CN204608563U - 沥青拌和站砂石料加热用的粉煤气化及燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
沥青拌和站砂石料加热用的粉煤气化及燃烧装置，包括燃烧器风机(1)、燃烧器(4)、煤气输送管道(5)、粉煤气化炉(8)、集汽包(10)、点火燃烧器(12)、煤粉喷嘴(14)、粉煤输送管道(16)、粉煤罐(18)、粉煤输送风机(19)、粉煤输送机(21)。采用粉煤气化现场产生煤气，通过煤气输送管、燃烧器以及控制系统，针对沥青拌合站特定工况，为沥青拌合站加热砂石料提供热源，是沥青拌和站一种节能、减排、环保、经济的高效加热方式。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种沥青拌合站砂石料加热的粉煤气化及燃烧装置，为沥青拌站提供加热砂石料的热源。
技术背景
基于我国能源结构:煤多，油少，气稀缺的状况，目前我国石油的供需矛盾日益突出，对石油的进口依存度不断提高，在工业中以煤燃料代替石油是我国能源战略的重要发展方向之一。
目前，公路筑、养护行业的沥青搅拌设备石料加热使用重渣油、柴油、天然气或者煤粉直接作为燃料加热砂石料，用重渣油为燃料时，存在重渣油粘度大，不易流动，燃烧不充分，对沥青混凝土质量产生不利影响；使用柴油存在价格高、储运不安全，有时还难以购买柴油的缺陷；使用天然气受地域及沥青拌和站位置影响，局限于在天然气价格低以及必须靠近煤气主管道附近的沥青拌和站才能使用；以煤粉作为直接燃料，煤粉燃烧不充分、燃烬率低，存在着污染大，操作环境恶劣，酸化沥青，燃烧器结渣的缺陷。
近几年来，针对沥青拌合站的用煤代替重油，国内很多科研院所和单位都在积极探索，在技术上，方案上都取得了一定的进步，但是无论是煤粉直接燃烧的燃烧器的改进，还是使用块煤气化都存在着不足。现阶段的煤粉燃烧器还依然存在着煤粉燃烧不充分、燃烬率低，污染大、操作环境恶劣、酸化沥青、燃烧器结渣的缺陷，究其原因：煤粉是一种固体燃料，煤粉在空气中完全燃烧需要相当的时间，也就意味着需要相当大的空间。在沥青拌合站煤粉燃烧器设计中，受烘干滚筒的限制，煤粉燃烧器不可能做得很大，因此煤粉的燃烬率得不到保证，导致煤粉燃烧率只有50～70％，还有30～50％的碳颗粒不能充分燃烧， 严重污染环境及影响沥青拌合料的质量。而采用块煤固定场气化，存在着设备体积庞大、供热调节速度迟缓、操作复杂、对煤品煤质要求高等缺陷，究其原因：块煤固定场煤气化，单位面积气化效能低，气化率调整反应慢。在实际使用过程中经常出现供热不足，沥青拌合站产量低，对热值需求变化反应慢，所生产沥青混合料温度波动大，沥青混合料质量得不到保证。
基于以上各种燃料及燃煤方法的局限性，沥青搅拌设备石料加热必须找到一种经济、环保、使用方便的替代能源。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种低成本、操作方便、占地面积小、安装运行方便、环境污染低的沥青砂石料加热用的粉煤气化及燃烧装置。本实用新型一种沥青拌合站砂石料加热的粉煤气化及燃烧装置，以煤气代替传统燃油，从经济上、节能、环保上都具有非常重要的意义。
根据本实用新型的第一个实施方案，提供一种沥青拌和站砂石料加热用的粉煤气化及燃烧装置，其特征在于该装置包括：
1)立式粉煤气化炉，它具有：圆筒形炉体，炉体上端设有的煤气出口；位于炉体竖向中部或竖向中段的水平方向间隔设置的多个煤粉喷嘴；在上述的炉体竖向中部或竖向中段设置的一个或多个点火燃烧器或在每一个煤粉喷嘴的内部设置的一个点火燃烧器；在炉体的下部或中下部(即多个煤粉喷嘴的下方)设置的布风涡管；以及，炉体下端设有的落渣池或底仓；其中布风涡管具有位于炉体空腔之内的多个出风口并且每一个出风口的轴心或出风方向平行于炉体的内腔圆周的切向或与该切向之间有1-30°的夹角β；
2)经由煤粉管道和多个煤粉喷嘴为立式煤粉气化炉供应煤粉的煤粉供应系统；
3)经由进风管道和布风涡管为立式粉煤气化炉供应气化剂(即空气和水蒸汽混合物)的气化剂进送系统；和
4)经由煤气输送管道连接到炉体的煤气出口上的煤气输出和燃烧系统。
以上所述的布风涡管的出风口，对于炉体的内腔而言它是进风口。“每一个出风口的轴心或出风方向平行于炉体的内腔圆周的切向”是指：所述轴心或出风方向与所述切向平行但不重合。“每一个出风口的轴心或出风方向与炉体的内腔圆周的切向之间有1-30°的夹角β”是指：所述轴心或出风方向与所述切向不平行，而是与切向之间有大约1-30°的夹角(β)。优选的是，有5-20°的夹角(β)。
