CN2035756U - 内径2.26米煤气炉的低高度螺旋锥型炉箅 - Google Patents

Abstract

一种内径2.26米煤气炉的低高度螺旋锥型炉箅，属于焦炭、块煤、型煤固定床气化技术领域。本实用新型的圆形炉条帽A层上有倒锥形通风孔，上表面有两条对称的反时针方向的螺旋筋，B、C、D、E各层环状锥体上的通风口的上折边与相应的螺旋筋等高，C、D、E三层上的螺旋筋与相应的上折边之间留有空隙，底座F层为空心圆柱体，外侧有空心推灰器，F层套接在E层内，A层与B层之间有防漏棚。本炉箅与原炉箅相比，高度降低了200到300毫米，通风面积增加了40％，其通风面积大、气流分布均匀、破渣和排灰能力强、气化层稳定、安全可靠，可使造气炉产量增加、质量提高、煤耗下降。

Description

本实用新型属于焦炭、块煤、型煤（如煤球、煤棒等）固定床气化技术领域，适用于内径2.26米的水煤气或半水煤气发生炉。

我国以块煤、型煤（主要有碳化煤球、粘土煤球、清水煤棒等）或焦炭为原料的小化肥厂中，就是以半水煤气为合成氨的原料的。制造煤气的过程称为造气，生产煤气的装置称为煤气炉或造气炉。我国的小氮肥厂大多用内径为2.26米的煤气炉。

造气是化肥生产的龙头，是整个生产过程中一个十分重要的环节。自小化肥诞生以来，造气就一直是、至今仍然是一个薄弱的环节；同时，造气生产的能耗约占整个化肥生产的60％以上。因此，改进造气炉、提高造气炉的生产能力和降低造气的能耗，有着重要的经济意义。

造气的主体设备是造气炉，造气炉的关键和核心部件则是炉篦。直径为2.26米的造气炉如附图1所示。其中1为炉体，2为炉篦，3为水夹套，4为灰盘，5为传动装置。炉篦（2）安装在灰盘（4）上，并随着灰盘的转动而转动；灰盘的转动则是通过传动装置（5）由电动机带动的。

炉篦的作用是：自动排灰、破碎渣块、分散气化介质（水蒸汽、空气）、使炭层移动等。煤气炉（造气炉）性能的好坏，主要取决于炉篦。评价煤气炉性能的技术指标主要是：风量大小（取决于阻力大小）、气流分布状况、排灰能力、破碎渣块的能力、炉内炭层下降是否均匀、气化层是否稳定、是否便于控制、下吹带出物多少、对煤种的适应性如何等等。这些性能综合起来，一个优良的炉篦，加上适宜的工艺条件和精心操作，应当使煤气炉的产气量大、煤气质量好、原料煤和燃烧煤的消耗低，而且应使煤气炉能稳定地、安全地生产。

目前，我国小化肥厂普遍使用的、较为先进的炉篦是一种内径2.26米煤气炉螺旋锥型炉篦。它装在炉内的情形如附图1，它的结构图如附图2所示。附图2中（a）为正视图，（b）为俯视图。

它是由A层（6）、B层（7）、C层（8）、D层（9）、E层（10）、F层（11）等六个部分组成。

A层（6）为圆形炉条帽；

B、C、D、E（7，8，9，10）四层，每一层均为环状锥体，其表面上有四段螺旋筋（13），这四层之间相互用螺栓（14）联接，组合起来又构成一个对称锥体；组装起来之后，每层上的四段螺旋筋搭接起来，形成了四条反时针方向的连结的螺旋筋（15）。这几层结构类似，大小不同。以D层（9）为例，其结构如附图3。附图3中，13为一段螺旋筋，16为上通风口向上的折边，17为下通风口向下的折边，如附图3（d）。螺旋筋（13）与上折边（16）相接，其高度高于上折边，如附图3（C）。

E层（10）的结构如附图4。其上部结构与D层（9）类似，其下部的水平投影为方形，四角处有一段圆弧过渡。

F层（11）为方形底座，其结构如附图5。它的外缘轮廓与E层（10）相同，如附图5（b）。其四个侧面各有一处开有“百叶窗”式的通风口（12）。

这种炉篦，具有气流分布均匀，破渣能力强，排灰能力大、对煤种适应性强等许多优点，但它也存在不少问题，主要有：

1.炉篦高度过高。这种炉篦总高H＝1545毫米。这个高度有利于破渣，但使煤气炉内气化层不易控制，使炉内气化层不稳定。参见附图1，其中炉篦（2）的顶部与夹套（3）的上端之间仅有0.6米的距离，如果炉内炭层装到与夹套上端取齐，则炉篦上方炭层厚度仅0.6米，在这么薄的炭层内是很难建立起稳定的气化层的。

