專利名稱：一種熱廢氣入爐煤預熱及脫水方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種入爐煤預熱及脫水方法，特別涉及一種熱廢氣入爐煤預熱及脫水方法。
背景技術：
目前市場上的煤熱 解爐(煉焦爐)大都采用間歇式煉焦，入爐煤的配比、脫水、進煤、預熱、炭化、焦改質、干熄等各工藝步驟相對獨立，不能進行連續(xù)生產，生產效率低下 ’另夕卜，煤熱解過程中產生的荒煤氣含很多有用的成份，如H2s、HCH等等酸性氣體，NH3堿性氣體、焦油類、苯類、萘類、洗油類等有機物，沒完整對荒煤氣導出、回收凈化加以利用的完整的工藝。這促使本發(fā)明人探索創(chuàng)新出一套完整的連續(xù)煉焦和對荒煤氣導出、回收凈化加以循環(huán)利用的完整的工藝。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種熱廢氣入爐煤預熱及脫水方法，該方法先利用燃燒后的廢氣先對入爐煤進行預熱，再利用預熱后的廢氣本身余熱進行入爐煤脫水，既達到對入爐煤的干燥，又不需要增加額外的能耗裝置，節(jié)省煉焦成本。實現上述目的所采取的技術方案是本例一種熱廢氣入爐煤預熱及脫水的方法，本方法所涉及的設備主要包括預熱裝置和廢氣脫水器，步驟是(I)、燃燒后的熱廢氣從預熱裝置的熱廢氣進入通道進入廢氣室中，通過廢氣預熱通道進入廢氣聚集環(huán)道中，最后從廢氣聚集環(huán)道的廢氣主出口排出，燃燒后的熱廢氣在排放過程中會對廢氣預熱通道、內層墻體、內層墻體進行熱傳導，對預熱室中空氣進行加熱，達到對落入預熱器中的入爐煤進行預熱，同時又能對從廢氣室中排出燃燒后的熱廢氣進行降溫；(2)、將熱廢氣通過廢氣脫水器的熱廢氣主進入氣管通入廢氣散熱片內部的廢氣進入通道中，再通過廢氣散熱片內部的脫水廢氣排出通道進入脫水廢氣主排出氣管，通過引風機再進入除塵室中的水層清洗之后從煙囪排出；(3)、與此同時，通過斗提機將配比完成的入爐煤送入脫水器殼體上方入料斗中，通過入料振動篩、下料通道、下料振動篩，廢氣散熱片，最后落入煤倉中，入爐煤在經過廢氣散熱片落入煤倉過程中被加熱于燥脫水。進一步，本方法所涉及的設備還包括管式換熱器，在第(I)、第(2)之間增中一步，先將熱廢氣通過管式換熱器的熱廢氣廢氣進入通道進入到廢氣散熱腔中與金屬換熱管網進行熱交換，再廢氣通過廢氣脫水器的熱廢氣主進入氣管進入廢氣散熱片中，同時空氣從金屬換熱管網的空氣進入管進入，熱空氣再從空氣排出管排出，既起到對熱廢氣的余熱進一步利用，又能加熱補燃空氣。
本發(fā)明的特點是先利用燃燒后的廢氣先對入爐煤進行預熱，再利用預熱后的廢氣本身余熱進行入爐煤脫水，既達到對入爐煤的干燥，又不需要增加額外的能耗裝置，節(jié)省煉焦成本。


下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細說明。圖I是本發(fā)明所涉及的入爐煤脫水裝置組裝示意圖；圖2是本發(fā)明的廢氣 脫水器示意圖(圖I中A處放大圖)；圖3是本發(fā)明所涉及的煤粉過濾器一實施例俯視示意圖；圖4是本發(fā)明所涉及的煤粉過濾器另一實施例俯視示意圖；圖5是本發(fā)明中的預熱等裝置與入爐煤進煤裝置組裝剖視示意圖；圖6是圖5中C處放大圖；圖7是本發(fā)明的入爐煤預熱裝置中的預熱器剖視圖；圖8是圖6中a-a處截面圖；圖9是本發(fā)明所涉及的入爐煤冷卻裝置示意圖；圖10是圖9中b_b處截面圖；圖11是本發(fā)明所涉及的電氣連接示意圖；圖12是本發(fā)明的入爐煤預熱等裝置與入爐煤脫水裝置連接示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明一種熱廢氣入爐煤預熱及脫水裝置的具體實施例主要在以下第二部分和第三部分、第五部分中予以詳細介紹。第二部分入爐煤脫水目前市場上的煉焦爐大都采用間歇式煉焦，入爐煤料為濕煤，所以耗能，增大了煉焦的成本，預先對進入本煤熱解爐的入爐煤的進行脫水，起到節(jié)能降耗的作用。