布风涡管具有布风涡线板，后者将气化剂分配到出风口。
对于本申请中的点火燃烧器没有特殊的要求，现有技术中常用的点火燃烧器都可以用于本申请中。例如，具有电子打火器和燃料(如煤气，天然气，雾化的柴油、汽油或重油等)通道的点火燃烧器可以用于本申请中。
优选的是，位于炉体竖向中部或竖向中段的水平方向间隔设置的多个煤粉喷嘴是处于或基本上处于同一水平面上或这些喷嘴不是相互处于同一水平面上但是处于炉体的占炉体筒体长度的5％-20％的一个竖向区段内。
优选的是，上述的一个或多个点火燃烧器与上述的多个煤粉喷嘴之间是处于或基本上处于同一水平面上，或一个或多个点火燃烧器与上述的多个煤粉喷嘴不是相互处于同一水平面上但是处于炉体的占炉体筒体长度的5％-20％的上述一个竖向区段内，因此，前者位于后者的上方或下方。
优选的是，煤粉供应系统包括(按照煤粉经过的顺序)：煤粉仓、煤粉输送机、罗茨风机、煤粉输送管道、煤粉多向分配阀以及多个的煤粉输送支路，其中每 一个煤粉输送支路的前端与煤粉多向分配阀的多个出口之一连接和它的后端与多个煤粉喷嘴之一连接，和其中在该煤粉仓的底部安装了卸粉调节阀，卸粉调节阀经由煤粉下料管道连接到煤粉输送机的进口，而煤粉输送机的煤粉出口经由管道分别与罗茨风机的出风口和煤粉输送管道的前端连通。
优选的是，气化剂进送系统包括：风机、与风机的出风口连通的进风管道和连接到进风管道的蒸汽输送管道，其中进风管道的后端与布风涡管的进风接口连接。
优选的是，煤气输出和燃烧系统包括：煤气输送管道、燃烧器以及燃烧器风机或助燃风机，其中煤气输送管道的前端连接于煤气出口和其后端连接于燃烧器的燃料进口，和其中燃烧器风机或助燃风机的出风口经由空气管道连通至燃烧器的进风口；优选的是在煤气输送管道上设有防爆阀。
优选的是，圆筒形炉体具有耐火材料内衬和/或水夹套。圆筒形炉体内或炉膛内具有耐火材料内衬。圆筒形炉体具有水夹套。优选的是，采用耐温超过1500℃的耐火材料，例如铝酸盐耐火水泥，作为耐火材料内衬，即，炉膛(或炉体)的耐火材料内衬。更优选的是，水夹套的上端蒸汽出口经由蒸汽盘管道或蒸汽上行管道连通至集汽包，集汽包的底部出水口经由蒸汽冷凝水管连通到水夹套的中部或下部，集汽包的顶部蒸汽出口经由蒸汽管道或蒸汽下行管道和蒸汽调节阀连通至进风管道。
优选的是，落渣池或底仓的底部设有卸渣阀，任选的用于向落渣池或底仓的底部通风的渣池风机，和任选的位于落渣池或底仓的外侧的水位观测器。
优选的是，所述出风口(相对于炉体内腔而言是进风口)的数量为1-16个，优选2-12个，进一步优选3-8个，更有选4-8个。
优选的是，煤粉喷嘴的数量为4-16个，优选6-12个，进一步优选8个。
优选的是，当在上述的炉体竖向中部或竖向中段设置一个或多个点火燃烧器时，点火燃烧器的数量为1-8个，优选1-6个，进一步优选1-4个，更有选1个；或，当在每一个煤粉喷嘴的内部设置一个点火燃烧器时，点火燃烧器的数量等于煤粉喷嘴的数量。
一般，本申请中圆筒型炉体的高度(指主体结构的高度)是1.5-5米，优选2-4米，更优选2.5-3.5米。圆筒型炉体的内腔的直径是0.8-3米，优选1-2.5，优选1.2-2米。
根据本实用新型的第二个实施方案，提供一种沥青拌和站砂石料加热用的粉煤气化及燃烧装置，由煤气输送及煤气燃烧通道、粉煤气化炉气化剂通道、煤粉输送通道及粉煤气化炉四个部分组成。
煤气输送及煤气燃烧通道：由燃烧器风机通过空气管道与燃烧器连接，煤气输送管道一端与燃烧器连接，另一端与防爆阀连接，防爆阀再与粉煤气化炉的煤气出口连接。
粉煤气化炉气化剂通道：由炉底风机通过进风管道与布风涡管的进风接口连接，气化剂通过布风涡管中的出风口均匀地切向进入粉煤气化炉；粉煤气化炉设有水夹套，水夹套上设有蒸汽出口，蒸汽出口与集汽包通过蒸汽盘管相连，集汽包再通过蒸汽管道、蒸汽调节阀进入过进风管道。
煤粉输送通道：由煤粉仓通过卸粉开关阀、卸粉调节阀与煤粉输送机相连，煤粉输送机出口再与罗茨风机相连，通过煤粉管道、煤粉分配阀把煤粉均匀地送到煤粉喷嘴，煤粉喷嘴把煤粉雾化吹到粉煤气化炉内与气化剂在高温下气化。
粉煤气化炉：由炉体通过炉脚与基座固定，炉体上端设有煤气出口，下端 设有落渣池，落渣池上设有渣池风机、水位观测器及人孔，落渣池底部设有卸渣阀，炉体上设有布风涡管。
