CN1238474C - 高强度、低成本、广煤种煤气发生炉 - Google Patents

高强度、低成本、广煤种煤气发生炉 Download PDF

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Abstract

一种优选结构的上小下大的煤气发生炉，其特征在于下部大直径炉腔体面的几何角度α＝30°～65°。常压造气，工艺简单，气化强度指标是1600～1800公斤/平方米·小时，能气化烟煤，无烟煤，煤矸石和其它固体可燃物，而造气成本很低。本发明还能广泛用于工业窑炉和生活锅炉的环保、节能方面的技术改造上，且效益巨大。

Description

高强度、低成本、广煤种煤气发生炉
技术领域：
本发明是一种优选后的新结构煤气发生炉，由此使其适用煤种扩大；成本降低；产气量更高。
技术背景：
国内外已有的常压等直径固定床煤气炉(如1984U.S.P4453950)，气化强度指标一般在180～380公斤/米2·小时，煤种适应性差，造气成本较高。中国专利CN86106668，CN87107583的煤气炉，采用了上小下大的炉腔结构，气化强度指标高达1100～1500公斤/米2·小时，煤种适应性扩大，造气成本降低。
发明内容：
十几年来，在推广、应用这种上小下大结构的煤气炉工作中，经过用几十种煤，几千台炉子的探索、总结、改进、提高，优选确定了这种炉体大直径腔面的几何角度α＝30°～65°。由此，气化强度指标可提高到1600～1800公斤/米2·小时，煤种适应性进一步扩大，可以气烟煤、无烟煤和煤矸石等，从而使煤造气的成本更低。本发明的技巧在于：大直径炉腔体几何角度α＝30°～65°，煤炭依这种角度大面积摊开成薄层，气流的穿透力提高，反应物之间的接触界面增大，这种接触方式提高了原子(分子)间的适当取向碰撞的机率；同时制气需用的气化剂高速通过此区，连续带走热量。诸因素使煤的氧化反应 的进行加快，且使煤炭燃烧的完全。在这种角度的氧化段上部还原造气的化学反应 ； ，因其小直径结构使固体燃料层呈细高形状，反应物之间有了充分的接触时间，又因截面突然缩小，提高了下部氧化段生成热流体的流速，增加了单位面积上通过的热负荷，加剧了反应物之间的对流换热，使料层温度升高；小直径又使还原段中CO2很快得到补充。这些因素，必然使还原反应速度加快，并使反应进行得充分。由于技术的先进性，它可广泛用在各种窑炉和锅炉上，而且是采用α＝30°～65°的新结构，将气化部分设置成一个整体。从而切实的实现了煤炭的高效率，少污染的清洁气化燃烧。
附图简述：
图1是本发明的结构示意图：它由炉篦1、加煤斗2、煤气出口3、小直径还原造气段4，大直径氧化段5组成。大直径氧化段腔体面几何角度α＝30°～65°。
实施例：
1改造现有化肥厂煤气炉，气化强度指标B＝1600公斤/平方米·小时，并且能实现连续造气，可提高效率10％以上，使每吨合成氨成本下降几十元。
2改造现有二段煤气炉，气化强度指标B＝1600公斤/平方米·小时，气化煤种扩大。
3设计单段常压固定床煤气炉，气化强度指标B＝1700公斤/平方米·小时，可以气化烟煤和无烟煤等固体燃料。
4改造加压气化煤气炉，气化强度指标B＝1800公斤/平方米·小时，气化剂压力比原工艺可下降90％以上，气化成本显著降低。
另外，用α＝45°设计装在窑炉和小型锅炉体内的煤气发生器，气化强度指标B＝1800公斤/平方米·小时，可以气化燃烧烟煤，无烟煤和煤矸石。

Claims (2)

1.一种上小下大的煤气发生炉，由炉篦、加煤斗、煤气出口、小直径还原造气段、大直径氧化段组成，其特征在于：下部大直径炉腔体几何角度a＝30°～65°。
2.如权利要求1所述的上小下大的煤气发生炉在窑炉和锅炉上的应用，使其设置在窑炉和锅炉体内成一体。
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