一種立式粉煤熱解爐的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及粉煤熱解技術(shù)，具體涉及一種粉煤熱解爐。
【背景技術(shù)】
[0002]在上世紀70-80年代，直立爐被廣泛用于生產(chǎn)城市煤氣和半焦。近些年來，隨著低階煤利用技術(shù)的發(fā)展，直立爐常被用作低階煤中低溫熱解，來生產(chǎn)半焦和煤氣，并從中提取煤焦油。在現(xiàn)有技術(shù)中，不論是西德考伯斯爐型還是連續(xù)化直立爐爐型以及現(xiàn)有直立蘭炭爐型，為使炭化室中煤料有一定的透氣性，在生產(chǎn)中都只能用大于30_的塊煤作為原料，對于直徑小于6mm的粉煤，由于料層透氣性差而引起爐壓過高，造成不能生產(chǎn)。同時，低階煤中低溫熱解過程中產(chǎn)生的煤氣在經(jīng)過料層時，將煤料中的煤粉帶到荒煤氣中，使得后續(xù)的煤焦油中含有大量煤粉，不易分離處理。
[0003]罐式煅燒爐廣泛應用于石油焦煅燒，具有一定技術(shù)優(yōu)勢，技術(shù)成熟。將石油焦煅燒爐的原理應用到粉煤熱解首先必須解決粉煤透氣性問題，導氣問題時面臨的首要問題。
[0004]其次，罐式爐傳熱面積小，熱解速度低，粉煤熱解時間長，如何加大受熱面加，增加產(chǎn)量是直立爐熱解粉煤面臨的第二個問題。
[0005]石油焦罐式煅燒爐采用揮發(fā)份自身作燃料，而粉煤熱解高熱值煤氣是重要的化工原料，如何替代揮發(fā)分作熱源是面臨的又一個問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明的目的是提供一種立式粉煤熱解爐。
[0007]本發(fā)明所提供的立式粉煤熱解爐包括爐體，該爐體中安裝有熱輻射管，所述熱輻射管的軸向與爐體的軸向相同。
[0008]進一步，所述熱輻射管安裝在爐體的內(nèi)壁上，且爐體的內(nèi)壁上安裝有多組熱輻射管，多組熱輻射管在爐體內(nèi)呈周向分布，每組熱輻射管包括多根“]”形狀或“[”形狀的熱輻射管，同一組中的熱輻射管在爐體的同一徑向上并列分布，且沿著指向爐體中心的方向，熱輻射管的軸向長度越來越大。
[0009]進一步，所述粉煤熱解爐還包括燃燒室，該燃燒室中生產(chǎn)用于供熱輻射管工作的熱煙氣。
[0010]進一步，所述爐體底部安設有冷卻倉，所述冷卻倉中安裝有冷卻管，所述冷卻管的軸向與冷卻倉的軸向相同。
[0011]進一步，所述冷卻管中通入空氣，流經(jīng)冷卻管中的空氣進入燃燒室作為燃燒用氧氣源。
[0012]進一步，所述爐體中安裝有導氣裝置。
[0013]進一步，所述導氣裝置包括多個導氣單元，多個導氣單元依次連通形成導氣通路，所述導氣單元包括上通氣口和下通氣口，所述上通氣口的通氣口面積小于下通氣口的通氣口面積，所述上通氣口與下通氣口之間由通氣管聯(lián)通，且由上通氣口至下通氣口的方向，通氣管的橫截面面積逐漸增大。
[0014]相鄰導氣單元的連通方式為:其中一個導氣單元的上通氣口安裝于另一個導氣單元的下通氣口中，且該下通氣口與該上通氣口之間形成側(cè)進氣口。
[0015]可選的，相鄰導氣單元的連接方式為:其中一個導氣單元的上通氣口活動式安裝于另一個導氣單元的下通氣口中。
[0016]進一步可選的，所述導氣單元包括上通氣口、下通氣口和通氣管，所述上通氣口為管形結(jié)構(gòu)，所述下通氣口為管形結(jié)構(gòu)，所述通氣管為錐形結(jié)構(gòu)；相鄰導氣單元的連接方式為:其中一個導氣單元的上通氣口吊掛式安裝于另一個導氣單元的下通氣口中，且其中一個導氣單元相對于另一個導氣單元可以活動。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
[0018]本發(fā)明的爐體傳熱面積大幅度提高，同樣截面積的直立爐，傳熱面積增加2-10倍，爐產(chǎn)量成倍增加；粉煤熱解導氣順利，不易憋氣，便于生產(chǎn)控制；煤粉或半焦粉作熱源，節(jié)約煤氣，增加煤氣附加值，提高經(jīng)濟效益。
[0019]本發(fā)明的導氣裝置活動式連接(如懸掛鏈接)，使得裝置有一定的撓度，煤氣進口不宜堵塞。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的立式爐的結(jié)構(gòu)參考示意圖；
[0021]圖2為實施例1中的導氣單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為實施例1中的導氣裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明熱輻射管的作用是為粉煤熱解提供熱源，其在爐體內(nèi)的安裝方式滿足熱解和走料流暢的需求。
[0024]實施例:
[0025]參考圖1，該實施例的立式粉煤熱解爐包括立式圓筒形爐體，爐體的上部為熱解段5，下部為冷卻段12，爐體頂部安裝有煤氣集氣罩7，同時爐體頂部設有粉煤料倉8、粉煤進口和煤氣出口 9，爐體冷卻段的底部為半焦出口 1，粉煤在立式熱解爐中的走向是由上往下，所產(chǎn)生的煤氣向爐頂方向排出。
