CN209508169U - 等离子煤气化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种等离子煤气化装置，包括气化炉、水蒸气等离子发生器和氧气等离子发生器，气化炉内包括气化室、燃烧室和煤炭添料口，气化室的上方设有排出水蒸气的第一出气口和排出粗合成煤气的第二出气口，第一出气口与水蒸气等离子发生器连接，第二出气口下游设有一气固分离装置，气固分离装置用于分离出粗合成煤气中的大颗粒灰份和焦炭颗粒，并将分离出的大颗粒灰份和焦炭颗粒输送到煤炭添料口；燃烧室四周的侧壁上设有水冷壁，水冷壁的上端开有第三出气口，将水冷壁内的水蒸气输送到水蒸气等离子发生器。本实用新型结构简单，炭气化率高，且污染低。
Description
技术领域
本实用新型属于对煤炭进行高温气化处理的技术领域，具体涉及一种等离子煤气化装置。
背景技术
煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。
在常规气化装置中使用的气化剂为水蒸汽+空气或水蒸汽+氧气，在气化炉工作时，直接把水蒸汽+空气或水蒸汽+氧气送入气化炉，使水蒸汽与煤炭发生造气反应生成合成气，其反应为吸热反应，需要由空气或氧气与炭发生氧化反应为其提供热量，这种气化方式的气化率低，同时，合成气中含有大量未完全气化的大颗粒灰份和焦炭颗粒，合成气的品质低。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是:提供一种等离子煤气化装置，结构简单，炭气化率高，合成煤气品质高，且污染低。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：等离子煤气化装置，包括气化炉、水蒸气等离子发生器和氧气等离子发生器，所述水蒸气等离子发生器输入端连通有输送水蒸气的水蒸气输送管，水蒸气等离子发生器将水蒸气电离成氢离子和氢氧离子并输送到气化炉内，所述氧气等离子发生器输入端连通有输送氧气的氧气输送管，氧气等离子发生器将氧气电离成氧离子并输送到气化炉内；
所述气化炉内包括气化室、燃烧室和煤炭添料口，所述气化室位于所述燃烧室的上方，所述煤炭添料口位于所述燃烧室的下方；所述气化室的上方设有排出水蒸气的第一出气口和排出粗合成煤气的第二出气口，所述第一出气口通过第一管道与所述水蒸气等离子发生器连接，所述第二出气口下游设有一气固分离装置，所述第二出气口与所述气固分离装置通过第二管道连接，所述气固分离装置用于分离出粗合成煤气中的大颗粒灰份和焦炭颗粒，并将分离出的大颗粒灰份和焦炭颗粒通过第三管道输送到煤炭添料口；
所述燃烧室四周的侧壁上设有水冷壁，所述水冷壁的上端开有第三出气口，所述第三出气口通过第四管道与所述第一管道连通。
进一步地说，所述水冷壁为若干无缝钢管弯制而成的光管式水冷壁。
进一步地说，所述气固分离装置为旋风分离器。
进一步地说，所述水蒸气输送管、氧气输送管、第一管道、第二管道、第三管道和第四管道上皆设有控制阀。
进一步地说，所述水蒸气输送管、氧气输送管、第一管道、第二管道、第三管道和第四管道皆为优质碳素结构钢。
进一步地说，所述气化炉底部连通有排渣管，所述排渣管上设置有控制阀。
进一步地说，所述水蒸气等离子发生器和所述氧气等离子发生器皆接有供电电源。
本实用新型的有益效果至少具有以下几点：
一、本发明中设置有水蒸气等离子发生器和氧气等离子发生器，水蒸气经水蒸气等离子发生器电离成氢离子和氢氧离子，氧气经氧气等离子发生器电离成氧离子，加快煤气化过程，煤气化效果佳、效率高，无污染；
二、本发明中气化炉和水冷壁皆引出水蒸气排气管，并与水蒸气等离子发生器的输入端连接，减少外部水蒸气的输入，节省能源；
三、本发明中对粗合成煤气进行固化处理，去除粗合成煤气中的大颗粒灰份和焦炭颗粒得到纯合成煤气，并将大颗粒灰份和焦炭颗粒重新输送到气化炉下部的燃烧室重新气化，提高煤炭转化率，节省煤，从而节省成本。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
附图中各部分标记如下：
气化炉1、气化室11、燃烧室12、煤炭添料口13、第一出气口14、第一管道141、第二出气口15、第二管道151、气固分离装置16、第三管道161、水冷壁17、第三出气口171、第四管道1711、控制阀18、排渣管19、水蒸气等离子发生器2、水蒸气输送管21、氧气等离子发生器3、氧气输送管31和供电电源4。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例：等离子煤气化装置，如图1所示，包括气化炉1、水蒸气等离子发生器2和氧气等离子发生器3，所述水蒸气等离子发生器2输入端连通有输送水蒸气的水蒸气输送管21，水蒸气等离子发生器将水蒸气电离成氢离子和氢氧离子并输送到气化炉1内，所述氧气等离子发生器3输入端连通有输送氧气的氧气输送管31，氧气等离子发生器3将氧气电离成氧离子并输送到气化炉1内；
