复位弹簧与伸缩外杆的底端之间为固定连接。

优选的，所述伸缩外杆通过第二复位弹簧与凹槽之间构成弹性伸缩结构，且斜杆关于伸缩外杆的中轴线呈对称，所述活动板与连接横杆之间为活动连接，且活动板通过第一复位弹簧与支撑板之间构成弹性伸缩结构。

优选的，所述集料机构的内部包括有两个卡槽，且卡槽与气化炉的底端之间为固定连接，所述卡槽内卡合连接有卡块，且卡块的另一侧固定有集料槽，所述卡槽的底端螺纹连接有手拧螺栓，且手拧螺栓的顶端固定有垫片。

优选的，所述垫片与卡块之间为活动连接，且垫片通过手拧螺栓与卡槽之间构成伸缩结构。

耦合式粉煤气热化解反应器使用工艺，主要包括有4个步骤：步骤1：将原煤磨碎制造颗粒、步骤2： 颗粒状的粉煤进行气化、步骤3：气化的粉煤进行热解激冷、步骤4：对激冷的混合物进行分离。

所述步骤1的详细内容如下：将原煤送入粉碎系统，将其打碎成微小颗粒，再将颗粒通过烘干系统进行脱水。

所述步骤2的详细内容如下：将其粉碎的粉煤送入气化炉（1），进行高温加热，使其气化，产生的灰渣掉入集料槽（1703），通过激冷水（3）保证气化的合成气温度在1000℃~1100℃之间，再通过通料管（7）送入热解炉（8）。

所述步骤3的详细内容如下：通过热解激冷室（10），将合成气温度控制在300—650℃。

所述步骤4的详细内容如下：对其热解激冷室（10）激冷的混合物通过分离系统分离。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、该耦合式粉煤气热化解反应器，在泄压机构的作用下，当气化炉对其颗粒状的粉煤进行加热使其气化时，气化炉内的压力因高温会逐渐升高，使其炉内的气压会逐渐增大，当气压逐渐增大时，会挤压着托板向炉壁移动，托板带动着顶杆移动，顶杆使其泄压阀管内的密封塞顶出，对其气化炉内自动进行排压泄压作业，防止气压超过炉壁的承受极限时，会造成炸炉的危险，保障了装置的安全运行。

2、该耦合式粉煤气热化解反应器，在高度调节机构的用下，当对气化炉进行安装时，伸缩内杆可以在伸缩外杆内进行升降移动，可以调节气化炉底端两侧的高度，通过插销插入伸缩外杆的第一通孔内，与伸缩内杆的第二通孔内，可以将其伸缩内杆固定住，使其在不平整的底面安装时，保证气化炉的水平安装，防止气化炉发生倾斜，造成内部气压集中在内壁一侧，且通过调整气化炉的高度，使其通料管与热解炉的接口保持平行，便于与热解炉的安装。

3、该耦合式粉煤气热化解反应器，在缓震机构的作用下，当气化炉对其内部的粉煤进行气化作业时，通过伸缩外杆两侧的斜杆，斜杆通过活动板一侧的第一复位弹簧，配合伸缩外杆底端的第二复位弹簧，可以有效的防止气化炉振动或者晃动，防止气化炉收到外力产生震动，反之震动造成的气化炉内部气压不稳定发生炸炉的危险。

4、该耦合式粉煤气热化解反应器，在集料机构的作用下，当气化炉对炉内的粉煤进行加工时，其加工产生的废料通过开口部可以掉入集料槽内，对其废料进行收集，通过拧动手拧螺栓，可以带动着垫片移动，松动卡槽内的卡块，使其集料槽可进行拆卸，便于工作人员对废料的处理，且结构简单，操作方便。

附图说明

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

图1为本发明正视结构示意图；

图2为本发明中泄压机构的结构示意图；

图3为本发明中高度调节机构的结构示意图；

图4为本发明中缓震机构的结构示意图；

图5为本发明中集料机构的结构示意图。

图中：1、气化炉；2、气化反应室；3、激冷水滤板；4、激冷室；5、开口部；6、煤粉喷嘴；7、通料管；8、热解炉；9、热解反应室；10、热解激冷室；11、合成气喷嘴；12、支撑柱；13、排焦口；14、泄压机构；1401、泄压阀管；1402、顶杆；1403、密封塞；1404、托板；15、高度调节机构；1501、底座；1502、伸缩外杆；1503、第一通孔；1504、伸缩内杆；1505、第二通孔；1506、插销；16、缓震机构；1601、支撑板；1602、连接横杆；1603、第一复位弹簧；1604、活动板；1605、第一活动轴；1606、斜杆；1607、第二活动轴；1608、凹槽；1609、第二复位弹簧；17、集料机构；1701、卡槽；1702、卡块；1703、集料槽；1704、手拧螺栓；1705、垫片。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一：