布风涡管：由布风涡管壳体、布风涡线板、出风口以及进风接口组成；气化剂通过进风管道进入进风接口后，由布风涡线板把气化剂分配到出风口，并切向进入粉煤气化炉内，气化剂沿粉煤气化炉的炉内壁作涡旋流动。
粉煤气化炉在布风涡管的出风口处设有煤粉喷嘴，煤粉通过气力输送到煤粉喷嘴后，由煤粉喷嘴均匀雾化后喷射到粉煤气化炉炉内，与气化剂充分混合，燃烧、气化，在煤粉喷嘴切面沿圆周方向上设有点火燃烧器。
作为优选，本实用新型中出风口的数量为2-16个，优选3-12个，进一步优选4-8个，更有选5-8个。
作为优选，本实用新型中每个出风口处煤粉喷嘴的数量为4-16个，优选6-12个，进一步优选8个。
作为优选，本实用新型中每个煤粉喷嘴处点火燃烧器的数量为1-8个，优选1-6个，进一步优选1-4个，更有选1个。
本实用新型所述“人孔”为本领域常用的装置观察、维护窗口，“任选地”表示进行或不进行。“任选的”表示有或没有。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。本文未详述的技术方法，均为本领域常用的技术方法。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)与传统利用空气直接燃烧煤粉比较：本实用新型采用了涡旋气流场粉煤气化机理，煤粉在粉煤气化炉内气化，气化炉内反应温度在900～1400℃之间，煤粉气化炉内被部分气化生成含CO、H2、CH4、少量烃类化合物组成的高温煤气 以及半焦，从煤粉气化炉出口的高温粗煤气以及半焦的混合物，经煤气输送管道输送到燃烧器燃烧时，火焰饱满、稳定，燃烧强度大，大幅度地提高煤粉的燃烬率，将传统利用空气直接燃烧煤粉的燃烬率从50～70％提高到98％以上，避免了传统利用空气直接燃烧煤粉时的碳颗粒不能充分燃烧，严重污染环境及影响沥青拌合料质量的缺陷，改善了工作环境。
2)与传燃烧重油比较，本实用新型成本低，是燃重油成本的30～40％,；燃烧效果好，无残留物，能保证沥青混合料质量。
3)与传统块煤气化炉比较，本实用新型采用了气流场粉煤气化单位面积气化强度大，本实用新型的热值输出是同等截面积传统块煤气化炉的热值输出强度的4倍，火焰饱满、稳定，燃烧强度大，本实用新型设备占地面积小，适应性广，便于设备的安装运输。
4)与传统块煤气化炉比较，本实用新型采用了气流场粉煤气化，气化炉内反应温度高，对煤种的适应性广，而传统块煤气化炉对煤种、煤品要求高，只能适应于煤块直径在20～100mm的气化煤。
5)与传统块煤气化炉比较，本实用新型耗煤量小，系统热效率高，节能。特别是传统块煤气化炉在沥青拌合站间隙停产时，需要保火，消耗大量的煤炭。用于同机械的沥青拌合站，本实用新型的煤炭耗量是传统块煤气化站的70～80％。
6)本实用新型操控性能好，通过控制系统与沥青拌合站实现联动，确保沥青拌站出现故障时能自动熄火，保障沥青拌站设备的安全；自动调控煤煤粉供应量、燃烧气器风机的配风量与沥青拌合站所需的热量配比，以保证加热砂石料的温度在设定值±5℃范围内。
7)本实用新型采用布风涡管、对称煤粉雾化喷射，煤粉与气化剂混合好， 气化剂由布风涡线板均匀的分配到多个进风口，并切向进入粉煤气化炉内，气化剂沿粉煤气化炉炉内壁作涡旋上升流动，使得炉内中心温度高，气流在炉内壁作涡旋流动时，冷却内衬，炉膛内衬不容易结渣，充分保护了炉膛内衬，延长了设备的使用寿命。
8)本实用新型采用炉膛外壁布置水套冷却，并把产生水蒸汽作为气化剂的结构，减少了炉体外壁的热量损失，充分利用了热量。同时本实用新型采用常压集汽包，蒸汽压力在0.02～0.05MPa之间，粉煤气化炉内压力在0.005～0.02MPa之间属于常压设备，杜绝了采用导热油其它冷却介质高温、高压所带来的安全隐患。
9)本实用新型采用耐温超过1500℃的耐火材料(如铝酸盐耐火水泥)作为炉膛耐火材料内衬，大量减少高温炉膛对外散失的热量，是直接锅炉钢作为内衬热量散失的10％，大大提高了设备的热利用率，以及减少了炉膛升温的时间，减少了设备冷炉启动时间；同时因采用耐火材料内衬，隔离了炉体内衬钢材直接与高温煤气接触，避免了炉体内衬钢材在高温煤气下氧化，使炉体的使用延长寿命5年以上。
10)本实用新型将粉煤转换成煤气，为沥青搅拌站加热砂石料提供热源，具有洁净环保、成本低、燃烧效果好，热效能高、煤的适应性能好、设备占地面积小、安装运输方便等优点。
附图说明
图1是本实用新型的主视图。
图2A是本实用新型的粉煤气化炉。
