一種爐內自循環流化床氣化爐制造技術

本發明專利技術提供一種爐內自循環流化床氣化爐。它通過進入循環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，多次循環后最終經過高溫氣料導管進入下道設備。爐腔設置成上大下小倒圓臺結構，爐腔頂設置成上凹的球冠結構，加之爐底設置的階梯布風板，使得整個爐腔內形成中間向上的集束氣流、邊緣向下的氣流漫流的內循環流動，實現了爐腔內中間集束氣流向上，邊緣氣流漫流向下的內循環流動。本發明專利技術可實現爐內多次自循環燃燒氣化，且具有爐內氣化溫度高、煤氣化率高、無漏灰等優點。

【技術實現步驟摘要】
一種爐內自循環流化床氣化爐
本專利技術涉及一種氣化爐，具體涉及一種在爐腔內產生自循環的氣化爐，尤其涉及一種在異型爐腔內采用不均勻風束產生的中間向上、四周向下的一種沸騰狀的自循環的氣化爐。屬于煤氣化設備的專用部件。
技術介紹
隨著社會不斷進步，熱能需求越來越大。傳統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生大量的污染物，對人們的生存環境產生巨大的影響。因而國家近年出臺了大量的關于禁止直接燃煤取熱的文件。為此人們設計出各種各樣將原煤轉化為煤氣的氣化爐，改為將原煤轉化為煤氣的燃燒方式獲取能源。如固定床、循環流化床等形式生產制作煤氣的氣化爐，在一定程度上減少了燃燒對環境的污染。但是深究現有各種形式的氣化爐，人們發現每種氣化爐都各有優缺點，如固定床氣化爐，煤轉化率和熱效率都高，而煤氣中含有大量焦油等污染物；循環流化床氣化爐，生產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計出一種循環流化床與熱解氣化床相復合的組合式氣化爐，在燃燒氣化的過程中既不產生焦油等污染物，又能大幅提高煤的燃燒氣化率。這種設計存在兩個缺陷，一個是循環流化床循環次數的減少，循環流化床爐腔內的氣化溫度難以保證，達不到大顆粒煤塊不產生焦油的燃燒溫度；第二個是循環流化床爐腔內不設底排渣，質量較大的非煤物質易滯留氣化爐底。解決第一個問題的辦法一是讓煤在循環流化床氣化爐中進行多次自循環燃燒氣化，二是將進入循環流化床的氣化劑加熱或初步燃燒，能夠向爐腔內帶入大量的熱量，提升爐腔內的氣化溫度。解決第二個問題的辦法是設計差別化的布風板。因此應用新設計的循環流化床與熱解氣化床相復合的組合式氣化爐，就必須設計出可在爐腔內產生多次自循環燃燒氣化的氣化爐及與之相適配的產生階梯風束的布風板。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種爐內自循環流化床氣化爐，它通過上大下小的爐腔的設計和中間流速大的階梯風束氣流的設計，實現了爐腔內燃燒物料在爐腔內的自循環，保證了循環流化床氣化爐燃燒所需的氣化溫度。為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案實施，一種爐內自循環流化床氣化爐，其包括爐體及爐內腔，爐體為外殼，爐內腔是外殼包覆的空腔，爐內腔上部設置為爐腔、下部設置為混合氣室、上部和下部之間設有布風板，爐腔中部設置輸煤管，輸煤管與爐腔相連通，爐腔的上部設置高溫氣料導管，高溫氣料導管的一端與爐腔相連通，另一端與下道裝置相連通,爐腔設置成上大下小倒圓臺結構，爐腔的頂部設置成上凹的球冠結構；布風板頂面的中間部位設有氣料混合物通孔，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、粉煤預燃燒產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束氣流，使爐腔內形成中間向上的集束氣流、邊緣向下的氣流漫流的內循環流動；通氣孔出氣口與氣料混合物通孔連接部設有封帽，氣料混合物通孔下底面為阻料臺；混合氣室的頂的形狀為上凹的球冠拱面，所述通氣孔設置于上凹的球冠拱面與氣料混合物通孔之間；混合氣室中部設置粉煤輸送管和含碳飛灰輸送管，也可以只設置一條粉煤輸送管或只設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，混合氣室底部設置氣化劑導管，氣化劑導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；所述爐腔上部設置的高溫氣料導管的入口處設有導料臺，導料臺的臺面向上，導料臺上臺面為圓弧面，其弧面與高溫氣料導管下管壁內壁相接；導料臺的縱向截面形狀為圓環的一部分；爐腔底部設置的布風板為階梯風束布風板；爐腔底部設置的混合氣室是可預燃燒的混合物氣室。本專利技術中，由于階梯風束布風板的設計，使得進入循環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量較大的物料吹起隨氣流快速向上，多次循環后最終經過高溫氣料導管進入下道設備。上述中間的高速氣流和上大下小倒圓臺結構的爐腔設計，實現了爐腔內中間集束氣流向上，邊緣氣流漫流向下的內循環流動。本專利技術可實現爐內多次自循環燃燒氣化，且具有爐內氣化溫度控制好、煤氣化率高、無漏灰等優點。附圖說明附圖1為本專利技術實施例的示意圖。附圖中：1為爐腔、2為布風板、3為預熱裝置，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為導料臺，a為輸煤管、b為高溫氣料導管、c為粉煤輸送管、d為含碳飛灰輸送管、e為氣化劑導管。具體實施方式爐內腔上部設置為爐腔1、下部設置為混合氣室301、上部和下部之間設有布風板2，爐腔1中部設置輸煤管a，輸煤管a與爐腔1相連通，爐腔1的上部設置高溫氣料導管b，高溫氣料導管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底部設置布風板2，布風板2的上面在爐腔1內，中間部位設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連接部設有封帽204；混合氣室301中部設置粉煤輸送管c和含碳飛灰輸送管d，也可只設置一條粉煤輸送管c或只設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底部設置氣化劑導管e，氣化劑導管e與混合氣室301相連通，混合氣室301中的氣化劑、含碳飛灰、粉煤預燃燒產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內形成中間流速大的階梯風束氣流，爐腔1設置成上大下小倒圓臺結構，爐腔頂設置成上凹的球冠結構，爐腔1內形成中間向上的集束氣流、邊緣向下的氣流漫流的內循環流動，所述爐腔1上部設置的高溫氣料導管b的入口處設有導料臺4，導料臺4的臺面向上，導料臺4上臺面為圓弧面，其弧面與高溫氣料導管b下管壁內壁相接，爐腔1內落入導料臺的物料沿高溫氣料導管b內壁平滑進入下道設備。本設計中，由于階梯風束布風板的設計，使得進入循環流化床氣化爐爐腔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，多次循環后最終經過高溫氣料導b管進入下道設備。上述中間的高速氣流和上大下小倒圓臺結構的爐腔設計，實現了爐腔內中間集束氣流向上，邊緣氣流漫流向下的內循環流動。附圖1所示的是本專利技術運用在爐內自循環流化床氣化爐中的情況，混合氣室301中部設置的粉煤輸送管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底部設置氣化劑導管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...