2.炉条帽（6）容易烧坏。由于炉篦过高，使炉条帽A层（6）很容易伸入气化层内，而气化层内温度很高，致使A层（11）经常烧坏，更换频繁，影响生产。同时，A层（6）一旦烧坏，煤炭可能从B层（7）的中部漏下，形成空洞，使空气短路，氧气未经燃烧就进入煤气系统，使煤气中氧含量超标，甚至有爆炸危险，使生产不安全。

3.通风面积不够大。这一方面是因为现在的造气系统的管道普遍加大，要求炉篦有更大的通风面积，而使现有炉篦的通风面积显得不足；一方面也是由于现有炉篦结构上的缺欠，使得它的开孔面积不够。在这方面，一是由于它的螺旋筋（13）与它的上折边（16）是连通的，致使内通风口（即16）的周边被占去了相当大的一部分，减少了通风截面（附图3）。二是由于E、F（10，11）两层为重叠对接（附图2），致使两者之间无法开通风口，只得在F层（11）上局部开几个“百叶窗”式的通风口（12），从而限制了它的通风面积。

4.下吹带出物较多。这也与炉篦结构有关：由于筋（13）与上口（16）连通，当炉篦旋转时，灰渣受阻，被挤进上通风口，从而形成带出物，如附图3（b）之箭头所示。此外，F层（11）上的“百叶窗”式通风口（附图5之12）容易漏灰，也是带出物的重要根源。

5.由于炉篦的破渣和排灰功能集中由底座F层（11）来负担，致使F层（附图5）高度过高，而且由于它和E层（10）的联结方式为重叠对接，这种结构使F层高度难于降低。这不仅如前面所说的容易烧坏炉条帽（11）、气化层不好控制，而且使炉篦自身重量较重，增加了炉条机负担，使传动机构（附图1之5）容易损坏。

鉴于上述情况，本发明的目的是要对用于小化肥厂的、直径为2.26米的煤气炉上的螺旋锥型炉篦，进行多方面的改进，以便获得性能更为优良的新型炉篦：通风面积更大、阻力更小、风量更大、气流分布更均匀；破渣能力更强；排灰能力更大；下吹带出物更少；对煤种适应性更强；气化层更稳定；生产更加安全等等。

现在对本实用新型进行概述。本实用新型为内径2.26米煤气发生炉低高度螺旋锥型炉篦。它自上而下地由圆形炉条帽A层，直径逐渐加大的四层环状锥体B层、C层、D层和E层上部组合成一个对称的锥体，每层的锥面上都均布着四段反时针方向的螺旋筋，它们分别组合起来，构成四条间隔相同的、连续的螺旋筋。每层环状锥体的通风口有上折边和下折边，E层的下折边的外缘轮廓为方形，四角处为圆弧过渡。本发明的特征在于，A层上设有倒锥形通风孔，其上表面有两条对称的、反时针方向的螺旋筋；A层与B层之间装有防漏栅，B、C、D和E层各层环状锥体上的通风口的上折边，与其相应的螺旋筋等高；C、D、E三层上的螺旋筋与相应的上折边之间留有空隙；E层有较长的下折边，底座F层的主体为空心圆柱体，外侧有四个空心推灰器，F层套接在E层内。

所说的防漏栅带有四个支耳，并通过B层上部螺旋筋内侧垂直和水平沟槽，安装在B层上。

F层与E层是这样套接的：E层的较长下折边下端有局部的、向内的水平折边，水平折边上的圆孔与F层上推灰器上端面的圆孔相对，并用销钉固定；E层下折边与锥体交界处有倒T形支腿，它与F层的上端法兰孔用螺栓联结。

现在结合附图对本实用新型进行详细描述。附图6为本发明在炉内的位置图，其中1为炉体，18为新炉篦，3为水夹套，4为灰盘。附图7是它的结构图，其中（a）为正视图，（b）为俯视图。图中19为圆形炉条帽（A层），其上开有倒锥形通风孔（33），并有两条对称的反时针方向的螺旋筋（34）；图中20，21，22以及23是直径逐渐加大的环状锥体，分别叫做B层、C层、D层和E层，它们组合起来又构成一个对称锥体（23′）；图中30为环状锥体锥面上的一段螺旋筋，B、C、D、E四层环状锥体的锥面上的各四段螺旋筋（30）分别组成四条反时针方向的、连续的螺旋筋（30′）。

