粉煤熱解裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種粉煤熱解裝置。該裝置包括：轉(zhuǎn)式輻射床，設置有粉煤進料口、熱介質(zhì)進口、熱介質(zhì)出口、半焦出口及荒煤氣排氣口；熱風爐，設置有半焦進口和熱風排氣口，半焦進口和半焦出口相連通；煙氣引射器，設置有熱風進氣口、引射氣進氣口及引射器出口，熱風進氣口和熱風爐上的熱風排氣口相連通，引射器出口和熱介質(zhì)進口相連通，引射氣進氣口和轉(zhuǎn)式輻射床上的熱介質(zhì)出口相連通。該裝置中，將半焦在熱風爐內(nèi)進行燃燒，產(chǎn)生的高溫煙氣返回轉(zhuǎn)式輻射床供應熱解熱量，有利于利用半焦的熱量，解決其處理難的問題。且利用煙氣引射器將高溫煙氣引射至轉(zhuǎn)式輻射床中，能提高氣體的壓力，避免灰塵阻塞熱介質(zhì)通道或?qū)е聯(lián)Q熱效率差的問題。
【專利說明】
粉煤熱解裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及粉煤熱解技術領域，具體而言，涉及一種粉煤熱解裝置。
【背景技術】
[0002]粉煤(又稱沫煤，或低階煤)是在煤炭開采過程中產(chǎn)生的必須副產(chǎn)品，尤其是現(xiàn)代綜合采煤設備的使用更加大了沫煤的產(chǎn)量。而我國對煤炭資源的依賴性較強，目前對粉煤資源開發(fā)和清潔利用逐漸重視，這是維持我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，保證能源安全發(fā)展的重要舉措O
[0003]在目前已公開的技術中，如煤制油，煤制天然氣，煤制甲醇等技術，或是采用低溫、中溫和高溫制焦炭、氣的技術，采用的原煤的顆?；驹?5_以上，而對于粒徑小于25_的粉煤則較難處理。同時，現(xiàn)有的熱解技術處理能力小，無法滿足大工業(yè)化生產(chǎn)，經(jīng)濟效益及環(huán)保性差，社會效益不顯著。上述種種原因造成了粉煤大量堆積，無法產(chǎn)生經(jīng)濟效益，同時造成新的環(huán)保問題。因此，粉煤的清潔利用已成為一個亟需解決的難題。
[0004]現(xiàn)有技術對于粉煤的處理工藝中，粉煤熱解工藝能實現(xiàn)對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。當前已知有多種煤炭熱解技術，如內(nèi)熱式直立爐，固體熱載體快速熱解技術，循環(huán)流化床鍋爐與熱解耦合技術，間接加熱熱解技術等，然而，各技術的加熱工藝均存在一定的缺點:
[0005]固體熱載體快速熱解技術屬于典型的熱解技術，最早在國外發(fā)展起來，國內(nèi)大連理工大學對其進行研究并推廣。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:從反應器出來的煤氣經(jīng)過凈化后，然后回送到熱風爐內(nèi)燃燒，通過產(chǎn)生的煙氣對熱載體進行加熱，一般通過煙氣換熱器，流化床或者提升管進行加熱，以對粉煤進行熱解。此加熱技術系統(tǒng)復雜，操作復雜，能耗高，同時煤氣加熱必然浪費高熱值煤氣。而采用半高溫煙氣加熱，煙氣灰和熱載體分離的旋風分離器效率低，容易導致灰進入到荒煤氣。
[0006]氣體直接加熱技術中最典型的是立式爐技術，目前在國內(nèi)項目較多。其主要工藝如下:從立式爐出來的凈煤氣與空氣發(fā)生強烈氧化還原反應釋放出熱量，該熱量傳遞給粉煤后，將粉煤加熱到500 °C進行熱解。生成的煙氣與熱解產(chǎn)生的氣體混合后，向上流動，與粉煤逆相而行。在荒煤氣上升過程中，與下降的粉煤進行換熱，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，即靠凈煤氣與空氣產(chǎn)生的高溫煙氣對煤進行加熱，必然會造成加熱不均，同時產(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)技術有大型試驗項目，但基本沒有工業(yè)化推廣。其主要是采用高溫鍋爐煤灰對粉煤進行加熱，在反應器內(nèi)高溫煤灰與粉煤快速混合，傳熱，完成熱解反應。該技術與高溫熱載體技術類似，但一般需要將熱解設備建在電廠或者有大型硫化床鍋爐附近，限制技術推廣。
