本實(shí)用新型屬于煤干餾技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫粉狀半焦干熄焦系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

煤低溫干餾是采用煤炭熱解加工技術(shù)，在隔絕空氣的情況下，將煤炭加熱到550℃～600℃，脫除影響煤熱值的水、氧和低熱值揮發(fā)分物質(zhì)，使煤發(fā)熱組分富集，形成固體半焦。

干餾技術(shù)生產(chǎn)的半焦根據(jù)工藝不同主要有塊狀和粉末狀，經(jīng)干餾爐生產(chǎn)后需要進(jìn)行熄焦冷卻。高溫半焦的顯熱占整個(gè)干餾過(guò)程的能耗比例較高。因此，回收半焦的顯熱，可有效降低煤干餾過(guò)程的能耗。

目前的熄焦技術(shù)有干法熄焦和濕法熄焦。干法熄焦技術(shù)是采用惰性氣體吸收半焦的顯熱，吸收了半焦顯熱的惰性氣體作為二次能源，在熱交換設(shè)備中交換熱量后惰性氣體可重復(fù)利用。濕法熄焦技術(shù)是通過(guò)水對(duì)高溫焦炭直接冷卻。干法熄焦與濕法熄焦相比，具有可回收半焦顯熱，改善半焦質(zhì)量和減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前的氣體熱載體干熄焦技術(shù)處理粉狀焦炭時(shí)氣固分離難度較大，不太適合。因此，如何簡(jiǎn)便有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫粉狀半焦的冷卻，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是解決當(dāng)前干熄焦系統(tǒng)中無(wú)法處理粉料，存在的大量能量損失和系統(tǒng)配置復(fù)雜等問(wèn)題。

為此，本實(shí)用新型提供了一種高溫粉焦干熄焦系統(tǒng)，包括換熱器、出料機(jī)和供水系統(tǒng)，所述換熱器為立式換熱器，由上至下依次設(shè)置有二級(jí)蒸發(fā)管、一級(jí)蒸發(fā)管、第一混料裝置、二級(jí)預(yù)熱管、第二混料裝置和一級(jí)預(yù)熱管，所述換熱器頂部設(shè)有進(jìn)料口，底部設(shè)有出料口，該出料口與出料機(jī)連通，所述二級(jí)蒸發(fā)管、一級(jí)蒸發(fā)管上端口為出汽口，下端口為進(jìn)水口，所述二級(jí)預(yù)熱管、一級(jí)預(yù)熱管均為上端出水，下端進(jìn)水；

所述供水系統(tǒng)包括冷卻塔、除氧器、汽包，所述冷卻塔下部出水口通過(guò)第一水泵和管線與一級(jí)預(yù)熱管進(jìn)水口相連，所述一級(jí)預(yù)熱管出水口分為兩路，一路通過(guò)管線與冷卻塔連通，另一路通過(guò)管線和第一閥門與除氧器進(jìn)水口連通，所述第一閥門為比例調(diào)節(jié)閥門，所述除氧器出水口通過(guò)第二水泵和管線與二級(jí)預(yù)熱管進(jìn)水口連通，所述二級(jí)預(yù)熱管出水口通過(guò)管線和汽包進(jìn)水口連通；所述一級(jí)蒸發(fā)管和二級(jí)蒸發(fā)管的下部進(jìn)水口均通過(guò)管線與汽包下降管連通，上部出口均通過(guò)管線與汽包上升管連通。

所述第一水泵出水口分為兩路，一路通過(guò)管線與一級(jí)預(yù)熱管進(jìn)水口相連，另一路通過(guò)第二閥門和管線回流至第一水泵進(jìn)水口，所述第二閥門為比例調(diào)節(jié)閥門。

所述第二水泵出水口分為兩路，一路通過(guò)管線與二級(jí)預(yù)熱管進(jìn)水口連通，另一路通過(guò)第三閥門和管線與除氧器連通，所述第三閥門為比例調(diào)節(jié)閥門。

所述換熱器內(nèi)二級(jí)蒸發(fā)管、一級(jí)蒸發(fā)管、二級(jí)預(yù)熱管和一級(jí)預(yù)熱管均采用蛇形光管，且橫向等間距布置。

所述第一混料裝置和第二混料裝置均包括電機(jī)、減速機(jī)、偏心擺桿和支撐軸承，所述電機(jī)與減速機(jī)連接，減速機(jī)輸出軸與偏心擺桿輸入軸通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，偏心擺桿兩端安裝有支撐軸承，并通過(guò)支撐軸承固定于換熱器殼體之上，所述偏心擺桿上設(shè)置有弧形撥料棍。

