專利名稱：粉煤制焦設(shè)備及制焦方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將煤炭制焦技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種粉煤制焦設(shè)備及制焦方法。
背景技術(shù)：
半焦又稱蘭炭，是由原煤低溫干餾所得的可燃固體產(chǎn)物。原煤在快速熱解過程中脫除熱解水、焦油、部分的硫和煤氣。原煤制半焦的產(chǎn)率約為原料煤質(zhì)量的50% -70%。半焦色黑多孔，主要成分是碳、灰分和揮發(fā)分。其灰分含量取決于原料煤質(zhì)，揮發(fā)分含量約5%-20% (質(zhì)量)。與焦炭相比，揮發(fā)分含量高，孔隙率大而機(jī)械強(qiáng)度低。與一氧化碳、蒸汽或氧相比，具有較強(qiáng)的反應(yīng)活性。半焦是很好的高熱值無煙燃料，主要用作工業(yè)或民用燃料，也用于合成氣、電石生產(chǎn)等，少量用作銅礦或磷礦等冶煉時(shí)的還原劑，此外也用作煉焦配煤。半焦含有比煤體較高的熱值。半焦的可磨性、反應(yīng)性及燃燒性都比煤好，因此，半焦可代替無煙煤用作鋼鐵廠和電廠高爐理想的噴吹燃料，以及鋼鐵廠的燒結(jié)用料?，F(xiàn)有的煤半焦熱解爐，無論是內(nèi)熱式還是外熱式，對(duì)使用的原煤的粒度都要求在20mm-80mm之間，而20mm以下粉煤，由于間隙小、透氣性差、火焰穿透力不足、或熱能傳導(dǎo)不暢等原因，用于制焦會(huì)導(dǎo)致同一煤層不同部位的溫度不均衡，熱解不均勻，造成部分產(chǎn)品過燒、部分產(chǎn)品欠燒，質(zhì)量不穩(wěn)定；同時(shí)，熱解后的煤氣也無法順利排出。另外，煤氣夾帶粉塵溢出，導(dǎo)致焦油和粉塵無法脫離，影響焦油品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種粉煤制焦方法，以便對(duì)粒徑在20mm以下的粉煤進(jìn)行制焦，并且可以實(shí)現(xiàn)粉煤熱交換均衡，從而產(chǎn)生粉狀半焦、煤氣和煤焦油。 本發(fā)明的另一目的是提供一種實(shí)現(xiàn)上述粉煤制焦方法的粉煤制焦設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種粉煤制焦方法，包括以下步驟:在用于粉煤制焦的炭化室內(nèi)逐層安裝向下傾斜的粉煤承載板；利用所述多個(gè)粉煤承載板構(gòu)成相互連通的多層熱交換單元，其每層熱交換單元均具有基于粉煤承載板上的粉煤堆積區(qū)域和氣體流動(dòng)區(qū)域，以便形成粉煤和氣體可流動(dòng)的粉煤制焦環(huán)境；將粉煤從上至下布入各層熱交換單元中，使得每層熱交換單元的粉煤堆積區(qū)域上分別堆積斜向分布的粉煤層；利用各層的氣體流動(dòng)區(qū)域?qū)⑼ㄟ^燃燒或者加熱產(chǎn)生的熱載體氣體從下向上流動(dòng)到各層熱交換單元，使熱載體氣體分別與各個(gè)熱交換單元從上而下流動(dòng)的粉煤層進(jìn)行熱交換。優(yōu)選地，當(dāng)所述炭化室為內(nèi)熱式結(jié)構(gòu)時(shí)，炭化室分為預(yù)熱干燥區(qū)、熱解干餾區(qū)、燃燒焦化區(qū)和半焦冷卻區(qū)；其中:
預(yù)熱干燥區(qū)包含位于炭化室上部的若干個(gè)熱交換單元，用于粉煤預(yù)熱和干燥；熱解干餾區(qū)包含位于炭化室中上部的若干個(gè)熱交換單元，用于對(duì)預(yù)熱和干燥后的粉煤進(jìn)行低溫?zé)峤?，干餾出粉煤中揮發(fā)份；燃燒焦化區(qū)包含位于炭化室中下部的若干個(gè)熱交換單元，用于產(chǎn)生熱載體氣體，并對(duì)經(jīng)熱解干餾區(qū)熱解的粉煤進(jìn)行進(jìn)一步中溫?zé)峤猓绅s出粉煤中殘留的揮發(fā)份，生產(chǎn)出粉狀半焦；半焦冷卻區(qū)包含位于炭化室下部的若干個(gè)熱交換單元和曲線式半焦出料通道，用于利用高溫半焦對(duì)外部進(jìn)入的空氣和煤氣進(jìn)行預(yù)熱，并對(duì)半焦進(jìn)行冷卻，排出低溫半焦。優(yōu)選地，當(dāng)所述炭化室為外熱式結(jié)構(gòu)，炭化室分為預(yù)熱干燥區(qū)、熱解干餾區(qū)和半焦冷卻區(qū)；其中:預(yù)熱干燥區(qū)包含位于炭化室上部的若干個(gè)熱交換單元，用于粉煤預(yù)熱和干燥；熱解干餾區(qū)包含位于炭化室中部和下部的若干個(gè)熱交換單元，用于對(duì)預(yù)熱和干燥后的粉煤進(jìn)行熱解，干餾出粉煤中揮發(fā)份，生產(chǎn)出粉狀半焦；半焦冷卻區(qū)包含位于炭化室下部的若干個(gè)熱交換單元和曲線式半焦出料通道，用于利用高溫半焦對(duì)外部進(jìn)入的空氣和煤氣進(jìn)行預(yù)熱，并對(duì)半焦進(jìn)行冷卻，排出低溫半焦。優(yōu)選地，所述 的逐層安裝向下傾斜的粉煤承載板的步驟包括:在炭化室內(nèi)逐層安裝多個(gè)帶有通氣氣隙的三角形或弧形等形狀的粉煤承載板；其中，布入粉煤時(shí)，在所述粉煤承載板的作用下粉煤下行，在每層熱交換單元的粉煤承載板上堆積傾斜粉煤層，并由此形成位于傾斜粉煤層之上的氣體流動(dòng)區(qū)域；其中，所述粉煤承載板上開有多個(gè)用于從下方對(duì)粉煤承載板上的粉煤層進(jìn)行粉煤加熱熱解的通氣氣隙，其作用在于，粉煤在下行過程中不能通過所述氣隙下行，而從下向上流動(dòng)的熱載體氣體可以穿過所述氣隙上行。優(yōu)選地，所述的逐層安裝向下傾斜的粉煤承載板的步驟包括:在炭化室內(nèi)側(cè)逐層相對(duì)交錯(cuò)地安裝多個(gè)向下傾斜的帶有通氣氣隙的粉煤承載板，使任意兩個(gè)相鄰粉煤承載板的上層粉煤承載板的下端部靠近下層粉煤承載板的上端部；其中，每個(gè)粉煤承載板的下端部均開有用于粉煤向下流動(dòng)的開口 ；其中，粉煤承載板與炭化室內(nèi)側(cè)的夾角為20度至70度之間；其中，粉煤在下行過程中不能通過所述氣隙下行，而從下向上流動(dòng)的熱載體氣體可以穿過所述氣隙上行。