一種外熱式與固體熱載體結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種外熱式與固體熱載體結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾方法及裝置。涉及的方法包括：熱載體與干燥預熱后的原煤混合在干餾爐中被干餾，產(chǎn)生熱半焦和煤氣；其中，熱半焦一部分為半焦產(chǎn)品，一部分為熱焦粒被加熱后作為熱載體和煤氣除塵使用；半焦加熱時產(chǎn)生的煙氣對原煤進行干燥預熱。涉及的裝置包括原煤預熱干燥爐、半焦加熱爐和干餾爐。其中，煤預熱干燥爐和半焦加熱爐位于干餾爐上方，且原煤預熱干燥爐和半焦加熱爐的物料出口均與干餾爐的物料進口連通；干餾爐與半焦加熱爐之間由熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)連通；其中干餾爐優(yōu)選外熱式干餾爐。本發(fā)明的干餾工藝和相應裝置熱效率高、煤氣熱值高、粉塵含量低和產(chǎn)量大。并且裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。
【專利說明】一種外熱式與固體熱載體結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤炭干餾技術(shù)，具體涉及一種外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的直立式煤炭干餾工藝為內(nèi)熱式，煤氣熱值低，氮氣含量高，且不能干餾面煤。另外，直立式流化床式固體熱載體循環(huán)干餾面煤過程中，循環(huán)半焦提升高度大，能耗高，煤氣中粉塵大，干餾過程物料運行不流暢，易造成設(shè)備堵塞，所產(chǎn)生焦油重質(zhì)組分多，焦油與粉塵混合物容易粘附設(shè)備，不易分離等。而傳統(tǒng)的外熱回轉(zhuǎn)式干餾又存在干餾熱效率低、產(chǎn)量放大后設(shè)備龐大等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明目的之一在于提供一種外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾方法，以解決現(xiàn)有的立式煤炭干餾工藝存在的煤氣熱值低，不能干餾面煤的問題，同時減少固體熱載體循環(huán)量，減少煤氣中粉塵產(chǎn)生，通過高溫熱半焦過濾煤氣中粉塵，降低焦油中的粉塵和重質(zhì)組分，降低循環(huán)半焦提升高度，節(jié)約能源，同時提高外熱式回轉(zhuǎn)爐熱效率，減小外熱式回轉(zhuǎn)干餾由于熱效率低產(chǎn)量放大后的設(shè)備尺寸，便于大規(guī)模生產(chǎn)。
[0004]為此，本發(fā)明的外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾方法包括:熱載體與干燥預熱后的原煤混合后在干餾爐內(nèi)被干餾，產(chǎn)生熱半焦和煤氣，所述的熱半焦一部分作為半焦產(chǎn)品，一部分作為熱焦粒，所述熱焦粒被加熱后作為熱載體；干餾時產(chǎn)生的煙氣與原煤進行熱交換，對原煤進行干燥預熱。
[0005]上述干餾工藝的其他技術(shù)特征是:
[0006]所述熱載體用于對原煤加熱干餾，同時用于過濾煤氣中的粉塵。
[0007]上述工藝還包括:與原煤進行熱交換后的煙氣經(jīng)過除塵后一部分用于輸送熱焦粒，一部分被排放，使得原煤中的物理水分不進入煤氣系統(tǒng)。
[0008]所述熱載體的溫度為800~1000°C ;所述干燥預熱后的原煤的溫度為150~3000C ;所述熱半焦的溫度為500~600°C。
[0009]所述熱載體與干燥預熱后的原煤的質(zhì)量比為1: (I~2)。
[0010]本發(fā)明的另一目的在于提供一種實現(xiàn)上述工藝的裝置，以解決現(xiàn)有裝置存在的問題。
[0011]為此本發(fā)明提供的裝置包括:原煤預熱干燥爐、半焦加熱爐和干餾爐；所述原煤預熱干燥爐和半焦加熱爐位于干餾爐上方；
[0012]所述原煤預熱干燥爐上設(shè)有物料進口和物料出口 ；
[0013]所述半焦加熱爐上設(shè)有物料進口和物料出口 ；
[0014]所述干餾爐上設(shè)有物料進口、煤氣出口、半焦出口和熱焦粒出口 ；[0015]所述原煤預熱干燥爐和半焦加熱爐的物料出口均與干餾爐的物料進口連通；
[0016]所述干餾爐上的熱焦粒出口與所述半焦加熱爐上的物料進口連通。
[0017]上述裝置的其他技術(shù)特征是:
[0018]所述干餾爐上的煤氣出口和物料進口位于同端。