A、B两层（19，20）之间装有防漏栅29，其结构图如附图8。图中（a）为正视图，（b）为俯视图，（c）为剖视图。它是由圆形栅状主体35和四个支耳36构成的。

B层（20）具有特殊的结构，如附图9。图中（a）、（b）、（c）分别表示主视图、俯视图和剖视图。其特征是：在其四条螺旋筋的上端平台（37）上，各开有垂直沟槽（38）和水平沟槽（39）；防漏栅（29）的四个支耳（36）通过垂直沟槽（38）装进B层（20）的上端，经旋转后，固定在水平沟槽（39）内。防漏栅（29）装在B层（20）上端的情形如附图10。

C、D（21，22）两层结构类似，尺寸不同。附图11为D层结构图，其中（a）为正视图，（b）为俯视图，（c）为A－－A面剖视图，（d）为B－－B面剖视图。图中30为锥面上的螺旋筋，40为上通风口折边，螺旋筋（30）与上折边（40）等高〈见附图11中（d）〉，螺旋筋（30）与上折边（40）之间留有空隙〈见附图11中（a）、（c）〉。

附图12为E层（23）的结构图，其中（a）为正视图，（b）为附视图，（c）为D－－D面剖视图，（d）为A－－A面剖视图，（e）为C－－C面剖视图。E层的上部结构与C、D层（21，22）相似，其下部结构特殊。附图12中，25为E层的下折边，其外缘轮廓为方形，四角处为圆弧过渡〈见附图12中（b）〉。26为下折边上的局部水平折边，其上开有圆孔（42）。附图12中，43为下折边（25）内侧的加强筋，32为倒T字形支腿，它位于下折边（25）与锥体交界处，是用来连接底座F层（24）的。

附图13为F层（24）的结构图，其中（a）为正视图，（b）为俯视图。F层是一个圆形底座，其内侧有8条加强筋（43），其外侧带有4个推灰器（27）。推灰器（27）的上端面开有圆孔（44）。F层（24）套接在E层（23）之内，与E层内的倒T字形支腿（32）相联结，E层的下折边（26）落在F层上的推灰器（27）上，通过E层下折边上的局部水平折边（26）上的孔（42）及F层推灰器上端面上的孔（44），用销钉（28），使E、F层固定〈见附图1中（a）〉。

本实用新型达到了予期的目的。与原来的φ2.26米螺旋锥型炉篦（附图2）相比，本实用新型（附图7），有以下特点：

1.降低了高度。本发明较原炉篦高度降了200～300毫米，视夹套（2）高度不同，从原来的H＝1540毫米降至H＝1240～1350毫米。两种炉篦装在炉内的情况分别如附图14中的（a）和（b）所示，两者的对比如附图15所示，其中，2为原炉篦，18为本实用新型。降低高度后，将使炉篦与夹套（3）上端之间的炭层增加200～300毫米，使炭层厚度在1米以上，这样就能避免炉篦深入到气化层内，能有效地保护炉篦不被烧坏；同时，炭层内的气化层也更加容易建立起来，并且便于控制，这就从根本上克服了原炉篦的缺点。

2.增大了通风面积。本实用新型比原炉篦通风面增了40％，阻力更小，风量更大，可大幅度增加煤气的产量。

3.新设计了防漏栅。本实用新型在A、B两层（19，20）之间安装了新设计的防漏栅（29）〈见附图8、附图10〉，即使A层不慎烧坏，也能防止煤炭从B层中部漏下，使炉内炭层不会形成空洞，从而使造气生产更加安全、可靠。

4.与原炉篦不同，本实用新型中D、C、E各层的螺旋筋（30）与通风口上折边（40）之间是断开的，两者之间留有空隙（附图11），这不仅增大了通风截面，而且当炉篦旋转时，给灰渣运动留一通路，使其不致因受阻而被挤入炉篦内，从而减少了下吹出物。

5.本实用新型的通风口上折边（40）与螺旋筋（30）等高（附图11），这既便于加工，又增加了上折边（40）的高度，可更有效地防止灰渣带入炉篦内，减少带出物。

6.本实用新型的E层（23），采用了新结构：有加高了的外折边（25），折边内侧受力部位设有多个加强筋（43），下折边有局部的水平折边（26），内侧锥体与折边交界处设有多个倒T字形支腿（32），使F层（24）能套在E层之内，通过倒T字形支腿（32）和水平折边（26）与F层联结（附图12）。

7.本实用新型的F层（24）为全新的结构，它为一圆形底座，内有数条加强筋（43），外带四个推灰器（27），F层的空心圆柱主体的尺寸小于E层（23）的尺寸，因而可使F层能套接在E层之内。原炉篦F层上的“百叶窗”式通风口（附图5）被取消，因而彻底消除了下吹带出物的又一根源。

