带辊式炉排的气化室及气化方法

339 编辑：中冶有色技术网来源：北京四维天拓技术有限公司

2024-01-17 13:58:58

权利要求书： 1.一种带辊式炉排的气化室，其特征在于，所述气化室包括壳体(1)、设置在壳体(1)上端的进料口(2)、气化炉排(3)和气化气出口(7)；所述壳体(1)中部从上到下还依次设置有检查门(6)和气化布风系统(5)；所述气化布风系统(5)在壳体(1)内设置N个布风孔(10)，N≥1；所述气化炉排(3)布置在气化布风系统(5)下方；所述气化气出口(7)布置在气化炉排(3)下方，设置在与检查门(6)相对一侧的壳体(1)上；所述气化炉排(3)包括固定的中心轴(4)和围绕中心轴(4)旋转的炉排筒(9)，所述气化炉排(3)在壳体(1)同一高度布置2个以上。

2.根据权利要求1所述的一种带辊式炉排的气化室，其特征在于，所述气化炉排(3)的中心轴(4)内部采用风冷或者水冷的方式冷却；所述气化炉排(3)的炉排筒(9)外表面为齿状，齿高δ为5～10mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种带辊式炉排的气化室，其特征在于，相邻两个气化炉排(3)之间的最小间距L为炉排筒(9)外轮廓直径d的0.1～1倍。

4.根据权利要求1所述的一种带辊式炉排的气化室，其特征在于，所述气化室还包括设置在壳体(1)底部的底部炉排(8)。

5.根据权利要求1所述的一种带辊式炉排的气化室，其特征在于，所述气化室的壳体(1)底部为倾斜设置，壳体底部最低处设置出渣口(11)。

6.一种气化方法，其使用如权利要求1所述的气化室，其特征在于，所述方法包括：

部分直径10～50mm的固体燃料从壳体(1)上端的进料口(2)进入气化室壳体(1)，停留在气化炉排(3)上；

点燃上述固体燃料，使气化室壳体(1)内温度达550℃以上，然后继续从进料口(2)加入型煤，至气化炉排(3)上方壳体(1)内空间充满或半充满；

气化气由气化布风系统(5)经布风孔(10)送入壳体(1)，使固体燃料逐渐气化；固体燃料气化过程中，从进料口(2)间歇或连续加入固体燃料；

通过中心轴(4)固定在壳体(1)上的气化炉排(3)的炉排筒(9)在固体燃料气化过程中持续绕中心轴(4)旋转，使得固体燃料气化过程中产生的残渣、残碳在气化炉排(3)的扰动下及时掉落壳体(1)下方；残碳在下落过程中进一步气化。

7.根据权利要求6所述的一种气化方法，其特征在于，所述气化室还包括设置在壳体(1)底部的底部炉排(8)，所述方法还包括：气化后的残渣、残碳掉落到壳体(1)底部的底部炉排(8)上燃烧，底部炉排(8)作为后续燃烧装置的一部分，同时将残渣、残碳送入后续的燃烧装置燃烧；固体燃料气化产生的气化气通过壳体(1)下端的气化气出口(7)也进入后续的燃烧装置燃烧。

8.根据权利要求6所述的一种气化方法，其特征在于，所述气化室的壳体(1)底部为倾斜设置，壳体底部最低处设置出渣口(11)；所述方法还包括：气化后的残渣、残碳掉落到壳体(1)底部，顺着倾斜设置的底部最低处出渣口(11)排出壳体；固体燃料气化产生的气化气通过壳体(1)下端的气化气出口(7)进入后续净化收集装置。

9.根据权利要求6或7或8所述的一种气化方法，其特征在于：相邻两个气化炉排(3)之间的最小间距为0.1～1倍的炉排筒(9)的外轮廓直径，且该最小间距大于等于固体燃料直径，部分固体燃料直接落入气化炉排(3)下方空间气化、燃烧。