所述气化炉1内包括气化室11、燃烧室12和煤炭添料口13，所述气化室11位于所述燃烧室12的上方，所述煤炭添料口13位于所述燃烧室12的下方；所述气化室11的上方设有排出水蒸气的第一出气口14和排出粗合成煤气的第二出气口15，所述第一出气口14通过第一管道141与所述水蒸气等离子发生器2连接，所述第二出气口15下游设有一气固分离装置16，所述第二出气口15与所述气固分离装置16通过第二管道151连接，所述气固分离装置16用于分离出粗合成煤气中的大颗粒灰份和焦炭颗粒，并将分离出的大颗粒灰份和焦炭颗粒通过第三管道161输送到煤炭添料口；
所述燃烧室12四周的侧壁上设有水冷壁17，所述水冷壁17的上端开有第三出气口171，所述第三出气口171通过第四管道1711与所述第一管道141连通。
所述水冷壁17为若干无缝钢管弯制而成的光管式水冷壁。
所述气固分离装置16为旋风分离器。
所述水蒸气输送管21、氧气输送管31、第一管道141、第二管道151、第三管道161和第四管道1711上皆设有控制阀18。
所述水蒸气输送管21、氧气输送管31、第一管道141、第二管道151、第三管道161和第四管道1711皆为优质碳素结构钢。
所述气化炉1底部连通有排渣管19，所述排渣管上设置有控制阀18。
所述水蒸气等离子发生器2和所述氧气等离子发生器3皆接有供电电源4。
本实用新型的工作原理如下：
本发明中设置有水蒸气等离子发生器和氧气等离子发生器，水蒸气经水蒸气等离子发生器电离成氢离子和氢氧离子，氧气经氧气等离子发生器电离成氧离子，加快煤气化过程，煤气化效果佳、效率高，无污染；
气化炉和水冷壁皆引出水蒸气排气管，并与水蒸气等离子发生器的输入端连接，减少外部水蒸气的输入，节省能源；
对粗合成煤气进行固化处理，去除粗合成煤气中的大颗粒灰份和焦炭颗粒得到纯合成煤气，并将大颗粒灰份和焦炭颗粒重新输送到气化炉下部的燃烧室重新气化，提高煤炭转化率，节省煤，从而节省成本。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种等离子煤气化装置，其特征在于：包括气化炉(1)、水蒸气等离子发生器(2)和氧气等离子发生器(3)，所述水蒸气等离子发生器(2)输入端连通有输送水蒸气的水蒸气输送管(21)，水蒸气等离子发生器将水蒸气电离成氢离子和氢氧离子并输送到气化炉(1)内，所述氧气等离子发生器(3)输入端连通有输送氧气的氧气输送管(31)，氧气等离子发生器(3)将氧气电离成氧离子并输送到气化炉(1)内；
所述气化炉(1)内包括气化室(11)、燃烧室(12)和煤炭添料口(13)，所述气化室(11)位于所述燃烧室(12)的上方，所述煤炭添料口(13)位于所述燃烧室(12)的下方；所述气化室(11)的上方设有排出水蒸气的第一出气口(14)和排出粗合成煤气的第二出气口(15)，所述第一出气口(14)通过第一管道(141)与所述水蒸气等离子发生器(2)连接，所述第二出气口(15)下游设有一气固分离装置(16)，所述第二出气口(15)与所述气固分离装置(16)通过第二管道(151)连接，所述气固分离装置(16)用于分离出粗合成煤气中的大颗粒灰份和焦炭颗粒，并将分离出的大颗粒灰份和焦炭颗粒通过第三管道(161)输送到煤炭添料口；
所述燃烧室(12)四周的侧壁上设有水冷壁(17)，所述水冷壁(17)的上端开有第三出气口(171)，所述第三出气口(171)通过第四管道(1711)与所述第一管道(141)连通。
2.根据权利要求1所述的等离子煤气化装置，其特征在于：所述水冷壁(17)为若干无缝钢管弯制而成的光管式水冷壁。
3.根据权利要求1所述的等离子煤气化装置，其特征在于：所述气固分离装置(16)为旋风分离器。
4.根据权利要求1所述的等离子煤气化装置，其特征在于：所述水蒸气输送管(21)、氧气输送管(31)、第一管道(141)、第二管道(151)、第三管道(161)和第四管道(1711)上皆设有控制阀(18)。
5.根据权利要求1所述的等离子煤气化装置，其特征在于：所述水蒸气输送管(21)、氧气输送管(31)、第一管道(141)、第二管道(151)、第三管道(161)和第四管道(1711)皆为优质碳素结构钢。
6.根据权利要求1所述的等离子煤气化装置，其特征在于：所述气化炉(1)底部连通有排渣管(19)，所述排渣管上设置有控制阀(18)。
7.根据权利要求1所述的等离子煤气化装置，其特征在于：所述水蒸气等离子发生器(2)和所述氧气等离子发生器(3)皆接有供电电源(4)。
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