優(yōu)選地，每層熱交換單元均由兩個(gè)相鄰粉煤承載板的上層粉煤承載板下表面和下層粉煤承載板上表面及其周圍的炭化室內(nèi)壁圍成，在布入粉煤時(shí)，利用粉煤之間的擠壓支撐作用，在每層熱交換單元的粉煤承載板上堆積傾斜粉煤層，并由此形成位于傾斜粉煤層之上的氣體流動(dòng)區(qū)域。優(yōu)選地，每層熱交換單元的粉煤承載板上設(shè)有與其氣體流動(dòng)區(qū)域連通的氣道，每層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域通過位于其上的上氣道與位于其上層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域相連通，通過位于其下的下氣道與位于其下層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域相連通，所述氣道使熱載體氣體逐層上行與各層熱交換單元的粉煤層熱交換，最后從上方排氣口外排。優(yōu)選地，預(yù)熱干燥區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)熱交換單元的氣道設(shè)置氣道閥門，當(dāng)待排放氣體夾帶許多粉塵時(shí)，關(guān)閉一個(gè)或幾個(gè)氣道閥門，強(qiáng)迫熱載體氣體從粉煤承載板的通氣氣隙和粉煤中穿過，利用粉煤承載板上堆積的未干燥的粉煤層對(duì)待排放的氣體中的粉塵進(jìn)行過濾。優(yōu)選地，燃燒焦化區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)熱交換單元的氣道設(shè)置氣道閥門，用于根據(jù)進(jìn)入炭化室內(nèi)的煤氣和空氣的壓力大小，關(guān)閉一個(gè)或幾個(gè)氣道，迫使熱載體氣體從上方粉煤承載板的通氣氣隙和粉煤中穿過，使熱載體氣體和粉煤熱交換更充分，提高生產(chǎn)效率。優(yōu)選地，所述的熱載體氣體分別與各個(gè)熱交換單元從上而下流動(dòng)的粉煤層進(jìn)行熱交換的步驟包括:進(jìn)入燃燒焦化區(qū)內(nèi)的煤氣和空氣經(jīng)燃燒或加熱后產(chǎn)生熱載體氣體，熱載體氣體通過上方粉煤層或粉煤承載板一側(cè)的氣道上行進(jìn)入熱解干餾區(qū)的各個(gè)熱交換單元并充滿其氣體流動(dòng)區(qū)域；

每個(gè)熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域的熱載體氣體通過其上的粉煤承載板及其氣隙的傳導(dǎo)對(duì)位于其上層的粉煤加熱熱解干餾出揮發(fā)份，并直接對(duì)位于其下的粉煤加熱熱解干餾出揮發(fā)份；干餾出的揮發(fā)份和熱載體氣體通過各熱解干餾區(qū)的氣體流動(dòng)區(qū)域繼續(xù)上行，對(duì)粉煤預(yù)熱干燥區(qū)的粉煤進(jìn)行預(yù)熱干燥。優(yōu)選地，本發(fā)明方法的氣體流動(dòng)的過程為:煤氣和空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入，通過相鄰半焦出料通道之間形成的氣體流動(dòng)通道上行，在半焦冷卻區(qū)利用高溫半焦進(jìn)行預(yù)熱，從氣體通道進(jìn)入氣體噴出裝置，噴入燃燒焦化區(qū)燃燒產(chǎn)生熱載體氣體，熱載體氣體上行穿過熱解干餾區(qū)各熱交換單元內(nèi)的氣體流動(dòng)區(qū)域，對(duì)上下層粉煤進(jìn)行熱解，干餾出揮發(fā)份，煤氣氣體再往上穿行，通過預(yù)熱干燥區(qū)蒸發(fā)出水蒸汽，最后通過排氣口外排。優(yōu)選地，本發(fā)明方法的氣體流動(dòng)的過程為:煤氣和空氣通過相鄰半焦出料通道之間形成的氣體流動(dòng)通道上行，在半焦冷卻區(qū)利用高溫半焦進(jìn)行預(yù)熱，從進(jìn)氣口進(jìn)入燃燒室，經(jīng)燃燒產(chǎn)生熱載體氣體，熱載體氣體的熱能通過隔墻傳導(dǎo)到各熱交換單元內(nèi)的氣體流動(dòng)區(qū)域并上行，對(duì)上下層粉煤進(jìn)行熱解，干餾出揮發(fā)份，煤氣氣體再往上穿行，通過預(yù)熱干燥區(qū)蒸發(fā)出水蒸汽，最后通過排氣口外排。優(yōu)選地，本發(fā)明方法中的將粉煤制成半焦的過程為:粉煤入爐，進(jìn)入預(yù)熱干燥區(qū)，經(jīng)預(yù)熱蒸發(fā)掉水份，干粉煤下行流入熱解干餾區(qū)和燃燒焦化區(qū)，經(jīng)低、中溫?zé)峤?，干餾出揮發(fā)份，最后經(jīng)空氣冷卻后通過排焦口排出，生產(chǎn)出半焦。優(yōu)選地，本發(fā)明將粉煤制成半焦的過程為:粉煤入爐，進(jìn)入預(yù)熱干燥區(qū)，經(jīng)預(yù)熱蒸發(fā)掉水份，干粉煤下行流入熱解干餾區(qū)熱解，干餾出揮發(fā)份，最后經(jīng)空氣冷卻后通過排焦口排出，生產(chǎn)出半焦。本發(fā)明方法可生產(chǎn)出半焦、煤氣和焦油，從而解決了粉煤制焦的最大難題。根據(jù)本發(fā)明第二方面，提供了一種粉煤制焦設(shè)備，包括多個(gè)炭化室，其每個(gè)炭化室包括:逐層向下傾斜安裝的多個(gè)粉煤承載板；利用所述多個(gè)粉煤承載板構(gòu)成的相互連通的多層熱交換單元，其每層熱交換單元均具有基于粉煤承載板上的粉煤堆積區(qū)域和氣體流動(dòng)區(qū)域，以便形成粉煤和氣體可流動(dòng)的粉煤制焦環(huán)境；設(shè)置于炭化室頂端的布料口，用于將粉煤從上至下布入各層熱交換單元中，使得每層熱交換單元的粉煤堆積區(qū)域上分別堆積有斜向分布的粉煤層；
