一种煤电催化用加氢气化炉及气化方法与流程

本发明涉及煤电设备，具体为一种煤电催化用加氢气化炉及气化方法。

背景技术：

1、随着经济社会的发展，工业用电量迅速增加，发电厂为了提高效益，越来越注重燃料利用率和节能减排。但是，目前国内绝大多数的发电厂的煤电设备因为结构原因存在着节能减排效果差，燃料利用率低、维修费用高的问题，严重影响发电厂的发展。

2、随着经济社会的发展，工业用电量迅速增加，发电厂为了提高效益，越来越注重燃料利用率和节能减排，但是，目前国内绝大多数的发电厂的煤电设备因为结构原因存在着节能减排效果差，需要外设制氢装置，反应流程繁琐，燃料利用率低、维修费用高的问题，严重影响发电厂的发展，因此，亟需一种煤电催化用加氢气化炉及气化方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种煤电催化用加氢气化炉及气化方法，具备燃料利用率高等优点，解决了需要外设制氢装置，反应流程繁琐，燃料利用率低、维修费用高的问题，严重影响发电厂的发展的问题。

3、(二)技术方案

4、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种煤电催化用加氢气化炉，包括煤电炉，所述煤电炉的左侧壁上固定安装有煤粉罐，所述煤电炉的右侧壁上固定安装有混合管道，所述混合管道的顶部设置有氢气储存容器，所述混合管道的顶部设置有燃料储存容器，所述混合管道的右侧壁上固定安装有空气压缩机，所述混合管道远离空气压缩机的一端固定连接有喷头，所述煤电炉的顶部固定连接有油气出管，所述油气出管的外部固定连接有气化炉，所述气化炉右侧壁上固定安装有过滤器，所述油气出管的外部固定连接有导热片，所述气化炉的内底壁上设置有催化剂。

5、本发明的有益效果是：

6、该煤电催化用加氢气化炉，利用油气出管的高温，从而能够不断进行制氢，通过将制氢和加氢集成在一起，系统不需要外设制氢装置，简化了反应流程，煤的利用充分、合理，能耗低，减少环境污染，具备燃料利用率高的优点。

7、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

8、进一步，所述气化炉的内侧壁上固定安装有加热器，所述气化炉的内侧壁上固定连接有温度传感器。

9、采用上述进一步方案的有益效果是，通过温度传感器对气化炉内的温度进行监测，当温度不达标时，启动加热器使气化炉内部的温度上升。

10、进一步，所述燃料储存容器的顶部固定安装有输送泵，所述输送泵的输入端固定连接有延伸至燃料储存容器内部的输入管，所述输送泵的输出端固定连接有延伸至气化炉内部的输出管。

11、采用上述进一步方案的有益效果是，启动输送泵对燃料储存容器内的燃料进行输送。

12、进一步，所述燃料储存容器的底部固定连接有第一连通管，所述第一连通管远离燃料储存容器的一端与混合管道固定连接，所述第一连通管的外部固定安装有第一电磁阀，所述燃料储存容器的顶部固定连接有第一添加管。

13、采用上述进一步方案的有益效果是，打开第一电磁阀使燃料储存容器内的燃料进入混合管道内。

14、进一步，所述过滤器通过输送管与氢气储存容器固定连接，所述输送管的外部固定安装有单向阀。

15、采用上述进一步方案的有益效果是，通过过滤器过滤出氢气，能够不断进行制氢。

16、进一步，所述氢气储存容器的底部固定连接有第二连通管，所述第二连通管远离氢气储存容器的一端与混合管道固定连接，所述第二连通管的外部固定安装有第二电磁阀。

17、采用上述进一步方案的有益效果是，打开第二电磁阀使氢气进入混合管道中。

18、进一步，所述煤粉罐的顶部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上固定连接有输送绞龙，所述煤粉罐的底部固定连接有排料管，所述排料管远离煤粉罐的一端与煤电炉固定连接，所述排料管的外部固定安装有第三电磁阀，所述煤粉罐的顶部固定连接有第二添加管。

19、采用上述进一步方案的有益效果是，打开第三电磁阀驱动伺服电机使输送绞龙旋转让煤粉定量添加至煤电炉中。

20、进一步，所述煤电炉的底部固定连接有排放管，所述排放管的外部固定安装有第四电磁阀。

21、采用上述进一步方案的有益效果是，打开第四电磁阀定时对煤电炉中的煤焦进行清洁。

22、本发明要解决的另一技术问题是提供一种煤电催化用加氢气化方法，包括以下步骤：

23、1)打开第一电磁阀和第二电磁阀，使醇和水的混合物以及氢气进入混合管道中，通过启动空气压缩机使醇和水的混合物以及氢气通过喷头喷洒至煤电炉中；

24、2)打开第三电磁阀并启动伺服电机带动输送绞龙旋转，使煤粉定量进入煤电炉中，通过醇和水的混合物以及氢气催化煤粉进行燃烧，从而生成油气和煤焦；

25、3)油气通过油气出管排出，由于油气出管内油气温度较高，从而将油气出管加热至高温，通过启动输送泵将醇和水的混合物输送至气化炉中，当油气出管的温度上升到100℃以上时，醇和水被汽化，并在催化剂的作用下产生氢气、汽化的水、一氧化碳气体和其它气体；