图2B是本实用新型所优选的的带有耐火材料内衬的粉煤气化炉。
图3是图2A或图2B中所示的本实用新型的粉煤气化炉A—A剖视图。
图4是图2A或图2B中所示的本实用新型的粉煤气化炉B—B剖视图。
附图标记：1：燃烧器风机或助燃风机，2：炉底风机，3：空气管道，4：燃烧器，5：煤气输送管道，6：蒸汽调节阀，7：进风管道，8：粉煤气化炉，9：蒸汽管道或蒸汽下行管道，10：集汽包，11：蒸汽盘管道或蒸汽上行管道，12：点火燃烧器，13：防爆阀，14：煤粉喷嘴，15：煤粉分配阀，16：煤粉管道，17：炉脚，18：煤粉仓，19：罗茨风机，20：卸粉开关阀、卸粉调节阀，21：煤粉输送机，22:煤粉输送支路，23:蒸汽冷凝水管，802：渣池风机，803：水位观测器，804：布风涡管，805：点火燃烧器口，806：蒸汽出口，807：煤气出口，808：水夹套，809A：耐火材料内衬,809：炉体，810：煤粉喷嘴口，811：人孔，812：进水口，813：落渣池或底仓，814：卸渣阀，80401：布风涡线板，80402：布风涡管壳体，80403：出风口，80404：进风接口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
采用的装置是一种沥青拌和站砂石料加热用的粉煤气化及燃烧装置，其特征在于该装置包括：
1)立式粉煤气化炉(8)，它具有：圆筒形炉体(809)，炉体(809)上端设有的煤气出口(807)；优选的是，炉膛或炉体(809)内设有耐火材料内衬(809A)及水夹套(808)；位于炉体(809)竖向中部或竖向中段的水平方向间隔设置的多个煤粉喷嘴(14)；在上述的炉体(809)竖向中部或竖向中段设置的一个或多个点火燃烧器(12)或在每一个煤粉喷嘴(14)的内部设置的一个点火燃烧器(12)；在炉体(809)的下部或中下部(即多个煤粉喷嘴(14)的下方)设置的布风涡管 (804)；以及，炉体(809)下端设有的落渣池或底仓(813)；其中布风涡管(804)具有位于炉体(809)空腔之内的多个出风口(80403)并且每一个出风口(80403)的轴心或出风方向平行于炉体(809)的内腔圆周的切向或与炉体(809)的内腔圆周的切向之间有1-30°的夹角β；
2)经由煤粉管道(16)和多个煤粉喷嘴(14)为立式煤粉气化炉(8)供应煤粉的煤粉供应系统；
3)经由进风管道(7)和布风涡管(804)为立式粉煤气化炉(8)供应气化剂(即空气和水蒸汽混合物)的气化剂进送系统；和
4)经由煤气输送管道(5)连接到炉体(809)的煤气出口(807)上的煤气输出和燃烧系统。
以上所述的出风口(80403)是布风涡管(804)的出口，但对于炉体(809)的内腔而言它是进风口。“每一个出风口(80403)的轴心或出风方向平行于炉体(809)的内腔圆周的切向”是指：所述轴心或出风方向与所述切向平行但不重合。“每一个出风口(80403)的轴心或出风方向与炉体(809)的内腔圆周的切向之间有1-30°的夹角β”是指：所述轴心或出风方向与所述切向不平行，而是与切向之间有大约1-30°的夹角(β)。优选的是，有5-20°的夹角(β)。
布风涡管(804)具有布风涡线板(80401)，后者将气化剂分配到出风口(80403)。
优选的是，位于炉体(809)竖向中部或竖向中段的水平方向间隔设置的多个煤粉喷嘴(14)是处于或基本上处于同一水平面上或这些喷嘴(12)不是相互处于同一水平面上但是处于炉体的占炉体筒体长度的5％-20％的一个竖向区段内。
优选的是，上述的一个或多个点火燃烧器(12)与上述的多个煤粉喷嘴(14) 之间是处于或基本上处于同一水平面上，或一个或多个点火燃烧器(12)与上述的多个煤粉喷嘴(14)不是相互处于同一水平面上但是处于炉体(809)的占炉体筒体长度的5％-20％的上述一个竖向区段内，因此，前者位于后者的上方或下方。
优选的是，煤粉供应系统包括(按照煤粉经过的顺序)：煤粉仓(18)、煤粉输送机(21)、罗茨风机(19)、煤粉输送管道(16)、煤粉多向分配阀(15)以及多个的煤粉输送支路(22)，其中每一个煤粉输送支路(22)的前端与煤粉多向分配阀(15)的多个出口之一连接和它的后端与多个煤粉喷嘴(14)之一连接，和其中在该煤粉仓的底部安装了卸粉调节阀(20)，卸粉调节阀(20)经由煤粉下料管道连接到煤粉输送机(21)的进口，而煤粉输送机(21)的煤粉出口经由管道分别与罗茨风机(19)的出风口和煤粉输送管道(16)的前端连通。
