[發(fā)明專利]傾斜式燃煤氣化爐

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810127145.2
• 申請日: 2008-06-20
• 公開（公告）號: CN101608134A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發(fā)明（設計）人: 王守信
• 申請（專利權）人: 王守信
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20
• 代理公司: 北京萬科園知識產(chǎn)權代理有限責任公司
• 代理人: 張亞軍;李京楠

技術領域

本發(fā)明涉及一種爐灶，用于各種鍋爐、窯爐以及熱風爐。

背景技術

近年來，人們?yōu)榱藴p少燃煤爐對于大氣的污染，開發(fā)了燃煤氣化爐的新技術，燃煤氣化爐的工作機理與工業(yè)上使用的煤氣發(fā)生爐基本相同，請參照圖1，在煤氣發(fā)生爐中，煤是由上而下加入、氣化劑則是由下而上地進行逆流運動，它們之間發(fā)生化學反應和熱量交換。從而在煤氣發(fā)生爐中形成了幾個區(qū)域，稱為“層”。按照煤氣發(fā)生爐內(nèi)氣化過程進行順序，可以將發(fā)生爐內(nèi)部分為六層：即灰渣層21；氧化層22(又稱火層)；還原層23；干餾層24；干燥層25；空層26；其中氧化層和還原層又統(tǒng)稱為反應層，干餾層和干燥層又統(tǒng)稱為煤料準備層。各層的作用如下：

灰渣層：煤燃燒后產(chǎn)生灰渣，形成灰渣層，它在發(fā)生爐的最下部，覆蓋在爐排上。其主要作用為：a保護爐排，使它們不被氧化層的高溫燒壞；b預熱氣化劑，氣化劑(一次送風)從爐底進入后，首先經(jīng)過灰渣層進行熱交換，使灰渣層溫度降低，氣化劑溫度升高。一般氣化劑能預熱達300-450℃左右；c灰渣層還起了布風作用，使進入的氣化劑在爐膛內(nèi)盡量均勻分布。

氧化層：也稱為燃燒層(火層)。從灰渣層中升上來的氣化劑中的氧與燃料中的碳發(fā)生劇烈的燃燒而生成二氧化碳，并放出大量的熱量。它是氣化過程中的主要區(qū)域之一，氧化層的溫度一般要小于煤的灰熔點，控制在1200℃左右。

還原層：氧化層的上面是還原層。赤熱的碳具有很強的奪取氧化物中的氧而與之化合的本領，所以在還原層中，二氧化碳和水蒸汽被碳還原成一氧化碳和氫氣。這一層也因此而得名，稱為還原層，由于還原層位于氧化層之上，從上升的氣體中得到大量熱量，因此還原層有較高的溫度約800-1100℃，這就為需要吸收熱量的還原反應提供了條件。而嚴格地講，還原層還有第一、第二之分，下部溫度較高的地方稱第一還原層，溫度達950-1100℃，第二層為700-950℃之間。

干餾層：干餾層位于還原層的上部，由還原層上升的氣體隨著熱量被消耗，其溫度逐漸下降，故干餾層溫度約在150-700℃之間，煤在這個溫度下，歷經(jīng)低溫干餾的過程，煤中揮發(fā)份發(fā)生裂解，產(chǎn)生甲烷、烯烴及焦油等物質(zhì)，受熱成為氣態(tài)，即生成煤氣并通過上面干燥層而逸出，成為煤氣的組成部分。

干燥層：干燥層位于干餾層上面，也即是燃料的面層，上升的熱煤氣與剛入爐的燃料在這層相遇，進行熱交換，燃料中的水分受熱蒸發(fā)。一般認為干燥溫度在室溫-150℃之間。

空層：層即燃料層上部，爐體內(nèi)的自由區(qū)，其主要作用是匯集煤氣。煤氣發(fā)生爐內(nèi)進行的氣化過程是比較復雜的，既有氣化反應，也有干餾和干燥過程。而且在實際生產(chǎn)的發(fā)生爐中，分層也不是很嚴格的，相鄰兩層往往是相互交錯的，各層的溫度也是逐步過渡的。

現(xiàn)有的燃煤氣化爐借鑒了煤氣發(fā)生器的原理，其氣化室與煤氣發(fā)生器基本相同，氣化室為豎直方向設置，各料層在空間上是水平的，每個料層在橫向方向上厚度相同，氣化劑沿氣化室的軸向方向垂直上升，布風均勻，燃燒速度均勻，各料層由上至下在燃燒過程中依次下降，對于小型燃煤氣化爐，這種氣化方式會產(chǎn)生一個問題，因為小型燃煤氣化爐，均為人工加煤，加煤周期為還原層、干餾層、干燥層耗盡后在爐內(nèi)只存有灰渣層、氧化層后才能重新加煤，這樣，新入爐燃料需重新形成還原層、干餾層、干燥層，在此期間產(chǎn)生的煙氣中可燃氣體含量低，不易點燃，由此形成含大量碳的濃煙排放。在初次點火中再形成氧化層過程中有較長的時間，由于可燃氣體含量低，不易點燃，也會產(chǎn)生大量濃煙排放。通常情況下，間隙加煤需4-5小時才能燃盡，而氣化過程僅占三分之一左右的時間，產(chǎn)氣效率極低，燃料消耗大，氣化反應不充分，煙塵排放量大，污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種傾斜式燃煤氣化爐，改變了燃料氣化過程中水平均勻分層狀態(tài)，使燃料氧化還原反應充分，不受間歇加煤影響，可連續(xù)制氣，產(chǎn)氣量高，煙塵燃燒充分，無濃煙排放。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種傾斜式燃煤氣化爐，包括爐體、爐底、供風裝置，爐體由外殼和耐火材料層構成，爐體的上部設置有加煤門，爐體的底部設置有爐排，其特征是：爐體向前傾斜地安裝在爐底上，在爐排的下方安裝有一次送風管，該一次送風管的管口靠近爐排的后部，在爐體前側壁的上部安裝有二次送風管，二次送風管與爐體前側壁上設置的向下傾斜的進風通道連通，在爐體的后側壁的下部設置有向上傾斜的煤氣通道，該煤氣通道和進風通道都與爐體內(nèi)腔連通，所述一次送風管、二次送風管都與供風裝置連通。