如圖I所示所述的入爐煤脫水裝置I包括脫水架體10、斗提機11、廢氣脫水器12、煤粉過濾器13、料倉14、除塵器15、煙囪16、入爐煤輸送機17。如圖I、圖2所示廢氣脫水器12包括脫水器殼體121、熱廢氣主進入管122、脫水廢氣主排出氣管123、入料器124、廢氣散熱片125，在脫水器殼體121上方設有入料器124，在脫水器殼體121內部入料器124下方設有至少一組廢氣散熱片125，廢氣散熱片125的內部設有熱廢氣進入通道1251、脫水廢氣排出通道1252，熱廢氣進入通道1251和脫水廢氣排出通道1252分別與熱廢氣主進入管122、脫水廢氣主排出氣管123相通，熱廢氣進入通道1251和脫水廢氣排出通道1252在廢氣散熱片125的內部呈上下排列，利于入爐煤的干燥脫水。如圖2所示入料器124包括入料斗1241、入料振動篩1242、下料通道1243、下料振動篩1244,入料斗1241中設置入料振動篩1242,入料斗1241下方由中部散開設置有多個下料通道1243，在下料通道1243下方又設有下料振動篩1244，下料振動篩1244下方設置廢氣散熱片125，這樣設計的目的是為了讓入爐煤在廢氣散熱片125上方分布更加均勻。如圖2所示廢氣散熱片125成上、中、下三組排列，廢氣散熱片125外形做成朝上銳角三角形，上組廢氣散熱片125與中組廢氣散熱片125之間錯位設置，即中組中的一廢氣散熱片125正好設置在上組中的兩相鄰的廢氣散熱片125之間，同理，下組一廢氣散熱片125正好設置在中組中的兩相鄰的廢氣散熱片125之間，目的是為了增加入爐煤的干燥面積、利于入煤分散滑落。如圖I、圖2、圖3所示在廢氣散熱片125下方設置煤倉14，在煤倉14上放設置有煤粉過濾器13，我們形像稱為煤粉呼吸器，煤粉過濾器13主要包括過濾器殼體131、廢空氣內進入通管132、粉塵漏斗133、廢空氣內排出通管134、廢空氣外排出通管135，在過濾器殼體131周邊設置設有從底部通向頂部的廢空氣內進入通管132，在過濾器殼體內部設置有粉塵漏斗133，粉塵漏斗133通向煤倉14，在粉塵漏斗133上方設有廢空氣內排出通管134，廢空氣內進入通管132的口 1321高 于廢空氣內排出通管134的入1341，廢空氣內排出通管134設置在過濾器內頂蓋137上，廢空氣外排出通管135設置過濾器外頂蓋138上，在過濾器內頂蓋137與過濾器外頂蓋138之間設置有金屬纖維過濾網136。如圖3所示廢空氣內進入通管132設置在過濾器殼體131內，廢空氣內進入通管132與廢空氣內排出通管134成垂直夾角在過濾器殼體131內形成旋風結構。如圖I所示除塵器15連接脫水廢氣主排出氣管123，除塵器15是現有的除塵技術，除塵器15包括除塵器殼體151，除塵室152，脫水廢氣主排出氣管123通向除塵室152，除塵室152又通過引風機18與煙 16相通，除塵室152下方設置粉煤灰排放管153，所述的除塵室152可以是濕法除塵，也可以采用干法布袋除塵，此處重點介紹濕法除塵，在除塵器殼體151內除塵室上方設有噴水頭154，脫水廢氣主排出氣管123沒入除塵室152中的水中。如圖I、圖2所示熱廢氣通過熱廢氣主進入氣管122進入廢氣散熱片125內部的廢氣進入通道1251，再通過廢氣散熱片125內部的脫水廢氣排出通道1252進入脫水廢氣主排出氣管123，再經過除塵室152中的水層清洗之后從煙囪16排出，熱廢氣中粉煤灰留在水層中通過粉煤灰排放管153定期排放，既起到對熱廢氣進行凈化，又能降低熱廢氣排放溫度，利于排風，保護引風機18，達到干凈環(huán)保排放的目的，響應當今國家提倡廢氣環(huán)保排放的要求。如圖I、圖2所示燃燒后的熱廢氣在進入熱廢氣主進入氣管122通常溫度在700°C 800°C，利用熱廢氣自身的余熱對廢氣散熱片125進行加熱，既能對燃燒后的熱廢氣進行降溫，從而對經過廢氣散熱片125的入爐煤進行脫水，又可以讓入爐煤的含水率在I %以下，達到對燃燒后的熱廢氣的有效利用，節(jié)省能耗。如圖I、圖2所示斗提機11的出料斗111設置在入料斗1241上方，入爐煤輸送機17設置在煤倉14的底部。