一種內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐及粉煤干餾裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐及粉煤干餾裝置。所涉及的回轉(zhuǎn)爐包括爐體，該爐體內(nèi)固定安裝有熱載體，該熱載體被加熱后可儲存熱量，爐體回轉(zhuǎn)過程中，粉煤流經(jīng)被加熱的熱載體實現(xiàn)粉煤干餾。所涉及的粉煤干餾裝置包括兩套上述內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐，且兩套回轉(zhuǎn)爐間歇工作，待其中一套內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐中輸送入煤粉時，對另一套內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐中的熱載體進行加熱。為實現(xiàn)連續(xù)的加煤、出料，即可采用兩臺裝置，通過換向的方式，在一臺回轉(zhuǎn)爐熱解粉煤時，熱煙氣加熱另外一臺回轉(zhuǎn)爐，加熱和熱解結(jié)束后，進行換向，形成循環(huán)往復，實現(xiàn)準連續(xù)加料、出料。采用本發(fā)明的裝置進行粉煤熱解時工藝簡化，流程短小，運行可靠，熱利用率高。
【專利說明】一種內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐及粉煤干餾裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及煤炭干餾熱解技術(shù)，具體涉及一種內(nèi)熱回轉(zhuǎn)式粉煤熱解工藝及裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的煤熱解具有多種形式，按照熱量傳遞方式分有:氣體熱載體，固體熱載體，外熱式，內(nèi)外熱結(jié)合式等形式。從煤分質(zhì)利用的角度出發(fā)，去除煤中的揮發(fā)分獲得煤氣和焦油是煤低溫熱解共同的目的，而最為困難的是粉煤的熱解。
[0003]粉煤熱解采用循環(huán)煤氣為氣體熱載體時，加熱速度快，加熱效率高，設備簡單，但是煤氣熱載體循環(huán)使用時存在強制冷卻和反復加熱的問題，造成整體能耗過大，如果不和煤氣化耦合，沒有高溫氣源，用氣體作為熱載體導致系統(tǒng)能耗高，煤氣中粉塵含量高，煤氣冷卻凈化系統(tǒng)設備龐大等一系列問題。
[0004]粉煤熱解采用煤氣燃燒后的熱煙氣作為氣體熱載體，工藝簡單，加熱效率高，但是高溫煙氣稀釋煤氣，造成煤氣熱值降低，二氧化碳、氮氣含量高，形成難以利用的荒煤氣。
[0005]粉煤熱解為了提高煤氣質(zhì)量，采用固體熱載體將熱量從熱解爐外通過直接加熱熱載體，然后和原煤混合后熱解原煤。這種工藝優(yōu)先選用半焦作為熱載體，熱半焦通過提升管注入熱空氣自身燃燒發(fā)熱，將熱量帶入原煤實現(xiàn)熱解。這種工藝燃燒自身半焦，造成半焦灰分過大，半焦產(chǎn)品用途變小，熱半焦與原煤混合熱解，造成大量粉塵，煤氣除塵壓力大幅度增加。
[0006]粉煤熱解如果采用陶瓷球為固體熱載體，存在陶瓷球和半焦粉磨效果，也產(chǎn)生大量粉塵，為除塵帶來壓力，同時陶瓷球和半焦分離、提升、再加熱等問題，使得工藝設備復雜。
[0007]粉煤熱解采用外熱式加熱，存在加熱熱效率低，產(chǎn)量低等問題。
[0008]將內(nèi)熱式固體熱載體和外熱式結(jié)合可以有效解決外熱式加熱效率低的問題，還可以降低固體熱載體用量、降低粉塵量、保證煤氣質(zhì)量，但是該工藝設備復雜，環(huán)節(jié)多。
[0009]改變粉煤熱解熱量傳遞方式是解決粉煤熱解遇到的工藝難題中的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種內(nèi)熱式粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐。
[0011]為此，本發(fā)明提供的內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐包括爐體，該爐體內(nèi)固定安裝有熱載體，該熱載體被加熱后可儲存熱量，爐體回轉(zhuǎn)過程中，粉煤流經(jīng)被加熱的熱載體實現(xiàn)粉煤干懼。
[0012]優(yōu)選的，所述爐體內(nèi)設有粉煤輸送通道，該粉煤輸送通道中設有熱載體，且所述熱載體在輸送通道中間隔式設置。
[0013]優(yōu)選的，所述爐體內(nèi)設有多條粉煤輸送通道。
[0014] 優(yōu)選的，所述多條粉煤輸送通道在爐體內(nèi)呈同心圓式分布。[0015]優(yōu)選的，所述爐體內(nèi)與爐體共軸安裝有多個筒體，每個筒體內(nèi)設有粉煤輸送通道。
[0016]優(yōu)選的，所述多個筒體呈同心圓式安裝，相鄰筒體間形成粉煤輸送通道。
[0017]優(yōu)選的，所述熱載體為鎂磚、鎂鋯磚、鉻鎂磚、碳化硅磚、高鋁磚、莫來石磚或堇青石磚。
[0018]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的之二在于提供一種粉煤干餾裝置。