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：耦合式粉煤气热化解反应器及使用工艺，包括气化炉1，气化炉1的内部开设有气化反应室2，且气化反应室2的底端安装有激冷水滤板3，且激冷水滤板3的底端安装有激冷室4，气化炉1的底端开设有开口部5，且开口部5底端安装有集料机构17，气化炉1的表面嵌合有煤粉喷嘴6，且气化炉1的一侧固定有通料管7，气化炉1的底端安装有高度调节机构15，且高度调节机构15的内部安装有缓震机构16，开口部5可以使得气化炉1内的残渣掉入集料槽1703内，对其残渣进行收集。

通料管7的另一侧嵌合有热解炉8，且热解炉8的内部顶端开设有热解反应室9，热解炉8的内部底端开设有热解激冷室10，且热解炉8的一侧开设有合成气喷嘴11，热解炉8的底端固定有支撑柱12，且热解炉8的底端开设有排焦口13，通过通料管7可以将气化混合气体送入到热解炉8内。

气化炉1的顶端安装有泄压机构14，且泄压机构14的内部包括有泄压阀管1401，泄压阀管1401与气化炉1的顶端之间为嵌合连接，且泄压阀管1401的内部套接有顶杆1402，顶杆1402的顶端固定连接有密封塞1403，且顶杆1402的底端固定连接有托板1404，气化炉1内的高压可以推动着托板1404向炉壁处移动。

密封塞1403与泄压阀管1401之间为套接连接，且泄压阀管1401与托板1404的中轴线呈重叠，可以对气化炉1内进行自动泄压作业。

高度调节机构15的内部包括有底座1501，其底座1501的顶端连接有伸缩外杆1502，且伸缩外杆1502的两侧等距开设有第一通孔1503，伸缩外杆1502的内部套接有伸缩内杆1504，且伸缩内杆1504的内部开设有第二通孔1505，第一通孔1503的内部套接插设有插销1506，且插销1506与第二通孔1505直接为套接插设，插销1506穿过第一通孔1503与第二通孔1505，可以固定住伸缩内杆1504。

伸缩内杆1504与伸缩外杆1502直接为活动连接，且伸缩内杆1504关于气化炉1的中轴线呈对称，可以调节气化炉1的两侧高度，使其能够保持平稳的同时能通过通料管7与热解炉8的接口端相连接。

缓震机构16的内部包括有两个支撑板1601，且支撑板1601与底座1501的顶端顶端之间为固定连接，支撑板1601的内部固定连接有连接横杆1602，其连接横杆1602的另一侧与伸缩外杆1502的两侧之间为固定连接，且连接横杆1602的表面套接有活动板1604，活动板1604的一侧固定有第一复位弹簧1603。

此外，第一复位弹簧1603与支撑板1601之间为固定连接，活动板1604的顶端固定有第一活动轴1605，且第一活动轴1605的顶端固定连接有斜杆1606，斜杆1606的顶端固定连接有第二活动轴1607，且第二活动轴1607与伸缩外杆1502的两侧之间为固定连接，底座1501的内部开设有凹槽1608，凹槽1608的内部固定有第二复位弹簧1609，且第二复位弹簧1609与伸缩外杆1502的底端之间为固定连接，活动板1604通过第一复位弹簧1603在连接横杆1602的表面活动，可以缓解伸缩外杆1502的晃动。

伸缩外杆1502通过第二复位弹簧1609与凹槽1608之间构成弹性伸缩结构，且斜杆1606关于伸缩外杆1502的中轴线呈对称，活动板1604与连接横杆1602之间为活动连接，且活动板1604通过第一复位弹簧1603与支撑板1601之间构成弹性伸缩结构，通过第一复位弹簧1603与伸缩外杆1502两侧的第二复位弹簧1609可以有效的缓解气化炉1发生的震动。