如圖11所示本例還包括工控中心90，工控中心90對與之直接電氣連接的引風機18、入爐煤輸送機17和斗提機11進行控制，本例還包括入爐煤電氣控制器901，入爐煤電氣控制器901對入爐煤輸送機17、弓丨風機18和斗提機11分別進行自動控制，入爐煤電氣控制器901又與上位工控中心90相聯(lián)，實現對入爐煤脫水的自動化。當然從電氣控制原理來講，本例中入爐煤輸送機17、引風機18和斗提機11亦可直接受工控中心90控制，所以此處設置入爐煤電氣控制器901并不構成對本例保護范圍的限制。
本例入爐煤脫水方法原理是I、工控中心90給入爐煤電氣控制器901傳出入爐煤輸送機17、引風機18和斗提機11啟動信號，通過斗提機11先將配比完成的入爐煤送入脫水器殼體121上方入料斗1241中，通過入料振動篩1242、下料通道1243、下料振動篩1244，廢氣散熱片125，最后落入煤倉14中；2、將熱廢氣通過熱廢氣主進入氣管122通入廢氣散熱片125內部的廢氣進入通道1251中，再通過廢氣散熱片125內部的脫水廢氣排出通道1252進入脫水廢氣主排出氣管123，通過引風機18再進入除塵室152中的水層清洗之后從煙囪16排出；3、與此同時，入爐煤在經過廢氣散熱片125落入煤倉14過程中也會對脫水器殼體121腔內和煤倉14倉內的空氣進行加熱，被加熱空氣利用自身的熱浮力進入煤粉過濾器13的廢空氣內進入通管132(如圖3)，由于廢空氣內進入通管132的入口 1321高于廢空氣內排出通管134的入口 1341，熱廢空氣自上而下形成旋風進入廢空氣內排出通管134，最后經過金屬纖維過濾網136和廢空氣外排出通管135排放，廢空氣中的粉塵因金屬纖維過濾網 136阻隔而落入下方的粉塵漏斗133中從而進入煤倉14。第三部分入爐煤進煤、預熱、調節(jié)、冷卻脫水后的入爐煤經過輸送后溫度一般會降至常溫，特別是冬季溫度較低，溫度可能會更低，但是煉焦時卻又希望入爐煤溫度保持在200°C至300°C之間比較適宜，所以需要對入爐煤在進入煤熱解爐的炭化室之前進行預熱。第一節(jié)入爐煤進煤如圖5所示進煤裝置2主要包括入爐煤粉輸送器21、入爐煤倉22、煤粉分向器25、煤粉分配室26、入爐煤倉下料管29、煤粉過濾器23。如圖5所示，入爐煤粉輸送器21采用螺旋輸送結構，設置在入爐煤倉22上方，入爐煤倉22底部中間設置凸起的煤粉分向器25,將入爐煤倉22底部分成若干個煤粉分配室26，本例總共設置8個煤粉分配室26，在煤粉分配室26底部分別接有入爐煤倉下料管29、入爐煤倉下料管29上設置下料控制閥24。如圖5、圖4所示，煤粉過濾器23 (與本例第二部分中介紹的煤粉過濾器結構基本完全一樣)設置在入爐煤倉22的上方，主要包括過濾器殼體231、廢空氣外進入通管232、粉塵漏斗233、廢空氣內排出通管234、廢空氣外排出通管235，廢空氣外進入通管232設置在過濾器殼體231外周邊，在過濾器殼體231內部設置有粉塵漏斗233，粉塵漏斗233通向入爐煤倉22，在粉塵漏斗233上方設有廢空氣內排出通管234，廢空氣外進入通管232的入口高于廢空氣內排出通管234入口，廢空氣外進入通管232與廢空氣內排出通管234成垂直夾角在過濾器殼體231形成旋風結構，廢空氣內排出通管234設置在過濾器內頂蓋237上，廢空氣外排出通管235設置過濾器外頂蓋238上，在過濾器內頂蓋237與過濾器外頂蓋238之間設置有金屬纖維過濾網236。另外，如圖11所示，本例還包括進煤裝置電氣控制器902，進煤電氣控制器902對入爐煤粉輸送器21和下料控制閥24進行控制，進煤裝置電氣控制器902又與上位工控中心90相聯(lián)，當然從電氣控制原理來講，本例中入爐煤粉輸送器21和下料控制閥24亦可直接受工控中心90控制，所以此處設置進煤裝置電氣控制器902并不構成對本例保護范圍的限制。
