一種固態(tài)床煤炭氣化爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本專利產(chǎn)品屬煤炭化工行業(yè)裝備技術(shù)背景
[0002]目前，國內(nèi)外使用的固態(tài)床煤炭氣化爐都存在一個共同的缺陷一一爐身爐壁的免維護使用壽命太短!據(jù)調(diào)查，平均免維護使用壽命不超過60天，最短使用時間13天，最長使用時間也不超過90天!導(dǎo)致爐壁使用壽命不長的主要原因是固態(tài)床煤炭氣化爐采用富氧甚至純氧燃燒方式!其燃燒中心的溫度高達2600°C以上，一旦燃燒中心靠近爐壁，任何材質(zhì)的爐壁都將被快速燒壞。防止?fàn)t壁燒壞的有效手段就是防止燃燒中心靠近爐壁，但現(xiàn)有固態(tài)床煤炭氣化爐均無法做到！因燃燒中心會隨著爐內(nèi)透氣性的變動而移動。透氣性相對均勻時，燃燒中心在爐下部中間位置，爐壁是安全的。但爐內(nèi)透氣性會因諸多因素改變:如一方燃燒噴嘴損壞，或煤炭顆粒不均勻、結(jié)渣不均勻、或煤層下降速度不均勻等，都可能導(dǎo)致透氣性不均勻。透氣性好的區(qū)域燃燒劇烈，燃燒中心隨之向該區(qū)域移動，靠近該區(qū)域的爐壁內(nèi)側(cè)溫度隨之不斷升高。因現(xiàn)有的固態(tài)床煤炭氣化爐均無法直接檢測爐壁內(nèi)側(cè)的測溫，無法獲知燃燒中心的具體位置。也無有效調(diào)節(jié)燃燒中心移動方向的手段。因此，一旦燃燒中心漂移至很靠近爐壁的位置，該處爐壁不可避免被燒壞。本專利固態(tài)床煤炭氣化爐能克服現(xiàn)有固態(tài)床煤炭氣化爐的缺陷和不足，可保證爐壁有很長的免維護使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種固態(tài)床煤炭氣化爐，包括爐身、爐底、爐頂，本發(fā)明特征是:爐身采用圓筒形，其內(nèi)腔設(shè)為上大下小的錐形，其錐角α為1?30度;在爐身的下部連接有漏斗式的圓錐形爐底;在爐身的上部連接有圓錐形爐頂;在爐頂?shù)闹苓?，環(huán)安裝有至少2個煤炭壓送器;在中心加煤管的下端連接有煤炭分布器。
[0004]本發(fā)明煤炭壓送器由弧形壓送板、連接在弧形壓送板中部的壓送桿、套設(shè)在壓送桿上的導(dǎo)向套和連接在壓送桿頂端的拉壓器四部分構(gòu)成;弧形壓送板為一段與內(nèi)襯的內(nèi)圓相配的弧形板，其中部與壓送桿相連;壓送桿穿過導(dǎo)向套與拉壓器相連;拉壓器通過壓送桿使壓送板沿爐身內(nèi)壁產(chǎn)生往復(fù)運動。
[0005]本發(fā)明環(huán)安裝在爐頂周邊上的煤炭壓送器的各個弧形壓送板，分段組成一個緊靠在內(nèi)襯內(nèi)的圓環(huán)。
[0006]本發(fā)明采用至少2根連接桿將圓錐形煤炭分布器連接在中心加煤管的下端；圓錐形煤炭分布器的錐角β為1?45度。
[0007]本發(fā)明固態(tài)床煤炭氣化爐的有益效果是:在氣化效率不受影響的前提下，保證氣化爐有很長的免維護使用壽命。
【附圖說明】
[0008]圖1為爐體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為爐頂布置示意圖；
[0009]圖3為弧形壓送板布置示意圖；
[0010]圖4為爐壁結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011 ]圖中1-爐身，2-爐底，3-爐頂，4-噴嘴，5-排渣管，6-加煤管，7_分布器，8-壓送器，9-排氣管，10-外殼，11-內(nèi)殼，12-內(nèi)襯，13-間隙，14-水套，15-冷卻水，16-間隙，17-膠泥，18-壓送板，19-壓送桿，20-拉壓器，21-導(dǎo)向套，26-開孔，27-連接桿，28-爐壁。
【具體實施方式】
[0012]見圖1，圖2，圖3，圖4，一種固態(tài)床煤炭氣化爐，包括爐身1、爐底2、爐頂3，本發(fā)明特征是:爐身1采用圓筒形，其內(nèi)腔設(shè)為上大下小的錐形，其錐角α為1?30度;在爐身1的下部連接有漏斗式的圓錐形爐底2;在爐身1的上部連接有圓錐形爐頂3;在爐頂3的周邊，環(huán)安裝有至少2個煤炭壓送器8;在中心加煤管6的下端連接有煤炭分布器7。
