本发明涉及气化炉技术领域,具体地,涉及一种内循环流化床粉煤气化炉。
背景技术:
煤、石油、天然气是世界主要能源,缺油少气的中国,煤更是不可或缺的主要能源,合理利用煤炭的一个重要方式是将煤气化成煤气后再广泛利用,达到国家提出的洁净煤利用的绿色能源政策要求,煤气化技术是合理利用煤,洁净利用煤的技术之一,世界各国广泛开展煤气化技术的研究,迄今为止已开发出的煤气化方法和设备已经很多,其中煤气化技术的关键设备是煤气气化炉,俗称气化炉。
现有技术中的气化炉的结构较为单一,而且煤气都是直接进行排放使用,杂质含量高,且内腔的煤渣也是直接堆放在炉体的内部,不仅影响气化反应的进行,还需要人工处理,费时费力。
因此,提供一种在使用过程中可以克服以上技术问题,保证煤气排放的质量,还能对煤渣进行自动收集处理的内循环流化床粉煤气化炉是本发明亟需解决的问题。
技术实现要素:
针对上述技术问题,本发明的目的是克服现有技术中的气化炉的结构较为单一,而且煤气都是直接进行排放使用,杂质含量高,且内腔的煤渣也是直接堆放在炉体的内部,不仅影响气化反应的进行,还需要人工处理,费时费力的问题,从而提供一种在使用过程中可以克服以上技术问题,保证煤气排放的质量,还能对煤渣进行自动收集处理的内循环流化床粉煤气化炉。
为了实现上述目的,本发明提供了一种内循环流化床粉煤气化炉,所述内循环流化床粉煤气化炉包括:炉体、煤仓、第一排放管以及煤渣排放机构;所述煤仓的底部通过支撑柱固定在所述炉体的顶部,所述煤仓的下表面还设置有与其内部相连通的螺旋加煤机,所述螺旋加煤机通过排料管与所述炉体顶部的投料口相连通,所述炉体的顶部还设置有与其内腔相连通的第一排放管,所述第一排放管的内部设置有过滤网;所述煤渣排放机构设置在所述炉体的底部,并且与所述炉体底部的排料口相连通以对炉体腔体内的煤渣进行排放;所述炉体一侧分别设置有与其内腔相连通的烧嘴以及富氧气化剂入口,其中,所述富氧气化剂入口向所述炉体的内腔中灌入富氧气,以与内腔中的煤粉反应。
优选地,所述内循环流化床粉煤气化炉还包括气固分离装置,所述气固分离装置通过多根第二排放管与所述炉体侧面的排气口相连通,且所述气固分离装置的顶部设置有与其内部相连通的第三排放管。
优选地,所述第二排放管至少包括两根,其中一根所述第二排放管设置在炉体侧面的顶部,另一根所述第二排放管设置在炉体侧面的底部。
优选地,所述煤渣排放机构包括:第四排放管、煤渣储存管、电机、驱动螺杆以及第五排放管;其中,
所述第四排放管的一端与所述排料口相连通,另一端设置在所述煤渣储存管的中部,且与所述煤渣储存管的内部相连通,所述煤渣储存管的内部沿着自身的长度方向设置有驱动螺杆,所述驱动螺杆的一端与所述电机相连,所述煤渣储存管上远离所述电机的一端下表面竖直设置有与其内部相连通的第五排放管。
优选地,所述炉体的内部底部设置有导料筒,所述导料筒呈漏斗状,且底部与所述排料口的上端相连通。
优选地,所述第一排放管的上端设置有煤气排放电磁阀。
优选地,所述排料管的侧面设置有气压管。
优选地,所述炉体内腔的内侧面铺设有保温耐火里衬层。
根据上述技术方案,本发明提供的内循环流化床粉煤气化炉在使用时的有益效果为:通过所述煤仓配合所述螺旋加煤机向所述炉体内自动加煤,然后通过富氧气化剂入口灌入富氧气与煤粉反应,反应完成后,通过烧嘴进行点火,使炉体内产生高温,在高温下煤中挥发分和焦油发生裂解、煤焦的氧化还原反应,炉体1内产生的煤气通过第一排放管过滤后排出,而煤气排放完成后,煤渣排放到煤渣排放机构中进行暂存和排放。本发明的内循环流化床粉煤气化炉克服现有技术中的气化炉的结构较为单一,而且煤气都是直接进行排放使用,杂质含量高,且内腔的煤渣也是直接堆放在炉体的内部,不仅影响气化反应的进行,还需要人工处理,费时费力的问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明;而且本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明的一种优选的实施方式中提供的内循环流化床粉煤气化炉的结构示意图;
图2是本发明的一种优选的实施方式中提供的煤渣排放机构的结构示意图;
图3是本发明的一种优选的实施方式中提供的第一排放管的内部结构示意图。
附图标记说明
1炉体2投料口
3排料管4螺旋加煤机
5支撑柱6煤仓
7第一排放管8煤气排放电磁阀
9过滤网10第二排放管
11气固分离装置12第三排放管
13烧嘴14富氧气化剂入口
15控制开关16导料筒
17第四排放管18煤渣储存管
19电机20驱动螺杆
21第五排放管22排料口
23保温耐火里衬层
