[实用新型]带炉温自动控制装置的改进型固定床煤气化炉

说明书

本实用新型涉及一种带炉温自动控制装置的固定床煤气化炉。

本申请人已于95年11月9日提交了一个关于带炉温自动控制装置的固定床煤气化炉(No.95224131.5)，其中的测温热电偶插在炉内靠近水夹套煤气化层的低温区内，它所测得的煤气化层的温度低于炉内气化层最高温度，使自动控制气化层温度的精度稍低。

为了克服上述缺陷，本申请人通过进一步的研究，对上述煤气化炉进行了改进，以满足生产的需要。

本实用新型的目的在于提供一种带炉温自动控制装置的固定型煤气化炉，其测温元件安装在炉内合理的位置，包括炉内的任何区域，能够正确的反映炉温，使气化层温度可以稳定地保持在最佳状态，以提高煤气化炉的产气量和煤气中的CO和H2含量，提高蒸汽分解率和煤炭的利用率，降低灰中的含炭量，从根本上解决煤气化生产波动问题，还可杜绝烧坏设备的现象。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

固定床煤气化炉为一般工业上使用的炉子，本实用新型的带炉温自动控制的固定床煤气化炉包括圆筒状炉体1，炉体材质为碳钢，炉体下部设有水夹套2，其内产生低压蒸汽，起到降低炉壁温度的作用。炉下部是底盘3，底盘上设有机械除灰装置4，除灰装置4由宝塔型的炉篦组成，其材质为铸铁，炉底设有气体进口5，通入蒸汽和空气，炉顶设有气体出口6，以便输出煤气，炉顶有加煤口7供加煤用，炉下部有出灰口8，可排出灰渣，在炉内安装热电偶9，热电偶以垂直、水平或倾斜等任何方向插在炉内，并固定在炉内任何位置，热电偶的外套管为耐高温管。热电偶将连续测得的温度信号送到炉温自控机11自动控制炉温。如果炉温高于设定的温度，炉温自控机将减少送风时间，增加制气时间或减少入炉空气流量，增加入炉蒸汽流量。如果温度低于设定温度，炉温自控机将要增加送风时间、减少制气时间或增加入炉空气流量、减少入炉蒸汽流量，从而可以将炉温控制在一定的温度范围内。炉温自控机还能通过调节上、下通蒸汽的时间及流量，并对火层偏烧、气化层位置过高或过低发出警报。

炉温自控机可选用微机及专用软件，可选用工业控制微机、可编程工业控制器、单片机，以及选用其它工业自控机。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图是本实用新型的结构示意图。

本实用新型所述的带炉温自动控制装置的固定床煤气化炉包括炉体1、水夹套2、底盘3、除灰装置4、气体进口5、气体出口6、加煤口7、出灰口8及测温热电偶9。温度热电偶9从炉体外部垂直、水平或倾斜等任何方向插入炉内10中任何位置，再将热电偶9与炉壁固定，热电偶9于炉外的炉温自控机11相连接，以便将热电偶9测得的温度信号送到炉温自控机，控制送风时间、制气时间、入炉空气流量及入炉蒸汽流量，从而实现对炉内温度的自动控制，所述热电偶9可以是一支或一支以上，可以将几支热电偶沿轴向不同高度布置，也可在不同角度的径向分布，以及其它方法布置。

由于热电偶插入的是炉内，温度较高，其管套为特制的镍铬奥氏体合金或其他耐高温材质，其能够耐高温，使用温度高达1200℃以上，由于煤气化炉内有腐蚀性气体如CO、CO2和H2S等，套管直接与炉内的炭层接触，而炭层又从上到下移动磨损它，炉内温度又波动频繁，所以它是耐腐蚀、耐磨、耐热震的。

根据所测温度的范围，热电偶丝可以选择镍铬-镍硅热电偶丝，以及其他类型的热偶丝。

炉温自控机为微机，可接受热电偶测量气化层温度的电信号，然后与气化层温度的给定值比较，如气化层的温度高于给定值，炉温自控机减少送风时间，增加制气时间或减少入炉空气流量、增加入炉蒸汽流量，如气化层温度低于给定值，炉温自控机则增加送风时间，减少制气时间或增加入炉空气流量，减少入炉蒸汽流量，以便使气化层温度保持在最佳状态，即保持较高温度，但又不超过煤炭的灰熔点。炉温自控机还能通入调节上、下通蒸汽时间及流量来自动控制气化层的位置。

此外，炉温自控机还可设有炭层偏烧，气化层位置过高或过低的报警装置。

本实用新型具有下述优点：

由于测温热电偶可固定在炉内炭层的任何位置中，所以能连续地测量炉内气化层及其他部位的温度，煤气化炉温自控机可根据测温热电偶测定温度的情况，自动控制气化层的温度和位置达到最佳状态，提高气化层温度，但不超过煤的灰熔点，以稳定气化炉的工况，提高产气量和有效气体成分，提高蒸汽的分解率，降低炉渣中的残炭。大幅度地降低消耗，增加产量并杜绝烧坏设备现象。本实用新型可广泛地应用于以煤为原料的氮肥厂，以及其他工业部门的煤气化生产。