CN1621744A

CN1621744A - 水煤气炉

Info

Publication number: CN1621744A
Application number: CN 200310110588
Authority: CN
Inventors: 何忠文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-24
Filing date: 2003-11-24
Publication date: 2005-06-01

Abstract

本发明涉及一种水煤气炉具，包括水煤气储备器、燃烧圈、水煤气生产器、水蒸汽加热层、内罩、外罩、炉架、水箱、过滤器、气压机。本炉具以自身生产的水煤气为燃料，水煤气生产器和水蒸汽加热层是本炉具的主要部分，水煤气由它生产，置于炉具的内罩之中。水蒸汽加热层里产生的高温水蒸汽在水煤气生产器里与原料中炽热的C发生反应生成CO和H₂即水煤气。所生成的水煤气完全燃烧所放出的热量2.5倍于对应的原料完全燃烧所放出的热量，把水间接变成了燃料。本炉具与现煤炉相比，能节省煤50％以上，与现煤气炉相比，能降低燃料成本30倍以上；洁静、污染小。

Description

水煤气炉

一、技术领域

本发明涉及一种用水煤气作燃料的炉具。

二、技术背景

水煤气炉是以水蒸汽与原料中的C反应生成CO和H₂即水煤气作为燃料的炉具。根据反应式可知C∶CO＝3∶7＝1∶7/3，C∶H₂＝6∶1＝1∶1/6，C∶H₂O＝2∶3＝1∶3/2。根据含碳量为80％的烟煤的燃烧值2.9×10⁷焦/千克、H₂的燃烧值1.4×10⁸焦/千克和CO的燃烧值3.9×10⁷焦/米³＝3.12×10⁷焦/千克(按标准状态下的体积折算)，可推算出，消耗1千克烟煤所生成的CO和H₂燃烧所放出的热量(7.69×10⁷焦)相当于2.65千克烟煤燃烧所放出的热量(7.69×10⁷焦)，而加热1千克烟煤至1000℃所耗能量为0.84×10⁶焦(以干泥土比热计)，3/2千克水变成水蒸汽加热至500℃所耗能量为5.212×10⁶焦，共耗能6.052×10⁶焦，也就是说，消耗1千克烟煤能净得2.27千克CO(把H₂折成CO，下同)，其燃烧放出的热量相当于2.443千克烟煤燃烧所放出的热量，从而得出，用烟煤与水蒸汽反应生成CO和H₂即水煤气作燃料对比用烟煤直接作燃料，前者可节省烟煤59％。1千克烟煤可净得2.27千克CO，1千克烟煤的成本为0.2元左右，那么由它净得2.27千克CO每千克的成本为0.09元，现在液化气的成本为3.1元/千克左右，0.09元比3.1元等于1元比34元。

因此，此水煤气炉具有以下优点：1、水间接地变成了燃料；2、能节省燃料50％以上；3、燃料成本大幅度降低。

三、结构与工作原理

水煤气炉主要结构有十部分，如图所示：A、水煤气储备器；B、燃烧圈；C、水煤气生产器；D、水蒸汽加热层；E、内罩；F、外罩；G、炉架；H、水箱；、L滤器；k、气压机。其工作原理如下：

取出内罩E，把水蒸汽加热层D板向一边，取出水煤气生产器C，打开原料进口阀门1，把一定量的粒状原料加进去，关闭阀门1，把生产器C放回原处，板回加热层D，放回内罩E，打开阀门N₄，让水从水箱H的出口T₈出来，充满与生产器C同高度的管道S₂；打开阀门N₁，让水煤气从储备器A的出口T₁出来沿管道S₁至三通管M₂至进口T₇进入燃烧圈B，点火，水煤气在燃烧眼4处燃烧，加热生产器C的原料和管道S₂的水，水变成蒸汽，蒸汽进入加热层D继续加热，余热从内罩气眼5出来加热被加热物；当原料加热成炽热，水蒸汽加热成高温时，打开阀门N₅，使水蒸汽沿管道S₃至进口T₆进入生产器C内，与原料中炽热的C发生反应生成CO和H₂即水煤气；水煤气从出口T₅出来沿管道S₄至进口T₄进入过滤器L进行过滤，纯净的水煤气从出口T₃出来至三通道M₁，关闭阀门N₂，打开阀门N₃，水煤气沿管道S₆至三通管M₂与从储备器A出来的水煤气会合进入燃烧圈B，此时关闭阀门N₁，燃烧圈B的水煤气供应由生产器C生产的水煤气直接供应；此时，给内外罩间下面的燃烧眼4通气并点火，火焰沿罩壁向上至火焰出处6加热被加热物；当水煤气生产过旺或过剩时，打开阀门N₂，让气压机K把它压入储备器A，以备下次开炉之用。

