[发明专利]煤炭制氢气设备及控制方法

权利要求书

1.一种煤炭制氢气设备，其特征在于：煤炭制氢气设备由反应釜(1)、煤炭供应装置(2)、煤粉旋转布料器(3)、循环流化床(5)、鼓风机(24)、水箱(16)、水泵(17)、烟气余热锅炉(9)、煤气余热锅炉(11)、电热锅炉(21)、水蒸气罐(20)、煤气余热加热器(12)、烟气脱硫装置(10)、煤气脱硫装置(13)、煤气吸风机(14)和煤气加压冷却氢气净化装置(15)组成，用电脑控制仪来控制，反应釜由外壳(101)、烟管(103)、烟囱(102)、泡沫陶瓷管(104)、环形泡沫陶瓷过滤带(105)和环形护管(103)组成，数条烟管(103)竖直安装在反应釜(1)中，烟管(103)下端穿过反应釜(1)底部，烟管(103)上端汇集在一起成为烟囱(102)，数条泡沫陶瓷管(104)竖直安装在反应釜(1)里面，泡沫陶瓷管(104)顶部是封闭的，反应釜(1)的三分之一处装有环形泡沫陶瓷过滤带(105)，环形泡沫陶瓷过滤带(105)是空心的，环形泡沫陶瓷带(105)里面装有五氧化二钒粉末，环形泡沫陶瓷过滤带(105)外面围有环形护管(106)；从环形护管(106)接出的管道接到煤气锅炉(11)的煤气管上，从煤气余热锅炉(11)接出的管道接到煤气余热加热器(12)的煤气管上，从煤气余热加热器(12)接出的管道接到煤气脱硫装置(13)上，从煤气脱硫装置(13)出来的管道接到煤气吸风机(14)上，从煤气吸风机(14)出来的管道接到煤气加压冷却氢气净化装置(15)上；煤粉旋转布料器(3)由布料圆桶(301)、布料圆板(302)、布料电机(303)组成，布料圆桶(301)底部的数个圆孔与下面的布料圆板(302)上的数个圆孔相适配，布料电机(303)的输出齿轮与布料圆板(302)边缘的布料齿轮啮合，布料圆板(302)与反应釜(1)上端活动连接，反应釜(1)里面烟囱(102)向上从煤粉旋转布料器(3)的布料圆桶(20)中央穿过，然后接到烟气余热锅炉(9)的烟道上，从烟气余热锅(9)炉的烟道接出的管道接到烟气脱硫装置(10)上；煤炭供应装置(2)的结构如下：煤粉漏斗(201)的漏斗管上装有煤炭电动旋转阀(202)，煤粉漏斗(201)的漏斗管下面是煤炭链条输送机(203)的机头，煤炭链条输送机(203)倾斜向上安装，煤炭链条输送机(203)的尾部在布料圆桶(301)边缘上方；水箱(16)底部的水管接到水泵(17)上，从水泵(17)接出的水管经过电动调节水阀(18)接到烟气余热锅炉(9)的水仓，从烟气余热锅炉(9)的水仓出来的水管接到煤气余热锅炉(11)水蒸气仓，从煤气余热锅炉(11)水蒸气仓出来的水蒸气管经过水蒸气单向阀(19)接到水蒸气罐(20)上，从电热锅炉(21)出来的水蒸气管经过水蒸气电磁阀(22)接到水蒸气罐(20)上，从水蒸气罐(20)出来的水蒸气管经过水蒸气电动调节阀(23)接到数条泡沫陶瓷管(304)底部，；从反应釜(1)底部侧面出来的管道经过卸料电动旋转阀(4)接到循环流化床(5)较高的一侧上方，循环流化床(5)尾部的灰渣管里装有上灰渣电动旋转碟阀(6)和下灰渣电动旋转碟阀(7)；从鼓风机(24)出来的管道经过电动调节风阀(25)接到煤气余热加热器(12)冷却通道，从煤气余热加热器(12)冷却通道出来的管道接到循环流化床(5)下方。

