一種爐內(nèi)自循環(huán)流化床氣化爐制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種爐內(nèi)自循環(huán)流化床氣化爐。它通過進入循環(huán)流化床氣化爐爐腔的高溫氣料混合物的中間是高速的氣流，將落入氣料混合物通孔的直徑較大的物料吹起隨氣流快速向上，多次循環(huán)后最終經(jīng)過高溫氣料導(dǎo)管進入下道設(shè)備。爐腔設(shè)置成上大下小倒圓臺結(jié)構(gòu)，爐腔頂設(shè)置成上凹的球冠結(jié)構(gòu)，加之爐底設(shè)置的階梯布風(fēng)板，使得整個爐腔內(nèi)形成中間向上的集束氣流、邊緣向下的氣流漫流的內(nèi)循環(huán)流動，實現(xiàn)了爐腔內(nèi)中間集束氣流向上，邊緣氣流漫流向下的內(nèi)循環(huán)流動。本發(fā)明專利技術(shù)可實現(xiàn)爐內(nèi)多次自循環(huán)燃燒氣化，且具有爐內(nèi)氣化溫度高、煤氣化率高、無漏灰等優(yōu)點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種爐內(nèi)自循環(huán)流化床氣化爐
本專利技術(shù)涉及一種氣化爐，具體涉及一種在爐腔內(nèi)產(chǎn)生自循環(huán)的氣化爐，尤其涉及一種在異型爐腔內(nèi)采用不均勻風(fēng)束產(chǎn)生的中間向上、四周向下的一種沸騰狀的自循環(huán)的氣化爐。屬于煤氣化設(shè)備的專用部件。
技術(shù)介紹
隨著社會不斷進步，熱能需求越來越大。傳統(tǒng)的獲取方式一般都是直接從燃煤中獲得，然而在煤直接燃燒的過程中會產(chǎn)生大量的污染物，對人們的生存環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響。因而國家近年出臺了大量的關(guān)于禁止直接燃煤取熱的文件。為此人們設(shè)計出各種各樣將原煤轉(zhuǎn)化為煤氣的氣化爐，改為將原煤轉(zhuǎn)化為煤氣的燃燒方式獲取能源。如固定床、循環(huán)流化床等形式生產(chǎn)制作煤氣的氣化爐，在一定程度上減少了燃燒對環(huán)境的污染。但是深究現(xiàn)有各種形式的氣化爐，人們發(fā)現(xiàn)每種氣化爐都各有優(yōu)缺點，如固定床氣化爐，煤轉(zhuǎn)化率和熱效率都高，而煤氣中含有大量焦油等污染物；循環(huán)流化床氣化爐，生產(chǎn)制得的為不含焦油等污染物的潔凈煤氣，而原煤使用熱效率低，煤渣中含有大量半焦，需將含焦煤渣運送到低要求燃燒環(huán)境進行再燃燒，如用于熱電廠燃燒的原料。為了解決上述問題，立志于煤制氣研究的人們設(shè)計出一種循環(huán)流化床與熱解氣化床相復(fù)合的組合式氣化爐，在燃燒氣化的過程中既不產(chǎn)生焦油等污染物，又能大幅提高煤的燃燒氣化率。這種設(shè)計存在兩個缺陷，一個是循環(huán)流化床循環(huán)次數(shù)的減少，循環(huán)流化床爐腔內(nèi)的氣化溫度難以保證，達不到大顆粒煤塊不產(chǎn)生焦油的燃燒溫度；第二個是循環(huán)流化床爐腔內(nèi)不設(shè)底排渣，質(zhì)量較大的非煤物質(zhì)易滯留氣化爐底。解決第一個問題的辦法一是讓煤在循環(huán)流化床氣化爐中進行多次自循環(huán)燃燒氣化，二是將進入循環(huán)流化床的氣化劑加熱或初步燃燒，能夠向爐腔內(nèi)帶入大量的熱量，提升爐腔內(nèi)的氣化溫度。解決第二個問題的辦法是設(shè)計差別化的布風(fēng)板。