26、4)这些气体通过输送管进入到过滤器内进行过滤后，使氢气穿过单向阀储存到氢气储存容器中；

27、5)打开第四电磁阀使煤焦通过排放管排出，定时进行清理。

技术特征：

1.一种煤电催化用加氢气化炉，包括煤电炉(1)，其特征在于：所述煤电炉(1)的左侧壁上固定安装有煤粉罐(2)，所述煤电炉(1)的右侧壁上固定安装有混合管道(3)，所述混合管道(3)的顶部设置有氢气储存容器(4)，所述混合管道(3)的顶部设置有燃料储存容器(5)，所述混合管道(3)的右侧壁上固定安装有空气压缩机(6)，所述混合管道(3)远离空气压缩机(6)的一端固定连接有喷头(7)，所述煤电炉(1)的顶部固定连接有油气出管(8)，所述油气出管(8)的外部固定连接有气化炉(9)，所述气化炉(9)右侧壁上固定安装有过滤器(10)，所述油气出管(8)的外部固定连接有导热片(11)，所述气化炉(9)的内底壁上设置有催化剂(12)。

2.根据权利要求1所述的一种煤电催化用加氢气化炉，其特征在于：所述气化炉(9)的内侧壁上固定安装有加热器(13)，所述气化炉(9)的内侧壁上固定连接有温度传感器(17)。

3.根据权利要求1所述的一种煤电催化用加氢气化炉，其特征在于：所述燃料储存容器(5)的顶部固定安装有输送泵(14)，所述输送泵(14)的输入端固定连接有延伸至燃料储存容器(5)内部的输入管(15)，所述输送泵(14)的输出端固定连接有延伸至气化炉(9)内部的输出管(16)。

4.根据权利要求1所述的一种煤电催化用加氢气化炉，其特征在于：所述燃料储存容器(5)的底部固定连接有第一连通管(18)，所述第一连通管(18)远离燃料储存容器(5)的一端与混合管道(3)固定连接，所述第一连通管(18)的外部固定安装有第一电磁阀(19)，所述燃料储存容器(5)的顶部固定连接有第一添加管(20)。

5.根据权利要求1所述的一种煤电催化用加氢气化炉，其特征在于：所述过滤器(10)通过输送管与氢气储存容器(4)固定连接，所述输送管的外部固定安装有单向阀(21)。

6.根据权利要求1所述的一种煤电催化用加氢气化炉，其特征在于：所述氢气储存容器(4)的底部固定连接有第二连通管(22)，所述第二连通管(22)远离氢气储存容器(4)的一端与混合管道(3)固定连接，所述第二连通管(22)的外部固定安装有第二电磁阀(23)。

7.根据权利要求1所述的一种煤电催化用加氢气化炉，其特征在于：所述煤粉罐(2)的顶部固定安装有伺服电机(24)，所述伺服电机(24)的输出轴上固定连接有输送绞龙(25)，所述煤粉罐(2)的底部固定连接有排料管(26)，所述排料管(26)远离煤粉罐(2)的一端与煤电炉(1)固定连接，所述排料管(26)的外部固定安装有第三电磁阀(27)，所述煤粉罐(2)的顶部固定连接有第二添加管(28)。

8.根据权利要求1所述的一种煤电催化用加氢气化炉，其特征在于：所述煤电炉(1)的底部固定连接有排放管(29)，所述排放管(29)的外部固定安装有第四电磁阀(30)。

9.一种利用煤电催化用加氢气化炉的气化方法，利用上述1-9中任一所述的一种煤电催化用加氢气化炉实现，其特征在于，其包含以下步骤：

技术总结本发明涉及煤电设备技术领域，且公开了一种煤电催化用加氢气化炉及气化方法，包括煤电炉，所述煤电炉的左侧壁上固定安装有煤粉罐，所述煤电炉的右侧壁上固定安装有混合管道，所述混合管道的顶部设置有氢气储存容器，所述混合管道的顶部设置有燃料储存容器，所述混合管道的右侧壁上固定安装有空气压缩机，所述混合管道远离空气压缩机的一端固定连接有喷头，所述煤电炉的顶部固定连接有油气出管，所述油气出管的外部固定连接有气化炉，所述气化炉右侧壁上固定安装有过滤器，所述油气出管的外部固定连接有导热片。该煤电催化用加氢气化炉，利用油气出管的高温，从而能够不断进行制氢，通过将制氢和加氢集成在一起，系统不需要外设制氢装置。技术研发人员：董利江,钱白云,王开科,郜宁,林翔,陈立志,石泽启受保护的技术使用者：国网新疆电力有限公司电力科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/2/25