集料机构17的内部包括有两个卡槽1701，且卡槽1701与气化炉1的底端之间为固定连接，卡槽1701内卡合连接有卡块1702，且卡块1702的另一侧固定有集料槽1703，卡槽1701的底端螺纹连接有手拧螺栓1704，且手拧螺栓1704的顶端固定有垫片1705，拧动手拧螺栓1704可以带动着垫片1705移动。

垫片1705与卡块1702之间为活动连接，且垫片1705通过手拧螺栓1704与卡槽1701之间构成伸缩结构，可以使得集料槽1703从卡槽1701内抽出。

实施例二：

耦合式粉煤气热化解反应器使用工艺，主要包括有4个步骤：

步骤1：将原煤磨碎制造颗粒；

步骤2： 颗粒状的粉煤进行气化；

步骤3：气化的粉煤进行热解激冷；

步骤4：对激冷的混合物进行分离。

所述步骤1的详细内容如下：将原煤送入粉碎系统，将其打碎成微小颗粒，再将颗粒通过烘干系统进行脱水。

步骤2的详细内容如下：将其粉碎的粉煤送入气化炉1，进行高温加热，使其气化，产生的灰渣掉入集料槽1703，通过激冷水滤板3过滤的激冷水保证气化的合成气温度在1000—1100℃之间，再通过通料管7送入热解炉8。

步骤3的详细内容如下：通过热解激冷室10，将合成气温度控制在300—650℃。

步骤4的详细内容如下：对其热解激冷室10激冷的混合物通过分离系统分离。

该耦合式粉煤气热化解反应器及使用工艺，首先当对气化炉1进行安装时，伸缩内杆1504可以在伸缩外杆1502内进行升降移动，可以调节气化炉1底端两侧的高度，通过插销1506插入伸缩外杆1502的第一通孔1503内，与伸缩内杆1504的第二通孔1505内，将其伸缩内杆1504固定住，通过通料管7接通气化炉1与热解炉8的接口，通过伸缩外杆1502两侧的斜杆1606，斜杆1606连接的活动板1604一侧安装的第一复位弹簧1603，与伸缩外杆1502底端的第二复位弹簧1609可以对气化炉1进行缓震，将原煤通过粉碎机进行打碎，将其原煤加工成粉末状；

进一步的，在将磨状的粉煤送入气化炉1内，通过气化反应室2将其粉煤加热气化，其产生的废渣通过开口部5掉入集料槽1703内，对其废料进行收集，当气化作业时，气化炉1内的气压会逐渐增大，增大的气压会挤压着托板1404向炉壁移动，托板1404带动着顶杆1402移动，顶杆1402带动着泄压阀管1401内的密封塞1403顶出，对其气化炉1内自动进行排压泄压作业，气化混合气体通过激冷水3将其温度控制在1000℃~1100℃内，再通过通料管7送入到热解炉8内；

进一步的，通过热解炉8内的热解激冷室10，将其混合气体温度控制到300-650℃，再通过合成气喷嘴11排出，通过拧动手拧螺栓1704，可以带动着垫片1705移动，松动卡槽1701内的卡块1702，使其集料槽1703可进行拆卸，便于工作人员对废料的处理，且结构简单，操作方便。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种耦合式粉煤气热化解反应器及使用工艺，包括气化炉（1），其特征在于，所述气化炉（1）的内部开设有气化反应室（2），在所述气化反应室（2）的底端安装有激冷水滤板（3），在所述激冷水滤板（3）的底端安装有激冷室（4），所述气化炉（1）的底端开设有开口部（5），在所述开口部（5）的底端安装有集料机构（17），所述气化炉（1）的表面嵌合有煤粉喷嘴（6），在所述气化炉（1）的一侧固定有通料管（7），所述气化炉（1）的底端安装有高度调节机构（15），在所述高度调节机构（15）的内部安装有缓震机构（16）；

所述通料管（7）的另一侧嵌合有热解炉（8），在所述热解炉（8）的内部顶端开设有热解反应室（9），所述热解炉（8）的内部底端开设有热解激冷室（10），所述热解炉（8）的一侧开设有合成气喷嘴（11），所述热解炉（8）的底端固定有支撑柱（12），且热解炉（8）的底端开设有排焦口（13）；

所述气化炉（1）的顶端安装有泄压机构（14），所述泄压机构（14）包括泄压阀管（1401），所述泄压阀管（1401）与气化炉（1）的顶端之间为嵌合连接，所述泄压阀管（1401）的内部套接有顶杆（1402），所述顶杆（1402）的顶端固定连接有密封塞（1403），在所述顶杆（1402）的底端固定连接有托板（1404）。

