[发明专利]连续外热式水煤气气化炉

说明书

技术领域

本发明涉及煤制气的技术，特别是利用无烟炭制水煤气的连续外热式水煤气气化炉。

背景技术

水煤气是水蒸气通过与灼热的无烟煤或焦炭作用而得的一种低热值煤气，主要成分为氢气和一氧化碳，碳与蒸汽主要发生如下的水煤气反应：

C+H2O===（高温）CO+H2

以上反应为吸热反应，因此必须向气化炉内供热。通常，先送空气入炉，烧掉部分燃料，将热量蓄存在燃料层和蓄热室里，然后将蒸汽通入灼热的燃料层进行反应。由于反应吸热，燃料层及蓄热室温度下降至一定温度时，又重新送空气入炉升温，如此循环。

目前工业上，水煤气的生产一般采用间歇周期式固定床生产技术。炉子结构采用UGI（以美国联合气体改进公司（United Gas Improvement Compan命名）气化炉的型式，它的优点是设备简单，易于操作；缺点是：因常压操作生产强度低，生产需要高压的合成气时能耗高，生产效率低，每平方米炉膛面积的水煤气发生量约1000m3／h,对煤种要求比较严格，通常须采用有一定粒度要求的无烟煤或焦炭，采用间歇操作时工艺管道比较复杂。对于UGI气化炉，国家已明令禁止新上固定层间歇气化工艺（UGI），国家发改委2006年7月7日《国家发展改革委关于加强煤化工项目建设管理促进产业健康发展的通知》（发改工业1350号）中对此有明确的要求，从长远看，由于UGI气化本身的原料受限性、技术落后及环保问题，急需被先进的煤气化技术所替代。

本发明人长期对水煤气气化的技术工艺的研究，创新一套利用低阶煤（褐煤）热解后的无烟炭来生产水煤气的全新技术，本发明当然也适用于的无烟煤或焦炭生产水煤气技术。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供了一种将无烟炭预热、气化、无烟炭气化后的产物降温集合在一起，水煤气产量大，制气效率高，能耗低的连续外热式水煤气气化炉。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：连续外热式水煤气气化炉，包括炉体、预热仓、入炉布料通道、外热式水煤气气化装置、螺旋封闭排料器、产品料仓；所述的预热仓设置在炉体顶部，包括壳体、热气换热器、下料仓、加料阀；壳体内形成用于无烟炭预热的料仓，料仓相对封闭顶部只设有进料口，下料仓设置在壳体底部与料仓相通，下料仓用于暂时存放预热后的无烟炭，下料仓底部接具有气密闭功能的加料阀，所述的热气换热器包括高温热气进入通道、高温热气进入室、散热管、散热管串接通道、低温气体排出室；

高温热气进入通道一端与高温热气进入室相通，高温热气进入室设置在壳体的一侧壁上，低温气体排出室设置在高温热气进入室相对一面侧壁上，低温气体排出室设有低温气体排出通道；数条散热管串接通道两两并行横穿在壳体的料仓内部，接在高温热气进入室与低温气体排出室之间，上一条散热管串接通道的一端与高温热气进入室相通而另一端封闭，下一条散热管串接通道的一端封闭而另一端与低温气体排出室相通，依此类推，数条散热管在散热管串接通道上间隔排列，散热管呈“U”型，一端接在并行上一条散热管串接通道上，另一端接在并行下一条的散热管串接通道上，将两两并行的散热管串接通道相互贯通，即将高温热气进入室与低温气体排出室接通；

所述的外热式水煤气气化装置包括包括气化装置、物料降温室、蒸汽进入通管、热气加热式蒸汽发生装置、水煤气导出装置，所述的气化装置设置在炉体中部，包括气化室、外燃气加热装置、内燃气加热装置、气体换向装置、中心支撑弓；气化室是由耐火导热材料制成的内环墙和外环墙构成的一个环状空间，气化室顶部与入炉布料通道相通，围绕在气化室外环墙环外为外燃气加热装置，气化室内环墙环内为内燃气加热装置，其中外燃气加热装置由至少一组结构相同关联的第一燃气加热器、第二燃气加热器构成，内燃气加热装置由至少一组相同联相第三燃气加热器、第四燃气加热器构成；

所述的第一燃气加热器包括包括第一燃烧室、第一煤气进入支管和第一蓄热换热器，第一煤气进入支管穿过炉体外墙通到第一燃烧室中，第一燃烧室是由耐火材料砌成的炉体外墙、耐火导热材料砌成的气化室外环墙和外火道隔墙围成一个相对封闭的煤气燃烧火道，第一蓄热换热器包括第一蓄热腔、第一蓄热体、第一空气进入支管和第一燃烧废气排出支管；第一蓄热腔设置在炉体外墙中，第一蓄热体设置第一蓄热腔中，第一蓄热腔一端通向第一燃烧室底部，另一端分别接有第一空气进入支管和第一燃烧废气排出支管；