[发明专利]热加工固体燃料的发生炉

说明书

本发明属于对固体燃料的热加工，更具体地说，属于热加工固体燃料的煤气发生炉。

所推荐的发明可以成功地用来加工油页岩，以获取煤气和焦油。

已知一种热加工固体燃料（如油页岩）的煤气发生炉（SU，A，558523），它含有炉体，在炉体内一个接一个地顺次装有半焦化油页岩的炉膛，半焦炭气化的炉膛，以及送入与排出煤气和固体物质的装置。在半焦化炉膛内，有四个垂直安装的炉栅，它们将炉膛空腔分成两个油页岩的半焦化室和两个收集与排出蒸汽煤气混合物的气室，在两个半焦化室之间，沿炉膛轴线形成一获取和分流带热体的气室，而两个混合气室紧邻炉体的立壁。

对于具有上述结构的煤气发生炉来说，其特点是，在半焦化室内，不能均匀燃透油页岩。在油页岩加热的情况下，由于进入半焦化室的煤气带热体的横向流动，带热体在半焦化室出口处的速度比其在入口处的速度要降低。这是由于带热体的温度大约从800～900℃下降至150～200℃的缘故。容积的散热系数也要降低，该系数与带热体的速度和温度有关。这样一来，油页岩层内向收集和排出蒸汽和煤气混合物气室的散热条件将严重恶化，这将导致不能均匀地和完全地对油页岩进行热加工。

同时，还会发生带热体在油页岩层中分配不均匀。众所周知，在半焦化室的室壁附近，材料碎块彼此靠紧的情况，不像油页岩层中间那样紧密。因此，带热体在半焦化室内的运动主要是沿着室壁，因此在这样的区域内，被加工的材料将会过热，而在燃料层的中央部位则加热的不充分。

此外，对于现有结构的煤气发生炉来说，其特点是，半焦化炉膛的容积被油页岩填满的程度不高，其炉膛的有效使用容积为20-40%，而其余的部分则用来作为获取与分流带热体的气室，以及收集和排出蒸汽煤气混合物的气室。炉栅还占用了大部分容积，炉栅用耐火材料制造，其厚度为0.4-0.5米。半焦化炉膛的容积利用程度不高，不可能达到油页岩热加工的高生产率。

已知一种热加工固体材料的煤气发生炉（SU，A，850645），煤气的带热体沿半径横向流动，该发生炉含有垂直安装的带盖炉体，安置在炉体盖上的装载固体燃料的装置，以及沿炉体高度按棋盘形式安装的供给煤气带热体的装置。在炉体内沿其纵轴线安置有收集和排出蒸汽煤气混合物的装置，该装置制作成圆柱状气室，并且与排出蒸汽煤气混合物的连接管相通。在炉体的下部一个接一个地安装有供给气化煤介物和循环煤气的装置，以及清除固体残渣的装置。

要送入炉体工作容积内的固体燃料，顺次通过半焦化区，煤气化区和冷却区。在热加工过程中，分离出的飞散物，从煤气发生炉穿过收集和排出蒸汽煤气混合物的圆柱状气室而排出。

收集和排出蒸汽煤气混合物气室的直径，要选择得使混合物在气室内的速度比较小，而从煤气发生炉中排出的油页岩灰尘最少。因此，为了避免增加排出的油页岩灰尘，收集和排出蒸汽煤气混合物气室的直径应当选得足够大。而这样将导致降低煤气发生炉容积利用的程度，因而加工油页岩的生产率也不会太高。

此外，在热交换区内，加热的循环煤气的主气流向收集和排出蒸汽煤气混合物的气室流动，并且在不与燃料接触的情况下，从煤气发生炉流出。这样，循环煤气返回气流的热量，在这样安排工艺过程的情况下，不能完全用来蒸馏固体燃料，这就降低了该过程的热效率。

本发明的基本任务是建造一种热加工固体燃料的煤气发生炉，该炉的收集和排出蒸汽煤气混合物气室所选用的结构型式，借助于建立混合气体的过滤区，可以提高热加工过程的热效率和降低从煤气发生炉流出的蒸汽煤气混合物所夹带的要排出的固体燃料的灰尘，从而可以保证提高煤气发生炉的生产率。

所提出的任务是这样解决的，在热加工固体燃料的煤气发生炉内，含有垂直安装的具有炉盖的炉体，在炉盖上安有装载固体燃料的装置，在炉体立壁内沿其高度装有供给煤气带热体和气化媒介物的装置，在炉体内沿其纵轴线装有收集和排出蒸汽煤气混合物的气室，在炉体立壁的上部设置有排出蒸汽煤气混合物的连接管，在炉体立壁的下部安有供给循环煤气的装置，以及安置在炉体下部的清除固体残渣的装置，根据本发明，收集和排除混合物的气室装有一个锥形顶盖，该顶盖直接安在离气室上端面很近的地方，盖顶朝向固体燃料的装载装置。

使收集和排出蒸汽煤气混合物气室的下端面低于循环煤气供给装置的安装面是适当的。

利用增加固体燃料半焦化区的有效容积和改善热交换的条件，所推出的发明在不改变其外廓尺寸的情况下，可以显著增加（到50%）煤气发生炉的工作能力。此外，可以降低空气和煤气带热体的单位消耗量，减少电能的耗费量，以及缩小建造煤气发生炉的单位投资。

下面将用实施本发明的具体实例和附图，对本发明加以解释。