低階煤提質(zhì)熱解設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤物質(zhì)綜合利用、節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低階煤提質(zhì)熱解設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)，以褐煤和低變質(zhì)煙煤為代表的低階煤儲(chǔ)量占煤資源總量的55%以上，主要分布在內(nèi)蒙古東部、云南、新疆及鄂爾多斯盆地一帶。隨著高變質(zhì)煤種越用越少，低階煤的優(yōu)化利用日顯重要。相對(duì)于低階煤直接利用存在的技術(shù)或經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，低階煤提質(zhì)后分級(jí)分質(zhì)利用應(yīng)成為重要方向。作為晚于煤氣化技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的技術(shù)，低階煤提質(zhì)無(wú)形中被賦予了 “與煤氣化錯(cuò)位用煤”的期望。
[0003]在一些大型煤炭深加工項(xiàng)目方案中，低階煤熱解提質(zhì)被列為原煤轉(zhuǎn)化的第一步。原煤首先提質(zhì)分成固、液、氣三部分，固體產(chǎn)品進(jìn)入氣化爐做氣化原料或者進(jìn)鍋爐做燃料，液體中溫焦油加氫生產(chǎn)清潔油品，氣體熱解煤氣提氫用于焦油加工，剩余氣體再并入氣化體系合并利用。
[0004]公開號(hào)為101985557B公開了一種煤物質(zhì)單燃燒器分解設(shè)備，包括一個(gè)橫向設(shè)置的密封回轉(zhuǎn)窯體，所述回轉(zhuǎn)窯體包括一個(gè)進(jìn)料口、出料口，其特征在于:所述回轉(zhuǎn)窯體內(nèi)沿窯體方向設(shè)置一個(gè)燃燒器，所述燃燒器由燃?xì)膺M(jìn)氣管、伸出回轉(zhuǎn)窯體外空氣進(jìn)氣管、混合燃燒室、點(diǎn)火器、密排散熱管組成，所述燃?xì)膺M(jìn)氣管、空氣進(jìn)氣管沿回轉(zhuǎn)窯體的軸線方向平行設(shè)置，所述混合燃燒室一側(cè)連通所述密排散熱管，另一側(cè)與所述燃?xì)膺M(jìn)氣管、空氣進(jìn)氣管連通，所述點(diǎn)火器設(shè)置在混合燃燒室內(nèi)，所述燃燒器與回轉(zhuǎn)窯體內(nèi)壁之間形成的空腔為煤物質(zhì)推進(jìn)分離通道，所述煤物質(zhì)推進(jìn)分離通道與所述進(jìn)料口和出料口連通，所述回轉(zhuǎn)窯體上進(jìn)料口所在端設(shè)置伸出回轉(zhuǎn)窯體外的煤分離燃?xì)?、焦油氣收集管，所述煤分離燃?xì)?、焦油氣收集管與煤物質(zhì)推進(jìn)分離通道連通，另一端與燃?xì)獬龎m液化機(jī)構(gòu)連接，所述密排散熱管與焰氣匯集管連通，所述焰氣匯集管伸出回轉(zhuǎn)窯外。
[0005]這種煤物質(zhì)分解設(shè)備能夠解決低階煤特別是粉煤的分解問(wèn)題，但是比較復(fù)雜的內(nèi)部加熱機(jī)構(gòu)和分配機(jī)構(gòu)，容易帶來(lái)生產(chǎn)過(guò)程中的加熱溫度不確認(rèn)性和正常生產(chǎn)的穩(wěn)定性，特別是低階煤分解過(guò)程中，回轉(zhuǎn)窯體在高溫的環(huán)境中內(nèi)部的不同區(qū)域的溫度控制和調(diào)整是一個(gè)比較難以解決的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型為解決上述工藝及方法中存在的問(wèn)題，提出了一種能大幅改善加熱機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性和可靠性，并能夠較好地對(duì)加熱溫度進(jìn)行控制的低階煤提質(zhì)熱解設(shè)備。
[0007]一種低階煤提質(zhì)熱解設(shè)備，包括一個(gè)帶有進(jìn)料口和出料口的密閉窯體，所述窯體內(nèi)設(shè)置高溫氣體管道，所述高溫氣體管道與窯體內(nèi)壁之間形成的低階煤推進(jìn)分解通道，所述窯體上設(shè)置與低階煤推進(jìn)分解通道連通的分解氣收集管，所述高溫氣體管道與設(shè)置在所述窯體表面上高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)連通。
[0008]所述窯體為固定窯體，所述窯體內(nèi)設(shè)置低階煤推進(jìn)機(jī)構(gòu)。
[0009]所述高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)為與所述回轉(zhuǎn)窯體周向旋轉(zhuǎn)密封連接集氣罩，所述集氣罩內(nèi)側(cè)與所述高溫氣體管道一端連通，外側(cè)與高溫氣體鼓風(fēng)機(jī)/抽風(fēng)機(jī)連通。
[0010]所述高溫氣體管道為多根。
[0011]所述高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)連通為多個(gè)。
[0012]本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置在所述窯體表面上高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)連通高溫氣體管道，使得高溫氣體管道內(nèi)通過(guò)高溫氣體，高溫氣體帶來(lái)熱量通過(guò)管道壁傳導(dǎo)、輻射到低階煤推進(jìn)分解通道內(nèi)的低階煤上，低階煤充分地吸收、升溫、分解，在低階煤推進(jìn)分離通道內(nèi)分解成燃?xì)?、焦油氣和熱值較高的煤，燃?xì)夂徒褂蜌馔ㄟ^(guò)所述分解氣收集管與窯體外的氣體除塵液化機(jī)構(gòu)連接，將分解到的燃?xì)?、焦油氣收集、除塵、分離、加壓液化，進(jìn)行下一級(jí)的廣泛運(yùn)用。
[0013]本實(shí)用新型不再將加熱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成【背景技術(shù)】里的大量燃燒機(jī)構(gòu)放置進(jìn)窯體內(nèi)，每一個(gè)燃燒機(jī)構(gòu)都連通燃料管、氧氣管、燃燒室，每個(gè)燃燒室里都設(shè)置點(diǎn)火器，每個(gè)點(diǎn)火情況都要有檢測(cè)和控制機(jī)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性與穩(wěn)定性不易得到控制。本實(shí)用新型直接通過(guò)高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)引入高溫氣體，徹底改變了窯體內(nèi)部易燃易爆的高溫煤分解氣與點(diǎn)火機(jī)構(gòu)內(nèi)接觸的危險(xiǎn)環(huán)境中點(diǎn)火效果不易準(zhǔn)確控制和著火狀態(tài)不易監(jiān)測(cè)等問(wèn)題，阻斷了可燃?xì)怏w未點(diǎn)燃的可能性，避免出現(xiàn)安全事故，同時(shí)解決了復(fù)雜加熱系統(tǒng)容易出現(xiàn)停產(chǎn)檢修帶來(lái)的重大損失的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，滿足了連續(xù)可靠生產(chǎn)運(yùn)行的目的，系統(tǒng)可靠性穩(wěn)定性從根本上得到提高。
[0014]特別重要的是，對(duì)于本實(shí)用新型所在的領(lǐng)域來(lái)講，因?yàn)楦G體的端部要設(shè)計(jì)窯頭固定機(jī)構(gòu)，進(jìn)料口及其動(dòng)態(tài)密封機(jī)構(gòu)，出料口密封及其動(dòng)態(tài)密封機(jī)構(gòu)，分解氣收集管密封機(jī)構(gòu)，通氣管即加熱氣出氣管密封機(jī)構(gòu)，另外還有窯頭與窯體高溫旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)。這與其他一般的回轉(zhuǎn)窯體等干燥加熱設(shè)備的端部通氣的前提完全不同，因?yàn)槎鄶?shù)回轉(zhuǎn)窯體等干燥加熱設(shè)備的端部通氣對(duì)密封的要求是有限的。本實(shí)用新型所在領(lǐng)域窯頭的端部空間因?yàn)橄嚓P(guān)密封機(jī)構(gòu)眾多而非常有限，而且各機(jī)構(gòu)部分功能相互掣肘影響，窯頭部位很難再有其他空間來(lái)放置高溫輸出/輸入機(jī)構(gòu)，同時(shí)還要實(shí)現(xiàn)高溫輸出/輸入機(jī)構(gòu)與窯頭的密封。
[0015]不僅如此，除了上述空間安排布局上的考慮以外，最為特別地將高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)設(shè)置在窯體表面不在窯體端部的根本原因在于:低階煤提質(zhì)熱解的過(guò)程中，低階煤先快速干燥、升溫、到達(dá)適合溫度后保溫持續(xù)熱解，如果在熱解的后段溫度越來(lái)越高，會(huì)導(dǎo)致分解氣及焦油氣的急速裂變，使氣體成份更為復(fù)雜，使得后期處理的程序更為復(fù)雜，難度提高，而且會(huì)引發(fā)提質(zhì)煤表面的餾化，大大影響后期提質(zhì)煤作為高爐噴煤的可磨性，降低提質(zhì)煤的品質(zhì)，同時(shí)分解氣及焦油氣的急速裂變會(huì)帶來(lái)熱解過(guò)程氣壓的不穩(wěn)定性，熱爭(zhēng)系統(tǒng)的危險(xiǎn)會(huì)因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題的得不到保證。所以在提質(zhì)煤的工藝?yán)?