[0008]中國專利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行在燃燒室內(nèi)進行燃燒。此技術生成煤氣熱值高，然而用高熱值煤氣產(chǎn)生的高溫煙氣給回轉(zhuǎn)炭化爐進行加熱，經(jīng)濟性差。
[0009]總之，目前的粉煤熱解技術均存在一定的缺陷?；诖?，有必要提供一種換熱效率較高、設備簡單且經(jīng)濟性較高的粉煤熱解裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0010]本實用新型的主要目的在于提供一種粉煤熱解裝置，以解決現(xiàn)有的粉煤熱解技術中高換熱效率、設備簡化及高經(jīng)濟性難以兼得的問題。
[0011]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種粉煤熱解裝置，其包括:轉(zhuǎn)式輻射床，轉(zhuǎn)式輻射床上設置有粉煤進料口、熱介質(zhì)進口、熱介質(zhì)出口、半焦出口及荒煤氣排氣口 ；熱風爐，熱風爐上設置有半焦進口和熱風排氣口，半焦進口和轉(zhuǎn)式輻射床上的半焦出口相連通；以及煙氣引射器，煙氣引射器上設置有熱風進氣口、引射氣進氣口及引射器出口，熱風進氣口和熱風爐上的熱風排氣口相連通，引射器出口和轉(zhuǎn)式輻射床上的熱介質(zhì)進口相連通，且引射氣進氣口和轉(zhuǎn)式輻射床上的熱介質(zhì)出口相連通。
[0012]進一步地，上述熱風爐包括:燃燒室，燃燒室上設置有燒嘴、點火器、助燃風進口及半焦進口；以及沉降室，沉降室與燃燒室相連通，沉降室上設置有集灰斗和熱風排氣口。
[0013]進一步地，上述燃燒室與沉降室的底部相連通，且熱風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，沉降室中設置有一個或多個擋風板，擋風板和沉降室的內(nèi)壁之間形成彎折的導風通道，且熱風排氣口位于沉降室的遠離燃燒室的一側(cè)。
[0014]進一步地，上述沉降室中設置有多個擋風板，擋風板具有連接端和自由端，多個擋風板包括設置在沉降室的頂壁上的多個第一擋風板及設置在沉降室的底壁上第二擋風板，相鄰的兩個第一擋風板之間設置有第二擋風板，并且第一擋風板和第二擋風板在氣流流動方向上重疊設置，以使彎折的導風通道呈W型。
[0015]進一步地，上述熱風爐中，燃燒室和沉降室之間的通路上還設置有混合室，混合室上設置有調(diào)節(jié)風進氣口。
[0016]進一步地，上述轉(zhuǎn)式輻射床包括可轉(zhuǎn)動的第一殼體和位于第一殼體中的輻射管，輻射管的進口與熱介質(zhì)進口相連通，輻射管的出口與熱介質(zhì)出口相連通，粉煤進料口、半焦出口及荒煤氣排氣口均位于第一殼體上。
[0017]進一步地，上述輻射管為內(nèi)螺紋無縫管。
[0018]進一步地，上述轉(zhuǎn)式輻射床的第一殼體包括進料端和出料端，粉煤進料口設置在進料端上，半焦出口和荒煤氣排氣口均設置在出料端上，轉(zhuǎn)式輻射床沿進料端至出料端向下傾斜設置。
[0019]進一步地，上述還包括余熱鍋爐，余熱鍋爐包括:換熱器，換熱器上設置有熱煙氣進氣口、冷煙氣排氣口、冷卻水進口和蒸汽出口，熱煙氣進氣口和熱介質(zhì)出口相連通，冷煙氣排氣口和引射氣進氣口相連通；以及汽包，汽包上設置有蒸汽進口，蒸汽進口和換熱器上的蒸汽出口相連通。
[0020]進一步地，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，換熱管上設置有冷卻水進口和蒸汽出口 ；第二殼體上設置有熱煙氣進氣口和冷煙氣排氣口。[0021 ] 進一步地，上述還包括除塵器，除塵器上設置有冷煙氣進氣口、凈化風排氣口及第二排灰口，冷煙氣進氣口和冷煙氣排氣口相連通，凈化風排氣口和引射氣進氣口相連通。
[0022]進一步地，上述凈化風排氣口和引射氣進氣口之間的流路上依次設置有第一風機和第二風機，且第一風機和第二風機之間的流路上還設置有排氣支路。