优选的是，气化剂进送系统包括：风机(2)、与风机(2)的出风口连通的进风管道(7)和连接到进风管道(7)的蒸汽输送管道(9)，其中进风管道(7)的后端与布风涡管(804)的进风接口(80404)连接。
优选的是，煤气输出和燃烧系统包括：煤气输送管道(5)、燃烧器(4)以及燃烧器风机或助燃风机(1)，其中煤气输送管道(5)的前端连接于煤气出口(807)和其后端连接于燃烧器(4)的燃料进口，和其中燃烧器风机或助燃风机(1)的出风口经由空气管道(3)连通至燃烧器(4)的进风口；优选的是在煤气输送管道(5)上设有防爆阀(13)。
优选的是，圆筒形炉体(809)具有耐火材料内衬(809A)(如铝酸盐水泥)及水夹套(808)。优选的是，水夹套(808)的上端蒸汽出口经由蒸汽盘管道或蒸汽上行管道(11)连通至集汽包(10)，集汽包(10)的底部出水口经由蒸汽冷凝水管(23)连通到水夹套(808)的中部或下部，集汽包(10)的顶部蒸汽出口经由蒸汽管 道或蒸汽下行管道(9)和蒸汽调节阀(6)连通至进风管道(7)。
优选的是，落渣池或底仓(813)的底部设有卸渣阀(814)，任选的用于向落渣池或底仓(813)的底部通风的渣池风机(802)，和任选的位于落渣池或底仓(813)的外侧的水位观测器(803)。
优选的是，所述出风口(80403)(相对于炉体内腔而言是进风口)的数量为2-16个，优选3-12个，进一步优选4-8个，更优选5-8个。
优选的是，煤粉喷嘴(14)的数量为4-16个，优选6-12个，进一步优选8个。
优选的是，当在上述的炉体(809)竖向中部或竖向中段设置一个或多个点火燃烧器(12)时，点火燃烧器(12)的数量为1-8个，优选1-6个，进一步优选1-4个，更优选1个；或，当在每一个煤粉喷嘴(14)的内部设置一个点火燃烧器(12)时，点火燃烧器(12)的数量等于煤粉喷嘴(14)的数量。
一般，本申请中圆筒型炉体(809)的高度(指主体结构的高度)是1.5-5米，优选2-4米，更优选2.5-3.5米。圆筒型炉体的内腔的直径是0.8-3米，优选1-2.5，优选1.2-2米。
另外，本申请还提供一种沥青拌和站砂石料加热用的粉煤气化及燃烧装置，由煤气输送及煤气燃烧通道、粉煤气化炉气化剂通道、煤粉输送通道及粉煤气化炉四个部分组成。
煤气输送及煤气燃烧通道：由燃烧器风机(1)通过空气管道(3)与燃烧器(4)连接，煤气输送管道(5)一端与燃烧器(4)连接，另一端与防爆阀(13)连接，防爆阀(13)再与粉煤气化炉(8)的煤气出口(807)连接。
粉煤气化炉气化剂通道：由炉底风机(2)通过进风管道(7)与布风涡管 (804)的进风接口(80404)连接，气化剂通过布风涡管(804)中的出风口(80403)均匀地切向进入粉煤气化炉(8)；粉煤气化炉(8)设有水夹套(808)，水夹套(808)上设有蒸汽出口(806)，蒸汽出口(806)与集汽包(10)通过蒸汽盘管(11)相连，集汽包(10)再通过蒸汽管道或蒸汽下行管道(9)、蒸汽调节阀(6)进入过进风管道(7)。
煤粉输送通道：由煤粉仓(18)通过卸粉开关阀、卸粉调节阀(20)与煤粉输送机(21)相连，煤粉输送机(21)出口再与罗茨风机(19)相连，通过煤粉管道(16)、煤粉分配阀(15)把煤粉均匀地送到煤粉喷嘴(14)，煤粉喷嘴(14)把煤粉雾化吹到粉煤气化炉(8)内与气化剂在高温下气化。
粉煤气化炉：由炉体(809)通过炉脚(17)与基座固定，炉体(809)上端设有煤气出口(807)，炉体(809)内设有耐火材料内衬(809A)及水夹套(808)，下端设有落渣池或底仓(813)，落渣池或底仓(813)上设有渣池风机(802)、水位观测器(803)及人孔(811)，落渣池底部设有卸渣阀(814)炉体(809)上设有布风涡管(804)。
布风涡管(804)：由布风涡管壳体(80402)、布风涡线板(80401)、出风口(80403)以及进风接口(80404)组成；气化剂通过进风管道(7)进入进风接口(80404)后，由布风涡线板(80401)把气化剂分配到出风口(80403)，并切向进入粉煤气化炉(8)内，气化剂沿粉煤气化炉(8)炉内壁作涡旋流动。
粉煤气化炉(8)在布风涡管(804)的出风口(80403)处设有煤粉喷嘴(14)，煤粉通过气力输送到煤粉喷嘴(14)后，由煤粉喷嘴(14)均匀雾化后喷射到粉煤气化炉(8)炉内，与气化剂充分混合，燃烧、气化，在煤粉喷嘴(14)切面沿圆周方向上设有点火燃烧器(12)。
