一种煤气发生炉及控制方法与流程

本发明涉及煤化工技术领域，特别是涉及一种煤气发生炉及控制方法。

背景技术：

煤气发生炉是将煤炭转化为可燃性气体(煤气)的生产设备，煤气的主要成分为CO、H₂、CH₄等。其工作原理是将符合气化工艺指标的煤炭筛选后，由加煤机加入到煤气炉内，从炉底鼓入自产蒸汽与空气混合气体作为气化剂；煤炭在炉内经物理和化学反应后，生成可燃性气体，供用户使用。

然而，原料煤通过加煤机加入炉内，下料时由于煤的自由落体运动，很难扩散到炉内的四周，造成料层表面呈馒头状，通过四周的气流大于中间的气流，导致中间的化学反应远远慢于四周。为了解决该问题，炉内在料层上留出了足够的空间，即空层，并通过配置锥形布料器使料块下落时实现均布。但是，生产的煤气会在空层发生聚集发生副反应，使CO和多余的H₂O反应，生产CO₂和H₂。由于CO的发热值是3020KJ/Nm³，H₂的发热值是2570KJ/Nm³；所以，从发热效果上来说，发生这种副反应是得不偿失的。此外，即便配置了锥形布料器的加煤机下料时，也很难使自由落体的煤块扩散太大的面积，导致煤气发生炉的直径没能超过3.2米，从而限制了煤气发生炉的工作效率。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种煤气发生炉及控制方法，可以抑制空层中的煤气副反应发生，同时解决了煤气发生炉的直径限制，提高了煤气发生炉的工作效率。

一种煤气发生炉，其特征在于：包括炉体、炉篦、顶部煤仓、双路双滚筒加煤机、煤位探测器和控制单元；所述炉篦设置在炉体的下部的中心位置，顶部煤仓设置在炉体的顶部；所述顶部煤仓的顶端设置有用于实时探测炉体内料位的煤位探测器；所述双路双滚筒加煤机安装于顶部煤仓的上方；所述双路双滚筒加煤机和煤位探测器分别与控制单元电连接；所述炉体的顶部设置有上段煤气出口。

所述煤位探测器与控制单元电连接，可以将煤位探测器探测到炉体内的料位情况实时传输给控制单元；当控制单元收到煤位探测器内的接触装置的断开信号时，会给双路双滚筒加煤机发出一个启动信号，从而让双路双滚筒加煤机向顶部煤仓加煤料，然后输送至炉体内；当控制单元收到煤位探测器内的接触装置的接触信号时，会给双路双滚筒加煤机发出一个停止信号，从而让双路双滚筒加煤机停止向顶部煤仓加煤料。通过该操作可保证炉体内始终满料，摒弃了原方案中留出的空层，抑制了生产的煤气在空层发生聚集发生副反应，从而提高了发热效果。此外，炉体内的满料布置避免了炉体内煤料表面呈馒头状的现象，从而解决了煤气发生炉的直径一直不能扩大的难题，进而提高了煤气发生炉的工作效率。

优选地，所述炉体的内径为3200-5000mm，上段煤气出口的数量为2-4个。

优选地，所述双路双滚筒加煤机包括自上而下连接的储煤仓、连接段、第二旋转加煤阀、缓冲煤仓和第一旋转加煤阀；第一旋转加煤阀的下端与顶部煤仓连接。双路双滚筒加煤机采用分段式组合，使得双路双滚筒加煤机的操控性更强、更精准，并提高了加煤料的效率。

优选地，所述储煤仓和连接段之间设置有滑板阀。滑板阀可使输送通道平滑光洁，确保物料流通顺畅，不会形成堵塞。

优选地，所述炉体内部设置有中心管，中心管的上端轴对称的设置有多个支路管道，各支路管道与炉体上设置的下段煤气出口连接。中心管使得炉体下部产生的煤气能够及时输送出去，避免煤气在炉体的中部或者上部聚集，从而降低煤气发生炉的工作效率。

优选地，所述上段煤气出口布置在炉体的顶面边沿和顶部煤仓之间。

优选地，煤气发生炉还包括底座，所述炉体安装在底座上。

一种煤气发生炉控制方法，包括以下步骤：将炉体内部填满煤料后，顶部煤仓的顶端设置的煤位探测器对炉体内的料位进行实时探测；随着炉体内部的煤料的消耗，当炉体内的料位下降引起煤位探测器内的接触装置断开时，该断开信号会被煤位探测器传输给控制单元；控制单元发出一个启动信号给双路双滚筒加煤机，使双路双滚筒加煤机向顶部煤仓进行加煤料，进而输送至炉体内；当炉体内的料位上升使得煤位探测器内的接触装置接触时，该接触信号会被传输至控制单元；控制单元将会发出一个停止信号给双路双滚筒加煤机，使双路双滚筒加煤机停止向顶部煤仓进行加煤料。