[0023]本實用新型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爐內(nèi)進行燃燒，并將燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣返回至轉(zhuǎn)式輻射床供應粉煤熱解的熱量。這樣的設置方式有利于充分利用半焦的熱量，解決半焦處理難的問題。同時，利用煙氣引射器將半焦燃燒生成的高溫煙氣引射至轉(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，從而避免高溫煙氣中的灰塵阻塞轉(zhuǎn)式輻射床的熱介質(zhì)通道，或者灰塵粘附在熱介質(zhì)通道上導致的換熱效率較差的問題。該煙氣引射器中采用的引射氣為轉(zhuǎn)式輻射床中換熱結(jié)束的高溫煙氣，這樣還能夠進一步有效利用半焦燃燒熱，并利用換熱結(jié)束后溫度較低的煙氣調(diào)節(jié)半焦燃燒生成的高溫煙氣的溫度，使進入轉(zhuǎn)式輻射床的熱介質(zhì)具有更為適宜的溫度。此外，該粉煤熱解裝置的設備簡單、節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟性好。總之，本法明提供的上述粉煤熱解裝置，其換熱效率高、設備簡單且經(jīng)濟性好，非常適用于粉煤的熱解處理，為實現(xiàn)煤、油、氣的多聯(lián)產(chǎn)工藝創(chuàng)造了條件。
【附圖說明】
[0024]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0025]圖1示出了根據(jù)本實用新型的一種實施例中粉煤熱解裝置示意圖；
[0026]圖2示出了根據(jù)本實用新型一種實施例中熱風爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3示出了根據(jù)本實用新型另一種實施例中熱風爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4示出了根據(jù)本實用新型又一種實施例中熱風爐的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0029]圖5示出了根據(jù)本實用新型一種實施例中熱風爐的燃燒室的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]其中，上述附圖包括以下附圖標記:
[0031 ] 10、轉(zhuǎn)式輻射床；101、粉煤進料口 ； 102、熱介質(zhì)進口； 103、熱介質(zhì)出口 ； 104、半焦出口； 105、荒煤氣排氣口； 20、熱風爐；201、半焦進口； 202、熱風排氣口； 21、燃燒室;211、燒嘴；212、點火器;213、助燃風進口； 214、排渣口； 22、沉降室;221、集灰斗；222、擋風板;30、煙氣引射器;301、熱風進氣口；302、引射氣進氣口；303、引射器出口；40、余熱鍋爐;401、熱煙氣進氣口；402、冷煙氣排氣口；50、除塵器;501、冷煙氣進氣口；502、凈化風排氣口；503、第二排灰口 ； 11、第一風機;12、第二風機。
【具體實施方式】
[0032]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0033]正如【背景技術】部分所描述的，現(xiàn)有的粉煤熱解技術中存在高換熱效率、設備簡化及高經(jīng)濟性難以兼得的問題。為了解決這一問題，本實用新型提供了一種粉煤熱解裝置，如圖1所示，其包括轉(zhuǎn)式輻射床10、熱風爐20以及煙氣引射器30;轉(zhuǎn)式輻射床10上設置有粉煤進料口 101、熱介質(zhì)進口 102、熱介質(zhì)出口 103、半焦出口 104及荒煤氣排氣口 105;熱風爐20上設置有半焦進口 201和熱風排氣口 202，半焦進口 201和轉(zhuǎn)式輻射床10上的半焦出口 104相連通;煙氣引射器30上設置有熱風進氣口 301、引射氣進氣口 302及引射器出口 303，熱風進氣口 301和熱風爐20上的熱風排氣口 202相連通，引射器出口 303和轉(zhuǎn)式輻射床10上的熱介質(zhì)進口 102相連通，且引射氣進氣口 302和轉(zhuǎn)式輻射床10上的熱介質(zhì)出口 103相連通。