第二節(jié)入爐煤預熱如圖5、圖6所示預熱裝置39置于進煤裝置2的下方，預熱裝置39位于煤熱解爐9的頂部。如圖6、圖7、圖8所示，預熱裝置39主要包括有爐體91、廢氣室391、至少一條以上廢氣預熱通道392、預熱器393，爐體91分為內、中、外三層墻體913、912、911 (圖8所示)、內層墻體913形成廢氣室391中層墻體912與外層墻體之911間形成廢氣聚集環(huán)道395，在廢氣聚集環(huán)道395設有廢氣主出口 3951，廢氣預熱通道392穿過內、中層墻體913、912將廢氣室391與廢氣聚集 環(huán)道395連通，并將內層墻體913與中層墻體912之間分隔成若干個預熱室394 (如圖8所示，本例有8條廢氣預熱通道392將分隔出8個預熱室394)，預熱器393分別置于各預熱室394中。如圖7、圖8所示預熱器393成圓筒形采用鋼材料，預熱器393包括筒體3931、錐形分向器3932，敞開漏斗3933，預熱煤下料道3934，錐形分向器3932和敞開漏斗3933在筒體3931上依次從上到下成組布置，利于對入煤爐均勻預熱。如圖8、圖6所示，爐體91采用圓形利于空間優(yōu)先化，預熱器393與預熱室394之間預留一定空間，利用廢氣室391中的熱空氣對預熱器393加熱，加熱均勻穩(wěn)定。如圖6所示，在爐體91上設有通向預熱室測溫孔3941，預熱室溫度表3942設置在預熱室測溫孔3941出口用于監(jiān)控預熱室394中的溫度變化，在爐體91上設有通向廢氣室測溫孔3914，廢氣室溫度表3915設置在廢氣測溫孔3914出口用于監(jiān)控廢氣室391的溫度變化，另外，在廢氣室391的頂部設置上觀察孔3912，在廢氣室391的底部設置下觀察孔3913以便于技術人員觀察廢氣室391、煤熱解爐9下部的工作情況。如圖5、圖6所示，預熱室394設有預熱廢空氣排出道396，預熱廢空氣排出道396通向煤粉過濾器23的廢空氣外進入通管232，將預熱室394上方的含塵熱廢空氣排入廢空氣外進入通管232中，有利于入煤爐倉22中的入爐煤順利落入到預熱室394中預熱。如圖5、圖6、圖8所示，廢氣室391的底部設有熱廢氣進入通道3911，燃燒后的熱廢氣從熱廢氣進入通道3911進入，通過廢氣預熱通道392進入廢氣聚集環(huán)道395中，最后從廢氣聚集環(huán)道395的廢氣主出口 3951排出，燃燒后的熱廢氣在排放過程中會對廢氣預熱通道392、內層墻體913、內層墻體912進行熱傳導，本預熱裝置39的獨特結構設計，在于利用從廢氣室391中排出燃燒后的熱廢氣對預熱室394中空氣進行加熱，達到對落入預熱器393中的入爐煤進行預熱，同時又能對從廢氣室391中排出燃燒后的熱廢氣進行降溫，不需要消耗額外的能源，達到對燃燒后的熱廢氣的自身余熱利用目的。另外，如圖11所示，本例還包括預熱溫度監(jiān)測器903用于監(jiān)測預熱室溫度表3942和廢氣室溫度表3915的溫度數據。預熱溫度監(jiān)測器903又與上位工控中心90相聯(lián)，當然從電氣控制原理來講，本例中預熱室溫度表3942和廢氣室溫度表3915亦可直接受工控中心90監(jiān)測，所以此處設置預熱溫度監(jiān)測器903并不構成對本例保護范圍的限制。第三節(jié)預熱后的入爐煤調節(jié)如圖5、圖6所示，入爐煤調節(jié)倉3，入爐煤調節(jié)倉3設置在爐體91上位于預熱器393下部，廢氣室391的外周，入爐煤調節(jié)倉3包括小煤倉31、煤倉上、下料位計32、33、小煤倉溫度表34、小煤倉下料道35、小煤倉下料閥36。如圖5、圖6所示，小煤倉31上方接預熱器393下部，煤倉上、下料位計32、33分別設在小煤倉31的頂部和底部，小煤倉溫度表34位于小煤倉31中部，小煤倉下料道35通過小煤倉下料閥36接在小煤倉31的底部，小煤倉下料道35通向煤熱解爐炭化室61 (圖9所示)O另外，如圖11所示本例還包括入爐煤調節(jié)電氣控制器904用于采集煤倉上、下料位計32、33的料位信號、小煤倉溫度表34的溫度信號、和對小煤倉下料閥36的開閉實現自動控制，入爐煤調節(jié)電氣控制器904又與上位工控中心90相聯(lián)，當然從電氣控制原理來講，本例中采集煤倉上、下料位計32、33的料位信號、小煤倉溫度表34的溫度信號亦可直接受工控中心90采集，小煤倉下料閥36開閉直接受工控中心90控制，所以此處設置入爐煤調節(jié)電氣控制器904并不構成對本例保護范圍的限制。