[发明专利]一种煤与氧制造无氮煤燃气的反应装置及其制造工艺

说明书

技术领域

对煤、石油、天然气等消耗、燃烧使用方式从根本上进行改革，改革后仅国内即可节省近十亿吨煤炭、二亿吨以上石油资源，减少排放二氧化碳65%以上，降低污染重大的技术开发领域。

背景技术

世界能源科学技术的发展至今，引用二项重大技术引证本发明“一种煤炭与氧气制造无氮煤燃气和煤液化气的反应装置”技术项目重大而可行性；第一，为了减碳、提能、降污，国外火力发电厂曾经进行用煤粉喷入涡轮运转发电，经涡轮的燃气热能量、足够满足送入原有火力热能发电系统进行正常运转发电。该技术将煤炭热能效率提高到75%以上，公认该技术实施等于用一个火力发电厂的煤炭用量能带动两个等量火力发电厂作用和功能，节省近一半的煤炭。因为没有攻克煤粉喷射涡轮过程中对涡叶致命的磨损，造成无法正常持续使用。但是从技术上证明：一个火力发电厂的煤炭用量经涡轮效能提高一倍是可以确定的。第二，为了解决内燃机降排、提能，国外在内燃机气路系统增加3%的氢气，使内燃机功率提高30%、排污降低30%，技术很成功。但制氢装置未解决，而正在普遍将液化气用在小型机动车辆的内燃机，效果与汽油、柴油相比：功能、减排、降耗效果倍增。

煤气发生炉；大量的煤气发生炉用空气做气化剂与煤炭反应，生成含50%以上无效能的氮气，20%一氧化碳、10%的氢气，少量的二氧化碳等混杂气体，由于氮气占气体的50%以上。用于推动内燃机动力机器效果不好，只有减少或无氮气的煤气才能有效推动内燃机动力机器，发挥、提高煤炭气化利用价值。

氧气与焦炭反应一氧化碳；用氧气与块度、厚层排放的焦炭发生一氧化碳专利技术，虽然解决了燃气消除氮气问题。但是，焦炭不能在反应装置内变成悬浮焦粉，相对氧气流动，难以增加碳氢物投入；产生碳氢、更多的氢气成分。而直接使用各种煤炭与氧气反应：一是容易在密闭反应装置内实现对各种煤炭高温，重压研碾变成悬浮可流动的煤粉。二是借以增加碳氢物，额外再电加热投入更多的蒸汽，使之产生含氢量达到25%、碳氢10%、一氧化碳50%以上、达到涡轮、内燃机能够使用，合成重量单位计算发热量的效果接近或超过石油。

上述各项技术和使用，减碳、降污、提能关键是将燃料转成气化的无氮燃气，里面还需少量碳氢、氢气，能够推动涡轮、内燃机。

发明内容

本发明一种煤炭与氧气制造无氮煤燃气和煤液化气的反应装置：提出各种煤炭、碳氢物、微量水雾与氧气共同输入密闭旋转罐体装置，测试锁定符合煤炭自燃的控温、十几层重衬铁强压力磨盘式逐级摩擦研磨，使之各种煤炭、碳氢物、微量水与氧气发生临界自燃氧化反应出一氧化碳等气体，即产出“无氮煤燃气”。产出的气体50%以上为一氧化碳、不低于10%碳氢气体、20%氢气的含量，发热量接近石油，这些原料配比在罐中混合，反应成无氮煤燃气气体。而这种无氮煤燃气在火力发电厂锅炉前；增加设置燃气涡轮发电机组取代原有喷供煤粉燃烧位置，由高温煤燃气经保温管路直接输入涡轮燃烧驱动发电，运转涡轮中燃气热能、流向输入火力发电锅炉进行正常发电系统，形成热能利用率双倍提高。关键是：煤炭转化成无氮煤燃气体，解决和替代了煤粉喷射燃烧涡轮遇到致命磨损叶轮难题。而燃气涡轮运转系统已经是成熟的动力设备和技术，实际所产生的热能效率、经济效益、净化环境、附带产出无氮煤燃气体效益成倍提高。

本发明煤炭与氧气制造无氮煤燃气、煤液化气反应系统及用途：目的采用纯氧气配有水雾直接与煤炭添加碳氢物为一体混合加入密闭的转动罐体内；温控300-600℃、十几层转动重衬铁磨盘逐级相对摩擦研磨，产生较纯一氧化碳、碳氢、氢、及水汽和少量的贫氧、二氧化碳。这种混合气体由于一氧化碳达到50%以上、氢气20%、碳氢10%，称为无氮煤燃气。无氮煤燃气可直接输入涡轮发电系统使用，其中的意义就是：实现有效成份一氧化碳含量高、浓度饱和的工业合成气体“无氮煤燃气”能够推动燃气涡轮、内燃机，用于改革煤炭、石油燃烧方式，节省资源50%以上，成倍降低排污、能耗效果。

所有发电厂至今没办法解决输电每日内的高、低谷峰储能问题，低谷期间变成无效电能白白浪费掉，无效电能转储能技术至今未进展。本发明一种煤炭与氧气制造无氮煤燃气和煤液化气的反应装置：需要利用发电厂每天21时-8时输电低谷期间和无效电能大量来转化制造氧气、液化氧、煤燃气液化、生产加工内燃机用煤液化气，可有效利用发电厂低谷电能力30%足够完成整个本发明技术、设施系统24小时不停运转。