[0034]本實用新型提供的上述粉煤熱解裝置中，包括轉(zhuǎn)式輻射床10、熱風爐20以及煙氣引射器30。其中轉(zhuǎn)式輻射床10中粉煤熱解產(chǎn)生的半焦從半焦出口 104出來后，進入到熱風爐20中直接進行半焦燃燒。半焦燃燒生成的高溫煙氣在煙氣引射器30的引射作用下，以較高的壓力進入轉(zhuǎn)式輻射床10的熱介質(zhì)進口 102，為粉煤的熱解提供熱量。
[0035]相比于對半焦進行氣化、氣化氣熱回收、氣化氣燃燒、燃燒氣供應熱解的復雜工序而言，本實用新型上述的粉煤熱解裝置中，是將粉煤熱解產(chǎn)生的難以處理的半焦直接在熱風爐20內(nèi)進行燃燒，并將燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣返回至轉(zhuǎn)式輻射床10供應粉煤熱解的熱量。這樣的設置方式有利于充分利用半焦的熱量，解決半焦處理難的問題。同時，利用煙氣引射器30將半焦燃燒生成的高溫煙氣引射至轉(zhuǎn)式輻射床10中提供熱量，能夠整體提高系統(tǒng)中流通氣體的壓力，從而避免高溫煙氣中的灰塵阻塞轉(zhuǎn)式輻射床10的熱介質(zhì)通道，或者灰塵粘附在熱介質(zhì)通道上導致的換熱效率較差的問題。該煙氣引射器30中采用的引射氣為轉(zhuǎn)式輻射床10中換熱結(jié)束的高溫煙氣，這樣還能夠進一步有效利用半焦燃燒熱，并利用換熱結(jié)束后溫度較低的煙氣調(diào)節(jié)半焦燃燒生成的高溫煙氣的溫度，使進入轉(zhuǎn)式輻射床10的熱介質(zhì)具有更為適宜的溫度。此外，該粉煤熱解裝置的設備簡單、節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟性好?？傊?，本法明提供的上述粉煤熱解裝置，其換熱效率高、設備簡單且經(jīng)濟性好，非常適用于粉煤的熱解處理，為實現(xiàn)煤、油、氣的多聯(lián)產(chǎn)工藝創(chuàng)造了條件。
[0036]優(yōu)選地，上述煙氣引射器30為低壓引射器，引射氣壓力20KPa以下，被引射氣溫度為1350?1500°C，引射器出口 303處的煙氣溫度降至800?1000°C。優(yōu)選地，煙氣引射器30的材質(zhì)選用耐高溫材質(zhì)，或者內(nèi)部有耐高溫耐磨涂料，外面用普通鋼板。
[0037]優(yōu)選本實用新型上述的熱風爐20為燃燒2mm以下半焦沫，或燃燒半焦粉，或燃燒25_以下粉焦的熱風爐。在一種優(yōu)選的實施例中，如圖2和3所示，熱風爐20包括燃燒室21和沉降室22;燃燒室21上設置有燒嘴211、點火器212、助燃風進口 213及半焦進口 201;沉降室22與燃燒室21相連通，沉降室22上設置有集灰斗221和熱風排氣口 202。在熱風爐20中設置燃燒室21，能夠為半焦燃燒提供反應場所。而設置沉降室22，能夠使半焦燃燒生成的高溫煙氣在進入后續(xù)煙氣引射器30之前進行一部分顆粒沉降，去除高溫煙氣中粒徑較大的顆粒，從而有利于降低高溫煙氣中的含塵量，提高轉(zhuǎn)式輻射床10中的換熱效率。
[0038]在實際操作過程中，具體的工藝可以如下:2_以下半焦通過進料系統(tǒng)被送進熱風爐20內(nèi)，在助燃風機的作用下，充分燃燒，燃燒室21溫度可達到1350?1500°C。高溫煙氣進入沉降室22進行粗除塵，將部分大顆?；覊m除下來。粗除塵的高溫煙氣在煙氣引射器30的作用下，引出熱風爐20，并在引射器出口 303處高溫煙氣的溫度降至800?1000°C。
[0039]調(diào)溫后的煙氣在煙氣引射器30的引射作用下進入轉(zhuǎn)式輻射床10內(nèi)，向粉煤傳熱以使其完成熱解反應。在轉(zhuǎn)式輻射床10轉(zhuǎn)動時，粉煤在窯內(nèi)向前移動，在移動過程中與來自熱風爐20的高溫煙氣逐漸換熱，粉煤的溫度逐漸升高，直到煤被加熱到500?550 °C時，粉煤完成熱解反應生成550?630°C的半焦和500°C左右的荒煤氣(包括焦油蒸汽和煤氣)，荒煤氣從窯尾上口流出，高溫半焦從下口下落。