本例入爐煤調節(jié)方法是I、將預熱后的入爐煤注入小煤倉31中先預存起來，當需要對炭化室61中加煤時， 工控中心90開啟小煤倉下料閥36向炭化室61中注入入爐煤；2、當需要對炭化室停止加煤時，工控中心90關閉小煤倉下料閥36，停止向炭化室61中加入爐煤；3、當煤倉下料位計33檢測到小煤倉31中的煤不足時，工控中心90開啟下料控制閥24，給小煤倉31中加煤，當煤倉上料位計32檢測到小煤倉31中的煤已加滿，工控中心90關閉下料控制閥24，停止給小煤倉31加煤，起到對進入炭化室61的入爐煤調節(jié)。如圖5、圖6所示，小煤倉31上部還設有小煤倉熱氣排放通道37，小煤倉熱氣排放通道37通向煤粉過濾器23的廢空氣外進入通管232，小煤倉31上方的含塵熱空氣得以排入廢空氣外進入通管232中，利于向小煤倉31中順利加煤

第四節(jié)進炭化室前的入爐煤冷卻如圖9所示，小煤倉下料道35在向煤熱解爐的炭化室61注煤時，由于炭化室61頂部存在大量的煤熱解過程中產生的荒煤氣，荒煤氣溫度較高會向小煤倉下料道35管體和爐體91進行熱傳導，導致入爐煤在小煤倉下料道35中容易結塊，阻礙向炭化室61中注煤，從而需要對入爐煤進行冷卻。如圖9、圖10所示，入爐煤冷卻裝置5包括空氣進入通管57、空氣排出通管51，空氣進入環(huán)管56、空氣排出環(huán)管52、空氣進入支管54、空氣排出支管53，冷卻風道55，其中，空氣進入通管57與空氣進入環(huán)管56，空氣排出通管51與空氣排出環(huán)管52相通，空氣進入環(huán)管56、空氣排出環(huán)管52分別設置在爐體91的四周，空氣進入環(huán)管56和空氣排出環(huán)管52上分別接有空氣進入支管54、空氣排出支管53，其中空氣進入支管54接在冷卻風道55下方，空氣排出支管53接在冷卻風道55的上方，小煤倉下料道35從冷卻風道55中穿過通向炭化室61。如圖10、圖9所示，由于本爐體91設計成環(huán)形，在其四周設置有8個注煤的小煤倉31利于給炭化室61四周進行均勻加煤，所以冷卻風道55與小煤倉下料道35的數量對應也是8條，當空氣從空氣進入通管57中依次進入空氣進入環(huán)管56、空氣進入支管54、冷卻風道55、再從空氣排出支管53、空氣排出環(huán)管52、空氣排出通管51中排出，利用冷卻風道55中對小煤倉下料道35中的入爐煤進行冷卻，有效防止入爐煤在小煤倉下料道35中結塊，實現順利向炭化室61中注煤。另外，小煤倉下料道35主要是靠向炭化室61的內側受荒煤氣的熱影響比較大，所以小煤倉下料道35的內側壁351置于冷卻風道55中，小煤倉下料道35的外側壁352暴露在空氣中，利用自然空氣進行冷卻，減小鼓入冷卻風道55中的風量，從而節(jié)省能耗。第四部分入爐煤熱解(炭化加熱、焦改質、干熄焦)第一節(jié)入爐煤熱解炭化加熱入爐煤進到煤熱解爐的炭化室中被加熱進行熱解炭化，利煤熱解過程中產生的荒煤氣進行回收凈化之后的凈煤 氣進行燃燒加熱，和利用燃燒后的廢氣進行干熄產生高溫可燃氣體再次燃燒加熱。第二節(jié)焦改質由于煤在炭化室中進行熱解之后形成的焦炭，存在受熱不均，焦炭塊粒大小不勻的情況，最好給焦炭提供一定溫度和時間，使焦炭之間充分相接觸，相互進行熱傳遞，這就需要進行焦改質，利用高溫可燃廢氣本身的余熱提供保溫所需熱量和溫度，特別是剛進入的高溫可燃廢氣溫度在1000°c 1100°c之間剛好適合焦改質，使焦炭在焦改質室中留存一定時間，焦炭塊粒之間充分接觸、相互之間進行熱傳遞，達到焦塊大小均勻目的。第三節(jié)火道弓火道弓的作用提供支撐的同時又給內燃燒加熱裝置提供各種管道的鋪設。第四節(jié)干熄焦經過改質后的焦炭溫度較高，一般都在1000°C 1100°C，需要對高溫焦炭進行冷卻才能方便輸送和儲存，需要進行干熄。第五節(jié)連續(xù)煉焦裝置綜合上述，本例連續(xù)煉焦的特點是，將煤熱解炭化、改質、干熄工藝整合在同一個煤熱爐體中，使得炭化、改質、干熄得以連續(xù)實現，克服了現間歇式煉焦技術工藝不連續(xù)生產效率低下，設備雜多所需廠房面積大，人力成本高的問題。第五部分、煤熱解氣體的綜合循環(huán)利用第一章荒煤氣的回收凈化利用(導出、冷凝、化產)第一節(jié)荒煤氣導出裝置煤熱解過程中產生的荒煤氣含很多有用的成份，如H2S、HCH等等酸性氣體，NH3堿性氣體、焦油類、苯類、萘類、洗油類等有機物，需要對荒煤氣導出以便利用第二節(jié)荒煤氣冷凝裝置從荒煤氣導出口排出荒煤氣溫度較高，為了便于高溫荒煤氣在化產前進行輸送，需要使用到荒煤氣冷凝裝置對高溫荒煤氣進行冷卻。 第三節(jié)荒煤氣的回收凈化氨水噴灑后的荒煤氣連同煤焦油與氨水的混合液經集氣管輸送到氣液分離裝置進行氣液分離，氣液分離后的混合液中含有多種有用的有機成份如酚油、萘油、洗油、蒽油等用于工業(yè)提煉其它附屬產品，氣液分離后的煤氣經空冷降溫后，經干法回收裝置凈化回收后成為凈煤氣，凈煤氣可存儲起來用于燃燒。如圖12所示，活性焦再生器47包括再生器殼體471、熱廢氣蒸發(fā)管網472、不飽和活性焦回收倉476，再生器殼體471為一空腔容器，再生器殼體471頂部設置有飽和活性焦進入閘閥475，底部設置有不飽和活性焦排放閘閥474，不飽和活性焦排放閘閥474下方設置有不飽和活性焦回收倉476，再生器殼體471上還設置有蒸發(fā)油氣排放管473 ;廢氣蒸發(fā)管網472成獨立回路設置在再生器殼體471腔內，廢氣蒸發(fā)管網472的底部設置有熱廢氣進入管477，頂部設置有熱廢氣排放管479，為了增加熱廢氣在廢氣蒸發(fā)管網472的流速，在廢氣蒸發(fā)管網472中部設置有廢氣循環(huán)管路478，廢氣循環(huán)管路478伸出再生器殼體471外與的熱廢氣風機(圖未視出)相聯(lián)接。第四節(jié)荒煤氣導出冷凝和回收凈化及燃燒通過本章以上第一、二、三節(jié)介紹將荒煤氣導出冷凝和回收凈化后的凈煤氣用于然燒，主要為煤熱解爐的炭化室中的煤熱解提供執(zhí)源，所以綜合第五部分第一章第一、二、三節(jié)介紹將荒煤氣導出冷凝和回收 凈化裝置及方法，以及第四章第一節(jié)介紹的入爐煤熱解炭化加熱的內容得出一種煤熱解爐荒煤氣導出冷凝和回收凈化及燃燒裝置及方法。第二章荒煤氣回收凈化后的循環(huán)利用(燃燒、干熄、焦改質、再次燃燒、入爐煤預熱、入爐煤脫水、補氣空氣加熱)第一節(jié)荒煤氣凈化回收后的凈煤氣燃燒荒煤氣經過凈化回收后，部分凈煤氣輸送到本例以上介紹的入爐煤熱解炭化部分中所述的外燃氣加熱裝置中的燃氣加熱器和內燃燒加熱裝置中的燃氣加熱器進行燃燒，給煤熱解提供熱源。第二節(jié)凈煤氣燃燒后的廢氣干熄凈煤氣在外燃氣加熱裝置中的燃氣加熱器和內燃燒加熱裝置中的燃氣加熱器中并未完全充分燃燒，利用未完全充分燃燒廢氣對高溫焦炭進行干熄降溫，未完全充分燃燒廢氣中的水份與高溫焦炭接觸時會發(fā)生反應生成水煤氣，同時又帶走高溫焦炭改質后殘余的揮發(fā)性可燃氣體，最終形成含有可燃氣體成份的高溫廢氣，具體見以上干熄焦章節(jié)介紹，這里不再贅述。第三節(jié)干熄后的高溫可燃廢氣焦改質干熄后的高溫可燃廢氣溫度可達1000°C 1100°c，而焦改質正好需要在這溫度段進行保溫改質，具體如何進行保溫改質，具體見以上干熄焦章節(jié)介紹，這里不再贅述。第四節(jié)干熄后的高溫可燃廢氣再次補氣燃燒。高溫可燃廢氣在對焦炭改質過程中對外做功，溫度會降低，會降到900°C 1000°C，而炭化室中煤熱解炭化所需溫度較高，平均都在1400°C 1500°C，所以給高溫可燃廢氣補入第一次空氣進行燃燒加熱，由于炭化室高度較高，而高溫可燃廢氣中可燃成分存在一定量，所以需要在內燃燒加熱裝置中部增加有第三燃氣加熱器、第四燃氣加熱器以補充煤熱解所需的熱量，最后在內燃燒加熱裝置上部再進行第二次補入空氣讓高溫可燃廢氣再進行充分燃燒加熱，既達到了給煤熱解提供熱源做功之外，又能讓高溫可燃廢氣充分燃燒，減少對大氣環(huán)境的污染，具體見以上入爐煤熱解炭化中的敘述，這里不再贅述。