四、技术要点

水煤气炉中的生产器C和加热层D是本发明的主要部分，其特征在于：高温水蒸汽与原料中炽热的C发生反应生成CO和H₂即水煤气，使水间接地变成了燃料，所生成的水煤气作为炉具本身的燃料。其结构主要由器壁12、出口T₅、阀门1、原料2、金属网层3、进口T₆、阀门N₅、加热层D组成。器壁由耐高温、比热小的金属做成，出口T₅是水煤气的出口，它与管道S₄相接，管道S₄在内罩与器壁之间要绕成螺旋形，有利于生产器的取出放回；阀门1是原料和废料的进出口，要求封闭性能良好不漏气；原料要做成粒状，金属网层3由多层金属网组成，外围都与器壁有良好的接触，有利于原料受热均匀快速，最下一层要求以不漏原料为准，由一个金属架支承，金属网下面留有一定空间，有利于反应的废料存放；进口T₆是水蒸汽的进口，它与管道S₃相接，管道S₃在内罩与器壁之间绕成螺旋形，有利于生产器C的取出放回；阀门N₅控制水蒸汽的流量，加热层D由一根绕许多圈的细小金属管叠加且互不接触而成，要求管道里加热的是水蒸汽而不是水，有利于水蒸汽加热成高温。内罩E能使生产器C、加热层D形成高温，其顶部开有气眼5，有利于水煤气在内罩燃烧产生的废气排出，同时余热通过它可加热被加热物；外罩F与内罩联合使火焰从燃烧眼4沿罩壁向上至火焰出处6，加热被加热物；炉架G决定本炉具的外观造型，由它支撑被加热物、外罩、内罩、生产器、燃烧圈；水箱H为水蒸汽提供水源，燃烧圈B是水煤气燃烧的场所，由它加热生产器C、加热层D及被加热物；过滤器L的过滤套7可滤去水煤气中的粉尘，水煤气在此进行冷却，使水煤气中混有的水蒸汽凝结加以除去；气压机能把生产器生产的水煤气压入储备器A，气压机可以是电动气压机，也可以是手动气压机；储备器A既能提供生产器生产水煤气前的炉具工作所需的燃料，又能把生产器生产的过剩水煤气储存起来。

五、附图说明

图为具体实施方式的结构原理示意图。

图中，A—水煤气储备器，B—燃烧圈，C—水煤气生产器，D—水蒸汽加热层，E—内罩，F—外罩，G—炉架，H—水箱，L—过滤器，K—气压机。

1、原料进口阀门，2、原料，3，金属网层，4，燃烧眼，5、内罩气眼，6、火焰出处，7、过滤套，8、管道S₁-S₆，9、气、水的进出口T₁-T₈，10、阀门N₁-N₄，11、三通管M₁、M₂，12、器壁。

六、实施方式

如图所示，燃烧圈B安装在炉架G的底部，生产器C、内罩E、外罩F安装在炉架G底部的支架上，支架通过燃烧圈B的空处固定在炉架G的底部，支架有放置生产器C、内罩E、外罩F的槽，加热层D安置在生产器C的上面，储备器A、过滤器L、水箱H分别放置在炉架G的两侧，气压机K安装在管道S₅上。

阀门N₁与储备器A的出口T₁相接，管道S₁分别与阀门N₁和三通管M₂相接，阀门N₄与水箱H的出口T₈相接，管道S₂分别与阀门N₄和加热层D相接，管道S₃分别与加热层D和生产器C的水蒸汽进口T₆相接，管道S₄分别与生产器C的水煤气出口T₅和过滤器L的进口T₄相接，三通管M₁分别与过滤器L的出口T₃和阀门N₂及N₃相接，阀门N₂与气压机K相接，管道S₅分别与气压机K和储备器A的进口T₂相接，管道S₆分别与阀门N₃和三通管M₂相接，三通管M₂的第三接口与燃烧圈B的进口T₇相接。

Claims

1、一种水煤气炉具，包括水煤气储备器A、燃烧圈B、水煤气生产器C、水蒸汽加热层D、内罩E、外罩F、炉架G、水箱H、过滤器L、气压机K。储备器A的出气口T1经阀门N₁和管道S₁与三通管M₂相连，三通管M₁经阀门N₃和管道S₆与三通管M₂相连，三通管M₂与燃烧圈B的进气口T₇相连，水箱H的水出口T₈经阀门N₄和管道S₂与加热层D相连，加热层D经阀门N₅和管道S₃与生产器C的进汽口T₆相连，生产器C的出气口T₅经管道S₄与过滤器L的进气口T₄相连，过滤器L的出气口T₃与三通管M₁相连，三通管M₁经阀门N₂与气压机K相连，气压机K经管道S₅与储备器A的进气口T₂相连，内罩E罩着加热层D和生产器C，外罩F罩着内罩E和燃烧圈B。其特征在于：高温水蒸汽在生产器C里与原料中炽热的C发生反应生成CO和H₂即水煤气，所生成的水煤气作为炉具本身的燃料，水间接地变成了燃料。

2、根据权利1所述特征，可推及至所有具此特征的炉具，即利用炉具本身加热成的高温水蒸汽和原料中炽热的C反应生成水煤气，所生成的水煤气作为炉具本身的燃料。