[發明專利]煤炭制氫氣設備及控制方法

在審

• 申請號: 201910275176.0
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN110066692A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 張英華
• 申請（專利權）人: 張英華
• 主分類號: C10J3/56
• 分類號: C10J3/56;C10J3/72;C10J3/82
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種煤炭制氫氣設備，其特征在于：煤炭制氫氣設備由反應釜(1)、煤炭供應裝置(2)、煤粉旋轉布料器(3)、循環流化床(5)、鼓風機(24)、水箱(16)、水泵(17)、煙氣余熱鍋爐(9)、煤氣余熱鍋爐(11)、電熱鍋爐(21)、水蒸氣罐(20)、煤氣余熱加熱器(12)、煙氣脫硫裝置(10)、煤氣脫硫裝置(13)、煤氣吸風機(14)和煤氣加壓冷卻氫氣凈化裝置(15)組成，用電腦控制儀來控制，反應釜由外殼(101)、煙管(103)、煙囪(102)、泡沫陶瓷管(104)、環形泡沫陶瓷過濾帶(105)和環形護管(103)組成，數條煙管(103)豎直安裝在反應釜(1)中，煙管(103)下端穿過反應釜(1)底部，煙管(103)上端匯集在一起成為煙囪(102)，數條泡沫陶瓷管(104)豎直安裝在反應釜(1)里面，泡沫陶瓷管(104)頂部是封閉的，反應釜(1)的三分之一處裝有環形泡沫陶瓷過濾帶(105)，環形泡沫陶瓷過濾帶(105)是空心的，環形泡沫陶瓷帶(105)里面裝有五氧化二釩粉末，環形泡沫陶瓷過濾帶(105)外面圍有環形護管(106)；從環形護管(106)接出的管道接到煤氣鍋爐(11)的煤氣管上，從煤氣余熱鍋爐(11)接出的管道接到煤氣余熱加熱器(12)的煤氣管上，從煤氣余熱加熱器(12)接出的管道接到煤氣脫硫裝置(13)上，從煤氣脫硫裝置(13)出來的管道接到煤氣吸風機(14)上，從煤氣吸風機(14)出來的管道接到煤氣加壓冷卻氫氣凈化裝置(15)上；煤粉旋轉布料器(3)由布料圓桶(301)、布料圓板(302)、布料電機(303)組成，布料圓桶(301)底部的數個圓孔與下面的布料圓板(302)上的數個圓孔相適配，布料電機(303)的輸出齒輪與布料圓板(302)邊緣的布料齒輪嚙合，布料圓板(302)與反應釜(1)上端活動連接，反應釜(1)里面煙囪(102)向上從煤粉旋轉布料器(3)的布料圓桶(20)中央穿過，然后接到煙氣余熱鍋爐(9)的煙道上，從煙氣余熱鍋(9)爐的煙道接出的管道接到煙氣脫硫裝置(10)上；煤炭供應裝置(2)的結構如下：煤粉漏斗(201)的漏斗管上裝有煤炭電動旋轉閥(202)，煤粉漏斗(201)的漏斗管下面是煤炭鏈條輸送機(203)的機頭，煤炭鏈條輸送機(203)傾斜向上安裝，煤炭鏈條輸送機(203)的尾部在布料圓桶(301)邊緣上方；水箱(16)底部的水管接到水泵(17)上，從水泵(17)接出的水管經過電動調節水閥(18)接到煙氣余熱鍋爐(9)的水倉，從煙氣余熱鍋爐(9)的水倉出來的水管接到煤氣余熱鍋爐(11)水蒸氣倉，從煤氣余熱鍋爐(11)水蒸氣倉出來的水蒸氣管經過水蒸氣單向閥(19)接到水蒸氣罐(20)上，從電熱鍋爐(21)出來的水蒸氣管經過水蒸氣電磁閥(22)接到水蒸氣罐(20)上，從水蒸氣罐(20)出來的水蒸氣管經過水蒸氣電動調節閥(23)接到數條泡沫陶瓷管(304)底部，；從反應釜(1)底部側面出來的管道經過卸料電動旋轉閥(4)接到循環流化床(5)較高的一側上方，循環流化床(5)尾部的灰渣管里裝有上灰渣電動旋轉碟閥(6)和下灰渣電動旋轉碟閥(7)；從鼓風機(24)出來的管道經過電動調節風閥(25)接到煤氣余熱加熱器(12)冷卻通道，從煤氣余熱加熱器(12)冷卻通道出來的管道接到循環流化床(5)下方。