第五節(jié)補氣燃燒后的熱廢氣入爐煤預熱內燃燒加熱裝置的熄焦廢氣加熱器燃燒后的廢氣，排放到廢氣室中，再通過煤預熱裝置對入爐煤進行預熱。第六節(jié)補燃空氣加熱經過煤預熱器預熱后的廢氣輸送到管式換熱器對進入熄焦廢氣加熱器中空氣進行加熱，不需要額外的熱源對空氣加熱，不需增加額外成本，既起到對經過煤預熱器預熱后的熱廢氣的余熱進一步利用，又能給熄焦廢氣加熱器中補入熱空氣，使熄焦廢氣加熱器中高溫可燃廢氣充分燃燒。如圖12所示，所述的管式換熱器40，包括換熱殼體401、金屬換熱管網403、熱廢氣進入通道407，換熱廢氣排出通道404，換熱殼體401內形成廢氣散熱腔402，熱廢氣進入通道407和換熱廢氣排出通道404分別設置在換熱殼體401上并與廢氣散熱腔402相通，金屬換熱管網403置于廢氣散熱腔402中，金屬換熱管網403包括空氣進入管和空氣排出管，空氣進入管和空氣排出管分別伸出換熱殼體401外部。本例的補燃空氣加熱方 法原理是內燃燒加熱裝置的主、副內火道燃燒后的廢氣依次從廢氣室391的底部進入通 道3911進入廢氣室391，通過廢氣預熱通道392對入爐煤預熱之后進入廢氣聚集環(huán)道395，從廢氣聚集環(huán)道395的廢氣主出口 3951排出，此時的溫度一般都在1000°C左右，再通過熱廢氣進入通道407進入到廢氣散熱腔402中與金屬換熱管網403進行熱交換，既起到對熱廢氣的余熱進一步利用，又能加熱補燃空氣，促進內燃燒加熱裝置的主、副內火道的高溫可燃廢氣充分燃燒。第七節(jié)入爐煤脫水熱廢氣經過對補燃空氣加熱后，溫度有所降低，一般能降到800°C以下，對于這樣溫度相對較高的熱廢氣，一部分可以用來對入爐煤脫水。綜合以上第二部分、第三部分內容、第五部分第六節(jié)以及本節(jié)內容得出一種熱廢氣入爐煤預熱及脫水裝置及方法。如圖12所示，熱廢氣入爐煤預熱及脫水裝置，主要包括廢氣脫水器12、預熱裝置39、還可以包括管式換熱器40 ;所述的廢氣脫水器12的具體結構見以上第二部分介紹，所述的預熱裝置39的具體結構見以上第三部分介紹，所述的管式換熱器40的具體結構見以上第五部分第六節(jié)介紹，這里不再贅述。這里僅針對它們之間的連接關系做說明，如圖12所示，預熱裝置39的廢氣聚集環(huán)道395的廢氣主出口 3951通過管道與廢氣脫水器12的熱廢氣主進入管122相通，使得內燃燒加熱裝置的主、副內火道燃燒后的廢氣依次從廢氣室391的底部進入通道3911進入廢氣室391，通過廢氣預熱通道392對入爐煤預熱之后進入廢氣聚集環(huán)道395，從廢氣聚集環(huán)道395的廢氣主出口 3951排出，通過熱廢氣主進入管122進入廢氣脫水器12中對入爐煤進行脫水。進一步，預熱裝置39的廢氣聚集環(huán)道395的廢氣主出口 3951與管式換熱器40的熱廢氣進入通道407通過管道相通，管式換熱器40的換熱廢氣排出主通道405通過管道與廢氣脫水器12的熱廢氣主進入管122相通。本例一種熱廢氣入爐煤預熱及脫水的方法，步驟是(I)、燃燒后的熱廢氣從熱廢氣進入通道3911進入，通過廢氣預熱通道392進入廢氣聚集環(huán)道395中，最后從廢氣聚集環(huán)道395的廢氣主出口 3951排出，燃燒后的熱廢氣在排放過程中會對廢氣預熱通道392、內層墻體913、內層墻體912進行熱傳導，對預熱室394中空氣進行加熱，達到對落入預熱器393中的入爐煤進行預熱，同時又能對從廢氣室391中排出燃燒后的熱廢氣進行降溫，(2)、將降溫后的熱廢氣通過廢氣脫水器12的熱廢氣主進入氣管122通入廢氣散熱片125內部的廢氣進入通道1251中，再通過廢氣散熱片125內部的脫水廢氣排出通道1252進入脫水廢氣主排出氣管123，通過引風機18再進入除塵室152中的水層清洗之后從煙囪16排出；(3)、與此同時，通過斗提機11先將配比完成的入爐煤送入脫水器殼體121上方入料斗1241中，通過入料振動篩1242、下料通道1243、下料振動篩1244，廢氣散熱片125，最后落入煤倉14中，入爐煤在經過廢氣散熱片125落入煤倉14過程中被加熱干燥脫水。