[0019]所述原煤預熱干燥爐上還設(shè)有煙氣進口和煙氣出口 ；所述干餾爐上的熱焦粒出口與所述半焦加熱爐上的物料進口通過熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)連通；所述半焦加熱爐上的物料出口通過熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)與所述原煤預熱干燥爐上的煙氣進口連通。
[0020]所述熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)包括熱焦粒輸送鼓風機、旋風式氣固分離裝置和除塵裝置。
[0021]所述干餾爐為外熱式干餾爐，外熱式干餾爐由熱煙氣提供熱源，經(jīng)外熱式干餾爐后的熱煙氣輸送入原煤預熱干燥爐對原煤進行干燥預熱。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0023](I)傳統(tǒng)的直立式熱載體干餾工藝中，熱載體與原煤的質(zhì)量比大約為3:1，提升高度大。而本發(fā)明干餾工藝中的熱載體運輸路徑短，熱損耗低，實際工藝中需要熱載體循環(huán)量小，一般熱載體與與原煤的質(zhì)量比大約為1: (I~2)。
[0024]( 2 )本發(fā)明的干餾工藝中熱載體在用于對原煤加熱干餾的同時用于過濾煤氣中的粉塵。
[0025](3)本發(fā)明的干餾工藝中熱載體循環(huán)量降低，煤氣中粉塵量少。
[0026](4)本發(fā)明的干餾工藝中煤氣熱值高，氮氣組分含量低。
[0027]( 5 )本發(fā)明的干餾工藝中與原煤進行熱交換后的煙氣經(jīng)過除塵后一部分用于輸送熱焦粒，一部分被排放，使得原煤中的物理水分不進入煤氣系統(tǒng)，可降低焦油系統(tǒng)廢水量，有利環(huán)保。
[0028](6)本發(fā)明的裝置中物料水平回轉(zhuǎn)式運行，不易堵塞，便于操作。
[0029](7)本發(fā)明的裝置中利用熱載體過濾煤氣粉塵，簡化過濾工藝與設(shè)備。
[0030](8)本發(fā)明的裝置中干餾爐外熱式加熱，便于控制干餾爐溫度制度，與固體熱載體加熱的結(jié)合，增加了回轉(zhuǎn)式干餾設(shè)備的熱效率。
[0031](9)本發(fā)明的裝置便于工業(yè)放大，可實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
[0032](10)本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積較小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]以下結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步解釋說明。
[0034]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)參考示意圖；
[0035]圖2為圖1的一右側(cè)視圖；
[0036]圖3為本發(fā)明裝置的俯視結(jié)構(gòu)參考示意圖；
[0037]圖4為圖3的左側(cè)視圖；
[0038]圖中各代碼表示:1-原煤預熱干燥爐、2-半焦加熱爐、3-干餾爐、4-熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)、5-除塵裝置、6-熱焦粒輸送鼓風機、7-旋風式氣固分離裝置、8-熱焦粒提升管道、9-半焦鏈式冷卻輸送機、10-煤氣管、11-煤氣燒嘴、12-半焦顆粒除塵與下料倉、13-推焦機、14-出烘干爐煙氣管道、15-熱煙氣總管道、16-原煤斗提機、17-煙氣排放管道?！揪唧w實施方式】
[0039]與現(xiàn)有的煤炭干餾工藝不同的是，本發(fā)明的一種外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾方法包括:熱載體與干燥預熱后的原煤混合后在干餾爐內(nèi)被干餾，產(chǎn)生熱半焦和煤氣，其中的熱半焦一部分作為半焦產(chǎn)品，一部分作為熱焦粒，熱焦粒被加熱后作為熱載體使用，同時熱載體可用于過濾煤氣中的粉塵。干餾時產(chǎn)生的煙氣與原煤進行熱交換，對原煤進行干燥預熱。為避免原煤中的物理水分不進入煤氣系統(tǒng)，與原煤進行熱交換后的煙氣經(jīng)過除塵后一部分用于輸送熱焦粒，一部分被排放。
