[发明专利]倾斜式燃煤气化炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种炉灶，用于各种锅炉、窑炉以及热风炉。

背景技术

近年来，人们为了减少燃煤炉对于大气的污染，开发了燃煤气化炉的新技术，燃煤气化炉的工作机理与工业上使用的煤气发生炉基本相同，请参照图1，在煤气发生炉中，煤是由上而下加入、气化剂则是由下而上地进行逆流运动，它们之间发生化学反应和热量交换。从而在煤气发生炉中形成了几个区域，称为“层”。按照煤气发生炉内气化过程进行顺序，可以将发生炉内部分为六层：即灰渣层21；氧化层22(又称火层)；还原层23；干馏层24；干燥层25；空层26；其中氧化层和还原层又统称为反应层，干馏层和干燥层又统称为煤料准备层。各层的作用如下：

灰渣层：煤燃烧后产生灰渣，形成灰渣层，它在发生炉的最下部，覆盖在炉排上。其主要作用为：a保护炉排，使它们不被氧化层的高温烧坏；b预热气化剂，气化剂(一次送风)从炉底进入后，首先经过灰渣层进行热交换，使灰渣层温度降低，气化剂温度升高。一般气化剂能预热达300-450℃左右；c灰渣层还起了布风作用，使进入的气化剂在炉膛内尽量均匀分布。

氧化层：也称为燃烧层(火层)。从灰渣层中升上来的气化剂中的氧与燃料中的碳发生剧烈的燃烧而生成二氧化碳，并放出大量的热量。它是气化过程中的主要区域之一，氧化层的温度一般要小于煤的灰熔点，控制在1200℃左右。

还原层：氧化层的上面是还原层。赤热的碳具有很强的夺取氧化物中的氧而与之化合的本领，所以在还原层中，二氧化碳和水蒸汽被碳还原成一氧化碳和氢气。这一层也因此而得名，称为还原层，由于还原层位于氧化层之上，从上升的气体中得到大量热量，因此还原层有较高的温度约800-1100℃，这就为需要吸收热量的还原反应提供了条件。而严格地讲，还原层还有第一、第二之分，下部温度较高的地方称第一还原层，温度达950-1100℃，第二层为700-950℃之间。

干馏层：干馏层位于还原层的上部，由还原层上升的气体随着热量被消耗，其温度逐渐下降，故干馏层温度约在150-700℃之间，煤在这个温度下，历经低温干馏的过程，煤中挥发份发生裂解，产生甲烷、烯烃及焦油等物质，受热成为气态，即生成煤气并通过上面干燥层而逸出，成为煤气的组成部分。

干燥层：干燥层位于干馏层上面，也即是燃料的面层，上升的热煤气与刚入炉的燃料在这层相遇，进行热交换，燃料中的水分受热蒸发。一般认为干燥温度在室温-150℃之间。

空层：层即燃料层上部，炉体内的自由区，其主要作用是汇集煤气。煤气发生炉内进行的气化过程是比较复杂的，既有气化反应，也有干馏和干燥过程。而且在实际生产的发生炉中，分层也不是很严格的，相邻两层往往是相互交错的，各层的温度也是逐步过渡的。

现有的燃煤气化炉借鉴了煤气发生器的原理，其气化室与煤气发生器基本相同，气化室为竖直方向设置，各料层在空间上是水平的，每个料层在横向方向上厚度相同，气化剂沿气化室的轴向方向垂直上升，布风均匀，燃烧速度均匀，各料层由上至下在燃烧过程中依次下降，对于小型燃煤气化炉，这种气化方式会产生一个问题，因为小型燃煤气化炉，均为人工加煤，加煤周期为还原层、干馏层、干燥层耗尽后在炉内只存有灰渣层、氧化层后才能重新加煤，这样，新入炉燃料需重新形成还原层、干馏层、干燥层，在此期间产生的烟气中可燃气体含量低，不易点燃，由此形成含大量碳的浓烟排放。在初次点火中再形成氧化层过程中有较长的时间，由于可燃气体含量低，不易点燃，也会产生大量浓烟排放。通常情况下，间隙加煤需4-5小时才能燃尽，而气化过程仅占三分之一左右的时间，产气效率极低，燃料消耗大，气化反应不充分，烟尘排放量大，污染环境。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种倾斜式燃煤气化炉，改变了燃料气化过程中水平均匀分层状态，使燃料氧化还原反应充分，不受间歇加煤影响，可连续制气，产气量高，烟尘燃烧充分，无浓烟排放。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种倾斜式燃煤气化炉，包括炉体、炉底、供风装置，炉体由外壳和耐火材料层构成，炉体的上部设置有加煤门，炉体的底部设置有炉排，其特征是：炉体向前倾斜地安装在炉底上，在炉排的下方安装有一次送风管，该一次送风管的管口靠近炉排的后部，在炉体前侧壁的上部安装有二次送风管，二次送风管与炉体前侧壁上设置的向下倾斜的进风通道连通，在炉体的后侧壁的下部设置有向上倾斜的煤气通道，该煤气通道和进风通道都与炉体内腔连通，所述一次送风管、二次送风管都与供风装置连通。