粉煤熱解裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粉煤熱解技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種粉煤熱解裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]粉煤(又稱(chēng)沫煤，或低階煤)是在煤炭開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的必須副產(chǎn)品，尤其是現(xiàn)代綜合采煤設(shè)備的使用更加大了沫煤的產(chǎn)量。而我國(guó)對(duì)煤炭資源的依賴(lài)性較強(qiáng)，目前對(duì)粉煤資源開(kāi)發(fā)和清潔利用逐漸重視，這是維持我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，保證能源安全發(fā)展的重要舉措O
[0003]在目前已公開(kāi)的技術(shù)中，如煤制油，煤制天然氣，煤制甲醇等技術(shù)，或是采用低溫、中溫和高溫制焦炭、氣的技術(shù)，采用的原煤的顆?；驹?5_以上，而對(duì)于粒徑小于25_的粉煤則較難處理。同時(shí)，現(xiàn)有的熱解技術(shù)處理能力小，無(wú)法滿足大工業(yè)化生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保性差，社會(huì)效益不顯著。上述種種原因造成了粉煤大量堆積，無(wú)法產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)造成新的環(huán)保問(wèn)題。因此，粉煤的清潔利用已成為一個(gè)亟需解決的難題。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于粉煤的處理工藝中，粉煤熱解工藝能實(shí)現(xiàn)對(duì)粉煤的清潔高效利用，其熱解產(chǎn)物有焦油，熱解煤氣，高熱值半焦等。當(dāng)前已知有多種煤炭熱解技術(shù)，如內(nèi)熱式直立爐，固體熱載體快速熱解技術(shù)，循環(huán)流化床鍋爐與熱解耦合技術(shù)，間接加熱熱解技術(shù)等，然而，各技術(shù)的加熱工藝均存在一定的缺點(diǎn):
[0005]固體熱載體快速熱解技術(shù)屬于典型的熱解技術(shù)，最早在國(guó)外發(fā)展起來(lái)，國(guó)內(nèi)大連理工大學(xué)對(duì)其進(jìn)行研究并推廣。常用熱載體有陶瓷球，石英砂，半焦等。熱載體加熱主要工藝主要如下:從反應(yīng)器出來(lái)的煤氣經(jīng)過(guò)凈化后，然后回送到熱風(fēng)爐內(nèi)燃燒，通過(guò)產(chǎn)生的煙氣對(duì)熱載體進(jìn)行加熱，一般通過(guò)煙氣換熱器，流化床或者提升管進(jìn)行加熱，以對(duì)粉煤進(jìn)行熱解。此加熱技術(shù)系統(tǒng)復(fù)雜，操作復(fù)雜，能耗高，同時(shí)煤氣加熱必然浪費(fèi)高熱值煤氣。而采用半高溫?zé)煔饧訜?，煙氣灰和熱載體分離的旋風(fēng)分離器效率低，容易導(dǎo)致灰進(jìn)入到荒煤氣。
[0006]氣體直接加熱技術(shù)中最典型的是立式爐技術(shù)，目前在國(guó)內(nèi)項(xiàng)目較多。其主要工藝如下:從立式爐出來(lái)的凈煤氣與空氣發(fā)生強(qiáng)烈氧化還原反應(yīng)釋放出熱量，該熱量傳遞給粉煤后，將粉煤加熱到500 °C進(jìn)行熱解。生成的煙氣與熱解產(chǎn)生的氣體混合后，向上流動(dòng)，與粉煤逆相而行。在荒煤氣上升過(guò)程中，與下降的粉煤進(jìn)行換熱，以將熱量傳遞給粉煤。在氣體出口處，荒煤氣溫度一般為100°C左右。該爐型生產(chǎn)能力受加熱工藝的限制，即靠?jī)裘簹馀c空氣產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?duì)煤進(jìn)行加熱，必然會(huì)造成加熱不均，同時(shí)產(chǎn)生的煤氣熱值低，不能作為化工原料使用，僅能作為低熱值燃料使用。