熱載體氣體產(chǎn)生裝置，用于通過燃燒或者加熱產(chǎn)生熱載體氣體，熱載體氣體利用各層的氣體流動(dòng)區(qū)域，從下向上流動(dòng)到各層熱交換單元，分別與各熱交換單元的粉煤層進(jìn)行熱交換；設(shè)置于炭化室下方的曲線式半焦出料通道。優(yōu)選地，位于炭化室下方的半焦出料通道設(shè)置為曲線形狀，在同樣的高度下，增加了半焦出料通道長度，增加炭化室氣體下行的阻力，延長半焦下行時(shí)間，使半焦有更長的被冷卻時(shí)間。其中，兩個(gè)相鄰炭化室的半焦出料通道間設(shè)置為氣體通道，煤氣和空氣從該氣體通道通過，對(duì)高溫半焦進(jìn)行強(qiáng)行冷卻，實(shí)現(xiàn)干熄焦目的；同時(shí)利用半焦余熱對(duì)氣體進(jìn)行預(yù)熱，起到節(jié)能減排作用。優(yōu)選地，所述粉煤承載板上開有多個(gè)用于從下方對(duì)粉煤承載板上的粉煤層進(jìn)行粉煤加熱熱解的通氣氣隙；并且每個(gè)粉煤承載板下端部均開有用于粉煤向下流動(dòng)的開口 ；其中，任意兩個(gè)相鄰粉煤承載板的上層粉煤承載板的下端部靠近下層粉煤承載板的上端部；其中，粉煤承載板與炭化室內(nèi)側(cè)的夾角為20度至70度之間；其中，粉煤在下行過程中不能通過所述氣隙下行，而從下向上流動(dòng)的熱載體氣體可以穿過所述氣隙上行。優(yōu)選地，所述的熱交換單元均由兩個(gè)相鄰粉煤承載板的上層粉煤承載板下表面和下層粉煤承載板上表面及其周圍的炭化室內(nèi)壁圍成；其中，在布入粉煤時(shí)，每層熱交換單元利用其傾斜的粉煤承載板 在其上堆積傾斜粉煤層，并形成位于傾斜粉煤層之上的氣體流動(dòng)區(qū)域。優(yōu)選地，每層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域通過位于其上的上氣道與位于其上層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域相連通，通過位于其下的下氣道與位于其下層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域相連通。優(yōu)選地，位于炭化室上部的一個(gè)或多個(gè)熱交換單元的氣道設(shè)置氣道閥門，當(dāng)待排放氣體夾帶許多粉塵時(shí)，關(guān)閉一個(gè)或幾個(gè)氣道閥門，強(qiáng)迫熱載體氣體從粉煤承載板的通氣氣隙和粉煤中穿過，利用粉煤承載板上堆積的未干燥的粉煤層對(duì)待排放的氣體中的粉塵進(jìn)行過濾。優(yōu)選地，位于炭化室中下部的一個(gè)或多個(gè)熱交換單元的氣道設(shè)置氣道閥門，用于根據(jù)進(jìn)入炭化室內(nèi)的煤氣和空氣的壓力大小，關(guān)閉一個(gè)或幾個(gè)氣道，迫使熱載體氣體從上方粉煤承載板的通氣氣隙和粉煤中穿過，使熱載體氣體和粉煤熱交換更充分。根據(jù)本發(fā)明第三方面，提供了一種利用上述制焦方法對(duì)粉煤或粉狀物進(jìn)行烘干的方法。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種利用上述制焦方法對(duì)粉狀(20mm以下)的油頁巖進(jìn)行熱解干餾的方法。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種粉煤制氣方法，對(duì)粉煤進(jìn)行制氣處理。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:對(duì)于粒徑在20mm以下的粉煤，本發(fā)明可以從根本上保證了粉煤制焦過程中粉煤均衡加溫、熱交換，煤氣粉塵過濾，及煤氣溢出通道通暢，從而能使粉煤制焦順利進(jìn)行。此外，本發(fā)明通過利用上行的熱載體氣體對(duì)粉煤進(jìn)行預(yù)熱，及下行的半焦對(duì)冷空氣和煤氣進(jìn)行預(yù)熱，使熱能充分利用，達(dá)到節(jié)能減排的目的。


圖1是本發(fā)明的一種內(nèi)熱式粉煤制焦設(shè)備的示意圖；圖2是本發(fā)明的一種外熱式粉煤制焦設(shè)備的示意圖；圖3是圖1和2所示的 粉煤半焦炭化室的示意圖；圖4是圖3的左視圖；圖5是圖3的C向視圖；圖6是粉煤半焦炭化室布入粉煤后的示意圖；圖7a是粉煤半焦炭化室的粉煤承載板上的氣隙的一種結(jié)構(gòu)和分布示意圖；圖7b是粉煤半焦炭化室的粉煤承載板上的氣隙的另一種結(jié)構(gòu)和分布示意圖；圖7c是粉煤半焦炭化室的粉煤承載板上的氣隙的另一種結(jié)構(gòu)和分布示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種粉煤制焦設(shè)備，包括粉煤制焦?fàn)tI，所述粉煤制焦?fàn)tI自上而下分別為布料口 2、排氣口 10、多個(gè)粉煤制焦炭化室8、出焦口 9、半焦出料通道5、氣體流動(dòng)通道6以及空氣和煤氣進(jìn)氣口 7。圖1顯示了本發(fā)明的內(nèi)熱式粉煤制焦設(shè)備。其中粉煤制焦?fàn)tI頂部為布料口 2，布料口 2上有用于布料的加料車。粉煤制焦?fàn)tI下方為出焦口 9和排焦機(jī)19，用于收集并推出粉狀半焦。粉煤制焦?fàn)tI具有外隔墻和多個(gè)內(nèi)隔墻21，每個(gè)粉煤制焦炭化室8均由隔墻圍成，例如外側(cè)粉煤制焦炭化室8由外隔墻和內(nèi)隔墻圍成，位于內(nèi)部的粉煤制焦炭化室8由兩個(gè)內(nèi)隔墻圍成。每個(gè)粉煤制焦炭化室8內(nèi)左右兩個(gè)隔墻上逐層相對(duì)交錯(cuò)地設(shè)立多個(gè)粉煤承載板18，從而在粉煤制焦炭化室8內(nèi)形成了多層熱交換單元81 (參見圖3)。此外，每個(gè)粉煤制焦炭化室8下方設(shè)置有內(nèi)熱式加熱裝置(噴嘴16以及連通噴嘴16的氣體通道15)。圖2顯示了本發(fā)明的外熱式粉煤制焦設(shè)備。其中粉煤制焦?fàn)tI頂部為布料口 2，布料口 2上有用于布料的加料車。粉煤制焦?fàn)tI下方為出焦口 9和排焦機(jī)19，用于收集并推出粉狀半焦。粉煤制焦?fàn)tI具有外隔墻和多個(gè)內(nèi)隔墻21，每個(gè)粉煤制焦炭化室8均由隔墻圍成，例如外側(cè)粉煤制焦炭化室8由外隔墻和內(nèi)隔墻圍成，位于內(nèi)部的粉煤制焦炭化室8由兩個(gè)內(nèi)隔墻圍成。每個(gè)粉煤制焦炭化室8內(nèi)左右兩個(gè)隔墻上逐層相對(duì)交錯(cuò)地設(shè)立多個(gè)粉煤承載板18，從而在粉煤制焦炭化室8內(nèi)形成了多層熱交換單元81 (參見圖3)。此外，粉煤制焦炭化室8之間設(shè)置有外熱式加熱裝置20，如隔墻燃燒室。具體地，本發(fā)明主要是開發(fā)了一種適于粉煤制焦的粉煤制焦炭化室8，以及利用該粉煤制焦炭化室8將粉煤制焦的方法。