本實(shí)用新型的有益效果是：

（1）本實(shí)用新型采用逆流操作對(duì)粉焦進(jìn)行連續(xù)多次熄焦降溫，可獲得較大的傳熱效率，縮短熄焦時(shí)間；

（2）換熱器下部設(shè)置水預(yù)熱區(qū)，能最大限度降低半焦溫度，同時(shí)回收部分熱量，半焦低溫出料品質(zhì)好，系統(tǒng)余熱利用率高；

（3）換熱器采用立式方形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積?。话虢雇ㄟ^(guò)重力輸送，設(shè)備能耗低；

（4）換熱器內(nèi)蛇形換熱管錯(cuò)位布置，并設(shè)置兩組混料裝置，能防止蓬料，提高換熱效率。

下面將結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的流程示意圖。

圖中：1、換熱器；2、二級(jí)蒸發(fā)管；3、一級(jí)蒸發(fā)管；4、第一混料裝置；5、二級(jí)預(yù)熱管；6、第二混料裝置；7、一級(jí)預(yù)熱管；8、出料機(jī)；9、冷卻塔；10、第一水泵；11、第一閥門；12、第二閥門；13、除氧器；14、第二水泵；15、第三閥門；16、汽包。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

本實(shí)施例提供了一種高溫粉焦干熄焦系統(tǒng)，其包括換熱器1、出料機(jī)8和供水系統(tǒng)，所述換熱器1為立式換熱器，由上至下依次設(shè)置有二級(jí)蒸發(fā)管2、一級(jí)蒸發(fā)管3、第一混料裝置4、二級(jí)預(yù)熱管5、第二混料裝置6和一級(jí)預(yù)熱管7，所述換熱器1頂部設(shè)有進(jìn)料口，底部設(shè)有出料口，該出料口與出料機(jī)8連通，所述二級(jí)蒸發(fā)管2、一級(jí)蒸發(fā)管3上端口為出汽口，下端口為進(jìn)水口，所述二級(jí)預(yù)熱管5、一級(jí)預(yù)熱管7均為上端出水，下端進(jìn)水；

所述供水系統(tǒng)包括冷卻塔9、除氧器13、汽包16，所述冷卻塔9下部出水口通過(guò)第一水泵10和管線與一級(jí)預(yù)熱管7進(jìn)水口相連，所述一級(jí)預(yù)熱管7出水口分為兩路，一路通過(guò)管線與冷卻塔9連通，另一路通過(guò)管線和第一閥門11與除氧器13進(jìn)水口連通，所述第一閥門11為比例調(diào)節(jié)閥門，所述除氧器13出水口通過(guò)第二水泵14和管線與二級(jí)預(yù)熱管5進(jìn)水口連通，所述二級(jí)預(yù)熱管5出水口通過(guò)管線和汽包16進(jìn)水口連通，所述一級(jí)蒸發(fā)管3和二級(jí)蒸發(fā)管2的下部進(jìn)水口均通過(guò)管線與汽包16下降管連通，上部出口均通過(guò)管線與汽包16上升管連通；

經(jīng)低溫干餾550℃的高溫粉焦由換熱器1頂部進(jìn)入，依次通過(guò)二級(jí)蒸發(fā)管2、一級(jí)蒸發(fā)管3、二級(jí)預(yù)熱管5、一級(jí)預(yù)熱管7，熱半焦與換熱管內(nèi)流通的換熱介質(zhì)水進(jìn)行換熱，經(jīng)逐級(jí)冷卻至80℃出料，實(shí)現(xiàn)干熄焦。該過(guò)程中，汽包16內(nèi)的飽和水經(jīng)下降管分別進(jìn)入一級(jí)蒸發(fā)管3和二級(jí)蒸發(fā)管2，經(jīng)換熱成為飽和蒸汽，通過(guò)上升管進(jìn)入汽包16，后經(jīng)汽包16蒸汽出口排出供用熱設(shè)備使用。

本實(shí)施例采用逆流操作對(duì)粉焦進(jìn)行連續(xù)多次熄焦降溫，可獲得較大的傳熱效率，縮短熄焦時(shí)間；換熱器1下部設(shè)置水預(yù)熱區(qū)，能最大限度降低半焦溫度，同時(shí)回收部分熱量，提高系統(tǒng)余熱利用率；換熱器1采用立式方形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積??；半焦通過(guò)重力輸送，設(shè)備能耗低。

實(shí)施例2：

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例提供了一種高溫粉焦干熄焦系統(tǒng)，所述第一水泵10出水口分為兩路，一路通過(guò)管線與一級(jí)預(yù)熱管7進(jìn)水口相連，另一路通過(guò)第二閥門12和管線回流至第一水泵10進(jìn)水口，所述第二閥門12為比例調(diào)節(jié)閥門。通過(guò)第二閥門12來(lái)調(diào)節(jié)冷卻水的流量，從而滿足80℃出料和一級(jí)預(yù)熱管7出口水溫低于85℃。