本发明的有益效果体现在：

本发明的结构简单，安装方便。通过保证炉体内始终满料，抑制了煤气发生副反应，提高了发热效果；而且，避免了炉体内煤料表面呈馒头状的现象，解决了煤气发生炉的直径一直不能扩大的难题，提高了煤气发生炉的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例炉体的顶面示意图。

1-炉体，11-中心管，12-上段煤气出口，13-下段煤气出口，2-炉篦，3-顶部煤仓，4-双路双滚筒加煤机，41-储煤仓，42-连接段，43-第二旋转加煤阀，44-缓冲煤仓，45-第一旋转加煤阀，46-滑板阀，47-料位探测器，5-底座

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利的保护范围。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例公开了一种煤气发生炉，包括炉体1、炉篦2、顶部煤仓3、双路双滚筒加煤机4、煤位探测器47和控制单元，炉篦2设置在炉体1的下部的中心位置，顶部煤仓3设置在炉体1的顶部，双路双滚筒加煤机4安装于顶部煤仓3的上方。炉体1安装在底座5上，且炉体1的直径为3200-5000mm，本实施例中，炉体1的内径为3200mm。双路双滚筒加煤机4包括自上而下连接的储煤仓41、连接段42、第二旋转加煤阀43、缓冲煤仓44和第一旋转加煤阀45，第一旋转加煤阀45的下端与顶部煤仓3连接。双路双滚筒加煤机4采用分段式组合，使得双路双滚筒加煤机4的操控性更强、更精准，并提高了加煤料的效率。储煤仓41和连接段42之间还设置有滑板阀46，滑板阀46可使输送通道平滑光洁，确保物料流通顺畅，不会形成堵塞。

炉体2的顶部设置有上段煤气出口12，上段煤气出口12布置在炉体2的边沿和顶部煤仓3之间。上段煤气出口12的数量为2-4个。炉体1内部设置有中心管11，中心管11的上端轴对称的设置有多个支路管道，各支路管道与炉体1上设置的下段煤气出口13连接。中心管11使得炉体1下部产生的煤气能够及时输送出去，避免煤气在炉体1的中部或者上部聚集，从而降低煤气发生炉的工作效率。

顶部煤仓3的顶端设置有用于实时探测炉体1内料位的煤位探测器47，双路双滚筒加煤机4和煤位探测器47分别与控制单元电连接。煤位探测器47与控制单元电连接，可以将煤位探测器47探测到炉体1顶部料位的情况实时传输给控制单元；当控制单元收到煤位探测器47内的接触装置的断开信号时，会给双路双滚筒加煤机4发出一个启动信号，从而让双路双滚筒加煤机4向顶部煤仓3加煤料，然后输送至炉体1内；当控制单元收到煤位探测器47内的接触装置的接触信号时，会给双路双滚筒加煤机4发出一个停止信号，从而让双路双滚筒加煤机47停止向顶部煤仓3加煤料。通过该操作可保证炉体1内始终满料，摒弃了原方案中留出的空层，抑制了生产的煤气在空层发生聚集发生副反应，从而提高了发热效果。此外，炉体1内的满料布置避免了炉体1内煤料表面呈馒头状的现象，从而解决了煤气发生炉的直径一直不能扩大的难题，进而提高了煤气发生炉的工作效率。

一种煤气发生炉控制方法，包括以下步骤：将炉体1内部填满煤料后，顶部煤仓3的顶端设置的煤位探测器47对炉体1内的料位进行实时探测；随着炉体1内部的煤料的消耗，当炉体1内的料位下降引起煤位探测器47内的接触装置断开时，该断开信号会被煤位探测器47传输给控制单元；控制单元发出一个启动信号给双路双滚筒加煤机4，使双路双滚筒加煤机4向顶部煤仓3进行加煤料，进而输送至炉体1内；当炉体1内的料位上升使得煤位探测器47内的接触装置接触时，该接触信号会被传输至控制单元；控制单元将会发出一个停止信号给双路双滚筒加煤机4，使双路双滚筒加煤机4停止向顶部煤仓3进行加煤料。

实施例2

本实施例所包括的部件及其连接关系、工艺参数和工艺流程与实施例1基本相同，所不同的是炉体1的直径为5000mm。相比实施例1而言，本实施例中，炉体1的直径增大了1800mm，使得煤气发生炉的煤气产量提高了一倍有余，保证了煤气量的稳定输出。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。