因此應(yīng)用新設(shè)計的循環(huán)流化床與熱解氣化床相復(fù)合的組合式氣化爐，就必須設(shè)計出可在爐腔內(nèi)產(chǎn)生多次自循環(huán)燃燒氣化的氣化爐及與之相適配的產(chǎn)生階梯風(fēng)束的布風(fēng)板。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提出一種爐內(nèi)自循環(huán)流化床氣化爐，它通過上大下小的爐腔的設(shè)計和中間流速大的階梯風(fēng)束氣流的設(shè)計，實現(xiàn)了爐腔內(nèi)燃燒物料在爐腔內(nèi)的自循環(huán)，保證了循環(huán)流化床氣化爐燃燒所需的氣化溫度。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案實施，一種爐內(nèi)自循環(huán)流化床氣化爐，其包括爐體及爐內(nèi)腔，爐體為外殼，爐內(nèi)腔是外殼包覆的空腔，爐內(nèi)腔上部設(shè)置為爐腔、下部設(shè)置為混合氣室、上部和下部之間設(shè)有布風(fēng)板，爐腔中部設(shè)置輸煤管，輸煤管與爐腔相連通，爐腔的上部設(shè)置高溫氣料導(dǎo)管，高溫氣料導(dǎo)管的一端與爐腔相連通，另一端與下道裝置相連通,爐腔設(shè)置成上大下小倒圓臺結(jié)構(gòu)，爐腔的頂部設(shè)置成上凹的球冠結(jié)構(gòu)；布風(fēng)板頂面的中間部位設(shè)有氣料混合物通孔，該氣料混合物通孔與所述爐腔的底部相連通，布風(fēng)板下底面為混合氣室的頂，所述混合氣室的頂與氣料混合物通孔之間設(shè)有多個通氣孔，通氣孔上端出氣口與氣料混合物通孔底部相連通，下端進氣口與混合氣室相連通；混合氣室中的氣化劑、含碳飛灰、粉煤預(yù)燃燒產(chǎn)生的高溫含碳飛灰的煤氣及氣化劑，由通氣孔的下端進入到通氣孔的上端噴出，進入氣料混合物通孔集束沖向氣化爐的爐腔，在爐腔中間形成流速大的階梯風(fēng)束氣流，使?fàn)t腔內(nèi)形成中間向上的集束氣流、邊緣向下的氣流漫流的內(nèi)循環(huán)流動；通氣孔出氣口與氣料混合物通孔連接部設(shè)有封帽，氣料混合物通孔下底面為阻料臺；混合氣室的頂?shù)男螤顬樯习嫉那蚬诠懊妫鐾饪自O(shè)置于上凹的球冠拱面與氣料混合物通孔之間；混合氣室中部設(shè)置粉煤輸送管和含碳飛灰輸送管，也可以只設(shè)置一條粉煤輸送管或只設(shè)置一條含碳飛灰輸送管，粉煤輸送管和含碳飛灰輸送管與混合氣室相連通，混合氣室底部設(shè)置氣化劑導(dǎo)管，氣化劑導(dǎo)管與混合氣室相連通；所述氣料混合物通孔位于所述爐腔的底部中心；所述爐腔上部設(shè)置的高溫氣料導(dǎo)管的入口處設(shè)有導(dǎo)料臺，導(dǎo)料臺的臺面向上，導(dǎo)料臺上臺面為圓弧面，其弧面與高溫氣料導(dǎo)管下管壁內(nèi)壁相接；導(dǎo)料臺的縱向截面形狀為圓環(huán)的一部分；爐腔底部設(shè)置的布風(fēng)板為階梯風(fēng)束布風(fēng)板；爐腔底部設(shè)置的混合氣室是可預(yù)燃燒的混合物氣室。本專利技術(shù)中，由于階梯風(fēng)束布風(fēng)板的設(shè)計，使得進入循環(huán)流化床氣化爐爐腔的高溫氣料混合物的中間是高速的氣流，將落入氣料混合物通孔的直徑和質(zhì)量較大的物料吹起隨氣流快速向上，多次循環(huán)后最終經(jīng)過高溫氣料導(dǎo)管進入下道設(shè)備。上述中間的高速氣流和上大下小倒圓臺結(jié)構(gòu)的爐腔設(shè)計，實現(xiàn)了爐腔內(nèi)中間集束氣流向上，邊緣氣流漫流向下的內(nèi)循環(huán)流動。