[0019]為此，本發(fā)明提供的粉煤干餾裝置包括兩套上述內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐，且兩套上述內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐間歇工作，待其中一套內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐中輸送入煤粉進行干餾工作時，對另一套內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐中的熱載體進行加熱。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0021](I)與傳統(tǒng)外熱式熱解爐比較，本發(fā)明裝置的熱解技術(shù)加熱效率高，熱利用率高，熱解速度快。
[0022](2)與傳統(tǒng)的固體熱載體工藝比較，采用本發(fā)明裝置進行粉煤干餾時無半焦與熱載體分離問題，熱載體和半焦之間摩擦產(chǎn)生的粉塵量小。
[0023](3)與直立式煤熱解爐相比，本發(fā)明的裝置中固體物料流動通暢，不易堵塞，粗煤氣容易導出爐外。
[0024](4)為實現(xiàn)連續(xù)的加煤、出料，即可采用兩臺裝置，通過換向的方式，在一臺回轉(zhuǎn)爐熱解粉煤時，熱煙氣加熱另外一臺回轉(zhuǎn)爐，加熱和熱解結(jié)束后，進行換向，形成循環(huán)往復，實現(xiàn)準連續(xù)加料、出料。
[0025]綜上，本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單、造價低，利用本發(fā)明的裝置進行粉煤熱解時，工藝簡化，流程簡單，運行可靠，熱利用率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]以下結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細解釋說明。
[0027]圖1為本發(fā)明的干餾爐的結(jié)構(gòu)參考示意圖；
[0028]圖2為圖1的A-A剖視圖；
[0029]圖3為實施例中的裝置的工藝流程參考示意圖；
[0030]圖中各代碼表示:
[0031]1-內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐、2-干煤倉、3-進料鉸刀、4-煤氣換向器、5-煙氣換向器、6-煤氣管、7-熱風爐、8-出料倉；
[0032]11-粉煤輸送通道、12-熱載體、13-筒體。
【具體實施方式】
[0033]除非另有說明，本發(fā)明所述各術(shù)語的含義均為本領域技術(shù)人員的常規(guī)理解。
[0034]本發(fā)明的內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐中的熱載體為固定熱載體，即熱載體在爐體中固定式安裝，爐體在旋轉(zhuǎn)時，熱載體是相對靜止的，這樣可以減少熱載體與粉煤之間的研磨作用，從而避免產(chǎn)生過多的粉塵?？紤]到粉煤與熱載體的充分接觸，提高設備熱值的利用率，熱載體與粉煤輸送通道在爐體中交錯式分布，即粉煤在粉煤輸送通道中在熱載體間穿梭式行進。[0035]本發(fā)明的熱載體為堿性耐火材料，如高純鎂磚、鎂鋯磚、鉻鎂磚、碳化硅磚、優(yōu)質(zhì)高鋁磚、莫來石磚和堇青石磚等。
[0036]以下是發(fā)明人提供的具體實施例，以對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步解釋說明。
[0037]實施例:
[0038]參考圖1-圖3，該實施例的裝置包括:
[0039]干煤倉2，為儲存待熱解的粉煤；
[0040]進料鉸刀3，將原料絞碎后送入干餾回轉(zhuǎn)爐中；
[0041]內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐1，為兩臺內(nèi)熱式內(nèi)置固定熱載體的回轉(zhuǎn)爐，具體為內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐A(以下簡稱爐A)和內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐B(以下簡稱爐B)；
[0042]該實施例的內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐的爐體內(nèi)設有多條粉煤輸送通道11，具體是爐體內(nèi)與爐體共軸安裝有多個筒體13，且多個筒體13呈同心圓式安裝，相鄰筒體13間形成粉煤輸送通道11，每個粉煤輸送通道11中設有熱載體12，且熱載體12在粉煤輸送通道11中間隔式設置。所用熱載體為碳化硅磚。
[0043]加煤換向器:為定時將粉煤加入不同的內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐I內(nèi)的換向閥；
[0044]煤氣換向器4，為在兩臺內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐I之間切換的煤氣換向閥；
[0045]煙氣換向器5，為煙氣進出兩臺內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐I之間的切換閥；
[0046]半焦換向器，為內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐I半焦排出時的開關(guān)切換；
