專利名稱：間歇式固定床分段、分區(qū)域制取合成氨原料氣裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于間歇式固定床制氣裝置及エ藝的改進(jìn)，尤其是一種間歇式固定床分段、分區(qū)域制取合成氨原料氣裝置及方法。
背景技術(shù)：
經(jīng)實(shí)際測(cè)試目前常用的直徑對(duì)00_觀00固定床間歇造氣爐靠近水夾套內(nèi)壁周圍 80mm外環(huán)區(qū)內(nèi)煤炭溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于著火溫度不能燃燒，按爐渣25%殘?zhí)坑?jì)算，水夾套內(nèi)壁周圍200mm外環(huán)區(qū)內(nèi)煤炭沒有煤氣化，導(dǎo)致30%煤炭直接與灰渣混合外排，除少量的返焦經(jīng)篩分回爐外，絕大部分被用作鍋爐燃料、紅磚內(nèi)燃原料等。如申請(qǐng)?zhí)?00810006652.0 “固定床造氣爐生產(chǎn)合成氣節(jié)能減排的裝置及方法”，灰渣用作三廢鍋爐燃料。能否在固定床間歇造氣爐內(nèi)進(jìn)行煤炭分段、分區(qū)域煤氣化，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的節(jié)能降耗，是一個(gè)急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種間歇式固定床分段、分區(qū)域制取合成氨原料氣裝置及エ藝，能在造氣爐內(nèi)進(jìn)行煤炭分段、分區(qū)域煤氣化。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種間歇式固定床分段、分區(qū)域制取合成氨原料的方法，包括吹風(fēng)和制氣兩個(gè)階段，吹風(fēng)階段，除一次風(fēng)進(jìn)入爐底按原有路線向上吹風(fēng)外，還有二次風(fēng)經(jīng)爐頂進(jìn)入爐膛空層沿爐柵夾縫向下吹風(fēng)，燃燒水夾套內(nèi)壁附近80—200mm外環(huán)區(qū)域煤炭，生成的灰渣在水夾套內(nèi)壁附近堆積，形成灰渣外環(huán)區(qū)，把水夾套內(nèi)壁與炭層分割開來。粉煤通過型煤擠壓裝置直接入爐成型氣化，富氧氣化劑一路經(jīng)爐頂進(jìn)入爐膛空層沿爐柵夾縫向下制氣，氣化水夾套內(nèi)壁附近外環(huán)區(qū)域煤炭，生成的灰渣在水夾套內(nèi)壁附近堆積，形成灰渣外環(huán)區(qū)，把水夾套內(nèi)壁與炭層分割開來；另一路按原有路線進(jìn)入爐底向上制氣，氣化其余炭層，生成的半水煤氣經(jīng)上行管道輸往后エ段。沿水夾套內(nèi)壁周圍安裝有爐棚，在爐頂安裝有二次吹風(fēng)裝置。在爐柵夾縫底部安裝有三次吹風(fēng)閥，吹風(fēng)階段，三次風(fēng)為灰渣外環(huán)區(qū)吹風(fēng)氣和殘?zhí)慷稳紵峁┭鯕庵С?。環(huán)形上行管道內(nèi)安裝有大量蓄熱體，與之相連接的換熱器在底部開孔。以上針對(duì)吹風(fēng)階段所述技術(shù)是成熟技術(shù)的組合，制氣階段技術(shù)屬公知技木，不再詳細(xì)敘述。有益效果
1、吹風(fēng)階段，空氣經(jīng)爐頂進(jìn)入爐膛空層沿水夾套內(nèi)壁周圍向下吹風(fēng)，燃燒水夾套內(nèi)壁附近80— 200mm外環(huán)區(qū)域煤炭，生成的灰渣在水夾套內(nèi)壁附近堆積，形成灰渣外環(huán)區(qū)，把水夾套內(nèi)壁與炭層分割開來，隨著水夾套冷壁效應(yīng)的消失，返焦消失，殘?zhí)拷档?，制氣效率提高，生產(chǎn)成本降低；