[0040]參考圖1至圖4，本發(fā)明的外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾裝置包括原煤預熱干燥爐1、半焦加熱爐2和干餾爐3，其中原煤預熱干燥爐I和半焦加熱爐2位于干餾爐3上方，三者一般為平行設(shè)置，且原煤預熱干燥爐1、半焦加熱爐2和干餾爐3分兩層平行設(shè)置，干餾爐3置于底層，其中原煤預熱干燥爐I和半焦加熱爐2的物料出口均與干餾爐3的物料進口連通，即實現(xiàn)原煤和熱載體共同進入干餾爐3進行干餾。當然，和現(xiàn)有技術(shù)相同的是干餾爐3上設(shè)有相應的煤氣出口 10和半焦鏈式冷卻輸送機9，原煤通過原煤斗提機16送入原煤預熱干燥爐I。
[0041]考慮到熱載體在對原煤加熱干餾的同時可用于過濾煤氣中的粉塵，干餾爐3上的煤氣出口 10和物料進口位于同端，如圖1至3所示。
[0042]為實現(xiàn)干餾爐3排出的熱焦粒向半焦加熱爐2的輸送，干餾爐3與半焦加熱爐2之間由熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)4連通，同時，為實現(xiàn)高溫煙氣的利用，半焦加熱爐2上的物料出口通過熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)4與原煤預熱干燥爐I上的煙氣進口連通。具體講，熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)4上設(shè)有熱焦粒進口、熱焦粒出口和煙氣出口，熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)4上的熱焦粒進口與干餾爐3上的熱焦粒出口連通；熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)4上的熱焦粒出口與半焦加熱爐2上的物料進口連通，熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)4上的煙氣出口與原煤預熱干燥爐I上的煙氣進口連通。參考如圖3所示，可通過熱煙氣總管道15實現(xiàn)上述設(shè)備的連通。
·[0043]考慮到對降溫后的煙氣的應用，熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)4上還設(shè)有煙氣進口，預熱干燥爐I的煙氣出口與熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)4上的煙氣進口通過除塵裝置連通。參考如圖4所示，可通過出烘干爐煙氣管道14實現(xiàn)兩者的連通，從而一部分煙氣經(jīng)出烘干爐煙氣管道14進入熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)4，一部分冷煙氣經(jīng)煙氣排放管道17輸出。
[0044]另外，當干餾爐3選用外熱式外熱式干餾爐時，外熱式干餾爐中排出的煙氣，也可用于對原煤進行預熱干燥。
[0045]考慮到設(shè)備的上下設(shè)置關(guān)系以及工藝的優(yōu)化，熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)4可包括除塵裝置5、熱焦粒輸送鼓風機6、旋風式氣固分離裝置7、熱焦粒提升管道8。參考圖4所示，除塵裝置5、熱焦粒輸送鼓風機6和旋風式氣固分離裝置7順著氣體的走向依次連接，其中熱焦粒輸送鼓風機6和旋風式氣固分離裝置7通過熱焦粒提升管道8連通。
[0046]為實現(xiàn)原煤和熱載體順利進入干餾爐3，參考圖1、2和3，可在設(shè)備連接處安裝半焦顆粒除塵裝置與下料倉12和推焦機13，這樣干燥預熱后的原煤和熱載體通過水平輸送裝置送入干餾爐，保證物料輸送順暢。
[0047]本發(fā)明半焦加熱爐2中的熱源可通過燃燒煤氣提供，參考圖1和3所示，經(jīng)煤氣燒嘴11輸送煤氣進行燃燒供熱。[0048]實施例:
[0049]遵循本發(fā)明的技術(shù)方案，該實施例中的干餾爐3為外熱式干餾爐，該外熱式干餾爐是被單獨加熱且外熱式干餾爐3的熱風進、出口溫度分別是1000°C和600°C。
[0050]結(jié)合上述解釋說明，裝置的工作原理如下:
[0051](I)原煤經(jīng)過原煤斗提機16進入原煤預熱干燥爐I烘干預熱后，原煤溫度達到150~300°C左右時進入下料倉12和來自半焦加熱爐2的800~1000°C熱載體，按照1:(I~2)的比例，混合后被推入外熱式干餾爐。
[0052](2)預熱后的原煤與加熱后的熱載體在外熱式干餾爐3內(nèi)換熱30~45分鐘后，實現(xiàn)原煤的熱解，原煤形成熱半焦，部分熱半焦循環(huán)使用，被鼓風機提升到固氣分離裝置中，實現(xiàn)固氣分離，分離出的煙氣隨后進入原煤預熱干燥爐I和原煤進行換熱。半焦加熱爐2內(nèi)被加熱到800~1000°C進入半焦顆粒除塵裝置與下料倉12，與預熱后的原煤混合進入外熱式干餾爐，半焦加熱爐產(chǎn)生煙氣與固氣分離裝置出口的煙氣一同進入原煤預熱干燥爐I。