作为优选，本实用新型中出风口(80403)的数量为2-16个，优选3-12个， 进一步优选4-8个，更优选5-8个。
作为优选，本实用新型中每个出风口(80403)处煤粉喷嘴(14)的数量为4-16个，优选6-12个，进一步优选8个。
作为优选，本实用新型中每个煤粉喷嘴(14)处点火燃烧器(12)的数量为1-8个，优选1-6个，进一步优选1-4个，更优选1个。
实施例1
作为本实用新型的一个例子，下面描述沥青拌和站砂石料加热用的粉煤气化及燃烧装置，该装置包括：煤气输送及煤气燃烧通道、粉煤气化炉气化剂通道、煤粉输送通道及粉煤气化炉四个部分。利用煤粉现场产生煤气，通过煤气输送管、阀门、燃烧器以及控制系统，针对沥青拌合站特点工况，为沥青拌合站加热砂石料提供热源。
如图1、图2A、图3和图4中所示：
煤气输送及煤气燃烧通道，由燃烧器风机(1)，通过空气管道(3)与燃烧器(4)连接，煤气输送管道(5)一端与燃烧器(4)连接，另一端与防爆阀(13)连接，防爆阀(13)再与粉煤气化炉(8)的煤气出口(807)连接；
粉煤气化炉气化剂通道，由炉底风机(2)通过进风管道(7)与布风涡管(804)的进风接口(80404)连接，气化剂通过布风涡管(804)中的出风口(80403)均匀地切向进入粉煤气化炉(8)；粉煤气化炉(8)设有水夹套(808)，水夹套(808)上设有蒸汽出口(806)，蒸汽出口(806)与集汽包(10)通过蒸汽盘管(11)相连，集汽包(10)再通过蒸汽管道或蒸汽下行管道(9)、蒸汽调节阀(6)进入过进风管道(7)；
煤粉输送通道：由煤粉仓(18)通过卸粉开关阀、卸粉调节阀(20)与煤粉 输送机(21)相连，煤粉输送机(21)出口再与罗茨风机(19)相连，通过煤粉管道(16)、煤粉分配阀(15)把煤粉均匀地送到煤粉喷嘴(14)，煤粉喷嘴(14)把煤粉雾化吹到粉煤气化炉(8)内与气化剂在高温下气化；
粉煤气化炉：由炉体(809)通过炉脚(17)与基座固定，炉体(809)上端设有煤气出口(807)，炉体(809)内或炉膛内设有耐火材料内衬(809A)及水夹套(808)，下端设有落渣池或底仓(813)，落渣池或底仓(813)上设有渣池风机(802)、水位观测器(803)及人孔(811)，落渣池底部设有卸渣阀(814)炉体(809)上设有布风涡管(804)；
布风涡管(804)：由布风涡管壳体(80402)、布风涡线板(80401)、出风口(80403)以及进风接口(80404)组成；气化剂通过进风管道(7)进入进风接口(80404)后，由布风涡线板(80401)把气化剂分配到出风口(80403)，并切向进入粉煤气化炉(8)内，气化剂沿粉煤气化炉(8)炉内壁作涡旋流动；
粉煤气化炉(8)在布风涡管(804)的出风口(80403)处设有煤粉喷嘴(14)，煤粉通过气力输送到煤粉喷嘴(14)后，由煤粉喷嘴(14)均匀雾化后喷射到粉煤气化炉(8)炉内，与气化剂充分混合，燃烧、气化，在煤粉喷嘴(14)切面沿圆周方向上设有点火燃烧器(12)。
实施例2
与以上实施例1中相同，但是，此外，炉体(809)内或炉膛内设有耐火材料内衬(809A)及水夹套(808),如图1、图2B、图3和图4中所示。其中，耐火材料内衬是由铝酸盐耐火水泥形成的(如图2B中所示)。
实施例3
本实用新型中设置4个进风口，每个进风口设置1个煤粉喷嘴，每个煤粉喷嘴出设置1个点火燃烧器，其余装置与实施例2相同。
实施例4
本实用新型中设置6个进风口，每个进风口设置4个煤粉喷嘴，每个煤粉喷嘴出设置4个点火燃烧器，其余装置与实施例2相同。
实施例5
本实用新型中设置12个进风口，每个进风口设置12个煤粉喷嘴，每个煤粉喷嘴出设置6个点火燃烧器，其余装置与实施例2相同。
实施例6
本实用新型中设置16个进风口，每个进风口设置16个煤粉喷嘴，每个煤粉喷嘴出设置8个点火燃烧器，其余装置与实施例2相同。
实施例7
本实用新型中设置6个进风口，每个进风口设置8个煤粉喷嘴，每个煤粉喷嘴出设置1个点火燃烧器，其余装置与实施例2相同。
Claims (18)
1.沥青拌和站砂石料加热用的粉煤气化及燃烧装置，其特征在于该装置包括：