说明书：一种带辊式炉排的气化室及气化方法技术领域[0001] 本发明涉及的是一种气化设备及气化方法，特别是涉及一种带辊式炉排的气化室及气化方法。背景技术[0002] 小型链条炉或往复推饲炉在运行时，从进料口加入煤仓的煤随炉排的运动进入炉膛燃烧，容易导致煤层燃不完全，灰渣含碳量高。若煤的热值低，则容易出现断火现象；若煤的挥发分高，则大量挥发出来的可燃气体未燃尽就排放，造成污染。[0003] 随着公众对大气环境污染的重视，燃煤的工业锅炉、小锅炉的污染也面临更严峻的治理或关停压力，因此洁净煤利用技术得到越来越多的重视。原煤进入炉膛燃烧前气化预燃也是煤清洁利用的一种方式。[0004] 煤气化能够提供清洁的可燃气作为燃料或者原料，往往被视为煤清洁利用的重要方式。目前常用的气化炉形式有固定床、流化床和气流床。移动床往往属于固定床的一种。[0005] 而常规的气化炉对煤的灰熔点、水分、粒度等特性均有要求；一般需备用热源；粗煤气中含有焦油、苯和酚等，废气、废水处理成本高；制取煤气的过程存在安全隐患。发明内容[0006] 本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种带辊式炉排的气化室及气化方法。[0007] 本发明是通过如下技术方案实现的：[0008] 一种带辊式炉排的气化室，包括壳体、设置在壳体上端的进料口、气化炉排、气化气出口和设置在壳体底部的底部炉排；所述壳体中部从上到下还依次设置有检查门和气化布风系统；所述气化炉排布置在气化布风系统下方；所述气化气出口布置在气化炉排下方，设置在与检查门相对一侧的壳体上；所述气化炉排包括固定的中心轴和围绕中心轴旋转的炉排筒。[0009] 另一种技术方案为，一种带辊式炉排的气化室，包括壳体、设置在壳体上端的进料口、气化炉排和气化气出口；所述壳体中部从上到下还依次设置有检查门和气化布风系统；所述气化炉排布置在气化布风系统下方；所述气化气出口布置在气化炉排下方，设置在与检查门相对一侧的壳体上；所述气化炉排包括固定的中心轴和围绕中心轴旋转的炉排筒；

所述壳体底部为倾斜设置，壳体底部最低处设置出渣口。

[0010] 上述技术方案中，所述中心轴两端固定在壳体上，中心轴内部采用风冷或者水冷的方式冷却。炉排筒外表面为齿状，齿高δ为5 10mm。~

[0011] 上述技术方案中，所述气化炉排在壳体同一高度布置2个以上，相邻两个气化炉排之间的最小间距L为炉排筒外轮廓直径d的0.1 1倍。~

[0012] 上述技术方案中，气化布风系统在壳体内设置N个布风孔，N≥1。[0013] 本发明提供的一种带辊式炉排的气化室的气化方法，其特征在于，该方法包括：[0014] 部分直径10 50mm的固体燃料从壳体上端的进料口进入气化室壳体，停留在气化~炉排上；

[0015] 点燃上述固体燃料，使气化室壳体内温度达550℃以上，然后继续从进料口加入固体燃料，至气化炉排上方壳体内空间充满或半充满；[0016] 气化气由气化布风系统经布风孔送入壳体，使固体燃料逐渐气化；固体燃料气化过程中，从进料口间歇或连续加入固体燃料；[0017] 通过中心轴固定在壳体上的气化炉排的炉排筒在固体燃料气化过程中持续绕中心轴旋转，使得固体燃料气化过程中产生的残渣、残碳在气化炉排的扰动下及时掉落壳体下方；残碳在下落过程中进一步气化。[0018] 本发明提供的一种带辊式炉排的气化室的气化方法，其特征还在于：[0019] 所述气化室壳体底部设置有底部炉排，气化后的残渣、残碳掉落到壳体底部的底部炉排上燃烧，底部炉排作为后续燃烧装置的一部分，同时将残渣、残碳送入后续的燃烧装置燃烧；固体燃料气化产生的气化气通过壳体下端的气化气出口也进入后续的燃烧装置燃烧；[0020] 或者，所述气化室壳体底部为倾斜设置，气化后的残渣、残碳掉落到壳体底部，顺着倾斜设置的底部最低处出渣口排出壳体；固体燃料气化产生的气化气通过壳体下端的气化气出口进入后续净化收集装置。[0021] 上述气化方法中，上述相邻两个气化炉排之间的最小间距为0.1 1倍的炉排筒的~外轮廓直径，且该最小间距大于等于固体燃料直径，部分固体燃料直接落入气化炉排下方空间气化、燃烧。