2.煤炭制氢气设备的控制方法，其特征在于：煤粉通过煤粉漏斗(201)的漏斗管上装有的煤炭电动旋转阀(202)漏到煤炭链条输送机(203)的铁槽里，煤炭链条输送机(203)将煤粉输送到旋转布料器(3)的布料圆桶(301)里，布料圆桶(301)里的煤粉达到设定高位置时停煤炭电动旋转阀(202)和煤炭链条输送机(203)，布料圆桶(301)里的煤粉低于设定低位置时重新启动煤炭电动旋转阀(202)和煤炭链条输送机(203)；布料电机(303)转动，布料电机(303)的输出齿轮带动布料齿轮转动，从而使布料圆板(302)转动，当布料圆桶(301)底部的数个圆孔与下面的布料圆板(302)上的数个圆孔对齐时，布料圆桶(301)里的煤粉穿过对齐的布料圆桶(301)底部的数个圆孔和布料圆板(302)的数个圆孔漏到反应釜(1)里，反应釜(1)里的煤粉达到设定高位置时，停布料电机(303)，反应釜(1)里的煤粉低于设定低位置时，重新启动布料电机(303)；从反应釜(1)底部侧面出来的煤粉经过卸料电动旋转阀(4)流到循环流化床(5)较高的一侧，往循环流化床(5)较高一侧的煤粉上洒一些柴油或者煤油，点燃循环流化床(5)较高一侧淋有柴油或者煤油的煤粉；从鼓风机(24)出来的风经过电动调节风阀(25)进入煤气余热加热器(12)冷却通道被加热，从煤气余热加热器(12)冷却通道出来的风进入循环流化床(5)下方，支持循环流化床(5)上淋有柴油或者煤油的煤粉的燃烧；循环流化床(5)上的煤粉的燃烧产生的灰渣落入循环流化床(5)尾部的灰渣管里，打开上灰渣电动旋转碟阀(6)，灰渣落入上灰渣电动旋转碟阀(6)与下灰渣电动旋转碟阀(7)之间的管道里，然后关闭上灰渣电动旋转碟阀(6)再打开下灰渣电动旋转碟阀(7)，灰渣经过下灰渣电动旋转碟阀(7)流到灰渣池(8)里，关闭下灰渣电动旋转碟阀(7)；循环流化床(5)上淋有柴油或者煤油的煤粉的燃烧产生的热烟气从反应釜底(1)部进入烟管(103)，加热反应釜(1)里的煤粉；从烟囱(102)出来的烟气进入烟气余热锅(9)炉的烟道，从烟气余热锅炉(9)的烟道出来的烟气进入烟气脱硫装置(10)脱除二氧化硫；电热锅炉(21)和水蒸气电磁阀(22)通电，从电热锅炉(21)出来的水蒸气经过水蒸气电磁阀(22)进入水蒸气罐(20)，水蒸气罐(20)的压强达到设定高压强值时停电热锅炉(21)和水蒸气电磁阀(22)的电；反应釜(1)里的煤粉被循环流化床(5)上淋有柴油或者煤油的煤粉的燃烧产生的热烟气加热到设定温度时，水蒸气电动调节阀(23)打开，从水蒸气罐(20)出来的水蒸气经过水蒸气电动调节阀(23)进入数条泡沫陶瓷管(104)里，从泡沫陶瓷管(104)小孔出来的水蒸气与设定温度的煤粉发生化学反应生成氢气和一氧化碳；启动煤气吸风机(14)，反应釜(1)里的氢气、一氧化碳和部分水蒸气穿过环形泡沫陶瓷过滤带(105)，一氧化碳和部分水蒸气在穿过环形泡沫陶瓷过滤带(105)时被环形泡沫陶瓷过滤带(105)里面装有的五氧化二钒粉末催化发生化学反应生成氢气和二氧化碳；水泵(17)把水箱(16)里的水抽出，从水泵(17)出来的水经过电动调节水阀(18)进入烟气余热锅炉(9)的水仓被加热，从烟气余热锅炉(9)的水仓出来的水进入煤气余热锅炉(11)水蒸气仓；当煤气余热锅炉(11)水蒸气仓的水位超过设定高水位时，调小电动调节水阀(18)，当煤气余热锅炉(11)水蒸气仓的水位低于设定低水位时，调大电动调节水阀(18)；从环形护管(106)出来的煤气进入煤气余热锅炉(11)的煤气管，把煤气余热锅炉(11)水蒸气仓里的水加热成水蒸气，从煤气余热锅炉(11)水蒸气仓出来的水蒸气经过水蒸气单向阀(19)进入水蒸气罐(20)；水蒸气罐(20)里的水蒸气达到设定高压强时停电热锅炉(21)和水蒸气电磁阀(22)的电，水蒸气罐(20)里的水蒸气低于设定低压强时电热锅炉(21)通电，电热锅炉(21)里的水蒸气压强达到设定值时水蒸气电磁阀(22)通电打开，电热锅炉(21)的水蒸气重新进入水蒸气罐(20)；从煤气余热锅炉(11)出来的煤气进入煤气余热加热器(12)的煤气管加热煤气余热加热器(12)冷却通道里的风，从煤气余热加热器(12)出来的煤气进入煤气脱硫装置(13)脱除二氧化硫，从煤气脱硫装置(13)出来的煤气煤气进入吸风机(14)，从煤气吸风机(14)出来的煤气进入煤气加压冷却氢气净化装置(15)，将煤气加到六个大气压，煤气里的水蒸气和二氧化碳变成液体而被清除，剩下纯净的氢气；如果反应釜(1)内的温度超过设定高温度值，电脑控制仪会调大水蒸气电动调节阀(23)，让更多的水蒸气进入反应釜(1)与超过设定高温度值的煤粉发生化学反应，暂停卸料电动旋转阀(4)的电，减少循环流化床(5)上的煤粉，调小电动调节风阀(25)；如果反应釜(1)内的温度低于设定低温度值，电脑控制仪会调小水蒸气电动调节阀(23)，让更少的水蒸气进入反应釜(1)与低于设定低温度值的煤粉发生化学反应，卸料电动旋转阀(4)重新通电转动，增加循环流化床(5)上的煤粉，调大电动调节风阀(25)，让更多的风支持流化床(5)上的煤粉燃烧。