专利名称:具有热交换装置的煤气发生炉的制作方法
本实用新型为具有热交换装置的煤气发生炉，属常压固定层煤的气化装置。从其结构形式看通常称为二段煤气发生炉；以其性质来说可称为回收低温焦油的煤气发生炉；有的用来生产发生炉煤气，也有用来生产水煤气。
现代工业性实际生产的型式，在国际上有Tully型、G.I型、P.G.C型、Woodall Duckham型、Wellman Incandescent型和F.W.Stoic型等；国内目前有本人和航空工业部第四规划设计院的φ3M带干馏装置的煤气发生炉和机械工业部设计研究总院本人设计的φ2.4M二段煤气发生炉。
所有上述各种型号的煤气发生炉，它的干馏装置或二段炉的上段，都是采用耐火粘土砖或耐热混凝土制成的。有的没有空心隔墙，有的有空心隔墙，炉膛边缘产生的煤气是由园筒体的空心墙通道经发生炉的下煤气出口排出。装置下端设有捅扦孔；因此筒体内径要比下部炉膛内径小12－30％。因筒体内径小，再加上用耐火粘土砖制成的空心隔墙较厚，占去筒体内很多截面积，降低了截面利用率。因此这种装置都做得很高，结构复杂、检修困难。
本实用新型称为具有热交换装置的煤气发生炉，而不像一般的称为二段煤气发生炉或带干馏装置的煤气发生炉，是因为这种煤气发生炉不仅能起干馏的作用，而且能起到予热入炉煤、改善煤的热稳定性等作用，而这些作用都是通过煤和煤气的热交换产生的；这样称呼更能说明它的性能。该发生炉1、能使用烟煤代替无烟煤或焦炭来生产合成煤气，扩大煤种；2、能在使用劣质无烟煤生产合成煤气时，提高吹风气的温度，使其能利用二次空气自己引燃吹风气，回收吹风气的潜热，节约热能；3、能用烟煤来生产含有干馏煤气的热值较高的水煤气来作为中小城市民用煤气的气源；4、能回收低温焦油、合理利用煤炭；5、在用作烟煤热燃料气生产时能改善清理管道的劳动条件；6、在用作烟煤冷净燃料气生产时，能改善污水和焦油的处理条件，有利于改善环境卫生。
本实用新型的目的是改进现有一般二段煤气发生炉上部，采用耐热金属与耐火粘土材料混合组成来代替全部耐火粘土材料，从而提高这部份的截面利用率，降低装置的高度，结构简单，检修容易。有利于老厂的改造。
本实用新型热交换装置的结构见附图1。由用普通钢板制作的，有煤气上出口的顶盖(1)和外壳(2)(这外壳的一部份是利用原有煤气发生炉水套以上，有煤气出口的炉壳(13)，两者用法兰连接起来)、保温层(3)、上部炉衬(4)、中部锥形炉衬(5)、与装置轴线偏心“e1”的煤气汇流圈(6)、与装置轴线偏心“e2”的下部炉衬7(4、5、6、7均为耐火粘土砖或耐热混凝土或耐火可塑料制成)、耐热金属(耐热不锈钢板或耐热铸铁)制成的具有空心隔墙的衬筒(8)有空心隔墙3－5片，把筒体分隔成3－5个腔、人孔(10)、捅扦孔(9)和下煤气出口(11)等部件组成。并与普通水煤气发生炉或普通一段煤气发生炉(12)上部的炉壳(13)结合成具有热交换装置的煤气发生炉、见图3。
本实用新型，因为装置下端外部没有设置捅扦孔，炉膛边缘产生的煤气是通过空心隔墙衬筒(8)的壁与下部炉衬(7)间的空隙和汇流圈(6)间的间隙流向下煤气出口的；因此空心隔墙的衬筒可以做得很大(可以达到炉腔内径的95－97％)，同时隔墙用钢板制成是很薄的，占去截面积不多，容积利用率很高，由于这些原因，整个装置可以做得很矮，(一般可以与用普通发生炉的厂房相适应，这样就大有利于老厂的技术改造)扦棒可以通过顶盖上的捅扦孔(9)一直插到炉膛内。炉膛中部截面产生的煤气则由空心隔墙下口进入并通过通孔(2.5)进入汇流圈(6)与衬筒(8)间的空间也由下煤气出口排出。