8.E、F两层（23，24）采用全新的套接联结方式（附图7）。只有这种联结方式才能大幅度降低炉篦总高。也只有这种联结方式才能使E、F两层之间的整个缝隙形成通风面，使气流分布更加合理。由于E、F两层的结构特点和两者的套接方式，使炉篦的破渣和排灰两种功能分开：破渣由E层的下折边（25）来完成，排灰由F层的推灰器（27）来完成〈见附图14之（b）〉。这样，既降低了炉篦高度，又保持了炉篦破渣能力强和排灰能力大的特点。

本实用新型是用于小化肥厂直径为2.26米的造气炉上的。与原有的炉篦相比，它有如下的更为优良的技术性能。

1）.通风面积大。本实用新型比原炉篦通风面增加了40％，阻力更小，风量更大，因而可减少吹风时间，增加制气时间，从而增加煤气产量。

2）.气流分布均匀。由于E、F两层采用套接结构，使E、F两层间的整个缝隙都能通风，这不仅增加了通风面积，而且使气流分布更加均匀、更加合理。

3）.破渣能力强。由于本实用新型有加高的E层下折边（25），与炉体下端的破渣圈配合适当〈附图14之（b）〉，从而具有很强的破渣能力。

4）.排灰能力大。本实用新型中，F层上带有四个强有力的推灰器（附图13），且其高度与出灰口的距离适宜〈附图14之（b）〉，因而具有很大的排灰能力。

5）.下吹带出物少。由于本实用新型的螺旋筋（30）与通风口上折边（40）是断开的，使灰渣运动不会受阻〈附图11之（b）、（d）及箭头所示〉，加之本实用新型取消了原炉篦漏灰根源之一的“百叶窗”式结构〈附图2（a）之12〉，使得本发明的下吹带出物极少。

6）.气化层稳定，而且易于控制。由于本实用新型降低了炉篦高度，使炉篦之上、夹套之下的有效炭层增厚，因而使炭层内容易实现分层操作，使其中的气化层（氧化还原层）容易建立起来，并且容易控制，从而能使炉内气化层稳定，有利于造气炉的稳产、高产。

7）.对煤种的适应性强。由于本实用新型高度较低，可在低炭层下操作，因而可烧小颗粒块煤；由于它破渣能力强、排灰能力大，因而又适于烧含灰较高的碳化煤球、清水煤棒及低灰熔点的劣质煤，所以它对煤种的适应性强，很适合煤种经常变化的小化肥厂造气。

8）.使用寿命长，生产安全可靠。由于本实用新型的高度较低，使其炉条帽A层（19）处于气化层之下，经常有灰层保护，因而不易烧毁，使炉篦使用寿命延长；即使偶尔不慎，烧坏A层，还有防漏栅起保护作用，使炉内炭层不致于形成空洞，空气不会短路，不会造成煤气中氧含量过高的现象。使造气生产更加安全、可靠。

上述优良性能综合起来，可使造气炉风量增加，温度提高，强化操作，使作为合成氨原料气的半水煤气的产量增加，质量提高（CO和H的含量提高），煤耗下降。本实用新型是小化肥厂实现优质、高产、稳产、低耗的强有力的高效能设备。

Claims (3)

1、一种内径2.26米煤气发生炉的低高度螺旋锥型炉篦，自上而下地由圆形炉条帽A层、直径逐渐加大的四层环状锥体B层、C层、D层、E层和底座F层组成，B层、C层、D层和E层上部组合成一个对称的锥体，每层的锥面上都均布着四段反时针方向的螺旋筋，它们分别组合起来，构成四条间隔相同的连续的螺旋筋，每层环状锥体的通风口有上折边和下折边，E层的下折边的外缘轮廓为方形，四角处为圆弧过渡，其特征在于A层上设有倒锥形通风孔，而且上表面有两条对称的反时针方向的螺旋筋，A层与B层之间装有防漏栅，B、C、D和E层各层环状锥体上的通风口的上折边与相应的螺旋筋等高，C、D、E三层上的螺旋筋与相应的上折边之间留有空隙，E层有较长的下折边，底座F层的主体为空心圆柱体，外侧有四个空心推灰器，F层套接在E层内。

2、按照权利要求1所说的低高度螺旋锥型炉篦，其特征在于所说的防漏栅带有四个支耳，并通过B层上部螺旋筋内侧的垂直和水平沟槽，安装在B层上。

3、按照权利要求1、2所说的低高度螺旋锥型炉篦，其特征在于所说的E层的较长下折边的下端有局部的、向内的水平折边，水平折边上的圆孔与F层上推灰器上端面的圆孔相对，并用销钉固定，E层下折边与锥体交界处有倒T形支腿，它与F层的上端法兰孔用螺栓联接。

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