煤粉煤气发生炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种煤粉煤气发生炉，由煤粉燃烧器和煤气发生炉组成，煤气发生炉顶部装有煤粉燃烧器，上部装有冷却水进口，冷却水进口与炉膛内侧的水冷壁相连，煤气发生炉中部装有水蒸汽入口，水蒸汽入口与炉膛内部的水蒸汽喷环相连，煤气发生炉下部装有煤气出口，煤气发生炉底部装有冷却水出口和排渣口，排渣口与卸灰阀相连。本实用新型专利技术炉膛中火焰直径大，反映温度高，煤粉与气体接触面积大，混合充分，气化速度快，节约能源，提高了煤气发生炉的效率，可有效降低有害气体排放。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤气发生装置，特别是涉及一种通过燃烧器和炉体结构直接将煤粉和水蒸汽转换为发生炉煤气的煤粉煤气发生炉。
技术介绍
目前，传统的煤气发生装置，依然使用块状原料作为气化原料，气化强度低，污染严重，所生成的煤气属于低、中热值的煤气。一些现代的煤气发生装置，由于生产工艺的要求，所需达到的燃烧炉温很高，反应区压力很高，因此对炉体制作方面的要求极高，并且投资较大。在科学技术发展和市场经济的共同要求下，能产生大量洁净煤气的经济环保型煤气发生炉装置便呼之欲出。
技术实现思路
本技术是针对现有煤气发生装置存在的不足，提供一种气化强度高、余热回收率高、经济环保、结构简单的煤粉煤气发生炉。实现上述目的采用的技术方案是:一种煤粉煤气发生炉，包括煤粉燃烧器、煤气发生炉，所述的煤气发生炉顶部装有煤粉燃烧器，上部装有冷却水进口，冷却水进口与炉膛内侧的水冷壁相连，煤气发生炉中部装有水蒸汽入口，水蒸汽入口与炉膛内部的水蒸汽喷环相连，煤气发生炉下部装有煤气出口，煤气发生炉底部装有冷却水出口和排渣口，排渣口与卸灰阀相连。作为优选方案，所述的煤粉煤气发生炉顶部装有煤粉燃烧器。作为优选 方案，所述的煤粉煤气发生炉的炉膛直径大，为Φ 5000，炉壁为由80根Φ51壁厚4的无缝管组成的水冷壁。作为优选方案，所述的煤粉煤气发生炉的炉膛中部装有水蒸汽喷环，喷环上装有80个均布的喷嘴，80个水蒸汽喷嘴均由Φ 6不锈钢管制成，材质为06Cr25Ni20耐热钢。与现有技术相比，本技术将煤粉燃烧器与煤气发生炉连体设计为立式结构，结构简单，占地面积小。煤粉燃烧器助燃风为纯氧，携煤风为从其他工业炉回收的含CO2高的烟气，助燃风只能使60%的煤粉充分燃烧，其他煤粉为还原剂。60%的煤粉燃烧为在炉膛中部发生的还原反应提供充足的热量。在炉膛中部设有水蒸汽喷环，水蒸汽喷环上均布80个喷嘴，每一个喷嘴与轴线成26°角，使喷出的水蒸汽相切于火焰直径，火焰直径为Φ 1200，在水蒸汽喷环位置处，H2OXO2与C发生还原反应，反应温度为1100°C到1500°C，压力为0.05MPa。由于本技术提供的反应条件合理，还原煤粉与参与气化的气体混合充分，接触面积大，所以气化速度快，气化强度高。本技术，节约能源，提高煤气发生炉的效率，并降低有害气体的排放。附图说明图1为本技术整体结构示意图。图2为本技术A-A剖面结构示意图。图3为本技术B-B剖面结构示意图。图4为本技术C-C剖面结构示意图。图中:煤粉燃烧器I，煤气发生炉2，冷却水进口 3，水冷壁4，水蒸汽进口 5，水蒸汽喷环6，冷却水出口 7，电动卸灰阀8，基础9，煤气出口 10，耐火砖层11，保温砖层12，保温棉层13，外包铝板14，冷却水上集箱15，冷却水下集箱16，水蒸汽喷嘴17。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术做进一步说明。本实施例是一种煤粉煤气发生炉，由煤粉燃烧器和煤气发生炉组成，是以煤粉为燃料提供热量，促使煤粉燃烧生成的CO2、携煤风中的0)2与未燃烧的煤粉(C)、水蒸汽(H2O)发生还原反应，生成煤气(主要成分为⑶和氏)的一种煤气发生炉，其结构见附图1-4。见附图1-3，煤粉燃烧器I位于煤气发生炉2的顶部，煤气发生炉2由内而外依次由水冷壁4、耐火砖层11、保温砖层12、保温棉层13和外包铝板14组成，其中水冷壁4上部连接冷却水上集箱15，下部连接冷却水下集箱16，连接冷却水上集箱15的冷却水进口 3位于煤气发生炉2的上方，连接冷却水下集箱16的冷却水出口 7位于煤气发生炉2的下方。