[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：气化炉排的设置，使得气化过程具有扰动强、大颗粒固体燃料气化效果好、不易结焦等优点；而气化室作为预燃室，提升了后续燃烧装置的燃料适应性，减少了烟气排放产生的污染。附图说明[0023] 图1是本发明所涉及的一种带辊式炉排的气化室示意图。[0024] 图2是本发明所涉及的一种带辊式炉排的气化室另一种技术方案示意图。[0025] 图3是本发明所涉及的一种带辊式炉排的气化室的气化炉排中心轴示意图。[0026] 图4是本发明所涉及的一种带辊式炉排的气化室的气化炉排结构示意图。[0027] 图中：1－壳体；2－进料口；3－气化炉排；4－中心轴；5－气化布风系统；6－检查门；7－气化气出口；8－底部炉排；9－炉排筒；10－布风孔；11－出渣口。具体实施方式[0028] 下面结合附图与实施例对本发明的具体结构、运行方法和实施方法进行详细论述。[0029] 如图1所示的一种技术方案，本发明所述气化室包括壳体1、设置在壳体1上端的进料口2、气化炉排3、气化气出口7和设置在壳体1底部的底部炉排8；所述壳体1中部从上到下还依次设置有检查门6和气化布风系统5。[0030] 图2为本发明的另一种技术方案，该技术方案中，本发明所述气化室包括壳体1、设置在壳体1上端的进料口2、气化炉排3和气化气出口7；所述壳体1中部从上到下还依次设置有检查门6和气化布风系统5；壳体1底部为倾斜设置，壳体底部最低处设置出渣口11。[0031] 气化布风系统5在壳体1内为风管或风箱结构，上面设置N个布风孔10，N≥1。空气、蒸汽等气化气从布风孔10送入壳体，与固体燃料进行气化反应，同时起强化通风作用。[0032] 检查门6布置在气化布风系统5上方，便于观察气化室内气化情况和清渣清焦检修。[0033] 所述气化炉排3布置在气化布风系统5下方；气化炉排3为辊式炉排，包括固定的中心轴4和围绕中心轴4旋转的炉排筒9。如图3所示，所述中心轴两端固定在壳体上。为防止固体燃料气化形成的高温对气化炉排造成变形损坏，中心轴4内部采用风冷或者水冷的方式冷却。[0034] 如图4所示炉排筒9外表面为齿状，齿高δ为5 10mm。为了防止热应力损伤，固定的~中心轴4和围绕中心轴4旋转的炉排筒9之间有一定的间隙。

[0035] 所述气化炉排3在壳体1同一高度布置2个以上，相邻两个气化炉排3之间的最小间距L为0.1 1倍的炉排筒9的外轮廓直径d，即L=(0.1 1)d。~ ~

[0036] 所述气化气出口7布置在气化炉排3下方，设置在与检查门6相对一侧的壳体1上。[0037] 当壳体1底部设置底部炉排8，本发明所述气化室作为预燃室，产生的残碳、残渣和气化气继续燃烧。气化室可以间歇运行或连续运行，因此使用壳体1底部设置底部炉排8的气化室的间歇运行方法包括：[0038] 部分直径10 50mm的型煤或块煤或其它成型燃料等固体燃料从壳体1上端的进料~口2进入气化室壳体1，停留在气化炉排3上；

