[其他]新型高效固定床煤气发生炉

说明书

本发明属于新型的煤气发生炉，特别是一种低成本、高效能、工艺简单的煤气发生炉。

国内外已有的常压固定床煤气发生炉均采用炉内等直径几何体结构（如1984年美国专利U、S、P4453949和U、S、P4453950），在这种结构的炉体内燃料呈等直径几何体。煤气炉的气化强度指标一般在180-350公斤/米²。小时（如1981年第5期“城市煤气”上介绍的“国内常压煤气炉的现状与发展”;日本煤气协会编的“城市煤气制造”上册），这种煤气炉通常体形庞大，成本较高，气化强度指标和燃料的化学转化率低，使其在各行各业上广泛应用受到了限制。

近二十年来，国内外在提高煤气炉的气化强度指标和燃料的化学转化率上作了大量工作，研制了一些新型的煤气炉，如鲁奇压力炉等。然而，炉体内仍采用等直径结构。压力炉使气化强度指标和化学转化率提高了，但需要有一套使气化剂压力升高到30公斤力/厘米²的辅助设备，造成系统庞大，技术复杂，成本巨增。这就限制了压力炉的推广和应用。

针对国内外煤气炉的上述缺陷，本发明提出了如附图所示的：炉体内采用下为大截面几何体②上为小截面几何锥体③的煤气炉体新结构。其结构可根据要求设计成圆形、方形或多角形等几何体形。

本发明的技术解决方案如下所述：

新型煤气发生炉如附图所示的“”型和“L”型典型结构，炉内采用下部为大截面低空间几何体形②，上部为小截面高空间几何体形③。在下部大截面低空间②的氧化段，燃料被大面积摊开成薄层，气流的穿透力提高;反应物之间的接触界面增大，这种接触方式提高了原子（或分子）间的适当取向碰撞几率，从而加快了燃料的氧化反应：C+O₂＝CO₂+Q的进行，且使燃料燃烧得完全。在还原段：

由于上部的小截面高空间结构③使燃料呈细高形状，反应物之间有充分的接触时间;因截面的突然缩小，提高了上升热流体的流速，增加了单位面积上流过的热负荷，加剧了反应物之间的对流传热，使还原段燃料层的温度升高;截面的缩小，又使还原段中二氧化碳量能很快得到补充。上述诸因素，必然使还原反应速度加快，并且使还原反应进行得充分。

这种典型的“”型和“L”型结构的煤气炉，其“”型和“L”型炉子整体一般是铅直的设置，需要时还可以倾斜的或者根据要求灵活的设置。炉体内上部的小截面几何体（3）和下部的大截面几何体（2）是互成倾斜角度的或者垂直的布置，根据要求还可以采用别的配套形式来布置。为了使本煤气发生炉能够适应于不同煤种，本发明还设计有炉篦高度调节装置。

本发明的整体结构参照附图叙述如下：

（1）炉篦;（2）大截面低空间氧化段;（3）小截面高空间还原段;（4）炉体;（5）煤气出口;（6）煤斗;（7）调整炉篦高度装置。

应用本发明设计一种“”型结构的煤气发生炉，在各项指标不低于已有技术的基础上，其主要技术参数为：

1.气化强度指标：1500公斤/米²小时

2.煤气产量：3×10³-5×10³标准米³/小时

3.还原段直径：1.1米

4.炉体总高度：2.2米

从上述参数可以看出，新结构的煤气炉比已有常压煤气炉的产量提高了2倍以上，与鲁奇压力炉煤气产量基本相同，但工艺简单，操作方便，而且煤气炉的钢材耗量下降40%。所以，推广和应用本发明有很大的经济效益。

由于本发明具有改善煤气炉造气工况的优良性能，因此，它可制造各种成分的燃料气或原料气。显然，它的应用面很广泛。