[发明专利]煤气发生炉和煤气生产方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及煤气生产设备技术，尤其涉及一种煤气发生炉和煤气生产方法。

背景技术

煤气发生炉是以煤为原料制备煤气的常用设备。现有煤气发生炉的典型结构如图1所示，包括炉体1，炉体1下端包括布风板2，布风板2上侧连通进煤口3，布风板2下侧为汽化剂进口4。从进煤口3通入的煤粉包括多种粒径，例如10mm、6mm、3mm和1mm以下几种，煤粉通入到布风板2上，汽化剂从布风板2下侧通过布风板2的通孔5自下而上喷入，使得燃烧的煤粉被吹扬到整个煤气发生炉中。由于煤粉粒径不一致，所以煤粉在炉体1中分层悬浮。较重的煤粉颗粒扬起的位置低，较轻的煤粉颗粒氧气的位置较高，而燃烧完全的煤渣比重较大，会沉降在布风板2上，通过布风板2上的通孔5下落，从而排出残渣。在煤气发生炉的上端设置有导出口6，反应生成的混合气与小粒径的煤粉一同导出至旋风分离器7。经过旋风分离器7的离心作用，将混合气和煤粉分离，混合气被导出，而煤粉沿着回流管8导回布风板2附件的位置，继续参与燃烧。

在现有的煤气发生炉中，紧邻布风板上侧的区域主要发生煤燃烧放热的反应，温度大约为1200℃。为防止燃烧温度过高而引发结焦堵塞的问题，在燃烧所需煤与氧气适当比例的基础上，需要通入过量的煤，以煤与二氧化碳和水蒸气之间的还原反应进行降温。通过还原反应来生成一氧化碳和氢气，这是在混合气中所需煤气的主要成份。

在进行本发明的研究过程中，发明人发现上述煤气发生炉所存在的缺陷是：煤的燃烧效率低，不节能。由于在燃烧区域实际上同时进行燃烧氧化和还原降温的反应，所以实际上无法控制参与燃烧的煤与参与氧化的煤之间的比例，大部分煤没有完全燃烧。

发明内容

本发明实施例提供一种煤气发生炉和煤气生产方法，以提高煤的燃烧效率，降低资源消耗。

本发明实施例提供一种煤气发生炉，包括炉体，其中：所述炉体中包括氧化区和还原区；所述氧化区与进煤口和进气口连通，所述进煤口和进气口分别通入的煤和空气进行燃烧氧化反应，以生成二氧化碳；所述还原区与还原煤进口连通，所述还原煤进口通入的还原煤与燃烧生成的所述二氧化碳进行还原反应，以生成一氧化碳。

如上所述的煤气发生炉，优选的是所述氧化区在所述还原区的上方。

如上所述的煤气发生炉，优选的是所述还原区包括喉颈段和泄压段，所述喉颈段与所述氧化区连接，所述喉颈段的横截面积分别小于所述氧化区和所述泄压段的横截面积；所述还原煤进口设置在所述喉颈段的壁面上。

如上所述的煤气发生炉，优选的是所述氧化区中还设置有整流板，所述整流板设置在所述进气口的下方隔断所述氧化区，所述整流板上设置有多个过孔，所述进煤口经导管延伸至所述整流板处露出。

如上所述的煤气发生炉，优选的是所述还原区的下端连通导出口，用于导出所述一氧化碳和煤燃烧后的残渣；所述煤气发生炉的导出口连接至一个存储容器。

如上所述的煤气发生炉，优选的是所述还原煤进口的数量为多个，周向均匀分布在所述还原区的壁面上。

如上所述的煤气发生炉，优选的是所述氧化区的进煤口和进气口为喷射式燃烧器。

本发明实施例还提供了一种煤气生产方法，包括：

向煤气发生炉的氧化区通入煤和空气，在所述氧化区进行燃烧氧化反应，以生成二氧化碳；

在与所述氧化区连接的还原区通入还原煤，所述还原煤与所述二氧化碳进行还原反应，以生成一氧化碳。

如上所述的煤气生产方法，优选的是所述氧化区的温度至少为1200℃，或者更佳的是为1500℃以上。

如上所述的煤气生产方法，优选的是向煤气发生炉的氧化区通入的煤为煤浆或以水蒸气为载煤介质的粉煤。

本发明的技术方案将煤气发生反应过程中的燃烧氧化反应和还原反应尽可能的独立进行。在氧化区通入足够的空气，使煤充分燃烧。在还原区，由于通入还原煤增加了还原反应物，使得还原反应占据主要地位，还原煤通入时的冷却降温作用以及还原反应吸热导致的降温作用都使得还原区内难以继续进行燃烧，从而可以在一体的煤气发生炉中形成相对独立的氧化区和还原区，促进氧化和还原反应各自充分地进行。从而提高了煤的燃烧效率，降低了资源消耗量。

附图说明

图1为现有煤气发生炉的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的煤气发生炉的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种煤气发生炉的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种煤气发生炉的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的再一种煤气发生炉的结构示意图；