2、吹風(fēng)階段，三次風(fēng)為灰渣外環(huán)區(qū)吹風(fēng)氣和殘?zhí)咳紵峁┭鯕庵С郑M(jìn)ー步降低殘?zhí)浚?回收吹風(fēng)氣余熱，增強(qiáng)爐內(nèi)渣層、炭層蓄熱能力；3、隨著灰渣外環(huán)區(qū)厚度、高度的増加，氣化區(qū)域隨之遞增，氣化能力隨之遞增；
4、隨著灰渣外環(huán)區(qū)厚度、高度的増加，過濾上行煤氣的能力隨之加強(qiáng)，上行煤氣被過濾、脫硫更徹底，甲烷氣含量降低，生產(chǎn)成本降低；
5、隨著灰渣外環(huán)區(qū)厚度、高度的増加，灰渣保溫能力隨之遞増，灰渣包裹內(nèi)的熾熱煤炭溫度隨之遞増，蒸汽分解率提高，生產(chǎn)成本降低；
6、隨著灰渣外環(huán)區(qū)厚度、高度的増加，灰渣換熱能力隨之遞增，隨著回收高溫?zé)煔怙@熱、高溫煤氣顯熱和過熱入爐蒸汽能力增強(qiáng)，蒸汽分解率提高，生產(chǎn)成本降低；
7、上行煤氣要全部經(jīng)過高溫灰渣外環(huán)區(qū)，下行煤氣要全部經(jīng)過爐底高溫渣層，不僅除塵、脫硫徹底，爐面炭層被吹翻、掛壁等現(xiàn)象也隨之消失；
8、換熱器在底部開孔，及時(shí)排出換熱器內(nèi)灰渣，減少后エ段設(shè)備磨損。10、富氧氣化吋，粉煤通過型煤擠壓裝置直接入爐成型氣化，烘干型煤，回收蒸汽， 降低蒸汽成本和消耗。本發(fā)明ー種間歇式固定床分段、分區(qū)域制取合成氨原料氣裝置及エ藝，吹風(fēng)階段， 空氣除經(jīng)爐底按原有路線向上吹風(fēng)外，還有一路經(jīng)爐頂進(jìn)入爐膛空層沿水夾套內(nèi)壁向下吹風(fēng)，燃燒水夾套內(nèi)壁附近80—200mm外環(huán)區(qū)域煤炭；富氧氣化吋，可實(shí)現(xiàn)粉煤直接入爐成型氣化，提高蒸汽分解率、降低殘?zhí)俊⒐?jié)約資源、與環(huán)境友好。


下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明帶二次吹風(fēng)閥エ藝流程圖2是本發(fā)明帶三次吹風(fēng)閥エ藝流程圖； 圖3是本發(fā)明帶換熱器エ藝流程圖； 圖4是圖3的A —A向視圖。圖中，1、造氣爐，2、水夾套，3、爐柵條，4、爐柵夾縫，5、環(huán)形上行管道，6、炭層，7、灰渣，8、一次吹風(fēng)閥，9、二次吹風(fēng)閥，10、三次吹風(fēng)閥，11、換熱器。
具體實(shí)施例方式如圖1，A-A剖視圖所示，一種間歇式固定床分段、分區(qū)域制取合成氨原料氣裝置及エ藝，二次吹風(fēng)閥9安裝在造氣爐1頂部，爐柵條3安裝在水夾套2內(nèi)壁上，吹風(fēng)階段，空氣除經(jīng)一次吹風(fēng)閥8進(jìn)入爐底按原有路線向上吹風(fēng)外，還經(jīng)爐頂進(jìn)入爐膛空層沿爐柵夾縫 4向下吹風(fēng)，燃燒水夾套2內(nèi)壁附近80—200mm外環(huán)區(qū)域煤炭6，生成的灰渣7在水夾套2 內(nèi)壁附近堆積，形成灰渣7外環(huán)區(qū)，把水夾套2內(nèi)壁與炭層6分割開來。富氧制氣エ藝粉煤通過型煤擠壓裝置直接入爐成型氣化，富氧氣化劑一路經(jīng)爐頂進(jìn)入爐膛空層沿爐柵夾縫4向下制氣，氣化水夾套2內(nèi)壁附近80—200mm外環(huán)區(qū)域煤炭 6，生成的灰渣7在水夾套2內(nèi)壁附近堆積，形成灰渣7外環(huán)區(qū)，把水夾套2內(nèi)壁與炭層6分割開來；另一路按原有路線進(jìn)入爐底向上制氣，氣化其余炭層6，生成的半水煤氣經(jīng)環(huán)形上行管道5輸往后エ段。