衬筒(8)与下部炉衬(7)安装成偏心距e2(10－40毫米)的目的是使它们之间构成不同间距的环形截面，从而使炉膛截面的气流流向均匀，不致因下煤气出口设置在炉膛一边造成气流偏流而破坏气化层的气化条件。衬筒(8)与汇流圈(6)安装成偏心距e1(20－80毫米)的目的是为了满足随着煤气量逐渐向设在炉膛一边的煤气出口增加的需要。中部锥形炉衬(5)之所以作成锥形(锥度110－125)是为了适应煤被加热后引起体积膨胀的需要。高度为600－1000毫米。上部衬圈高度为900－1400毫米。把人孔设置在顶盖上是为了使炉衬结构简单、制造和检修方便。
耐热金属空心隔墙衬筒(8)，可用耐热不锈钢板铆合或焊接而成；也可用耐热铸铁浇铸而成，如图2所示。由筒体(2.1)，撑钉(2.2)空心隔墙片(2.3)，支承片(2.4)和通孔(2.5)组成。筒径比炉膛直径小3－5％；高800－1600毫米；下口与炉篦最高点的距离1000－1500毫米；撑钉(2.2)是为了加强空心隔墙片(2.3)侧向受压强度，通孔(2.5)是用来使由空心隔墙片下口进入的煤气由此流向汇流圈(6)，最后由煤气出口排出(11)。空心隔墙片的上边沿可以作成斜形或平形(图中所示为斜形)。
本实用新型的经济效益1、回收吹风气的潜热，节煤约5％。2、节约用烟煤代替无烟煤的价格差额，此差额根据当地条件而不同。3、从管理方面看，工厂只需一个煤种、管理简单、节约煤场场地。
权利要求
1.具有热交换装置的煤气发生炉的特征是将热交换装置与普通一段固定层煤气发生炉或水煤气炉结合成一体，其特征在于采用了耐热金属与耐火粘土材料混合结构，内径大，高度低和下部没有桶扦孔的热交换装置，筒体上无人孔和桶扦孔，人孔和桶扦孔设在顶盖上。
2.根据权力要求1中所述的热交换装置，其特征在于耐热金属隔墙衬筒(8)和耐火粘土材料混合组成，内径只比炉膛内径小3－5％
3.根据权力要求2中所述，其特征在于耐热金属可以是耐热不锈钢板铆焊或耐热铸铁浇铸而成。高度800－1600毫米。
4.根据权力要求2中所述，其特征在于空心隔墙可以有3－5片，隔墙(2.3)的上边可以做成平的或斜的。
5.根据权力要求3的特征是用耐热不锈钢板做隔墙(2.3)时两块不锈钢板间设有铆接的撑钉(2.2)来加强受侧面压力的能力。
6.根据权力要求2所述，其特征在于耐热金属衬筒是借支承片(2.4)固定在耐火粘土支承砖上。
7.根据权力要求2所述的特征是由耐热金属隔墙衬筒(8)与偏心(e＝10－40)安装的下部炉衬(7)构成不等截面的通道。
8.根据权力要求2所述的特征是由耐热金属隔墙衬筒(8)与偏心(e＝20－80)安装的汇流圈(6)构成不等截面的通道来满足煤气向出口集中。
9.根据权力要求2中所述的特征是外壳(2)可以部分或全部是原有一段发生炉水套以上有煤气出口的炉壳(13)。
10.根据权力要求2中所述的特征在于炉衬(4)、(5)、(6)、(7)的材料可以是耐火粘土砖砌筑而成；耐热混凝土預制或捣制而成或用耐火可塑料捣制而成。其高度分别(4)为900－1400毫米，(5)为600－1000毫米。
专利摘要
本实用新型提出了在煤气发生炉上方结合用耐热金属和耐火粘土材料混合构成的热交换装置。结合后的发生炉能改善煤的气化热稳定性；生产合成气时能提高吹风气的温度以利潜热的回收，可用烟煤代替无烟煤在生产燃料气时，用烟煤能生产高热值的水煤气作为城市民用煤气的气源气，提高煤气质量、扩大煤种、降低成本节约用煤，扩大煤气应用范围；炉子高度增加不多，有利于原有煤气车间的技术更新。经济效益比较显著。
文档编号C10J1/213GK86201139SQ86201139
公开日1987年1月14日 申请日期1986年3月5日
发明者陈绍维 申请人:陈绍维导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan