[發(fā)明專利]一種利用內(nèi)熱式直立爐熱解粒煤的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310435916.5
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103468292A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王樹寬;楊占彪
• 申請（專利權(quán)）人: 王樹寬
• 主分類號: C10B57/10
• 分類號: C10B57/10;C10B51/00
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責(zé)任公司 61201
• 代理人: 曹宇飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到粒煤熱解制取煤焦油、活性半焦、煤氣的一種裝置及方法。

背景技術(shù)

多年來，國內(nèi)外對煤熱解制半焦、煤焦油和煤氣進(jìn)行了一系列的研究。到目前為止，已進(jìn)行中試或工業(yè)性實(shí)驗(yàn)或工業(yè)化生產(chǎn)的煤熱解爐型主要有：內(nèi)熱式直立爐、轉(zhuǎn)盤爐、回轉(zhuǎn)爐、帶式爐、攪拌床爐、流化床爐、氣流床爐等。由于以塊煤（塊徑20～80mm）為原料的內(nèi)熱式直立爐具有結(jié)構(gòu)簡單、投資低、易操作等特點(diǎn)，現(xiàn)已在我國煤熱解制半焦、煤焦油和煤氣的生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。但由于內(nèi)熱式直立爐所用原料為塊煤，并用50%的自產(chǎn)煤氣與助燃空氣燃燒作為熱載體，送入爐內(nèi)對煤進(jìn)行熱解，致使所產(chǎn)煤氣中氮?dú)夂扛哌_(dá)47%左右，其熱值僅為7100～8300kJ/m3，使其利用受到限制。而煤炭機(jī)采過程中，塊煤（塊徑20～80mm）占20%～30%，粒煤（粒徑6～20mm）占20%，因塊煤市場供應(yīng)不足、且價(jià)高，提高了企業(yè)的生產(chǎn)成本。專利CN?101724416?B提供的倒階梯型直立內(nèi)熱空腹炭化爐，是采用粒煤（粒徑6～20mm）為原料進(jìn)行熱解生產(chǎn)半焦、煤焦油和煤氣，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。由于粒煤（粒徑6～20mm）來源充足、且價(jià)低，不僅提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，重要的是擴(kuò)大了煤熱解原料煤的來源。但在該專利中，仍然采用50%的自產(chǎn)煤氣與助燃空氣燃燒作為熱載體，同樣所產(chǎn)煤氣中因氮?dú)夂扛哌_(dá)47%左右，使其利用受到限制。專利CN?101691493?B提供的一種外燃內(nèi)熱式煤干餾爐，也是采用50%的自產(chǎn)煤氣與助燃空氣燃燒作為熱載體，送入爐內(nèi)對煤進(jìn)行熱解，所生產(chǎn)煤氣中氮?dú)夂咳愿哌_(dá)47%左右。

為了解決內(nèi)熱式直立爐所產(chǎn)煤氣中氮?dú)夂扛摺嶂档偷牟蛔悖毙杼峁┮环N既能顯著降低煤氣中氮?dú)夂浚帜苌a(chǎn)高熱值煤氣的新爐型。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種熱效率高、環(huán)境友好、半焦質(zhì)量好、能顯著降低煤氣中氮?dú)夂俊⑸a(chǎn)出熱值高煤氣、裝置可大型化的利用內(nèi)熱式直立爐熱解粒煤的裝置。

本發(fā)明的目的之二是提供一種以大量的粉煤中含有的粒徑3～30mm的粒煤為原料，熱效率高、環(huán)境友好、半焦質(zhì)量好，能顯著降低煤氣中氮?dú)夂壳疑a(chǎn)的煤氣熱值高、可回收利用的利用內(nèi)熱式直立爐熱解粒煤的方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該裝置包括內(nèi)熱式直立爐，該內(nèi)熱式直立爐自上而下依次設(shè)置有進(jìn)料斗、干燥段、第一過渡段、熱解一段、熱解二段、第二過渡段、冷卻段、排料閥以及出料斗；

所述干燥段通過管道分別與干燥蒸汽循環(huán)風(fēng)機(jī)和高溫蒸汽循環(huán)風(fēng)機(jī)連通，干燥蒸汽循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口通過管道與冷卻段連通，熱解一段通過管道分別與煤氣換熱器的煤氣出口以及微旋風(fēng)除塵器的進(jìn)氣口連通，微旋風(fēng)除塵器的出氣口通過管道與急冷器的進(jìn)氣口連通，急冷器的出氣口通過管道與荒煤氣換熱器的進(jìn)氣口連通，荒煤氣換熱器的煤氣出口通過管道與煤氣換熱器的煤氣入口連通、荒煤氣出口通過管道與橫管冷卻器的進(jìn)氣口連通，橫管冷卻器的出氣口與電補(bǔ)焦油器的入口連通，熱解二段煙氣入口通過管道分別與燃燒爐的煙氣出口連通以及熱解二段煤氣出口與微旋風(fēng)除塵器的進(jìn)氣口連通，燃燒爐的另一個(gè)煙氣出口與煤氣換熱器的煙氣入口連通。

上述系統(tǒng)還包括布袋除塵器，布袋除塵器的進(jìn)氣口分別與煤氣換熱器的煙氣出口以及干燥蒸汽循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口連通。

上述進(jìn)料斗為兩端對稱的拉瓦爾管形狀。

上述干燥段是在干燥腔室的外圍設(shè)置有干燥蒸汽進(jìn)氣室和干燥蒸汽出氣室，在干燥腔室內(nèi)設(shè)置有4～7排干燥蒸汽導(dǎo)出槽和3～6排干燥蒸汽導(dǎo)入槽，干燥蒸汽導(dǎo)出槽與干燥蒸汽導(dǎo)入槽上下交錯(cuò)排布，干燥腔室通過干燥蒸汽導(dǎo)入槽與干燥蒸汽進(jìn)氣室連通、通過干燥蒸汽導(dǎo)出槽與干燥蒸汽出氣室連通，在干燥蒸汽進(jìn)氣室的外壁上加工有干燥蒸汽入口，在干燥蒸汽出氣室的外壁上加工有干燥蒸汽出口；

所述熱解一段是在熱解腔一室的外圍設(shè)置有熱解煤氣進(jìn)氣室以及熱解荒煤氣出氣一室，在熱解腔一室內(nèi)設(shè)置有5～9排熱解煤氣導(dǎo)出槽和4～8排熱解煤氣導(dǎo)入槽，熱解煤氣導(dǎo)出槽與熱解煤氣導(dǎo)入槽上下交錯(cuò)排布，熱解腔一室通過熱解煤氣導(dǎo)入槽與熱解煤氣進(jìn)氣室連通、通過熱解煤氣導(dǎo)出槽與熱解荒煤氣出氣一室連通，在熱解煤氣進(jìn)氣室的外壁上加工有熱解煤氣入口，熱解荒煤氣出氣一室的外壁上加工有熱解荒煤氣出口；