本專利技術(shù)可實現(xiàn)爐內(nèi)多次自循環(huán)燃燒氣化，且具有爐內(nèi)氣化溫度控制好、煤氣化率高、無漏灰等優(yōu)點。附圖說明附圖1為本專利技術(shù)實施例的示意圖。附圖中：1為爐腔、2為布風(fēng)板、3為預(yù)熱裝置，201為通氣孔、202為阻料臺、203為氣料混合物通孔、204為封帽、205為球冠拱面、301為混合氣室，4為導(dǎo)料臺，a為輸煤管、b為高溫氣料導(dǎo)管、c為粉煤輸送管、d為含碳飛灰輸送管、e為氣化劑導(dǎo)管。具體實施方式爐內(nèi)腔上部設(shè)置為爐腔1、下部設(shè)置為混合氣室301、上部和下部之間設(shè)有布風(fēng)板2，爐腔1中部設(shè)置輸煤管a，輸煤管a與爐腔1相連通，爐腔1的上部設(shè)置高溫氣料導(dǎo)管b，高溫氣料導(dǎo)管b的一端與爐腔1相連通，另一端與下道裝置相連通；爐腔1底部設(shè)置布風(fēng)板2，布風(fēng)板2的上面在爐腔1內(nèi)，中間部位設(shè)有一個氣料混合物通孔203，氣料混合物通孔203下底面為阻料臺202，布風(fēng)板2下底面為混合氣室301的頂，其形狀為上凹的球冠拱面205，球冠拱面205與氣料混合物通孔203之間設(shè)有多個通氣孔201，通氣孔201上端出氣口與氣料混合物通孔203底部相連通，下端進氣口與混合氣室301相連通，通氣孔201出氣口與氣料混合物通孔203連接部設(shè)有封帽204；混合氣室301中部設(shè)置粉煤輸送管c和含碳飛灰輸送管d，也可只設(shè)置一條粉煤輸送管c或只設(shè)置一條含碳飛灰輸送管d，粉煤輸送管c和含碳飛灰輸送管d與混合氣室301相連通，混合氣室301底部設(shè)置氣化劑導(dǎo)管e，氣化劑導(dǎo)管e與混合氣室301相連通，混合氣室301中的氣化劑、含碳飛灰、粉煤預(yù)燃燒產(chǎn)生的高溫含碳飛灰的煤氣及氣化劑，由通氣孔201的下端進入到通氣孔201的上端噴出，進入氣料混合物通孔203集束沖向氣化爐的爐腔1，在爐腔1內(nèi)形成中間流速大的階梯風(fēng)束氣流，爐腔1設(shè)置成上大下小倒圓臺結(jié)構(gòu)，爐腔頂設(shè)置成上凹的球冠結(jié)構(gòu)，爐腔1內(nèi)形成中間向上的集束氣流、邊緣向下的氣流漫流的內(nèi)循環(huán)流動，所述爐腔1上部設(shè)置的高溫氣料導(dǎo)管b的入口處設(shè)有導(dǎo)料臺4，導(dǎo)料臺4的臺面向上，導(dǎo)料臺4上臺面為圓弧面，其弧面與高溫氣料導(dǎo)管b下管壁內(nèi)壁相接，爐腔1內(nèi)落入導(dǎo)料臺的物料沿高溫氣料導(dǎo)管b內(nèi)壁平滑進入下道設(shè)備。本設(shè)計中，由于階梯風(fēng)束布風(fēng)板的設(shè)計，使得進入循環(huán)流化床氣化爐爐腔1的高溫氣料混合物的中間是高速的氣流，將落入氣料混合物通孔203的直徑較大的物料吹起隨氣流快速向上，多次循環(huán)后最終經(jīng)過高溫氣料導(dǎo)b管進入下道設(shè)備。上述中間的高速氣流和上大下小倒圓臺結(jié)構(gòu)的爐腔設(shè)計，實現(xiàn)了爐腔內(nèi)中間集束氣流向上，邊緣氣流漫流向下的內(nèi)循環(huán)流動。附圖1所示的是本專利技術(shù)運用在爐內(nèi)自循環(huán)流化床氣化爐中的情況，混合氣室301中部設(shè)置的粉煤輸送管c和含碳飛灰輸送管d將粉煤和含碳飛灰送進混合氣室301中，混合氣室301底部設(shè)置氣化劑導(dǎo)管e將氣化劑送進混合氣室301，粉煤和含碳飛灰與氣化劑在混合氣室301相本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種爐內(nèi)自循環(huán)流化床氣化爐，其包括爐體及爐內(nèi)腔，爐體為外殼，爐內(nèi)腔是外殼包覆的空腔，其特征在于：爐內(nèi)腔上部設(shè)置為爐腔、下部設(shè)置為混合氣室、上部和下部之間設(shè)有布風(fēng)板，爐腔中部設(shè)置輸煤管，輸煤管與爐腔相連通，爐腔的上部設(shè)置高溫氣料導(dǎo)管，高溫氣料導(dǎo)管的一端與爐腔相連通，另一端與下道裝置相連通,?爐腔設(shè)置成上大下小倒圓臺結(jié)構(gòu)，爐腔的頂部設(shè)置成上凹的球冠結(jié)構(gòu)；布風(fēng)板的頂面的中間部位設(shè)有氣料混合物通孔，該氣料混合物通孔與所述爐腔的底部相連通，布風(fēng)板下底面為混合氣室的頂，所述混合氣室的頂與氣料混合物通孔之間設(shè)有多個通氣孔，通氣孔上端出氣口與氣料混合物通孔底部相連通，下端進氣口與混合氣室相連通；混合氣室中的氣化劑、含碳飛灰、粉煤預(yù)燃燒產(chǎn)生的高溫含碳飛灰的煤氣及氣化劑，由通氣孔的下端進入到通氣孔的上端噴出，進入氣料混合物通孔集束沖向氣化爐的爐腔，在爐腔中間形成流速大的階梯風(fēng)束氣流，使?fàn)t腔內(nèi)形成中間向上的集束氣流、邊緣向下的氣流漫流的內(nèi)循環(huán)流動。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種爐內(nèi)自循環(huán)流化床氣化爐，其包括爐體及爐內(nèi)腔，爐體為外殼，爐內(nèi)腔是外殼包覆的空腔，其特征在于：爐內(nèi)腔上部設(shè)置為爐腔、下部設(shè)置為混合氣室、上部和下部之間設(shè)有布風(fēng)板，爐腔中部設(shè)置輸煤管，輸煤管與爐腔相連通，爐腔的上部設(shè)置高溫氣料導(dǎo)管，高溫氣料導(dǎo)管的一端與爐腔相連通，另一端與下道裝置相連通,爐腔設(shè)置成上大下小倒圓臺結(jié)構(gòu)，爐腔的頂部設(shè)置成上凹的球冠結(jié)構(gòu)；布風(fēng)板的頂面的中間部位設(shè)有氣料混合物通孔，該氣料混合物通孔與所述爐腔的底部相連通，布風(fēng)板下底面為混合氣室的頂，所述混合氣室的頂與氣料混合物通孔之間設(shè)有多個通氣孔，通氣孔上端出氣口與氣料混合物通孔底部相連通，下端進氣口與混合氣室相連通；混合氣室中的氣化劑、含碳飛灰、粉煤預(yù)燃燒產(chǎn)生的高溫含碳飛灰的煤氣及氣化劑，由通氣孔的下端進入到通氣孔的上端噴出，進入氣料混合物通孔集束沖向氣化爐的爐腔，在爐腔中間形成流速大的階梯風(fēng)束氣流，使?fàn)t腔內(nèi)形成中間向上的集束氣流、邊緣向下的氣流漫流的內(nèi)循環(huán)流動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種爐內(nèi)自循環(huán)流化床氣化爐，其特征在于：通氣孔出氣口與氣料混合物通孔連接部設(shè)有封帽，氣料混合物通孔下底面為阻料臺。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種爐內(nèi)自循環(huán)流化床氣化爐，其特征在于：混合氣室頂?shù)男螤顬樯习嫉那蚬诠懊?..

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張連華，陳柏金，葉旺森，王季，馬海軍，楊鑒峰，
申請(專利權(quán))人：中聚信海洋工程裝備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32