[0040]在一種優(yōu)選的實施例中，如圖2所示，燃燒室21與沉降室22的底部相連通，且熱風排氣口 202位于沉降室22的頂部，集灰斗221位于沉降室22的底部。這樣的臥式熱風爐中，從燃燒室21中產(chǎn)生的高溫煙氣能夠從沉降室22的底部進入，呈旋向向上運行至沉降室22頂部的熱風排氣口 202。在旋向向上運行的過程中，高溫煙氣中的大顆粒能夠更容易落下，從而能夠進一步提高高溫煙氣的凈化率?；蛘?，如圖3和圖4所示，燃燒室21與沉降室22的頂部相連通，沉降室22中設置有一個或多個擋風板222，擋風板222和沉降室22的內(nèi)壁之間形成彎折的導風通道，且熱風排氣口 202位于沉降室22的遠離燃燒室21的一側(cè)。這樣的設置方式中，利用擋風板222和沉降室22的內(nèi)壁之間形成彎折的導風通道，能夠使燃燒室21中產(chǎn)生的高溫煙氣在沉降室22中曲向前進至熱風排氣口 202，在曲向前進及擋風板222的阻擋作用下，更有利于使高溫煙氣中的大顆粒沉降下來，以進一步降低煙氣中的含塵量，提高后續(xù)轉(zhuǎn)式輻射床10的換熱效率。
[0041]在一種優(yōu)選的實施例中，如圖4所示，沉降室22中設置有多個擋風板222，擋風板222具有連接端和自由端，多個擋風板222包括設置在沉降室22的頂壁上的多個第一擋風板及設置在沉降室22的底壁上第二擋風板，相鄰的兩個第一擋風板之間設置有第二擋風板，并且第一擋風板和第二擋風板在氣流流動方向上重疊設置，以使彎折的導風通道呈W型。這樣的設置方式能夠進一步降低高溫煙氣中的含塵量，提高后續(xù)轉(zhuǎn)式輻射床10的換熱效率。在一種優(yōu)選的實施方式中，如圖4所示，可以在燃燒室21中的半焦進口201下方設置鏈排，以承接半焦進口 201中進入的半焦，從而提高半焦的燃燒率。更優(yōu)選地，圖4中所示的熱風爐用于燃燒25mm以下粉焦，圖2和圖3中所示的熱風爐用于燃燒2mm以下的焦沫或焦粉。
[0042]在一種優(yōu)選的實施例中，熱風爐20中，燃燒室21和沉降室22之間的通路上還設置有混合室，混合室上設置有調(diào)節(jié)風進氣口。在燃燒室21和沉降室22之間的通路上設置混合室，能夠使高溫煙氣與調(diào)節(jié)風進氣口進入的調(diào)節(jié)風進行混合，以調(diào)整燃燒生成的高溫煙氣的溫度及里面的氧含量(可使其含氧量低于5% )，從而進一步提高設備的安全性。
[0043]在一種優(yōu)選的實施例中，燃燒室21的底部設置有一個或多個排渣口214，沉降室22的集灰斗221底部設置有一個或多個第一排灰口。
[0044]除此之外，燃燒室21中可以設置多個燒嘴211和與之相匹配的多個點火器212、助燃風進口 213及半焦進口201。且多個燒嘴211的分布可以是不同方向的，例如可以沿燃燒室21的徑向排列或軸向排列。具體的燒嘴211的火焰朝向也可以進行調(diào)整，例如徑向噴火燃燒或者如圖5所示的切向噴火燃燒。
[0045]在一種優(yōu)選的實施例中，轉(zhuǎn)式輻射床10包括可轉(zhuǎn)動的第一殼體和位于第一殼體中的輻射管，輻射管的進口與熱介質(zhì)進口 102相連通，輻射管的出口與熱介質(zhì)出口 103相連通，粉煤進料口 101、半焦出口 104及荒煤氣排氣口 105均位于第一殼體上。利用該轉(zhuǎn)式輻射床10進行粉煤熱解，高溫煙氣走輻射管內(nèi)部，粉煤在輻射管外的第一殼體內(nèi)部，為間接加熱。利用輻射管進行間接加熱，尤其是多組輻射管進行間接加熱，能夠使粉煤更充分地熱解，生成的煤氣熱值高，半焦質(zhì)量穩(wěn)定，焦油品味較高。具體的輻射管設置方式可以是利用窯頭和窯尾的多孔板支撐設置。
[0046]在一種優(yōu)選的實施例中，輻射管為內(nèi)螺紋無縫管。輻射管選用內(nèi)螺紋無縫管，不僅能增加換熱面積，而且還能夠增加換熱系數(shù)，有利于進一步提高換熱效率，并降低設備投資。