[0013]本發(fā)明煤炭壓送器8由弧形壓送板18、連接在弧形壓送板18中部的壓送桿19、套設(shè)在壓送桿19上的導(dǎo)向套21和連接在壓送桿19頂端的拉壓器20四部分構(gòu)成;弧形壓送板18為一段與內(nèi)襯12的內(nèi)圓相配的弧形板，其中部與壓送桿19相連;壓送桿19穿過導(dǎo)向套21與拉壓器20相連;拉壓器20通過壓送桿19使壓送板18沿爐身1內(nèi)壁產(chǎn)生往復(fù)運動。
[0014]本發(fā)明環(huán)安裝在爐頂3周邊上的煤炭壓送器8的各個弧形壓送板18，分段組成一個緊靠在內(nèi)襯12內(nèi)的圓環(huán)。
[0015]本發(fā)明采用至少2根連接桿27將圓錐形煤炭分布器7連接在中心加煤管6的下端；圓錐形煤炭分布器7的錐角β為1?45度。
[0016]本發(fā)明的工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計為:
[0017]1、在中心加煤管6下端的煤炭分布器7負(fù)責(zé)將來自加煤管6的煤炭分布到爐壁內(nèi)襯12附近。錐形體的煤炭分布器7采用耐熱鋼制成，有很長的使用壽命。
[0018]2、在爐頂3周邊安裝的煤炭壓送器8的抽壓器20使弧形壓送板18沿爐身1的內(nèi)襯12做上下往復(fù)運動，將內(nèi)襯12附近的煤炭不斷往下壓送。
[0019]3、爐身1的筒壁28的內(nèi)徑設(shè)計成上大下小，爐腔成倒錐形。在弧形壓送板18的作用下，筒壁28的內(nèi)襯12附近，一定厚度和寬度范圍內(nèi)即保溫區(qū)25內(nèi)的低溫煤炭將沿一定的角度，向爐筒下部的爐心，即燃燒中心22運動。處于保溫區(qū)25的低溫煤炭將處于備燒區(qū)24中溫的煤炭擠入半燒區(qū)23，半燒區(qū)23內(nèi)的高溫煤炭同時被擠入燃燒中心22燃燒，如此往復(fù)。由于進入燃燒中心22的煤炭大部分是由煤炭壓送器壓送的，是可控的，因而燃燒中心22的位置是相對穩(wěn)定。因而爐壁28的安全性大大提高；同時，處于爐身下部內(nèi)襯12附近的保溫區(qū)25的煤炭不斷被上部擠壓下來的、溫度更低的煤炭所替代，因而始終處于未燃低溫狀態(tài)，對內(nèi)襯12起到很好的保溫隔熱作用，因而用耐高溫材料制成的內(nèi)襯12不會被燒壞;加之，處于下部保溫區(qū)25內(nèi)的煤炭不斷受上部煤炭擠壓，其密實度遠(yuǎn)高于其他爐內(nèi)未受壓部分，其透氣性也差得多！因而，既使燃燒中心靠近該區(qū)域，也不可能在該區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生劇烈燃燒。從而有效防止了因劇烈燃燒產(chǎn)生的超高溫?zé)龎膬?nèi)襯12的可能。
[0020]4、漏斗形爐底2、中心排渣管5均取用鋼外殼+冷卻水套+鋼內(nèi)殼+導(dǎo)熱膠泥+導(dǎo)熱耐火內(nèi)襯五層結(jié)構(gòu)。其使用壽命取決于耐火內(nèi)襯。選用高溫耐磨性能好，抗氧化能力強，耐急冷急熱的碳化硅材料做耐火內(nèi)襯，1700°C以下，其免維護使用壽命相當(dāng)長。因工作區(qū)溫度不超過1400°C，加之有冷卻水套的強制冷卻，其使用壽命更長。
[0021]5、中心加煤管6、排氣管9，均用耐熱鋼制作，有很長的免維護使用壽命。
[0022]本發(fā)明爐壁28的外殼10，內(nèi)殼11用耐熱鋼制成，厚度20—80mm，冷卻水套寬度20—60mm，導(dǎo)熱耐火內(nèi)襯12選用碳化娃材料制成，且從上到下，內(nèi)襯12厚度不斷增加，成一定傾角，角α為1?30度，依據(jù)爐腔直徑及高度選定，平均厚度200?300mm;導(dǎo)熱膠泥特別配制，厚度20?50mm，用以將導(dǎo)熱耐火內(nèi)襯12和內(nèi)殼11粘合成一體，同時吸收雙方產(chǎn)生的機械應(yīng)力和熱應(yīng)力，并將內(nèi)襯12的熱量傳導(dǎo)給內(nèi)殼11;爐底2，中心排渣管5同樣由鋼外殼、冷卻水套、鋼內(nèi)殼、導(dǎo)熱膠泥和導(dǎo)熱耐火內(nèi)襯五層構(gòu)成。