[0047]熱風爐7，為燃料燃燒產(chǎn)生高溫熱煙氣，熱風爐7中產(chǎn)生的熱煙氣從內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐I出料端進入空的爐體，從進料端排除；
[0048]煤氣管6，用于排出煤氣；
[0049]出料倉8，用于排出半焦。
[0050]該實施例裝置的干餾工藝具體包括:
[0051](I)熱風爐輸出的熱煙氣對內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐I中的熱載體進行加熱，待加熱20-60分鐘后，使得熱載體溫度平均達到600-1000°C時，停止加熱。
[0052](2)向內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐I加入一定量的干燥預熱的粉煤，使得粉煤和回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的被加熱后的熱載體進行固-固換熱，粉煤熱解成粗煤氣和半焦，熱載體平均溫度降低到450°C以下，半焦和粗煤氣排出爐外，粉煤和熱載體換熱時間控制在20-60分鐘。
[0053](3)熱解排出的半焦進行冷卻和熱量回收，獲得半焦粉產(chǎn)品；粗煤氣過濾除塵、冷卻凈化后獲得煤氣和焦油產(chǎn)品。
[0054]兩套內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐I間歇式的進行工藝步驟，即在爐A進行上述步驟(2)工藝時，爐B內(nèi)進行步驟(1)工藝；同理爐B進行上述步驟(1)時，爐A執(zhí)行步驟(2)的工藝。預熱干燥的粉煤，送入具有熱載體的回轉(zhuǎn)爐被熱解后，半焦排出，煤氣焦油排出后，熱載體溫度降低，反復用高溫熱煙氣直接加熱回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的熱載體，熱載體熱再生后再加入粉煤進行下一次熱解，如此反復即可間歇式熱解粉煤。通過采用兩套熱解回轉(zhuǎn)爐，使用換向即可實現(xiàn)粉煤熱載體交替連續(xù)熱解。
[0055] 具體來講，干燥預熱的粉煤通過加料裝置送入被來自熱風爐熱煙氣加熱的爐A被熱解，產(chǎn)生的煤氣進入煤氣系統(tǒng)進行凈化捕油，同時熱風爐熱風正在加熱爐B，煙氣從排煙系統(tǒng)凈化后排空，當爐A內(nèi)溫度降到450°C以下時，停止向爐A中加煤，排空爐中半焦，加煤換向爐B中加煤；熱風爐熱風換向，停止加熱爐B，開始加熱爐A，直到爐B內(nèi)溫度降到450°C以下時，加煤換向，熱風換向。
[0056]對于單臺內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐1，煙氣從出料端進入時，該臺回轉(zhuǎn)爐進料端的煤氣出口關(guān)閉，煙氣出口打開，加煤進口關(guān)閉，半焦出口關(guān)閉；當粉煤進入該回轉(zhuǎn)爐熱解時，該臺回轉(zhuǎn)爐煙氣進口關(guān)閉，煙氣出口關(guān)閉，煤氣出口打開，半焦出口打開。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐，包括爐體，其特征在于，該爐體內(nèi)固定安裝有熱載體，該熱載體被加熱后可儲存熱量，爐體回轉(zhuǎn)過程中，粉煤流經(jīng)被加熱的熱載體實現(xiàn)粉煤干餾。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述爐體內(nèi)設有粉煤輸送通道，該粉煤輸送通道中設有熱載體，且所述熱載體在輸送通道中間隔式設置。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述爐體內(nèi)設有多條粉煤輸送通道，每條粉煤輸送通道中設有熱載體，且所述熱載體在輸送通道中間隔式設置。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述多條粉煤輸送通道在爐體內(nèi)呈同心圓式分布。
5.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述爐體內(nèi)與爐體共軸安裝有多個筒體，每個筒體內(nèi)設有粉煤輸送通道。
6.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述多個筒體呈同心圓式安裝，相鄰筒體間形成粉煤輸送通道。
7.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述熱載體為鎂磚、鎂鋯磚、鉻鎂磚、碳化硅磚、高鋁磚、莫來石磚或堇青石磚。
8.一種粉煤干餾 裝置，其特征在于，包括兩套權(quán)利要求1~7中任一權(quán)利要求所述的內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐，且兩套上述內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐間歇工作，待其中一套內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐中輸送入煤粉進行干餾工作時，對另一套內(nèi)熱式粉煤干餾回轉(zhuǎn)爐中的熱載體進行加熱。
【文檔編號】C10B49/00GK103992806SQ201410219764
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】趙鵬 申請人:長安大學