[0007]循環(huán)流化床鍋爐與熱解耦合系統(tǒng)技術(shù)有大型試驗(yàn)項(xiàng)目，但基本沒(méi)有工業(yè)化推廣。其主要是采用高溫鍋爐煤灰對(duì)粉煤進(jìn)行加熱，在反應(yīng)器內(nèi)高溫煤灰與粉煤快速混合，傳熱，完成熱解反應(yīng)。該技術(shù)與高溫?zé)彷d體技術(shù)類(lèi)似，但一般需要將熱解設(shè)備建在電廠或者有大型硫化床鍋爐附近，限制技術(shù)推廣。
[0008]中國(guó)專(zhuān)利CN201010153412.0公布了一種外熱式臥置回轉(zhuǎn)炭化爐熱裂解原煤制備蘭炭的方法，回轉(zhuǎn)炭化爐加熱采用凈化后煤氣進(jìn)行在燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒。此技術(shù)生成煤氣熱值高，然而用高熱值煤氣產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨o回轉(zhuǎn)炭化爐進(jìn)行加熱，經(jīng)濟(jì)性差。
[0009]總之，目前的粉煤熱解技術(shù)均存在一定的缺陷。基于此，有必要提供一種換熱效率較高、設(shè)備簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)性較高的粉煤熱解裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的主要目的在于提供一種粉煤熱解裝置，以解決現(xiàn)有的粉煤熱解技術(shù)中高換熱效率、設(shè)備簡(jiǎn)化及高經(jīng)濟(jì)性難以兼得的問(wèn)題。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種粉煤熱解裝置，其包括:轉(zhuǎn)式輻射床，轉(zhuǎn)式輻射床上設(shè)置有粉煤進(jìn)料口、熱介質(zhì)進(jìn)口、熱介質(zhì)出口、半焦出口及荒煤氣排氣口 ；熱風(fēng)爐，熱風(fēng)爐上設(shè)置有半焦進(jìn)口和熱風(fēng)排氣口，半焦進(jìn)口和轉(zhuǎn)式輻射床上的半焦出口相連通；以及煙氣引射器，煙氣引射器上設(shè)置有熱風(fēng)進(jìn)氣口、引射氣進(jìn)氣口及引射器出口，熱風(fēng)進(jìn)氣口和熱風(fēng)爐上的熱風(fēng)排氣口相連通，引射器出口和轉(zhuǎn)式輻射床上的熱介質(zhì)進(jìn)口相連通，且引射氣進(jìn)氣口和轉(zhuǎn)式輻射床上的熱介質(zhì)出口相連通。
[0012]進(jìn)一步地，上述熱風(fēng)爐包括:燃燒室，燃燒室上設(shè)置有燒嘴、點(diǎn)火器、助燃風(fēng)進(jìn)口及半焦進(jìn)口；以及沉降室，沉降室與燃燒室相連通，沉降室上設(shè)置有集灰斗和熱風(fēng)排氣口。
[0013]進(jìn)一步地，上述燃燒室與沉降室的底部相連通，且熱風(fēng)排氣口位于沉降室的頂部，集灰斗位于沉降室的底部;或者燃燒室與沉降室的頂部相連通，沉降室中設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)擋風(fēng)板，擋風(fēng)板和沉降室的內(nèi)壁之間形成彎折的導(dǎo)風(fēng)通道，且熱風(fēng)排氣口位于沉降室的遠(yuǎn)離燃燒室的一側(cè)。