[0047]在一種優(yōu)選的實施例中，轉(zhuǎn)式輻射床10的第一殼體包括進料端和出料端，粉煤進料口 101設置在進料端上，半焦出口 104和荒煤氣排氣口 105均設置在出料端上，轉(zhuǎn)式輻射床10沿進料端至出料端向下傾斜設置。這樣的設置方式更有利于使粉煤充分熱解。優(yōu)選地，進料端至出料端的傾斜度是I?5°。
[0048]在一種優(yōu)選的實施例中，上述粉煤熱解裝置中還包括余熱鍋爐40，該余熱鍋爐40包括換熱器和汽包;換熱器上設置有熱煙氣進氣口 401、冷煙氣排氣口 402、冷卻水進口和蒸汽出口，熱煙氣進氣口 401和熱介質(zhì)出口 103相連通，冷煙氣排氣口 402和引射氣進氣口 302相連通;汽包上設置有蒸汽進口，蒸汽進口和換熱器上的蒸汽出口相連通。采用余熱鍋爐40回收煙氣中的熱量，將熱量轉(zhuǎn)化為蒸汽，既可以項目自用，也可以發(fā)電，提高系統(tǒng)熱效率利用。
[0049]在一種優(yōu)選的實施例中，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，換熱管上設置有冷卻水進口和蒸汽出口 ；第二殼體上設置有熱煙氣進氣口 401和所述冷煙氣排氣口 402 ο該換熱器采用間壁管式換熱管和強制水循環(huán)工作原理，冷卻水采用軟水，冷卻水由第二殼體底部進入換熱管內(nèi)，通過管壁與管外流動的氣體換熱，生成的蒸汽進入汽包。
[0050]在一種優(yōu)選的實施例中，換熱器還包括清灰反吹裝置，清灰反吹裝置上設置有反吹氣排氣口 ；換熱管上還設置有反吹氣進氣口，反吹氣進氣口和反吹氣排氣口相連通。自帶清灰反吹裝置，可以間歇性對換熱管的內(nèi)部進行反吹處理，以防止換熱管堵塞。具體地，清灰反吹裝置可以為高壓氣體反吹裝置或聲波清灰器。利用高壓氣體反吹裝置可以定期將高壓氣引射至換熱管內(nèi)，高壓氣釋放后膨脹產(chǎn)生氣流將管內(nèi)的灰沖擊下來。采用聲波清灰器，可以在反吹氣進氣口端頂部設置多個聲波清灰器，定期打開，將管內(nèi)的灰塵除下來。
[0051]在一種優(yōu)選的實施例中，上述粉煤熱解裝置還包括除塵器50，該除塵器50上設置有冷煙氣進氣口 501、凈化風排氣口 502及第二排灰口 503，冷煙氣進氣口 501和冷煙氣排氣口 402相連通，凈化風排氣口 502和引射氣進氣口 302相連通。設置除塵器50，能夠?qū)霓D(zhuǎn)式輻射床10中完成換熱的高溫煙氣進行凈化處理，降低其灰含量。而隨后灰含量較低的凈化煙氣重新作為引射氣為熱風爐20中出來的高溫煙氣提供動力，與其混合。這樣就能夠進一步降低進入轉(zhuǎn)式輻射床10的煙氣的灰含量，從而進一步提高其換熱效率。
[0052]在一種優(yōu)選的實施例中，除塵器50為布袋除塵器。布袋除塵器的除塵效率較高，能夠進一步降低高溫煙氣中的含塵量，提高轉(zhuǎn)式輻射床10的換熱效率。優(yōu)選地，顆粒床除塵器或太棉過濾除塵器中的濾料耐溫1300°c以上，使凈化后的高溫煙氣的含塵量低于30mg/Nm30
[0053]在一種優(yōu)選的實施例中，凈化風排氣口502和引射氣進氣口 302之間的流路上依次設置有第一風機11和第二風機12，且第一風機11和第二風機12之間的流路上還設置有排氣支路。
[0054]在實際的操作過程中，從轉(zhuǎn)式輻射床10的熱介質(zhì)出口103出來的煙氣溫度能夠降至250°C_350°C。在第一風機11的作用下，進入到余熱鍋爐40的換熱器中。其中煙氣走換熱管外，冷卻水走管內(nèi)，進行逆向行換熱，產(chǎn)生的蒸汽進入汽包內(nèi)。煙氣從250-350°C冷卻到160°C左右，然后進入到除塵器50內(nèi)，在濾袋外壁向袋內(nèi)流動，流動過程中靠濾袋將粉塵過濾下來，濾下的灰從第二排灰口 503排出。部分從除塵器50出來的煙氣進入第二風機12內(nèi)，在第二風機12的作用下作為引射氣被送至煙氣引射器30內(nèi)，引射完成后與高溫煙氣混合。另外的部分煙氣從排氣支路上凈化排放。
[0055]優(yōu)選地，第二風機12為臥式結(jié)構(gòu)，風機耐溫150?250°C，將煙氣送至煙氣引射器30內(nèi)，作為引射高溫煙氣的動力氣。