所述第二水泵14出水口分為兩路，一路通過(guò)管線與二級(jí)預(yù)熱管5進(jìn)水口連通，另一路通過(guò)第三閥門15和管線與除氧器13連通，所述第三閥門15為比例調(diào)節(jié)閥門。一級(jí)預(yù)熱的水經(jīng)除氧后，由第二水泵14增壓，進(jìn)入二級(jí)預(yù)熱管5，經(jīng)換熱升溫至160℃進(jìn)入汽包16，作為汽包16的補(bǔ)充水。汽包16的補(bǔ)水量和160℃的補(bǔ)充水溫度通過(guò)對(duì)第一閥門11和第三閥門15進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述換熱器1內(nèi)二級(jí)蒸發(fā)管2、一級(jí)蒸發(fā)管3、二級(jí)預(yù)熱管5和一級(jí)預(yù)熱管7均采用蛇形光管，且橫向等間距布置。

本實(shí)施例中，第一混料裝置4和第二混料裝置6均包括電機(jī)、減速機(jī)、偏心擺桿和支撐軸承，所述電機(jī)與減速機(jī)連接，減速機(jī)輸出軸與偏心擺桿輸入軸通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，偏心擺桿兩端安裝有支撐軸承，并通過(guò)支撐軸承固定于換熱器殼體之上，所述偏心擺桿上設(shè)置有弧形撥料棍。換熱器1內(nèi)蛇設(shè)置兩組混料裝置，能防止蓬料，提高換熱效率。

工作過(guò)程：針對(duì)直徑30mm以下550℃的高溫粉狀半焦，以水為換熱介質(zhì)，通過(guò)立式換熱器直接傳導(dǎo)換熱，逐級(jí)冷卻至80℃以下，實(shí)現(xiàn)干熄焦，同時(shí)產(chǎn)出0.8~1.0MPa的飽和蒸汽。

高溫粉焦干熄焦方法，包括步驟如下：

步驟1）半焦開(kāi)始進(jìn)料前開(kāi)啟供水系統(tǒng)，啟動(dòng)第一水泵10，冷卻水一部分進(jìn)入除氧器13，剩余部分回流至冷卻塔9循環(huán)使用；

步驟2）經(jīng)低溫干餾550℃的半焦進(jìn)料后依次通過(guò)二級(jí)蒸發(fā)管2、一級(jí)蒸發(fā)管3、二級(jí)預(yù)熱管5、一級(jí)預(yù)熱管7，熱半焦與換熱管內(nèi)流通的換熱介質(zhì)進(jìn)行換熱，經(jīng)逐級(jí)冷卻至80℃以下出料，實(shí)現(xiàn)干熄焦；

步驟3）冷卻水經(jīng)一級(jí)預(yù)熱管7加熱至85℃后除氧，由第二水泵14增壓，進(jìn)入二級(jí)預(yù)熱管5，經(jīng)換熱升溫至160℃進(jìn)入汽包16，作為汽包16的補(bǔ)充水；

步驟4）汽包16內(nèi)的飽和水經(jīng)下降管分別進(jìn)入一級(jí)蒸發(fā)管3和二級(jí)蒸發(fā)管2，經(jīng)換熱成為飽和蒸汽，通過(guò)上升管進(jìn)入汽包16，后經(jīng)汽包16蒸汽出口排出供用熱設(shè)備使用。

熱半焦80℃以下出料和一級(jí)預(yù)熱管出口水溫85℃是通過(guò)調(diào)節(jié)第二閥門12的開(kāi)度調(diào)節(jié)冷卻水的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)。

步驟3）中通過(guò)對(duì)第一閥門11和第三閥門15進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足汽包16的補(bǔ)水量和160℃補(bǔ)水溫度。

綜上所述，本實(shí)用新型采用逆流操作對(duì)粉焦進(jìn)行連續(xù)多次熄焦降溫，可獲得較大的傳熱效率，縮短熄焦時(shí)間；換熱器1下部設(shè)置水預(yù)熱區(qū)，能最大限度降低半焦溫度，同時(shí)回收部分熱量，提高系統(tǒng)余熱利用率；換熱器1采用立式方形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小；半焦通過(guò)重力輸送，設(shè)備能耗低；換熱器1內(nèi)蛇設(shè)置兩組混料裝置，能防止蓬料，提高換熱效率。

本實(shí)施例沒(méi)有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。

以上例舉僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的限制，凡是與本實(shí)用新型相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。