其中，鋼外殼、內(nèi)殼及、水套寬度及導(dǎo)熱膠泥的材質(zhì)、厚度均與爐壁28相同，碳化娃內(nèi)襯上下厚度一致，一般為80?230mm;爐頂3用耐熱鋼制成，厚度20?80mm;中心加煤管6、排氣管9用耐熱鋼制成，厚度30?80mm;煤炭分布器7用耐熱不繡鋼制成，其錐度及大小以能將來自加煤管6的大部份煤流引導(dǎo)到爐壁內(nèi)襯12附近為準(zhǔn);燒嘴4特別設(shè)計，用特種耐高溫合金制成。耐高溫且可同時噴送兩種以上的流體;煤炭壓送器8的安裝數(shù)目依據(jù)爐身1內(nèi)徑選擇，一般其壓送板18的弧長不超過1500mm為宜;弧形壓送板18)用耐熱不繡鋼制作，其厚度和寬度依據(jù)爐腔內(nèi)徑及高度選擇;壓送桿19)用耐熱不繡鋼制成，其長度依據(jù)拉壓器20的行程選擇;拉壓器選用液壓油缸，其行程一般為500?1500mmo
[0023]本實例煤炭氣化爐爐身外徑4500mm，上部內(nèi)徑3700mm，下部內(nèi)徑3500mm，爐身高10000mm，鋼外殼厚60mm，內(nèi)殼厚30mm，水套寬度50mm，導(dǎo)熱膠泥厚度30mm，碳化娃內(nèi)襯上口厚度230mm，下口厚度330mm;爐底2)碳化娃內(nèi)襯厚330mm，中心排渣管5碳化娃厚115mm;分布器7的分布角β為30度，錐高500mm;壓送器8總數(shù)8套，其弧形壓送板18中心弧長1290mm，寬400mm，板厚50mm;壓送桿19直徑100mm，長度2500mm;拉壓器20的油缸行程1500mm，壓力30噸。噴嘴4共8只，對稱安裝。
【主權(quán)項】
1.一種固態(tài)床煤炭氣化爐，包括爐身(1)、爐底(2)、爐頂(3)，其特征是:爐身(1)采用圓筒形，其內(nèi)腔設(shè)為上大下小的錐形，其錐角α為1?30度;在爐身(1)的下部連接有漏斗式的圓錐形爐底(2);在爐身(1)的上部連接有圓錐形爐頂(3);在爐頂(3)的周邊，環(huán)安裝有至少2個煤炭壓送器(8);在中心加煤管(6)的下端連接有煤炭分布器(7)。2.如權(quán)利要求1所述及的一種固態(tài)床煤炭氣化爐，其特征是:煤炭壓送器(8)由弧形壓送板(18)、連接在弧形壓送板(18)中部的壓送桿(19)、套設(shè)在壓送桿(19)上的導(dǎo)向套(21)和連接在壓送桿(19)頂端的拉壓器(20)四部分構(gòu)成;弧形壓送板(18)為一段與內(nèi)襯(12)的內(nèi)圓相配的弧形板，其中部與壓送桿(19)相連;壓送桿(19)穿過導(dǎo)向套(21)與拉壓器(20)相連;拉壓器(20)通過壓送桿(19)使壓送板(18)沿爐身(1)內(nèi)壁產(chǎn)生往復(fù)運動。3.如權(quán)利要求1或2所述及的一種固態(tài)床煤炭氣化爐，其特征是:環(huán)安裝在爐頂(3)周邊上的煤炭壓送器(8)的各個弧形壓送板(18)，分段組成一個緊靠在內(nèi)襯(12)內(nèi)的圓環(huán)。4.如權(quán)利要求1所述及的一種固態(tài)床煤炭氣化爐，其特征是:采用至少2根連接桿(27)將圓錐形煤炭分布器(7)連接在中心加煤管(6)的下端；圓錐形煤炭分布器(7)的錐角β為1?45度。
【專利摘要】一種固態(tài)床煤炭氣化爐，包括爐身(1)、爐底(2)、爐頂(3)，其特征是：爐身(1)采用圓筒形，其內(nèi)腔設(shè)為上大下小的錐形,其錐角ɑ為1～30度；在爐身(1)的下部連接有漏斗式的圓錐形爐底(2)；在爐身(1)的上部連接有圓錐形爐頂(3)；在爐頂(3)的周邊，環(huán)安裝有至少2個煤炭壓送器(8)；在中心加煤管(6)的下端連接有煤炭分布器(7)。本發(fā)明固態(tài)床煤炭氣化爐的有益效果是：在氣化效率不受影響的前提下，保證氣化爐有很長的免維護使用壽命。
【IPC分類】C10J3/20, C10J3/76
【公開號】CN105482854
【申請?zhí)枴緾N201610108295
【發(fā)明人】胡光雄
【申請人】胡光雄
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年2月26日