，窯體內(nèi)如有一段靠近出口段的區(qū)域不對(duì)低階煤供熱，就能獲得更好的意料不到的提質(zhì)熱解效果，不僅減少了能源消耗，而且提質(zhì)煤出窯后的降溫也因?yàn)闇囟炔辉偕叨锰幚?。所以本?shí)用新型是名符其實(shí)地非常有創(chuàng)造性地把高溫輸出/輸入機(jī)構(gòu)設(shè)置在窯體表面上，這個(gè)選擇，顛覆了舍易求難的設(shè)置形式，解決了窯頭部位空間受限的死局。另外，將高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)的窯體上，回轉(zhuǎn)窯體本身體積又大且必然存在不可避免的跳動(dòng)，必然需要一套能夠與回轉(zhuǎn)窯體密封配合的相當(dāng)復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)和補(bǔ)償裝置，同時(shí)涉及一個(gè)高溫旋轉(zhuǎn)密封和正負(fù)壓輸送結(jié)合的疑難問(wèn)題，難度可想而知，而趨利避害、趨易避難是所有人包括所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員的潛在思維。綜上，本實(shí)用新型對(duì)高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)位置的確定，對(duì)與所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)講，是不易想到的。
[0016]另外，本實(shí)用新型無(wú)論是回轉(zhuǎn)窯還是固定窯均能夠通過(guò)直接從高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)以獲得高溫氣體管道對(duì)低階煤實(shí)現(xiàn)加熱的技術(shù)效果，使用范圍相當(dāng)廣泛，回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)成熟，固定窯便于大型化，可以滿足各種需要，也容易對(duì)原有窯體進(jìn)行改造以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案。所述高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)可以有很多種的實(shí)現(xiàn)形式，如:所述高溫氣體輸出機(jī)構(gòu)可以與固定窯結(jié)合工作，不需要旋轉(zhuǎn)密封，直接通入正壓高溫氣體，實(shí)現(xiàn)對(duì)低階煤的加熱。所述高溫氣體輸入機(jī)構(gòu)可以與回轉(zhuǎn)窯體結(jié)合，周向旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，保持窯體內(nèi)負(fù)壓，更有利于回轉(zhuǎn)窖體與集氣罩的高溫旋轉(zhuǎn)密封。也可以通過(guò)集氣罩向窖體內(nèi)鼓風(fēng)，與高溫氣體管道連接的通氣管向窯體外抽風(fēng)實(shí)現(xiàn)高溫氣體的供給；也可以通過(guò)通氣管向窯體內(nèi)鼓風(fēng)，集氣罩向外抽風(fēng)的形式實(shí)現(xiàn)高溫氣體的供給。
[0017]另外，通過(guò)在窯體表面上設(shè)置多個(gè)高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)，可以根據(jù)生產(chǎn)的需要，對(duì)窯體內(nèi)部分區(qū)域進(jìn)行加熱，對(duì)滿足低階煤分解過(guò)程不同段區(qū)對(duì)溫度的不同要求，通過(guò)增加高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)需要補(bǔ)熱區(qū)域的熱量補(bǔ)給，更好地保證窯體內(nèi)溫度沿軸向的分段某區(qū)域位置的熱量獲取，并且可以根據(jù)需要設(shè)置高溫氣體管道直徑的大小，達(dá)到調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)爐爐體內(nèi)不同段的溫度的目的。通過(guò)調(diào)整高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)的輸入輸出功率，達(dá)到高溫氣體流量和流速，也能進(jìn)一步調(diào)整被加熱的溫度。高溫氣體輸出/輸入機(jī)構(gòu)本身出發(fā)，實(shí)際是兩種高溫氣體輸送方式，一種是高溫氣體從集氣罩進(jìn)入窯體，從高溫氣體管道另一端出；另一種是剛好相關(guān)，高溫氣體從高溫氣體管道另一種進(jìn)入窯體，從集氣罩出。
[0018]【附圖說(shuō)明】:
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0020]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。