[0053](3)干餾后的500~600°C的熱半焦部分返回循環(huán)加熱，作為熱載體使用，另一部分作為產(chǎn)品通過半焦鏈式冷卻輸送機9輸送排出，熱解煤氣從干餾爐引出，經(jīng)除塵后，通過煤氣管10進入煤氣凈化系統(tǒng)，凈化冷卻后部分煤氣用于熱半焦加熱和外熱式干餾爐加熱，其余用于其他用途。
[0054](4)進入原煤預熱干燥爐I預熱原煤后溫度降到200~300°C的煙氣，經(jīng)過除塵裝置除塵冷卻后，部分循環(huán)使用，用于提升半焦，一部分排放掉。
[0055](5)單獨加熱的外熱式 干餾爐產(chǎn)生的煙氣余熱回收后進入煙氣管道排放掉。
【權(quán)利要求】
1.一種外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾方法，其特征在于，方法包括:熱載體與干燥預熱后的原煤混合后在干餾爐內(nèi)被干餾，產(chǎn)生熱半焦和煤氣，所述的熱半焦一部分作為半焦產(chǎn)品，一部分作為熱焦粒，所述熱焦粒被加熱后作為熱載體，干餾時產(chǎn)生的煙氣與原煤進行熱交換，對原煤進行干燥預熱。
2.如權(quán)利要求1所述的外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾方法，其特征在于，所述熱載體用于對原煤加熱干餾，同時用于過濾煤氣中的粉塵。
3.如權(quán)利要求1所述的外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾方法，其特征在于，方法還包括:與原煤進行熱交換后的煙氣經(jīng)過除塵后一部分用于輸送熱焦粒，一部分被排放，使得原煤中的物理水分不進入煤氣系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾方法，其特征在于，所述熱載體的溫度為800~1000°C;所述干燥預熱后的原煤的溫度為150~300°C;所述熱半焦的溫度為500~600°C。
5.如權(quán)利要求1所述的外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾方法，其特征在于，所述熱載體與干燥預熱后的原煤的質(zhì)量比為1: (I~2)。
6.一種外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾裝置，其特征在于，裝置包括原煤預熱干燥爐、半焦加熱爐和干餾爐， 所述原煤預熱干燥爐上設(shè)有物料進口和物料出口； 所述半焦加熱爐上設(shè)有物料進口和物料出口； 所述干餾爐上設(shè)有物料進口、煤氣出口、半焦出口和熱焦粒出口 ； 所述原煤預熱干燥爐和半焦加·熱爐位于干餾爐上方；所述原煤預熱干燥爐和半焦加熱爐的物料出口均與干餾爐的物料進口連通； 所述干餾爐上的熱焦粒出口與所述半焦加熱爐上的物料進口連通。
7.如權(quán)利要求6所述的外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾裝置，其特征在于，所述干餾爐上的煤氣出口和物料進口位于同端。
8.如權(quán)利要求6所述的外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾裝置，其特征在于，所述原煤預熱干燥爐上還設(shè)有煙氣進口和煙氣出口 ；所述干餾爐上的熱焦粒出口與所述半焦加熱爐上的物料進口通過熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)連通；所述半焦加熱爐上的物料出口通過熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)與所述原煤預熱干燥爐上的煙氣進口連通。
9.如權(quán)利要求8所述的外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾裝置，其特征在于，所述熱焦粒循環(huán)輸送系統(tǒng)包括熱焦粒輸送鼓風機、旋風式氣固分離裝置和除塵裝置。
10.如權(quán)利要求6-9任一權(quán)利要求所述的外熱式和固體熱載體相結(jié)合的回轉(zhuǎn)式干餾裝置，其特征在于，所述干餾爐為外熱式干餾爐，外熱式干餾爐由熱煙氣供熱，經(jīng)外熱式干餾爐后的熱煙氣輸送入原煤預熱干燥爐對原煤進行干燥預熱。
【文檔編號】C10B51/00GK103589442SQ201310497735
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】趙鵬, 姜國璋, 馬飛, 高光耀 申請人:長安大學