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位,或为本领域技术人员理解的俗称,而不应视为对该术语的限制。
如图1-3所示,本发明提供了一种内循环流化床粉煤气化炉,所述内循环流化床粉煤气化炉包括:炉体1、煤仓6、第一排放管7以及煤渣排放机构;所述煤仓6的底部通过支撑柱5固定在所述炉体1的顶部,所述煤仓6的下表面还设置有与其内部相连通的螺旋加煤机4,所述螺旋加煤机4通过排料管3与所述炉体1顶部的投料口2相连通,所述炉体1的顶部还设置有与其内腔相连通的第一排放管7,所述第一排放管7的内部设置有过滤网9;所述煤渣排放机构设置在所述炉体1的底部,并且与所述炉体1底部的排料口22相连通以对炉体1腔体内的煤渣进行排放;所述炉体1一侧分别设置有与其内腔相连通的烧嘴13以及富氧气化剂入口14,其中,所述富氧气化剂入口14向所述炉体1的内腔中灌入富氧气,以与内腔中的煤粉反应。
在上述方案中,通过所述煤仓6配合所述螺旋加煤机4向所述炉体1内自动加煤,然后通过富氧气化剂入口灌入富氧气与煤粉反应,反应完成后,通过烧嘴进行点火,使炉体内产生高温,在高温下煤中挥发分和焦油发生裂解、煤焦的氧化还原反应,炉体1内产生的煤气通过第一排放管7过滤后排出,而煤气排放完成后,煤渣排放到煤渣排放机构中进行暂存和排放。本发明的内循环流化床粉煤气化炉克服现有技术中的气化炉的结构较为单一,而且煤气都是直接进行排放使用,杂质含量高,且内腔的煤渣也是直接堆放在炉体的内部,不仅影响气化反应的进行,还需要人工处理,费时费力的问题。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述内循环流化床粉煤气化炉还包括气固分离装置11,所述气固分离装置11通过多根第二排放管10与所述炉体1侧面的排气口相连通,且所述气固分离装置11的顶部设置有与其内部相连通的第三排放管12。
在上述方案中,为了保证所述第一排放管7排出煤气的质量和纯度,本发明还设置了气固分离装置11以排出所述炉体1内腔中煤气中的颗粒物,其中,将内腔中的煤气通过多根所述第二排放管10导入至所述气固分离装置11的内部,然后通过所述气固分离装置11将煤气中的气态部分和颗粒物部分分离开,最后通过所述第三排放管12排出颗粒物部分,这样所述炉体1内腔中煤气的纯度也更高,所述第一排放管7的过滤压力没那么大,排出的煤气纯度也更高。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述第二排放管10至少包括两根,其中一根所述第二排放管10设置在炉体1侧面的顶部,另一根所述第二排放管10设置在炉体1侧面的底部。
在上述方案中,将两根第二排放管10设置成上下位置,这样可以保证对炉体1腔体内的煤气进行充分的过滤,防止内腔的煤气质量不均匀而影响到过滤的效果。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述煤渣排放机构包括:第四排放管17、煤渣储存管18、电机19、驱动螺杆20以及第五排放管21;其中,所述第四排放管17的一端与所述排料口22相连通,另一端设置在所述煤渣储存管18的中部,且与所述煤渣储存管18的内部相连通,所述煤渣储存管18的内部沿着自身的长度方向设置有驱动螺杆20,所述驱动螺杆20的一端与所述电机19相连,所述煤渣储存管18上远离所述电机19的一端下表面竖直设置有与其内部相连通的第五排放管21。
在上述方案中,对于所述煤渣排放机构排放煤渣的工作也是自动进行的,无需人工排出,在工作时,所述电机19驱动所述驱动螺杆20转动,所述驱动螺杆20上的螺纹会推动所述煤渣储存管18内部的煤渣向着远离所述电机19的一端移动,从而掉入至所述第五排放管21中,以实现自动排出的效果,这样可以省时省力。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述炉体1的内部底部设置有导料筒16,所述导料筒16呈漏斗状,且底部与所述排料口22的上端相连通。
在上述方案中,所述导料筒16可以保证产生的煤渣有效地落入至所述排料口22中,从而进入至所述煤渣排放机构中,不易发生堵塞问题造成内部的煤渣排放不畅的问题发生。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述第一排放管7的上端设置有煤气排放电磁阀8。
在上述方案中,所述煤气排放电磁阀8便于工作人员远程控制所述第一排放管7的通断。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述排料管3的侧面设置有气压管。