2.煤炭制氫氣設備的控制方法，其特征在于：煤粉通過煤粉漏斗(201)的漏斗管上裝有的煤炭電動旋轉閥(202)漏到煤炭鏈條輸送機(203)的鐵槽里，煤炭鏈條輸送機(203)將煤粉輸送到旋轉布料器(3)的布料圓桶(301)里，布料圓桶(301)里的煤粉達到設定高位置時停煤炭電動旋轉閥(202)和煤炭鏈條輸送機(203)，布料圓桶(301)里的煤粉低于設定低位置時重新啟動煤炭電動旋轉閥(202)和煤炭鏈條輸送機(203)；布料電機(303)轉動，布料電機(303)的輸出齒輪帶動布料齒輪轉動，從而使布料圓板(302)轉動，當布料圓桶(301)底部的數個圓孔與下面的布料圓板(302)上的數個圓孔對齊時，布料圓桶(301)里的煤粉穿過對齊的布料圓桶(301)底部的數個圓孔和布料圓板(302)的數個圓孔漏到反應釜(1)里，反應釜(1)里的煤粉達到設定高位置時，停布料電機(303)，反應釜(1)里的煤粉低于設定低位置時，重新啟動布料電機(303)；從反應釜(1)底部側面出來的煤粉經過卸料電動旋轉閥(4)流到循環流化床(5)較高的一側，往循環流化床(5)較高一側的煤粉上灑一些柴油或者煤油，點燃循環流化床(5)較高一側淋有柴油或者煤油的煤粉；從鼓風機(24)出來的風經過電動調節風閥(25)進入煤氣余熱加熱器(12)冷卻通道被加熱，從煤氣余熱加熱器(12)冷卻通道出來的風進入循環流化床(5)下方，支持循環流化床(5)上淋有柴油或者煤油的煤粉的燃燒；循環流化床(5)上的煤粉的燃燒產生的灰渣落入循環流化床(5)尾部的灰渣管里，打開上灰渣電動旋轉碟閥(6)，灰渣落入上灰渣電動旋轉碟閥(6)與下灰渣電動旋轉碟閥(7)之間的管道里，然后關閉上灰渣電動旋轉碟閥(6)再打開下灰渣電動旋轉碟閥(7)，灰渣經過下灰渣電動旋轉碟閥(7)流到灰渣池(8)里，關閉下灰渣電動旋轉碟閥(7)；循環流化床(5)上淋有柴油或者煤油的煤粉的燃燒產生的熱煙氣從反應釜底(1)部進入煙管(103)，加熱反應釜(1)里的煤粉；從煙囪(102)出來的煙氣進入煙氣余熱鍋(9)爐的煙道，從煙氣余熱鍋爐(9)的煙道出來的煙氣進入煙氣脫硫裝置(10)脫除二氧化硫；電熱鍋爐(21)和水蒸氣電磁閥(22)通電，從電熱鍋爐(21)出來的水蒸氣經過水蒸氣電磁閥(22)進入水蒸氣罐(20)，水蒸氣罐(20)的壓強達到設定高壓強值時停電熱鍋爐(21)和水蒸氣電磁閥(22)的電；反應釜(1)里的煤粉被循環流化床(5)上淋有柴油或者煤油的煤粉的燃燒產生的熱煙氣加熱到設定溫度時，水蒸氣電動調節閥(23)打開，從水蒸氣罐(20)出來的水蒸氣經過水蒸氣電動調節閥(23)進入數條泡沫陶瓷管(104)里，從泡沫陶瓷管(104)小孔出來的水蒸氣與設定溫度的煤粉發生化學反應生成氫氣和一氧化碳；啟動煤氣吸風機(14)，反應釜(1)里的氫氣、一氧化碳和部分水蒸氣穿過環形泡沫陶瓷過濾帶(105)，一氧化碳和部分水蒸氣在穿過環形泡沫陶瓷過濾帶(105)時被環形泡沫陶瓷過濾帶(105)里面裝有的五氧化二釩粉末催化發生化學反應生成氫氣和二氧化碳；水泵(17)把水箱(16)里的水抽出，從水泵(17)出來的水經過電動調節水閥(18)進入煙氣余熱鍋爐(9)的水倉被加熱，從煙氣余熱鍋爐(9)的水倉出來的水進入煤氣余熱鍋爐(11)水蒸氣倉；當煤氣余熱鍋爐(11)水蒸氣倉的水位超過設定高水位時，調小電動調節水閥(18)，當煤氣余熱鍋爐(11)水蒸氣倉的水位低于設定低水位時，調大電動調節水閥(18)；從環形護管(106)出來的煤氣進入煤氣余熱鍋爐(11)的煤氣管，把煤氣余熱鍋爐(11)水蒸氣倉里的水加熱成水蒸氣，從煤氣余熱鍋爐(11)水蒸氣倉出來的水蒸氣經過水蒸氣單向閥(19)進入水蒸氣罐(20)；水蒸氣罐(20)里的水蒸氣達到設定高壓強時停電熱鍋爐(21)和水蒸氣電磁閥(22)的電，水蒸氣罐(20)里的水蒸氣低于設定低壓強時電熱鍋爐(21)通電，電熱鍋爐(21)里的水蒸氣壓強達到設定值時水蒸氣電磁閥(22)通電打開，電熱鍋爐(21)的水蒸氣重新進入水蒸氣罐(20)；從煤氣余熱鍋爐(11)出來的煤氣進入煤氣余熱加熱器(12)的煤氣管加熱煤氣余熱加熱器(12)冷卻通道里的風，從煤氣余熱加熱器(12)出來的煤氣進入煤氣脫硫裝置(13)脫除二氧化硫，從煤氣脫硫裝置(13)出來的煤氣煤氣進入吸風機(14)，從煤氣吸風機(14)出來的煤氣進入煤氣加壓冷卻氫氣凈化裝置(15)，將煤氣加到六個大氣壓，煤氣里的水蒸氣和二氧化碳變成液體而被清除，剩下純凈的氫氣；如果反應釜(1)內的溫度超過設定高溫度值，電腦控制儀會調大水蒸氣電動調節閥(23)，讓更多的水蒸氣進入反應釜(1)與超過設定高溫度值的煤粉發生化學反應，暫停卸料電動旋轉閥(4)的電，減少循環流化床(5)上的煤粉，調小電動調節風閥(25)；如果反應釜(1)內的溫度低于設定低溫度值，電腦控制儀會調小水蒸氣電動調節閥(23)，讓更少的水蒸氣進入反應釜(1)與低于設定低溫度值的煤粉發生化學反應，卸料電動旋轉閥(4)重新通電轉動，增加循環流化床(5)上的煤粉，調大電動調節風閥(25)，讓更多的風支持流化床(5)上的煤粉燃燒。