【技術保護點】
一種爐內自循環流化床氣化爐，其包括爐體及爐內腔，爐體為外殼，爐內腔是外殼包覆的空腔，其特征在于：爐內腔上部設置為爐腔、下部設置為混合氣室、上部和下部之間設有布風板，爐腔中部設置輸煤管，輸煤管與爐腔相連通，爐腔的上部設置高溫氣料導管，高溫氣料導管的一端與爐腔相連通，另一端與下道裝置相連通,?爐腔設置成上大下小倒圓臺結構，爐腔的頂部設置成上凹的球冠結構；布風板的頂面的中間部位設有氣料混合物通孔，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、粉煤預燃燒產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束氣流，使爐腔內形成中間向上的集束氣流、邊緣向下的氣流漫流的內循環流動。

【技術特征摘要】
1.一種爐內自循環流化床氣化爐，其包括爐體及爐內腔，爐體為外殼，爐內腔是外殼包覆的空腔，其特征在于：爐內腔上部設置為爐腔、下部設置為混合氣室、上部和下部之間設有布風板，爐腔中部設置輸煤管，輸煤管與爐腔相連通，爐腔的上部設置高溫氣料導管，高溫氣料導管的一端與爐腔相連通，另一端與下道裝置相連通,爐腔設置成上大下小倒圓臺結構，爐腔的頂部設置成上凹的球冠結構；布風板的頂面的中間部位設有氣料混合物通孔，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、粉煤預燃燒產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束氣流，使爐腔內形成中間向上的集束氣流、邊緣向下的氣流漫流的內循環流動。2.根據權利要求1所述的一種爐內自循環流化床氣化爐，其特征在于：通氣孔出氣口與氣料混合物通孔連接部設有封帽，氣料混合物通孔下底面為阻料臺。3.根據權利要求1所述的一種爐內自循環流化床氣化爐，其特征在于：混合氣室頂的形狀為上凹的球冠拱面...

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