1)立式粉煤气化炉(8)，它具有：圆筒形炉体(809)，炉体(809)上端设有的煤气出口(807)；位于炉体(809)竖向中部或竖向中段的水平方向间隔设置的多个煤粉喷嘴(14)；在上述的炉体(809)竖向中部或竖向中段设置的一个或多个点火燃烧器(12)或在每一个煤粉喷嘴(14)的内部设置的一个点火燃烧器(12)；在炉体(809)的下部或中下部设置的布风涡管(804)；以及，炉体(809)下端设有的落渣池或底仓(813)；其中布风涡管(804)具有位于炉体(809)空腔之内的多个出风口(80403)并且每一个出风口(80403)的轴心或出风方向平行于炉体(809)的内腔圆周的切向或与该切向之间有1-30°的夹角β；
2)经由煤粉管道(16)和多个煤粉喷嘴(14)为立式煤粉气化炉(8)供应煤粉的煤粉供应系统；
3)经由进风管道(7)和布风涡管(804)为立式粉煤气化炉(8)供应气化剂的气化剂进送系统；和
4)经由煤气输送管道(5)连接到炉体(809)的煤气出口(807)上的煤气输出和燃烧系统。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：位于炉体(809)竖向中部或竖向中段的水平方向间隔设置的多个煤粉喷嘴(14)是处于或基本上处于同一水平面上或这些煤粉喷嘴(12)不是相互处于同一水平面上但是处于炉体的占炉体筒体长度的5％-20％的一个竖向区段内；和/或
上述的一个或多个点火燃烧器(12)与上述的多个煤粉喷嘴(14)之间是处于或基本上处于同一水平面上，或一个或多个点火燃烧器(12)与上述的多个 煤粉喷嘴(14)不是相互处于同一水平面上但是处于炉体(809)的占炉体筒体长度的5％-20％的上述一个竖向区段内，因此，前者位于后者的上方或下方。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于煤粉供应系统包括，按照煤粉经过的顺序：煤粉仓(18)、煤粉输送机(21)、罗茨风机(19)、煤粉输送管道(16)、煤粉多向分配阀(15)以及多个的煤粉输送支路(22)，其中每一个煤粉输送支路(22)的前端与煤粉多向分配阀(15)的多个出口之一连接和它的后端与多个煤粉喷嘴(14)之一连接，和其中在该煤粉仓的底部安装了卸粉调节阀(20)，卸粉调节阀(20)经由煤粉下料管道连接到煤粉输送机(21)的进口，而煤粉输送机(21)的煤粉出口经由管道分别与罗茨风机(19)的出风口和煤粉输送管道(16)的前端连通。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于气化剂进送系统包括：风机(2)、与风机(2)的出风口连通的进风管道(7)和连接到进风管道(7)的蒸汽输送管道(9)，其中进风管道(7)的后端与布风涡管(804)的进风接口(80404)连接；和/或
圆筒形炉体(809)内设有耐火材料内衬(809A)。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于气化剂进送系统包括：风机(2)、与风机(2)的出风口连通的进风管道(7)和连接到进风管道(7)的蒸汽输送管道(9)，其中进风管道(7)的后端与布风涡管(804)的进风接口(80404)连接；和/或
圆筒形炉体(809)内设有耐火材料内衬(809A)。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于煤气输出和燃烧系统包括：煤气输送管道(5)、燃烧器(4)以及燃烧器风机或助燃风机(1)，其中煤气输送管道(5)的前端连接于煤气出口(807)和其后端连接于燃烧器(4)的燃料进口，和其中 燃烧器风机或助燃风机(1)的出风口经由空气管道(3)连通至燃烧器(4)的进风口；优选的是在煤气输送管道(5)上设有防爆阀(13)。
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于煤气输出和燃烧系统包括：煤气输送管道(5)、燃烧器(4)以及燃烧器风机或助燃风机(1)，其中煤气输送管道(5)的前端连接于煤气出口(807)和其后端连接于燃烧器(4)的燃料进口，和其中燃烧器风机或助燃风机(1)的出风口经由空气管道(3)连通至燃烧器(4)的进风口；优选的是在煤气输送管道(5)上设有防爆阀(13)。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于煤气输出和燃烧系统包括：煤气输送管道(5)、燃烧器(4)以及燃烧器风机或助燃风机(1)，其中煤气输送管道(5)的前端连接于煤气出口(807)和其后端连接于燃烧器(4)的燃料进口，和其中燃烧器风机或助燃风机(1)的出风口经由空气管道(3)连通至燃烧器(4)的进风口；优选的是在煤气输送管道(5)上设有防爆阀(13)。