下面主要結(jié)合圖1至圖7對(duì)本發(fā)明的包括多個(gè)粉煤制焦炭化室8的粉煤制焦設(shè)備以及在炭化室內(nèi)進(jìn)行制焦的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。圖3顯示了圖1和圖2所示的粉煤制焦炭化室8的具體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本發(fā)明粉煤制焦炭化室8包括:逐層向下傾斜安裝的多個(gè)粉煤承載板18 ；利用所述多個(gè)粉煤承載板18構(gòu)成的相互連通的多層熱交換單元81，其每層熱交換單元81均具有基于粉煤承載板18上的粉煤堆積區(qū)域(對(duì)應(yīng)于圖6所示的粉煤層811)和氣體流動(dòng)區(qū)域812，以便形成粉煤和氣體可流動(dòng)的粉煤制焦環(huán)境；設(shè)置于炭化室頂端的布料口 82，用于將粉煤從上至下布入各層熱交換單元81中，在布入粉煤時(shí)，利用粉煤之間的擠壓支撐作用，使得每層熱交換單元的粉煤堆積區(qū)域上分別堆積有斜向分布的粉煤層811 (如圖6所示)，并由此形成位于傾斜粉煤層之上的氣體流動(dòng)區(qū)域812 (如圖6所示)；熱載體氣體產(chǎn)生裝置，用于通過燃燒或者加熱產(chǎn)生熱載體氣體，熱載體氣體利用各層的氣體流動(dòng)區(qū)域，從下向上流動(dòng)到各層熱交換單元81，分別與各熱交換單元的粉煤層811進(jìn)行熱交換；設(shè)置于炭化室下方的曲線式半焦出料通道5，曲線式的半焦出料通道5在同樣的垂直高度下，增加了半焦出料通道5的長度，增加炭化室氣體下行的阻力，延長半焦下行時(shí)間，使半焦有更長的被冷卻時(shí)間。如圖1所示，相鄰兩個(gè)炭化室的出料通道5之間設(shè)置氣體流動(dòng)通道6，煤氣和空氣穿過氣體流動(dòng)通道6進(jìn)入內(nèi)熱式加熱裝置前對(duì)高溫半焦進(jìn)行強(qiáng)行冷卻，實(shí)現(xiàn)干熄焦目的；同時(shí)煤氣或空氣本身利用半焦余熱獲得了預(yù)熱，起到節(jié)能減排作用。如圖2所示，相鄰兩個(gè)炭化室之間設(shè)置有隔墻燃燒室20，且相鄰兩個(gè)炭化室的出料通道5之間設(shè)置氣體流動(dòng)通道6，煤氣和空氣穿過氣體流動(dòng)通道6進(jìn)入隔墻燃燒室20前對(duì)高溫半焦進(jìn)行強(qiáng)行冷卻，實(shí)現(xiàn)干熄焦目的；同時(shí)煤氣或空氣本身利用半焦余熱獲得了預(yù)熱，起到節(jié)能減排作用。下面對(duì)粉煤制焦炭化室8內(nèi)的各組成部分進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖3至6所示，各個(gè)粉煤承載板18上均開有多個(gè)用于從其下方對(duì)其上的粉煤層811進(jìn)行粉煤熱解的通氣氣隙181。如圖7a所示，通氣氣隙181優(yōu)選為貫通粉煤承載板18的長條形通孔；也可以是如圖7b所示的短條形通孔；也可以是如圖7c所示的圓通孔，并且最好按照三角形分布在粉煤承載板18上。其中，粉煤在下行過程中不能通過氣隙181下行，而從下向上流動(dòng)的熱載體氣體可以穿過氣隙181上行。
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如圖3或6所示，每個(gè)粉煤承載板18下端部均開有用于粉煤向下流動(dòng)的開口 182，并且任意兩個(gè)相鄰粉煤承載板18的上層粉煤承載板的下端部靠近下層粉煤承載板的上端部，且粉煤承載板18與炭化室內(nèi)側(cè)的夾角為20度至70度之間。如圖3或6所示，本發(fā)明的每層熱交換單元81均由兩個(gè)相鄰粉煤承載板18的上層粉煤承載板下表面和下層粉煤承載板上表面及其周圍的炭化室內(nèi)壁圍成；在布入粉煤時(shí)，每層熱交換單元81利用其傾斜的粉煤承載板18在其上堆積傾斜粉煤層811，并形成位于傾斜粉煤層之上的氣體流動(dòng)區(qū)域812。如圖4所示，本發(fā)明每層熱交換單元81的粉煤承載板18上設(shè)有與其氣體流動(dòng)區(qū)域812連通的氣道80，每層熱交換單元81的氣體流動(dòng)區(qū)域812通過位于其上的上氣道與位于其上層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域相連通，通過位于其下的下氣道與位于其下層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域相連通。除圖3至圖5所示氣道之外，本發(fā)明還可設(shè)置從上至下依次穿過各粉煤承載板18的多個(gè)氣道，相鄰粉煤承載板18之間的氣道部分均開設(shè)有與該層熱交換單元81的氣體流動(dòng)區(qū)域812相連通的通氣口，熱載體氣體通過該氣道從下向上流動(dòng)到各層熱交換單元，并通過該通氣口與各熱交換單元從上而下流動(dòng)的粉煤層進(jìn)行熱交換。此外，當(dāng)粉煤制焦炭化室8為內(nèi)熱式結(jié)構(gòu)時(shí)，粉煤制焦炭化室8分為預(yù)熱干燥區(qū)31、熱解干餾區(qū)32、燃燒焦化區(qū)33和半焦冷卻區(qū)34 ;當(dāng)粉煤制焦炭化室8為外熱式結(jié)構(gòu)時(shí)，粉煤制焦炭化室8分為預(yù)熱干燥區(qū)31、熱解干餾區(qū)32和半焦冷卻區(qū)34，其預(yù)熱干燥區(qū)31中的一個(gè)或多個(gè)熱交換單元81的氣道設(shè)置氣道閥門，當(dāng)待排放氣體夾帶許多粉塵時(shí)，關(guān)閉一個(gè)或幾個(gè)氣道閥門，強(qiáng)迫熱載體氣體從粉煤承載板18的氣隙181和粉煤中穿過，利用粉煤承載板18上堆積的未干燥的粉煤層811對(duì)待排放的氣體中的粉塵進(jìn)行過濾。此外，當(dāng)粉煤制焦炭化室8為內(nèi)熱式結(jié)構(gòu)時(shí)，其燃燒焦化區(qū)的一個(gè)或多個(gè)熱交換單元81的氣道設(shè)置氣道閥門，用于根據(jù)進(jìn)入炭化室內(nèi)的煤氣和空氣的壓力大小，關(guān)閉一個(gè)或幾個(gè)氣道，迫使熱載體氣體從上方粉煤承載板18的通氣氣隙181和粉煤中穿過，使熱載體氣體和粉煤熱交換更充分，提高生產(chǎn)效率。如圖2所示，在炭化室內(nèi)逐層安裝的多個(gè)帶有通氣氣隙的粉煤承載板也可以為三角形或弧形。其中，布入粉煤時(shí)，在所述粉煤承載板的作用下粉煤下行，在每層熱交換單元的粉煤承載板上堆積傾斜粉煤層，并由此形成位于傾斜粉煤層之上的氣體流動(dòng)區(qū)域，也就是說，每個(gè)粉煤承載板之上堆積有傾斜粉煤層，之下分布有氣體流動(dòng)區(qū)域；其中，粉煤承載板上開有多個(gè)用于從下方 對(duì)粉煤承載板上的粉煤層進(jìn)行粉煤加熱熱解的通氣氣隙，粉煤在下行過程中不能通過所述氣隙下行，而從下向上流動(dòng)的熱載體氣體可以穿過所述氣隙上行。下面主要對(duì)本發(fā)明在粉煤制焦炭化室8內(nèi)進(jìn)行制焦的方法詳細(xì)說明。下面結(jié)合圖6詳細(xì)說明本發(fā)明的粉煤制焦方法，一般來說，本發(fā)明的粉煤制焦方法包括以下步驟:在用于粉煤制焦的炭化室8內(nèi)逐層安裝向下傾斜的粉煤承載板18 ；利用多個(gè)粉煤承載板18形成相互連通的多層熱交換單元81，其每層熱交換單元81均具有基于粉煤承載板18上的粉煤堆積區(qū)域(對(duì)應(yīng)于圖6所示的粉煤層811)和氣體流動(dòng)區(qū)域812，以便形成粉煤和氣體可流動(dòng)的粉煤制焦環(huán)境；將粉煤從上至下布入各層熱交換單元81中，使得每層熱交換單元81的粉煤堆積區(qū)域上分別堆積斜向分布的粉煤層811 ；利用各層的氣體流動(dòng)區(qū)域812將通過燃燒或者加熱產(chǎn)生的熱載體氣體從下向上流動(dòng)到各層熱交換單元，使熱載體氣體分別與各熱交換單元81從上而下流動(dòng)的粉煤層進(jìn)行熱交換。具體地，在本發(fā)明制焦方法中，逐層安裝向下傾斜的粉煤承載板的步驟包括:如圖3或6所示，在炭化室8內(nèi)側(cè)逐層相對(duì)交錯(cuò)地安裝多個(gè)向下傾斜的帶有通氣氣隙181的粉煤承載板18，使任意兩個(gè)相鄰粉煤承載板18的上層粉煤承載板的下端部靠近下層粉煤承載板的上端部；其中，每個(gè)粉煤承載板18的下端部均開有用于粉煤向下流動(dòng)的開口 ；其中，粉煤承載板18與炭化室內(nèi)側(cè)的夾角為20度至70度之間；其中，粉煤承載板上開有多個(gè)用于從下方對(duì)粉煤承載板上的粉煤層進(jìn)行粉煤加熱熱解的通氣氣隙，粉煤在下行過程中不能通過所述氣隙下行，而從下向上流動(dòng)的熱載體氣體可以穿過所述氣隙上行。此外，本發(fā)明逐層安裝向下傾斜的粉煤承載板的步驟還包括:在炭化室內(nèi)逐層安裝多個(gè)帶有通氣氣隙的三角形或弧形等形狀的粉煤承載板；其中，布入粉煤時(shí)，在所述粉煤承載板的作用下粉煤下行，在每層熱交換單元的粉煤承載板上堆積傾斜粉煤層，并由此形成位于傾斜粉煤層之上的氣體流動(dòng)區(qū)域，也就是說，每個(gè)粉煤承載板之上堆積有傾斜粉煤層，之下分布有氣體流動(dòng)區(qū)域；其中，所述粉煤承載板上開有多個(gè)用于從下方對(duì)粉煤承載板上的粉煤層進(jìn)行粉煤加熱熱解的通氣氣隙，其作用在于，粉煤在下行過程中不能通過所述氣隙下行，而從下向上流動(dòng)的熱載體氣體可以穿過所述氣隙上行。具體地，在本發(fā)明制焦方法中，熱載體氣體分別與各個(gè)熱交換單元81從上而下流動(dòng)的粉煤層進(jìn)行熱交換的步驟包括:煤氣和空氣經(jīng)燃燒或加熱后產(chǎn)生熱載體氣體，熱載體氣體通過上層粉煤層或粉煤承載板一側(cè)的氣道上行進(jìn)入熱解干餾區(qū)的各個(gè)熱交換單元并充滿其氣體流動(dòng)區(qū)域；每個(gè)熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域的熱載體氣體通過其上的粉煤承載板及其氣隙的傳導(dǎo)對(duì)位于其上層的粉煤加熱熱解干餾出揮發(fā)份，并直接對(duì)位于其下的粉煤加熱熱解干餾出揮發(fā)份；干餾出的揮發(fā)份和熱載體氣體通過各熱解干餾區(qū)的氣體流動(dòng)區(qū)域繼續(xù)上行，對(duì)粉煤預(yù)熱干燥區(qū)31的粉煤進(jìn)行預(yù)熱干燥。實(shí)施例1內(nèi)熱式結(jié)構(gòu)的粉煤制焦炭化室8的制焦方法如圖1所示，當(dāng)粉煤制焦炭化室8為內(nèi)熱式結(jié)構(gòu)時(shí)，粉煤制焦炭化室8分為預(yù)熱干燥區(qū)31、熱解干餾區(qū)32、燃燒焦化區(qū)33和半焦冷卻區(qū)34，其中:預(yù)熱干燥區(qū)31包含位于炭化室上部的若干個(gè)熱交換單元，用于粉煤預(yù)熱和干燥；熱解干餾區(qū)包含位于炭化室中上部的若干個(gè)熱交換單元，用于對(duì)預(yù)熱和干燥后的粉煤進(jìn)行低溫?zé)峤?，干餾出粉煤中揮發(fā)份；燃燒焦化區(qū)包含位于炭化室中下部的若干個(gè)熱交換單元，用于產(chǎn)生熱載體氣體，并對(duì)經(jīng)熱解干餾區(qū)熱解的粉煤進(jìn)行進(jìn)一步中溫?zé)峤?，干餾出粉煤中殘留的揮發(fā)份，生產(chǎn)出粉狀半焦；半焦冷卻區(qū)包含位于炭化室下部的若干個(gè)熱交換單元和曲線式半焦出料通道，用于利用高溫半焦對(duì)外部進(jìn)入的空氣和煤氣進(jìn)行預(yù)熱，并對(duì)半焦進(jìn)行冷卻，排出低溫半焦。在本發(fā)明制焦方法中，熱載體氣體分別與各熱交換單元從上而下流動(dòng)的粉煤層進(jìn)行熱交換的步驟包括:進(jìn)入燃燒焦化區(qū)內(nèi)的煤氣和空氣經(jīng)燃燒后產(chǎn)生熱載體氣體，熱載體氣體通過上層粉煤層或粉煤承載板一側(cè)的氣道上行進(jìn)入熱解干餾區(qū)的各個(gè)熱交換單元并充滿各個(gè)熱解干餾區(qū)的各個(gè)氣體流動(dòng)區(qū)域；每個(gè)熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域的熱載體氣體穿過其上的粉煤承載板及其氣隙對(duì)位于其上層的粉煤加熱熱解干餾出揮發(fā)份，并直接對(duì)位于其下的粉煤加熱熱解干餾出揮發(fā)份；干餾出的揮發(fā)份和熱載體氣體通過各熱解干餾區(qū)的氣體流動(dòng)區(qū)域繼續(xù)上行，對(duì)粉煤預(yù)熱干燥區(qū)31的粉煤進(jìn)行預(yù)熱干燥。
對(duì)于內(nèi)熱式粉煤制焦炭化室8，本發(fā)明將粉煤制成半焦的過程為:粉煤從布料口 2入爐，在粉煤承載板的作用下，粉煤從上至下依次進(jìn)入內(nèi)熱式粉煤制焦炭化室8的預(yù)熱干燥區(qū)31，經(jīng)預(yù)熱蒸發(fā)掉水份；干粉煤繼續(xù)下行進(jìn)入熱解干餾區(qū)進(jìn)行低溫?zé)峤?，干餾出粉煤中揮發(fā)份；從熱解干餾區(qū)進(jìn)入燃燒焦化區(qū)中溫?zé)峤?，干餾出揮發(fā)份；最后進(jìn)入半焦冷卻區(qū)經(jīng)空氣和煤氣冷卻后，生產(chǎn)出低溫半焦，通過排焦機(jī)19排出。本發(fā)明方法的氣體流動(dòng)的過程為:煤氣和空氣從進(jìn)氣口 7進(jìn)入，通過相鄰半焦出料通道5之間形成的氣體流動(dòng)通道6上行，在半焦冷卻區(qū)利用高溫半焦進(jìn)行預(yù)熱，從氣體通道15進(jìn)入氣體噴出裝置，從噴嘴16噴入燃燒焦化區(qū)燃燒產(chǎn)生熱載體氣體，熱載體氣體上行穿過熱解干餾區(qū)各熱交換單元內(nèi)的氣體流動(dòng)區(qū)域，對(duì)上下層粉煤進(jìn)行熱解，干餾出揮發(fā)份，煤氣氣體再往上穿行，通過預(yù)熱干燥區(qū)31蒸發(fā)出水蒸汽，最后通過排氣口 10外排。本發(fā)明方法可生產(chǎn)出半焦、煤氣和焦油，從而解決了粉煤制焦的最大難題。
實(shí)施例2外熱式結(jié)構(gòu)的粉煤制焦炭化室8的制焦方法如圖2所示，當(dāng)粉煤制焦炭化室8為外熱式結(jié)構(gòu)時(shí)，炭化室分為預(yù)熱干燥區(qū)31、熱解干餾區(qū)32和半焦冷卻區(qū)34，其中:預(yù)熱干燥區(qū)31包含位于炭化室上部的若干個(gè)熱交換單元，用于粉煤預(yù)熱和干燥；熱解干餾區(qū)包含位于炭化室中部和下部的若干個(gè)熱交換單元，用于對(duì)預(yù)熱和干燥后的粉煤進(jìn)行熱解，干餾出粉煤中揮發(fā)份，生產(chǎn)出粉狀半焦；半焦冷卻區(qū)包含位于炭化室下部的若干個(gè)熱交換單元和曲線式半焦出料通道，用于利用高溫半焦對(duì)外部進(jìn)入的空氣和煤氣進(jìn)行預(yù)熱，并對(duì)半焦進(jìn)行冷卻，排出低溫半焦。在本發(fā)明制焦方法中，熱載體氣體分別與各熱交換單元從上而下流動(dòng)的粉煤層進(jìn)行熱交換的步驟包括:煤氣和空氣在隔墻燃燒室內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱載體氣體，該熱載體氣體的熱能經(jīng)隔墻熱傳導(dǎo)與各熱交換單元的粉煤進(jìn)行熱交換，粉煤經(jīng)低、中溫?zé)峤夂蟾绅s出煤氣，同時(shí)熱載體煤氣通過上層粉煤層或粉煤承載板一側(cè)的氣道上行進(jìn)入熱解干餾區(qū)的各個(gè)熱交換單元并充滿各個(gè)熱解干餾區(qū)的各個(gè) 氣體流動(dòng)區(qū)域；每個(gè)熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域的熱載體煤氣穿過其上的粉煤承載板及其氣隙對(duì)位于其上層的粉煤加熱熱解干餾出揮發(fā)份，并直接對(duì)位于其下的粉煤加熱熱解干餾出揮發(fā)份；干餾出的揮發(fā)份和熱載體煤氣通過各熱解干餾區(qū)的氣體流動(dòng)區(qū)域繼續(xù)上行，對(duì)粉煤預(yù)熱干燥區(qū)31的粉煤進(jìn)行預(yù)熱干燥。對(duì)于外熱式粉煤制焦炭化室8，本發(fā)明將粉煤制成半焦的過程為:粉煤從布料口 2入爐，在粉煤承載板的作用下，粉煤從上至下依次進(jìn)入外熱式粉煤制焦炭化室8的預(yù)熱干燥區(qū)31，經(jīng)預(yù)熱蒸發(fā)掉水份；干粉煤繼續(xù)下行進(jìn)入熱解干餾區(qū)進(jìn)行熱解，干餾出揮發(fā)份 ’最后從熱解干餾區(qū)進(jìn)入半焦冷卻區(qū)經(jīng)空氣和煤氣冷卻后，生產(chǎn)出低溫半焦，通過排焦機(jī)19排出。本發(fā)明方法的氣體流動(dòng)的過程為:煤氣和空氣通過相鄰半焦出料通道5之間形成的氣體流動(dòng)通道6上行，在半焦冷卻區(qū)利用高溫半焦進(jìn)行預(yù)熱，從進(jìn)氣口 7進(jìn)入燃燒室，經(jīng)燃燒產(chǎn)生熱載體氣體，熱載體氣體的熱能通過隔墻傳導(dǎo)到各熱交換單元內(nèi)的氣體流動(dòng)區(qū)域并上行，對(duì)上下層粉煤進(jìn)行熱解，干餾出揮發(fā)份，煤氣氣體再往上穿行，通過預(yù)熱干燥區(qū)31蒸發(fā)出水蒸汽，最后通過排氣口 10外排。本發(fā)明方法可生產(chǎn)出半焦、煤氣和焦油，從而解決了粉煤制焦的最大難題。本發(fā)明還提供一種利用上述制焦方法對(duì)粉煤或粉狀物進(jìn)行烘干的方法，用于對(duì)含水率高的粉煤進(jìn)行烘干處理。本發(fā)明還提供一種利用上述制焦方法對(duì)粉狀(20_以下)的油頁巖進(jìn)行熱解干餾的方法。本發(fā)明對(duì)粒徑在20mm以下的粉煤進(jìn)行制焦，并且可以實(shí)現(xiàn)粉煤熱交換均衡，從而產(chǎn)生粉狀半焦、煤氣和煤焦油。最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種粉煤制焦方法，其特征在于，包括下列步驟: 在用于粉煤制焦的炭化室內(nèi)逐層安裝向下傾斜的粉煤承載板； 利用所述多個(gè)粉煤承載板構(gòu)成相互連通的多層熱交換單元，其每層熱交換單元均具有基于粉煤承載板上的粉煤堆積區(qū)域和氣體流動(dòng)區(qū)域，以便形成粉煤和氣體可流動(dòng)的粉煤制焦環(huán)境； 將粉煤從上至下布入各層熱交換單元中，使得每層熱交換單元的粉煤堆積區(qū)域上分別堆積斜向分布的粉煤層； 利用各層的氣體流動(dòng)區(qū)域?qū)⑼ㄟ^燃燒或者加熱產(chǎn)生的熱載體氣體從下向上流動(dòng)到各層熱交換單元，使熱載體氣體分別與各個(gè)熱交換單元從上而下流動(dòng)的粉煤層進(jìn)行熱交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述炭化室為內(nèi)熱式結(jié)構(gòu)時(shí)，炭化室分為預(yù)熱干燥區(qū)、熱解干餾區(qū)、燃燒焦化區(qū)和半焦冷卻區(qū)；其中: 預(yù)熱干燥區(qū)包含位于炭化室上部的若干個(gè)熱交換單元，用于粉煤預(yù)熱和干燥； 熱解干餾區(qū)包含位于炭化室中上部的若干個(gè)熱交換單元，用于對(duì)預(yù)熱和干燥后的粉煤進(jìn)行低溫?zé)峤?