如圖2所示，在爐柵夾縫4底部安裝有三次吹風(fēng)閥10，吹風(fēng)階段，三次風(fēng)為灰渣7 外環(huán)區(qū)吹風(fēng)氣和殘?zhí)慷稳紵峁┭鯕庵С帧?br> 如圖3所示，環(huán)形上行管道5內(nèi)安裝有大量蓄熱體，與之相連接的換熱器11在底部開孔。蒸汽分解率從40%上升到85%，灰渣內(nèi)殘?zhí)繌?5%下降到5%以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種間歇式固定床分段、分區(qū)域制取合成氨原料的方法，包括吹風(fēng)和制氣兩個(gè)階段， 其特征是吹風(fēng)階段，除一次風(fēng)進(jìn)入爐底按原有路線向上吹風(fēng)外，還有二次風(fēng)經(jīng)爐頂進(jìn)入爐膛空層沿爐柵夾縫向下吹風(fēng)，燃燒水夾套內(nèi)壁附近80— 200mm外環(huán)區(qū)域煤炭，生成的灰渣在水夾套內(nèi)壁附近堆積，形成灰渣外環(huán)區(qū)，把水夾套內(nèi)壁與炭層分割開來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇式固定床分段、分區(qū)域制取合成氨原料的方法，其特征在于粉煤通過型煤擠壓裝置直接入爐成型氣化，富氧氣化劑一路經(jīng)爐頂進(jìn)入爐膛空層沿爐柵夾縫向下制氣，氣化水夾套內(nèi)壁附近外環(huán)區(qū)域煤炭，生成的灰渣在水夾套內(nèi)壁附近堆積，形成灰渣外環(huán)區(qū)，把水夾套內(nèi)壁與炭層分割開來；另一路按原有路線進(jìn)入爐底向上制氣，氣化其余炭層，生成的半水煤氣經(jīng)上行管道輸往后エ段。
3.一種間歇式固定床分段、分區(qū)域制取合成氨原料氣裝置，包括水夾套、爐柵和一次吹風(fēng)裝置等，其特征是沿水夾套內(nèi)壁周圍安裝有爐棚，在爐頂安裝有二次吹風(fēng)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的間歇式固定床分段、分區(qū)域制取合成氨原料氣裝置，其特征在干在爐柵夾縫底部安裝有三次吹風(fēng)閥，吹風(fēng)階段，三次風(fēng)為灰渣外環(huán)區(qū)吹風(fēng)氣和殘?zhí)骏?次燃燒提供氧氣支持。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的間歇式固定床分段、分區(qū)域制取合成氨原料氣裝置，其特征在于環(huán)形上行管道內(nèi)安裝有大量蓄熱體，與之相連接的換熱器在底部開孔。
全文摘要
一種間歇式固定床分段、分區(qū)域制取合成氨原料氣裝置及方法，吹風(fēng)階段，空氣除經(jīng)爐底按原有路線向上吹風(fēng)外，還有一路經(jīng)爐頂進(jìn)入爐膛空層沿水夾套內(nèi)壁向下吹風(fēng)，燃燒水夾套內(nèi)壁附近80—200mm外環(huán)區(qū)域煤炭；富氧氣化時(shí)，可實(shí)現(xiàn)粉煤直接入爐成型氣化，提高蒸汽分解率、降低殘?zhí)俊⒐?jié)約資源、與環(huán)境友好。
文檔編號(hào)C01B3/06GK102530863SQ201110423649
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月17日
發(fā)明者盧光勝, 朱月 申請(qǐng)人:湖北宜化化工股份有限公司