9.根据权利要求1、2、5或8中任一项所述的装置，其特征在于圆筒形炉体(809)内设有耐火材料内衬(809A)及水夹套(808)，水夹套(808)的上端蒸汽出口经由蒸汽盘管道或蒸汽上行管道(11)连通至集汽包(10)，集汽包(10)的底部出水口经由蒸汽冷凝水管(23)连通到水夹套(808)的中部或下部，集汽包(10)的顶部蒸汽出口经由蒸汽管道或蒸汽下行管道(9)和蒸汽调节阀(6)连通至进风管道(7)。
10.根据权利要求3所述的装置，其特征在于圆筒形炉体(809)内设有耐火材料内衬(809A)及水夹套(808)，水夹套(808)的上端蒸汽出口经由蒸汽盘管道或蒸汽上行管道(11)连通至集汽包(10)，集汽包(10)的底部出水口经由蒸汽冷凝水管(23)连通到水夹套(808)的中部或下部，集汽包(10)的顶部蒸汽出口经由蒸汽管道或蒸汽下行管道(9)和蒸汽调节阀(6)连通至进风管道(7)。
11.根据权利要求1、2、5或8中任一项所述的装置，其特征在于落渣池或底仓(813)的底部设有卸渣阀(814)，任选的用于向落渣池或底仓(813)的底部通风的渣池风机(802)，和任选的位于落渣池或底仓(813)的外侧的水位观测器(803)。
12.根据权利要求3所述的装置，其特征在于落渣池或底仓(813)的底部设有卸渣阀(814)，任选的用于向落渣池或底仓(813)的底部通风的渣池风机(802)，和任选的位于落渣池或底仓(813)的外侧的水位观测器(803)。
13.根据权利要求1、2、5或8中任一项所述的装置，其特征在于：所述出风口(80403)的数量为2-16个，优选3-12个，进一步优选4-8个，更优选5-8个。
14.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述出风口(80403)的数量为2-16个，优选3-12个，进一步优选4-8个，更优选5-8个。
15.根据权利要求1、2、5或8中任一项所述的装置，其特征在于：煤粉喷嘴(14)的数量为4-16个，优选6-12个，进一步优选8个。
16.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：煤粉喷嘴(14)的数量为4-16个，优选6-12个，进一步优选8个。
17.根据权利要求1、2、5或8中任一项所述的装置，其特征在于：当在上述的炉体(809)竖向中部或竖向中段设置一个或多个点火燃烧器(12)时，点火燃烧器(12)的数量为1-8个，优选1-6个，进一步优选1-4个，更优选1个；或，当在每一个煤粉喷嘴(14)的内部设置一个点火燃烧器(12)时，点火燃烧器(12)的数量等于煤粉喷嘴(14)的数量。
18.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：当在上述的炉体(809)竖向 中部或竖向中段设置一个或多个点火燃烧器(12)时，点火燃烧器(12)的数量为1-8个，优选1-6个，进一步优选1-4个，更优选1个；或，当在每一个煤粉喷嘴(14)的内部设置一个点火燃烧器(12)时，点火燃烧器(12)的数量等于煤粉喷嘴(14)的数量。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160719 Address after: 410205 No. 229 west slope road, Changsha, Hunan, Tongzi Patentee after: HUNAN LIANXIN ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: Three, 410002 Fu Street, Tianxin District, Hunan, Changsha Patentee before: Li Shuangmei |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150902 Termination date: 20181217 |
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