其中冷却水上集箱15为Φ273壁厚5不锈钢管，材质为304不锈钢。见附图4，煤气发生炉2炉膛中部设有水蒸汽喷环6，水蒸汽喷环6夹在耐火砖层11和水冷壁4之间，水蒸汽喷环6上分布的水蒸汽喷嘴17与轴线成26°角斜伸入每两根水冷壁管之间。其中水蒸汽喷环 6由Φ89壁厚4.5的不锈钢管制成，材质为304不锈钢；80个水蒸汽喷嘴17均由Φ 6不锈钢管制成，材质为06Cr25Ni20耐热钢。本技术的工作原理是:煤粉随着携煤风(高CO2的烟气)经由煤粉燃烧器I喷入煤气发生炉2，60%的煤粉与由煤粉燃烧器I喷入的纯氧(O2)充分燃烧，产生大量的高温烟气，烟气温度最高达1700°C，高温烟气为煤气发生炉2内发生的还原反应提供了足够的热量，煤气发生炉2内所发生的主要化学反应如下:C+02 = CO2.............................................(I)C+C02 = 2C0.............................................(2)C+H20 = C0+H2..........................................(3)其中60%的煤粉与纯氧(O2)充分燃烧，发生上述反应式(I)中的反应，所生成的高温CO2与过剩的40%煤粉发生上述反应式(2)中的反应，煤气发生炉2中部设置的水蒸汽喷环6将水蒸汽从80个水蒸汽喷嘴17均匀的喷出，与过剩的40%煤粉发生上述反应式(3)中的反应。本技术的携煤风为从其他工业炉回收的高CO2的烟气，部分参与到上述反应式(2)中，可以节省5%的煤粉。本技术的助燃风为纯氧，燃烧温度高达1700°C，形成火焰直径为Φ 1200。煤气发生炉2炉膛空间大，从炉体中心到达水冷壁4有2500_，水冷壁4由80根Φ 51壁厚4的无缝管组成，里面循环冷却水，保证水冷壁4外温度在800-900°C之间，水冷壁4外不会结渣。本技术的水蒸汽喷嘴17均由Φ6不锈钢管制成，材质为06Cr25Ni20耐热钢，在水蒸汽喷环6上环形均布，每一个水蒸汽喷嘴17与轴线成26°角，使喷出的水蒸汽相切于火焰直径，充分的与煤粉发生上述的反应(3)。H20、CO2与C发生还原反应的条件为:反应温度为1100。。到1500°C，压力为0.05MPa。。本技术的煤气发生炉2由内而外依次由水冷壁4、耐火砖层11、保温砖层12、保温棉层13和外包铝板14组成，外部温度不高于50°C，使用寿命长，性能良好。以上公开的仅为本技术的具体实施例，但本技术并非局限于此，任何本领域的技术人 员能思之的变化，都应落在本技术的保护范围之内。权利要求1.一种煤粉煤气发生炉，包括煤粉燃烧器、煤气发生炉，所述的煤气发生炉其特征在于:顶部装有煤粉燃烧器，上部装有冷却水进口，冷却水进口与炉膛内侧的水冷壁相连，煤气发生炉中部装有水蒸汽入口，水蒸汽入口与炉膛内部的水蒸汽喷环相连，煤气发生炉下部装有煤气出口，煤气发生炉底部装有冷却水出口和排渣口，排渣口与卸灰阀相连。2.根据权利要求1所述的煤粉煤气发生炉，其特性在于:所述的煤粉煤气发生炉顶部装有煤粉燃烧器。3.根据权利要求1所述的煤粉煤气发生炉，其特性在于:所述的煤粉煤气发生炉的炉膛直径大，为Φ 5000，炉壁为由80根Φ 51壁厚4的无缝管组成的水冷壁。4.根据权利要求1所述的煤粉煤气发生炉，其特性在于:所述的煤粉煤气发生炉的炉膛中部装有水蒸汽喷环，喷环上装有80个均布的喷嘴，80个水蒸汽喷嘴均由Φ 6不锈钢管制成，材质为06Cr 25Ni20耐热钢。专利摘要本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤粉煤气发生炉，包括煤粉燃烧器、煤气发生炉，所述的煤气发生炉其特征在于：顶部装有煤粉燃烧器，上部装有冷却水进口，冷却水进口与炉膛内侧的水冷壁相连，煤气发生炉中部装有水蒸汽入口，水蒸汽入口与炉膛内部的水蒸汽喷环相连，煤气发生炉下部装有煤气出口，煤气发生炉底部装有冷却水出口和排渣口，排渣口与卸灰阀相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马宗瑜，马怡琳，刘春美，樊学红，岂付春，
申请(专利权)人：唐山市金沙工贸有限公司，
类型：实用新型
国别省市：