，干餾出粉煤中揮發(fā)份； 燃燒焦化區(qū)包含位于炭化室中下部的若干個(gè)熱交換單元，用于產(chǎn)生熱載體氣體，并對(duì)經(jīng)熱解干餾區(qū)熱解的粉煤進(jìn)行進(jìn)一步中溫?zé)峤?，干餾出粉煤中殘留的揮發(fā)份，生產(chǎn)出粉狀半焦； 半焦冷卻區(qū)包含位于炭化室下部的若干個(gè)熱交換單元和曲線式半焦出料通道，用于利用高溫半焦對(duì)外部進(jìn)入的空氣和煤氣進(jìn)行預(yù)熱，并對(duì)半焦進(jìn)行冷卻，排出低溫半焦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 方法，其特征在于，當(dāng)所述炭化室為外熱式結(jié)構(gòu)，炭化室分為預(yù)熱干燥區(qū)、熱解干餾區(qū)和半焦冷卻區(qū)；其中: 預(yù)熱干燥區(qū)包含位于炭化室上部的若干個(gè)熱交換單元，用于粉煤預(yù)熱和干燥； 熱解干餾區(qū)包含位于炭化室中部和下部的若干個(gè)熱交換單元，用于對(duì)預(yù)熱和干燥后的粉煤進(jìn)行熱解，干餾出粉煤中揮發(fā)份，生產(chǎn)出粉狀半焦； 半焦冷卻區(qū)包含位于炭化室下部的若干個(gè)熱交換單元和曲線式半焦出料通道，用于利用高溫半焦對(duì)外部進(jìn)入的空氣和煤氣進(jìn)行預(yù)熱，并對(duì)半焦進(jìn)行冷卻，排出低溫半焦。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述的逐層安裝向下傾斜的粉煤承載板的步驟包括: 在炭化室內(nèi)逐層安裝多個(gè)帶有通氣氣隙的三角形或弧形等形狀的粉煤承載板； 其中，布入粉煤時(shí)，在所述粉煤承載板的作用下粉煤下行，在每層熱交換單元的粉煤承載板上堆積傾斜粉煤層，并由此形成位于傾斜粉煤層之上的氣體流動(dòng)區(qū)域； 其中，粉煤承載板上開有多個(gè)用于從下方對(duì)粉煤承載板上的粉煤層進(jìn)行粉煤加熱熱解的通氣氣隙，粉煤在下行過程中不能通過所述氣隙下行，而從下向上流動(dòng)的熱載體氣體可以穿過所述氣隙上行。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的粉煤制焦方法，其特征在于，所述的逐層安裝向下傾斜的粉煤承載板的步驟包括: 在炭化室內(nèi)側(cè)逐層相對(duì)交錯(cuò)地安裝多個(gè)向下傾斜的帶有通氣氣隙的粉煤承載板，使任意兩個(gè)相鄰粉煤承載板的上層粉煤承載板的下端部靠近下層粉煤承載板的上端部； 其中，每個(gè)粉煤承載板的下端部均開有用于粉煤向下流動(dòng)的開口；其中，粉煤承載板與炭化室內(nèi)側(cè)的夾角為20度至70度之間； 其中，粉煤在下行過程中不能通過所述氣隙下行，而從下向上流動(dòng)的熱載體氣體可以穿過所述氣隙上行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的粉煤制焦方法，其特征在于，每層熱交換單元均由兩個(gè)相鄰粉煤承載板的上層粉煤承載板下表面和下層粉煤承載板上表面及其周圍的炭化室內(nèi)壁圍成，在布入粉煤時(shí)，利用粉煤之間的擠壓支撐作用，在每層熱交換單元的粉煤承載板上堆積傾斜粉煤層，并由此形成位于傾斜粉煤層之上的氣體流動(dòng)區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粉煤制焦方法，其特征在于，每層熱交換單元的粉煤承載板上設(shè)有與其氣體流動(dòng)區(qū)域連通的氣道，每層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域通過位于其上的上氣道與位于其上層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域相連通，通過位于其下的下氣道與位于其下層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域相連通，所述氣道使熱載體氣體逐層上行與各層熱交換單元的粉煤層熱交換，最后從上方排氣口外排。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的粉煤制焦方法，其特征在于，預(yù)熱干燥區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)熱交換單元的氣道設(shè)置氣道閥門，當(dāng)待排放氣體夾帶許多粉塵時(shí)，關(guān)閉一個(gè)或幾個(gè)氣道閥門，強(qiáng)迫熱載體氣體從粉煤承載板的通氣氣隙和粉煤中穿過，利用粉煤承載板上堆積的未干燥的粉煤層對(duì)待排放的氣體中的粉塵進(jìn)行過濾。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的粉煤制焦方法，其特征在于，燃燒焦化區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)熱交換單元的氣道設(shè)置氣道閥門，用于根據(jù)進(jìn)入炭化室內(nèi)的煤氣和空氣的壓力大小，關(guān)閉一個(gè)或幾個(gè)氣道，迫使熱載體氣體從上方粉煤承載板的通氣氣隙和粉煤中穿過，使熱載體氣體和粉煤熱交換更充分。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的粉煤制焦方法，其特征在于，所述的熱載體氣體分別與各個(gè)熱交換單元從上而下流動(dòng)的粉煤層進(jìn)行熱交換的步驟包括: 進(jìn)入燃燒焦化區(qū)內(nèi)的煤氣和空氣經(jīng)燃燒或加熱后產(chǎn)生熱載體氣體，熱載體氣體通過上方粉煤層或粉煤承載板一側(cè)的氣道上行進(jìn)入熱解干餾區(qū)的各個(gè)熱交換單元并充滿其氣體流動(dòng)區(qū)域； 每個(gè)熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域的熱載體氣體通過其上的粉煤承載板及其氣隙的傳導(dǎo)對(duì)位于其上層的粉煤加熱熱解干餾出揮發(fā)份，并直接對(duì)位于其下的粉煤加熱熱解干餾出揮發(fā)份； 干餾出的揮發(fā)份和熱載體氣體通過各熱解干餾區(qū)的氣體流動(dòng)區(qū)域繼續(xù)上行，對(duì)粉煤預(yù)熱干燥區(qū)的粉煤進(jìn)行預(yù)熱干燥。