進一步，在第(I)、第(2)之間增中一步，先將熱廢氣通過管式換熱器40的熱廢氣廢氣進入通道407進入到廢氣散熱腔402中與金屬換熱管網403進行熱交換，再通過廢氣脫水器12的熱廢氣主進入氣管122通入廢 氣散熱片125中，同時空氣從金屬換熱管網的空氣進入管進入，熱空氣再從空氣排出管排出，既起到對熱廢氣的余熱進一步利用，又能加熱補燃空氣。第八節(jié)飽和活性焦再生加熱熱廢氣經過對補燃空氣加熱后，溫度有所降低，一般能降到800°C以下，對于這樣溫度相對較高的熱廢氣，另一部分可以用來對飽和活性焦再生加熱。第六部分煤熱解自動化控制裝置綜合上述，煤熱解自動化控制裝置包括工控中心90和以上介紹與工控中心聯(lián)接溫度表及電機。煤熱解自動化控制方法包括以上介紹的入爐煤脫水、入爐煤預熱、入爐煤加煤調節(jié)、外燃氣加熱裝置燃燒、氣體換向裝置換向、荒煤氣壓力調節(jié)等控制。第七部分熱循環(huán)連續(xù)自動化煤熱解爐綜合上述，熱循環(huán)連續(xù)自動化煤熱解爐包括以上具體介紹的入爐煤進煤、預熱、力口煤、冷卻、炭化、焦改質、干熄、荒煤氣導出等。
權利要求
1.一種熱廢氣入爐煤預熱及脫水的方法，其特征在于本方法所涉及的設備主要包括預熱裝置和廢氣脫水器，步驟是 (1)、燃燒后的熱廢氣從預熱裝置的熱廢氣進入通道進入廢氣室中，通過廢氣預熱通道進入廢氣聚集環(huán)道中，最后從廢氣聚集環(huán)道的廢氣主出口排出，燃燒后的熱廢氣在排放過程中會對廢氣預熱通道、內層墻體、內層墻體進行熱傳導，對預熱室中空氣進行加熱，達到對落入預熱器中的入爐煤進行預熱，同時又能對從廢氣室中排出燃燒后的熱廢氣進行降溫; (2)、將熱廢氣通過廢氣脫水器的熱廢氣主進入氣管通入廢氣散熱片內部的廢氣進入通道中，再通過廢氣散熱片內部的脫水廢氣排出通道進入脫水廢氣主排出氣管，通過引風機再進入除塵室中的水層清洗之后從煙 排出； (3)、與此同時，通過斗提機將配比完成的入爐煤送入脫水器殼體上方入料斗中，通過入料振動篩、下料通道、下料振動篩，廢氣散熱片，最后落入煤倉中，入爐煤在經過廢氣散熱片落入煤倉過程中被加熱干燥脫水。
2.根據權利要求2所述的一種熱廢氣入爐煤預熱及脫水的方法，其特征在于本方法所涉及的設備還包括管式換熱器，在第(I)、第(2)之間增中一步，先將熱廢氣通過管式換熱器的熱廢氣廢氣進入通道進入到廢氣散熱腔中與金屬換熱管網進行熱交換，再廢氣通過廢氣脫水器的熱廢氣主進入氣管進入廢氣散熱片中，同時空氣從金屬換熱管網的空氣進入管進入，熱空氣再從空氣排出管排出，既起到對熱廢氣的余熱進一步利用，又能加熱補燃空氣。
全文摘要
本發(fā)明公開一種熱廢氣入爐煤預熱及脫水的方法，步驟是(1)燃燒后的熱廢氣從預熱裝置的熱廢氣進入通道進入廢氣室中，通過廢氣預熱通道進入廢氣聚集環(huán)道中，最后從廢氣聚集環(huán)道的廢氣主出口排出，對預熱室中空氣進行加熱，達到對落入預熱器中的入爐煤進行預熱；(2)將熱廢氣通過廢氣脫水器的熱廢氣主進入氣管通入廢氣散熱片內部的廢氣進入通道中，再通過廢氣散熱片內部的脫水廢氣排出通道進入脫水廢氣主排出氣管排出；(3)與此同時，通過斗提機將配比完成的入爐煤送入脫水器殼體上方入料斗中，通過廢氣散熱片落入煤倉中，入爐煤在經過廢氣散熱片落入煤倉過程中被加熱干燥脫水。本發(fā)明可利用燃燒后的廢氣對入爐煤進行預熱和脫水。
文檔編號C10B57/08GK102816579SQ20121027806
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月6日 優(yōu)先權日2012年8月6日
發(fā)明者段旭琴, 王新民 申請人:山西鑫立能源科技有限公司