[0056]從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術效果:本實用新型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爐內(nèi)進行燃燒，并將燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣返回轉(zhuǎn)式輻射床供應粉煤熱解的熱量。這樣的設置方式有利于充分利用半焦的熱量，解決半焦處理難的問題。同時，利用煙氣引射器將半焦燃燒生成的高溫煙氣引射至轉(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，從而避免高溫煙氣中的灰塵阻塞轉(zhuǎn)式輻射床的熱介質(zhì)通道，或者灰塵粘附在熱介質(zhì)通道上導致的換熱效率較差的問題。該煙氣引射器中采用的引射氣為轉(zhuǎn)式輻射床中換熱結(jié)束的高溫煙氣，這樣還能夠進一步有效利用半焦燃燒熱，并利用換熱結(jié)束后溫度較低的煙氣調(diào)節(jié)半焦燃燒生成的高溫煙氣的溫度，使進入轉(zhuǎn)式輻射床的熱介質(zhì)具有更為適宜的溫度。此外，該粉煤熱解裝置的設備簡單、節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟性好。總之，本法明提供的上述粉煤熱解裝置，其換熱效率高、設備簡單且經(jīng)濟性好，非常適用于粉煤的熱解處理，為實現(xiàn)煤、油、氣的多聯(lián)產(chǎn)工藝創(chuàng)造了條件。
[0057]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種粉煤熱解裝置，其特征在于，包括: 轉(zhuǎn)式輻射床(10)，所述轉(zhuǎn)式輻射床(10)上設置有粉煤進料口( 101)、熱介質(zhì)進口( 102)、熱介質(zhì)出口(103)、半焦出口(104)及荒煤氣排氣口(105); 熱風爐(20)，所述熱風爐(20)上設置有半焦進口(201)和熱風排氣口(202)，所述半焦進口(201)和所述轉(zhuǎn)式輻射床(10)上的所述半焦出口(104)相連通；以及 煙氣引射器(30)，所述煙氣引射器(30)上設置有熱風進氣口(301)、引射氣進氣口(302)及引射器出口(303)，所述熱風進氣口(301)和所述熱風爐(20)上的所述熱風排氣口(202)相連通，所述引射器出口(303)和所述轉(zhuǎn)式輻射床(10)上的所述熱介質(zhì)進口(102)相連通，且所述引射氣進氣口(302)和所述轉(zhuǎn)式輻射床(1)上的所述熱介質(zhì)出口(13)相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤熱解裝置，其特征在于，所述熱風爐(20)包括: 燃燒室(21)，所述燃燒室(21)上設置有燒嘴(211)、點火器(212)、助燃風進口(213)及所述半焦進口(201);以及 沉降室(22)，所述沉降室(22)與所述燃燒室(21)相連通，所述沉降室(22)上設置有集灰斗(221)和所述熱風排氣口(202)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉煤熱解裝置，其特征在于， 所述燃燒室(21)與所述沉降室(22)的底部相連通，且所述熱風排氣口(202)位于所述沉降室(22)的頂部，所述集灰斗(221)位于所述沉降室(22)的底部;或者 所述燃燒室(21)與所述沉降室(22)的頂部相連通，所述沉降室(22)中設置有一個或多個擋風板(222)，所述擋風板(222)和所述沉降室(22)的內(nèi)壁之間形成彎折的導風通道，且所述熱風排氣口(202)位于所述沉降室(22)的遠離所述燃燒室(21)的一側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粉煤熱解裝置，其特征在于，所述沉降室(22)中設置有多個所述擋風板(222)，所述擋風板(222)具有連接端和自由端，多個所述擋風板(222)包括設置在所述沉降室(22)的頂壁上的多個第一擋風板及設置在所述沉降室(22)的底壁上第二擋風板，相鄰的兩個所述第一擋風板之間設置有所述第二擋風板，并且所述第一擋風板和所述第二擋風板在氣流流動方向上重疊設置，以使所述彎折的導風通道呈W型。