在上述方案中,所述气压管的设置可以防止炉体内煤气倒流及进煤顺畅,可以在所述排料管3上通过气压管引入高压co2或者n2作为煤粉的输送气体。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述炉体1内腔的内侧面铺设有保温耐火里衬层23。
在上述方案组中,所述保温耐火里衬层23一方面保证炉体1内腔的温度,这样可以有利于气化发生的进行,保证煤气的产出率以及质量,另一方面则保证装置的安全性,防止发生火灾等问题。
根据上述内容,本发明提供的内循环流化床粉煤气化炉的工作原理为:先将打磨好的煤粉灌入煤仓6内,然后通过操控开关15启动螺旋加煤机4,通过螺旋加煤机4把煤仓6内的煤粉通过输送到排料管3内,排料管3的左右两侧安装有气压管,为防止炉体内煤气倒流及进煤顺畅,在螺旋给料机4的排料管3上引入高压co2或者n2作为煤粉的输送气体,当煤粉通过排料管3通过投料口2进入炉体1的内腔,然后通过富氧气化剂入口14灌入富氧气与煤粉反应,反应完成后,通过烧嘴13进行点火,使炉体1内产生高温,在高温下煤中挥发分和焦油发生裂解、煤焦的氧化还原反应,炉体1内产生的煤气经气固分离掉其中的煤粉后,通过第三排放管12排出,炉体1内的煤气通过操控开关15打开第一排放管7中部安装的煤气排放阀8对煤气进行排放,煤气排放完成后,通过第四排放管17打开顶部安装的电磁阀,对煤渣进行排出,当煤渣排放到煤渣储存管18内后,通过操控开关15启动电机19运行,通过电机19带动旋转螺杆20转动,旋转螺杆20可旋转带动煤渣排入到第五排放管21内,通过第五排放管21将煤渣排出。
综上所述,本发明提供的内循环流化床粉煤气化炉克服现有技术中的气化炉的结构较为单一,而且煤气都是直接进行排放使用,杂质含量高,且内腔的煤渣也是直接堆放在炉体的内部,不仅影响气化反应的进行,还需要人工处理,费时费力的问题。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
1.一种内循环流化床粉煤气化炉,其特征在于,所述内循环流化床粉煤气化炉包括:炉体(1)、煤仓(6)、第一排放管(7)以及煤渣排放机构;所述煤仓(6)的底部通过支撑柱(5)固定在所述炉体(1)的顶部,所述煤仓(6)的下表面还设置有与其内部相连通的螺旋加煤机(4),所述螺旋加煤机(4)通过排料管(3)与所述炉体(1)顶部的投料口(2)相连通,所述炉体(1)的顶部还设置有与其内腔相连通的第一排放管(7),所述第一排放管(7)的内部设置有过滤网(9);所述煤渣排放机构设置在所述炉体(1)的底部,并且与所述炉体(1)底部的排料口(22)相连通以对炉体(1)腔体内的煤渣进行排放;所述炉体(1)一侧分别设置有与其内腔相连通的烧嘴(13)以及富氧气化剂入口(14),其中,所述富氧气化剂入口(14)向所述炉体(1)的内腔中灌入富氧气,以与内腔中的煤粉反应。
2.根据权利要求1所述的内循环流化床粉煤气化炉,其特征在于,所述内循环流化床粉煤气化炉还包括气固分离装置(11),所述气固分离装置(11)通过多根第二排放管(10)与所述炉体(1)侧面的排气口相连通,且所述气固分离装置(11)的顶部设置有与其内部相连通的第三排放管(12)。
3.根据权利要求2所述的内循环流化床粉煤气化炉,其特征在于,所述第二排放管(10)至少包括两根,其中一根所述第二排放管(10)设置在炉体(1)侧面的顶部,另一根所述第二排放管(10)设置在炉体(1)侧面的底部。
4.根据权利要求1所述的内循环流化床粉煤气化炉,其特征在于,所述煤渣排放机构包括:第四排放管(17)、煤渣储存管(18)、电机(19)、驱动螺杆(20)以及第五排放管(21);其中,
所述第四排放管(17)的一端与所述排料口(22)相连通,另一端设置在所述煤渣储存管(18)的中部,且与所述煤渣储存管(18)的内部相连通,所述煤渣储存管(18)的内部沿着自身的长度方向设置有驱动螺杆(20),所述驱动螺杆(20)的一端与所述电机(19)相连,所述煤渣储存管(18)上远离所述电机(19)的一端下表面竖直设置有与其内部相连通的第五排放管(21)。
5.根据权利要求1所述的内循环流化床粉煤气化炉,其特征在于,所述炉体(1)的内部底部设置有导料筒(16),所述导料筒(16)呈漏斗状,且底部与所述排料口(22)的上端相连通。
6.根据权利要求1所述的内循环流化床粉煤气化炉,其特征在于,所述第一排放管(7)的上端设置有煤气排放电磁阀(8)。
7.根据权利要求1所述的内循环流化床粉煤气化炉,其特征在于,所述排料管(3)的侧面设置有气压管。
8.根据权利要求1所述的内循环流化床粉煤气化炉,其特征在于,所述炉体(1)内腔的内侧面铺设有保温耐火里衬层(23)。
技术总结