[0039] 点燃上述型煤或块煤或其它成型燃料等固体燃料，使气化室壳体1内温度达550℃以上，然后继续从进料口2加入固体燃料，至气化炉排3上方壳体1内空间充满；[0040] 气化气由气化布风系统5经布风孔10送入壳体1，使固体燃料逐渐气化；固体燃料气化过程中，通过检查门6观察壳体1内燃料情况，从进料口2间歇加入固体燃料；[0041] 通过中心轴4固定在壳体1上的气化炉排3的炉排筒9在固体燃料气化过程中持续绕中心轴4旋转，使得固体燃料气化过程中产生的残渣、残碳在气化炉排3的扰动下及时掉落壳体1下方；残碳在下落过程中进一步气化；[0042] 气化后的残渣、残碳掉落到壳体1底部的底部炉排8上燃烧，底部炉排8作为后续燃烧装置的一部分，同时将残渣、残碳送入后续的燃烧装置燃烧；固体燃料气化产生的气化气通过壳体1下端的气化气出口7也进入后续的燃烧装置燃烧。[0043] 上述过程中，相邻两个气化炉排3之间的最小间距为0.1 1倍的炉排筒9的外轮廓~直径，且该最小间距大于等于固体燃料直径，部分固体燃料直接落入气化炉排3下方空间气化、燃烧。

[0044] 使用壳体1底部设置底部炉排8的气化室的连续运行方法包括：[0045] 部分直径10 50mm的型煤或块煤或其它成型燃料等固体燃料从壳体1上端的进料~口2进入气化室壳体1，停留在气化炉排3上；

[0046] 点燃上述型煤或块煤或其它成型燃料等固体燃料，使气化室壳体1内温度达550℃以上，然后继续从进料口2加入固体燃料，至气化炉排3上方壳体1内空间半充满；[0047] 气化气由气化布风系统5经布风孔10送入壳体1，使固体燃料逐渐气化；固体燃料气化过程中，从进料口2连续加入固体燃料；[0048] 通过中心轴4固定在壳体1上的气化炉排3的炉排筒9在固体燃料气化过程中持续绕中心轴4旋转，使得固体燃料气化过程中产生的残渣、残碳在气化炉排3的扰动下及时掉落壳体1下方；残碳在下落过程中进一步气化；[0049] 气化后的残渣、残碳掉落到壳体1底部的底部炉排8上燃烧，底部炉排8作为后续燃烧装置的一部分，同时将残渣、残碳送入后续的燃烧装置燃烧；固体燃料气化产生的气化气通过壳体1下端的气化气出口7也进入后续的燃烧装置燃烧。[0050] 上述过程中，相邻两个气化炉排3之间的最小间距为0.1 1倍的炉排筒9的外轮廓~直径，且该最小间距大于等于固体燃料直径，部分固体燃料直接落入气化炉排3下方空间气化、燃烧。

[0051] 当壳体1底部为倾斜设置时，本发明所述气化室作为独立的气化装置，气化方法包括：[0052] 部分直径10 50mm的固体燃料从壳体1上端的进料口2进入气化室壳体1，停留在气~化炉排3上；

[0053] 点燃上述固体燃料，使气化室壳体1内温度达550℃以上，然后继续从进料口2加入型煤，至气化炉排3上方壳体1内空间充满（间歇运行）或半充满（连续运行）；[0054] 气化气由气化布风系统5经布风孔10送入壳体1，使固体燃料逐渐气化；固体燃料气化过程中，从进料口2间歇或连续加入固体燃料；[0055] 通过中心轴4固定在壳体1上的气化炉排3的炉排筒9在固体燃料气化过程中持续绕中心轴4旋转，使得固体燃料气化过程中产生的残渣、残碳在气化炉排3的扰动下及时掉落壳体1下方；残碳在下落过程中进一步气化；[0056] 气化后的残渣、残碳掉落到壳体1底部，顺着倾斜设置的底部最低处出渣口11排出壳体；固体燃料气化产生的气化气通过壳体1下端的气化气出口7进入后续净化收集装置。