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉煤熱解裝置，其特征在于，所述熱風爐(20)中，所述燃燒室(21)和所述沉降室(22)之間的通路上還設置有混合室，所述混合室上設置有調(diào)節(jié)風進氣□ O6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的粉煤熱解裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)式輻射床(10)包括可轉(zhuǎn)動的第一殼體和位于所述第一殼體中的輻射管，所述輻射管的進口與所述熱介質(zhì)進口(102)相連通，所述輻射管的出口與所述熱介質(zhì)出口(103)相連通，所述粉煤進料口( 101)、所述半焦出口( 104)及所述荒煤氣排氣口( 105)均位于所述第一殼體上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粉煤熱解裝置，其特征在于，所述輻射管為內(nèi)螺紋無縫管。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粉煤熱解裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)式輻射床(10)的所述第一殼體包括進料端和出料端，所述粉煤進料口( 101)設置在所述進料端上，所述半焦出口(104)和所述荒煤氣排氣口(105)均設置在所述出料端上，所述轉(zhuǎn)式輻射床(10)沿所述進料端至所述出料端向下傾斜設置。9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的粉煤熱解裝置，其特征在于，還包括余熱鍋爐(40)，所述余熱鍋爐(40)包括: 換熱器，所述換熱器上設置有熱煙氣進氣口(401)、冷煙氣排氣口(402)、冷卻水進口和蒸汽出口，所述熱煙氣進氣口(401)和所述熱介質(zhì)出口(103)相連通，所述冷煙氣排氣口(402)和所述引射氣進氣口(302)相連通；以及 汽包，所述汽包上設置有蒸汽進口，所述蒸汽進口和所述換熱器上的所述蒸汽出口相連通。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的粉煤熱解裝置，其特征在于，所述換熱器為立式換熱器，所述換熱器包括第二殼體和位于所述第二殼體內(nèi)部的換熱管，所述換熱管上設置有所述冷卻水進口和所述蒸汽出口；所述第二殼體上設置有所述熱煙氣進氣口(401)和所述冷煙氣排氣口(402)011.根據(jù)權(quán)利要求9所述的粉煤熱解裝置，其特征在于，還包括除塵器(50)，所述除塵器上設置有冷煙氣進氣口( 501)、凈化風排氣口( 502)及第二排灰口( 503)，所述冷煙氣進氣口(501)和所述冷煙氣排氣口(402)相連通，所述凈化風排氣口(502)和所述引射氣進氣口(302)相連通。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的粉煤熱解裝置，其特征在于，所述凈化風排氣口(502)和所述引射氣進氣口(302)之間的流路上依次設置有第一風機(11)和第二風機(12)，且所述第一風機(11)和所述第二風機(12)之間的流路上還設置有排氣支路。
【文檔編號】C10B53/04GK205653408SQ201620257664
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年3月29日 公開號201620257664.0, CN 201620257664, CN 205653408 U, CN 205653408U, CN-U-205653408, CN201620257664, CN201620257664.0, CN205653408 U, CN205653408U
【發(fā)明人】宋東升, 陸偉, 宋自力, 袁國慶, 李軍付, 趙創(chuàng), 馬臻
【申請人】新疆廣匯中化能源技術開發(fā)有限公司