[0014]進(jìn)一步地，上述沉降室中設(shè)置有多個(gè)擋風(fēng)板，擋風(fēng)板具有連接端和自由端，多個(gè)擋風(fēng)板包括設(shè)置在沉降室的頂壁上的多個(gè)第一擋風(fēng)板及設(shè)置在沉降室的底壁上第二擋風(fēng)板，相鄰的兩個(gè)第一擋風(fēng)板之間設(shè)置有第二擋風(fēng)板，并且第一擋風(fēng)板和第二擋風(fēng)板在氣流流動(dòng)方向上重疊設(shè)置，以使彎折的導(dǎo)風(fēng)通道呈W型。
[0015]進(jìn)一步地，上述熱風(fēng)爐中，燃燒室和沉降室之間的通路上還設(shè)置有混合室，混合室上設(shè)置有調(diào)節(jié)風(fēng)進(jìn)氣口。
[0016]進(jìn)一步地，上述轉(zhuǎn)式輻射床包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的第一殼體和位于第一殼體中的輻射管，輻射管的進(jìn)口與熱介質(zhì)進(jìn)口相連通，輻射管的出口與熱介質(zhì)出口相連通，粉煤進(jìn)料口、半焦出口及荒煤氣排氣口均位于第一殼體上。
[0017]進(jìn)一步地，上述輻射管為內(nèi)螺紋無(wú)縫管。
[0018]進(jìn)一步地，上述轉(zhuǎn)式輻射床的第一殼體包括進(jìn)料端和出料端，粉煤進(jìn)料口設(shè)置在進(jìn)料端上，半焦出口和荒煤氣排氣口均設(shè)置在出料端上，轉(zhuǎn)式輻射床沿進(jìn)料端至出料端向下傾斜設(shè)置。
[0019]進(jìn)一步地，上述還包括余熱鍋爐，余熱鍋爐包括:換熱器，換熱器上設(shè)置有熱煙氣進(jìn)氣口、冷煙氣排氣口、冷卻水進(jìn)口和蒸汽出口，熱煙氣進(jìn)氣口和熱介質(zhì)出口相連通，冷煙氣排氣口和引射氣進(jìn)氣口相連通；以及汽包，汽包上設(shè)置有蒸汽進(jìn)口，蒸汽進(jìn)口和換熱器上的蒸汽出口相連通。
[0020]進(jìn)一步地，上述換熱器為立式換熱器，換熱器包括第二殼體和位于第二殼體內(nèi)部的換熱管，換熱管上設(shè)置有冷卻水進(jìn)口和蒸汽出口 ；第二殼體上設(shè)置有熱煙氣進(jìn)氣口和冷煙氣排氣口。[0021 ] 進(jìn)一步地，上述還包括除塵器，除塵器上設(shè)置有冷煙氣進(jìn)氣口、凈化風(fēng)排氣口及第二排灰口，冷煙氣進(jìn)氣口和冷煙氣排氣口相連通，凈化風(fēng)排氣口和引射氣進(jìn)氣口相連通。
[0022]進(jìn)一步地，上述凈化風(fēng)排氣口和引射氣進(jìn)氣口之間的流路上依次設(shè)置有第一風(fēng)機(jī)和第二風(fēng)機(jī)，且第一風(fēng)機(jī)和第二風(fēng)機(jī)之間的流路上還設(shè)置有排氣支路。
[0023]本發(fā)明提供的粉煤熱解裝置中，是將粉煤熱解產(chǎn)生的難以處理的半焦直接在熱風(fēng)爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，并將燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥祷刂赁D(zhuǎn)式輻射床供應(yīng)粉煤熱解的熱量。這樣的設(shè)置方式有利于充分利用半焦的熱量，解決半焦處理難的問(wèn)題。同時(shí)，利用煙氣引射器將半焦燃燒生成的高溫?zé)煔庖渲赁D(zhuǎn)式輻射床中提供熱量，能夠整體提高系統(tǒng)中流通氣體的壓力，從而避免高溫?zé)煔庵械幕覊m阻塞轉(zhuǎn)式輻射床的熱介質(zhì)通道，或者灰塵粘附在熱介質(zhì)通道上導(dǎo)致的換熱效率較差的問(wèn)題。該煙氣引射器中采用的引射氣為轉(zhuǎn)