11.一種粉煤制焦設(shè)備，包括多個(gè)炭化室，其特征在于，炭化室包括: 逐層向下傾斜安裝的多個(gè)粉煤承載板； 利用所述多個(gè)粉煤承載板構(gòu)成的相互連通的多層熱交換單元，其每層熱交換單元均具有基于粉煤承載板上的粉煤堆積區(qū)域和氣體流動(dòng)區(qū)域，以便形成粉煤和氣體可流動(dòng)的粉煤制焦環(huán)境； 設(shè)置于炭化室頂端的布料口，用于將粉煤從上至下布入各層熱交換單元中，使得每層熱交換單元的粉煤堆積區(qū)域上分別堆積有斜向分布的粉煤層； 熱載體氣體產(chǎn)生裝置，用于通過燃燒或者加熱產(chǎn)生熱載體氣體，熱載體氣體利用各層的氣體流動(dòng)區(qū)域，從下向上流動(dòng)到各層熱交換單元，分別與各熱交換單元的粉煤層進(jìn)行熱交換； 設(shè)置于炭化室下方的曲線式半焦出料通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的粉煤制焦設(shè)備，其特征在于，所述粉煤承載板上開有多個(gè)用于從下方對(duì)粉煤承載板上的粉煤層進(jìn)行粉煤加熱熱解的通氣氣隙；并且每個(gè)粉煤承載板下端部均開有用于粉煤向下流動(dòng)的開口； 其中，任意兩個(gè)相鄰粉煤承載板的上層粉煤承載板的下端部靠近下層粉煤承載板的上端部； 其中，粉煤承載板與炭化室內(nèi)側(cè)的夾角為20度至70度之間； 其中，粉煤在下行過程中不能通過所述氣隙下行，而從下向上流動(dòng)的熱載體氣體可以穿過所述氣隙上行。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的粉煤制焦設(shè)備，其特征在于，所述的熱交換單元均由兩個(gè)相鄰粉煤承載板的上層粉煤承載板下表面和下層粉煤承載板上表面及其周圍的炭化室內(nèi)壁圍成； 其中，在布入粉煤時(shí)，每層熱交換單元利用其傾斜的粉煤承載板在其上堆積傾斜粉煤層，并形成位于傾斜粉煤層之上的氣體流動(dòng)區(qū)域。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的粉煤制焦設(shè)備，其特征在于，每層熱交換單元的粉煤承載板上設(shè)有與其氣體流動(dòng)區(qū)域連通的氣道，每層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域通過位于其上的上氣道與位于其上層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域相連通，通過位于其下的下氣道與位于其下層熱交換單元的氣體流動(dòng)區(qū)域相連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的粉煤制焦設(shè)備，其特征在于，位于炭化室上部的一個(gè)或多個(gè)熱交換單元的氣道設(shè)置 氣道閥門，當(dāng)待排放氣體夾帶許多粉塵時(shí)，關(guān)閉一個(gè)或幾個(gè)氣道閥門，強(qiáng)迫熱載體氣體從粉煤承載板的通氣氣隙和粉煤中穿過，利用粉煤承載板上堆積的未干燥的粉煤層對(duì)待排放的氣體中的粉塵進(jìn)行過濾。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的粉煤制焦設(shè)備，其特征在于，位于炭化室中下部的一個(gè)或多個(gè)熱交換單元的氣道設(shè)置氣道閥門，用于根據(jù)進(jìn)入炭化室內(nèi)的煤氣和空氣的壓力大小，關(guān)閉一個(gè)或幾個(gè)氣道，迫使熱載體氣體從上方粉煤承載板的通氣氣隙和粉煤中穿過，使熱載體氣體和粉煤熱交換更充分。
17.一種粉煤烘干方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的方法對(duì)粉煤進(jìn)行烘干處理。
18.一種粉狀油頁巖的熱解干餾方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的方法對(duì)粉狀油頁巖進(jìn)行熱解干餾處理。
19.一種粉煤制氣方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的方法對(duì)粉煤進(jìn)行制氣處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粉煤制焦設(shè)備和方法，本發(fā)明的粉煤制焦方法包括在炭化室內(nèi)逐層安裝向下傾斜的粉煤承載板；利用多個(gè)粉煤承載板形成相互連通的多層熱交換單元，其每層熱交換單元均具有基于粉煤承載板上的粉煤堆積區(qū)域和氣體流動(dòng)區(qū)域，以便形成粉煤和氣體可流動(dòng)的粉煤制焦環(huán)境；將粉煤從上至下布入各層熱交換單元中，使得每個(gè)熱交換單元的粉煤堆積區(qū)域上分別堆積斜向分布的粉煤層；利用各層的氣體流動(dòng)區(qū)域?qū)⑼ㄟ^燃燒或者加熱產(chǎn)生的熱載氣體從下向上流動(dòng)到各層熱交換區(qū)域，分別與各熱交換單元的粉煤層進(jìn)行熱交換，從而產(chǎn)生粉狀半焦、煤氣和煤焦油。
文檔編號(hào)C10B17/00GK103160291SQ201210521388
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者陳華金 申請(qǐng)人:新疆美特鎂業(yè)有限公司