2.根据权利要求1所述的耦合式粉煤气热化解反应器，其特征在于，所述密封塞（1403）与所述泄压阀管（1401）之间为套接连接，所述泄压阀管（1401）与托板（1404）的中轴线重叠。

3.根据权利要求1所述的耦合式粉煤气热化解反应器，其特征在于，所述高度调节机构（15）包括底座（1501），所述底座（1501）的顶端连接有伸缩外杆（1502），所述伸缩外杆（1502）的两侧等距开设有第一通孔（1503），所述伸缩外杆（1502）的内部套接有伸缩内杆（1504），所述伸缩内杆（1504）的内部开设有第二通孔（1505），所述第一通孔（1503）的内部套接插设有插销（1506），所述插销（1506）与第二通孔（1505）之间为套接插设。

4.根据权利要求3所述的耦合式粉煤气热化解反应器，其特征在于，所述伸缩内杆（1504）与所述伸缩外杆（1502）之间为活动连接，所述伸缩内杆（1504）关于所述气化炉（1）的中轴线对称。

5.根据权利要求1所述的耦合式粉煤气热化解反应器，其特征在于，所述缓震机构（16）包括两个支撑板（1601），所述支撑板（1601）与底座（1501）的顶端之间为固定连接，所述支撑板（1601）的内部固定连接有连接横杆（1602），所述连接横杆（1602）的另一侧与伸缩外杆（1502）的两侧之间为固定连接，所述连接横杆（1602）的表面套接有活动板（1604），所述活动板（1604）的一侧固定有第一复位弹簧（1603），所述第一复位弹簧（1603）与所述支撑板（1601）之间为固定连接，所述活动板（1604）的顶端固定有第一活动轴（1605），所述第一活动轴（1605）的顶端固定连接有斜杆（1606），所述斜杆（1606）的顶端固定连接有第二活动轴（1607），所述第二活动轴（1607）与所述伸缩外杆（1502）的两侧之间为固定连接，所述底座（1501）的内部开设有凹槽（1608），所述凹槽（1608）的内部固定有第二复位弹簧（1609），所述第二复位弹簧（1609）与所述伸缩外杆（1502）的底端之间为固定连接。

6.根据权利要求5所述的耦合式粉煤气热化解反应器，其特征在于，所述伸缩外杆（1502）通过所述第二复位弹簧（1609）与所述凹槽（1608）之间构成弹性伸缩结构，所述斜杆（1606）沿所述伸缩外杆（1502）的中轴线呈对称，所述活动板（1604）与所述连接横杆（1602）之间为活动连接，所述活动板（1604）通过所述第一复位弹簧（1603）与支撑板（1601）之间构成弹性伸缩结构。

7.根据权利要求1所述的耦合式粉煤气热化解反应器，其特征在于，所述集料机构（17）包括两个卡槽（1701），所述卡槽（1701）与所述气化炉（1）的底端之间为固定连接，所述卡槽（1701）内卡合连接有卡块（1702），所述卡块（1702）的另一侧固定有集料槽（1703），所述卡槽（1701）的底端螺纹连接有手拧螺栓（1704），且手拧螺栓（1704）的顶端固定有垫片（1705）。

8.根据权利要求7所述的耦合式粉煤气热化解反应器，其特征在于，所述垫片（1705）与所述卡块（1702）之间为活动连接，所述垫片（1705）通过所述手拧螺栓（1704）与所述卡槽（1701）之间构成伸缩结构。

9.一种耦合式粉煤气热化解反应器的使用工艺，其特征在于，应用如上述权利要求1至8任意一项所述的耦合式粉煤气热化解反应器，所述工艺包括如下步骤：

步骤1：将原煤送入粉碎系统，将其打碎成微小颗粒，再将颗粒通过烘干系统进行脱水；

步骤2：将粉碎的粉煤送入气化炉（1），进行高温加热，使其气化，产生的灰渣掉入集料槽（1703），通过激冷水滤板（3）滤过的激冷水保证气化的合成气温度在1000℃~1100℃之间，再通过通料管（7）送入热解炉（8）；

步骤3：通过热解激冷室（10），将合成气温度控制在300℃~650℃；

步骤4：对热解激冷室（10）激冷的混合物通过分离系统分离。

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