[0026]參考圖1所示，爐體內(nèi)的熱解段安裝有熱輻射管4，熱輻射管4安裝在爐體的內(nèi)壁上，且爐體的內(nèi)壁上安裝有多組熱輻射管，多組熱輻射管在爐體內(nèi)呈周向分布，每組熱輻射管包括多根“]”形狀或“[”形狀的熱輻射管，同一組中的熱輻射管在爐體的同一徑向上并列分布，且沿著指向爐體中心的方向，熱輻射管的軸向長度越來越大。
[0027]冷卻段12中安裝有空氣冷卻管，空氣冷卻管上設有冷卻管空氣入口 2和冷卻管預熱空氣出口 3，冷卻管的安裝方式與熱輻射管的安裝方式相同。
[0028]爐體的外壁上安裝有燃燒室11，該燃燒室11中生產(chǎn)用于供熱輻射管工作的熱煙氣，流經(jīng)冷卻管中的空氣進入燃燒室作為燃燒用氧氣源。
[0029]該實施例爐體13中安裝的導氣裝置10，如圖2-3所示，其包括多個導氣單元，每個導氣單元包括上通氣口 14，下通氣口 16和通氣管15，其中上、下通氣口均為圓管結(jié)構(gòu)，通氣管15為圓錐形管。
[0030]相連導氣單元之間采用懸掛式連接，即位于上方的導氣單元的下通氣口中安裝有懸掛桿17，下方的導氣單元的上通氣口的側(cè)壁上開設有通孔，并經(jīng)該通孔懸掛在懸掛桿上，這樣相鄰的下通氣口與下通氣口之間形成側(cè)進氣口。采用懸掛式連接相鄰導氣單元，其之間具有一定的撓度，在煤料下行時，有利于避免導氣管堵塞。
[0031]該實施例的上通氣口的高度為40mm，直徑Φ = 500mm ;通氣管高度為80mm，錐度為1:3 ;下通氣口的高度為120_，直徑Φ = 90_。
[0032]工作原理:
[0033]原煤經(jīng)過料倉進入熱解爐上部，進入爐內(nèi)環(huán)狀分布的熱輻射管4的空隙，自上而下，被輻射管4發(fā)出的熱量干燥熱解，產(chǎn)生的熱解煤氣一部分沿輻射管壁上升進入集氣罩7，另一部分進入爐體中心的吊掛式導氣管10，上升到集氣罩，煤氣由集氣罩經(jīng)過煤氣出口9從爐體溢出進入下游的煤氣凈化系統(tǒng)；
[0034]被熱解的粉煤由干燥熱解段5進入冷卻段12，被置于爐體下部的空氣冷卻管冷卻，半焦從冷卻段12從半焦出口 I排出爐外；冷卻熱半焦的空氣同時被預熱，作為助燃空氣進入燃料燃燒室12 ;
[0035]燃料燃燒室產(chǎn)生的熱煙氣，經(jīng)過輻射管4，自下而上與粉煤換熱后從輻射管出口14經(jīng)過輻射管煙氣出口 6排出爐外。
【主權(quán)項】
1.一種立式粉煤熱解爐，其特征在于，包括爐體，該爐體中安裝有熱輻射管，所述熱輻射管的軸向與爐體的軸向相同。
2.如權(quán)利要求1所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述熱輻射管安裝在爐體的內(nèi)壁上，且爐體的內(nèi)壁上安裝有多組熱輻射管，多組熱輻射管在爐體內(nèi)呈周向分布，每組熱輻射管包括多根“]”形狀或“[”形狀的熱輻射管，同一組中的熱輻射管在爐體的同一徑向上并列分布，且沿著指向爐體中心的方向，熱輻射管的軸向長度逐漸增大。
3.如權(quán)利要求1所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述粉煤熱解爐還包括燃燒室，該燃燒室中生產(chǎn)用于供熱輻射管工作的熱煙氣。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述爐體底部設有冷卻倉，所述冷卻倉中安裝有冷卻管，所述冷卻管的軸向與冷卻倉的軸向相同。
5.如權(quán)利要求4所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述冷卻管中通入空氣，流經(jīng)冷卻管中的空氣進入燃燒室作為燃燒用氧氣源。
6.如權(quán)利要求1所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述爐體中安裝有導氣裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述導氣裝置包括多個導氣單元，多個導氣單元依次連通形成導氣通路，所述導氣單元包括上通氣口和下通氣口，所述上通氣口的通氣口面積小于下通氣口的通氣口面積，所述上通氣口與下通氣口之間由通氣管聯(lián)通，且由上通氣口至下通氣口的方向，通氣管的橫截面面積逐漸增大。
8.如權(quán)利要求7所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，相鄰導氣單元的連通方式為:其中一個導氣單元的上通氣口安裝于另一個導氣單元的下通氣口中，且該下通氣口與該上通氣口之間形成側(cè)進氣口。
9.如權(quán)利要求7所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，相鄰導氣單元的連接方式為:其中一個導氣單元的上通氣口活動式安裝于另一個導氣單元的下通氣口中。
10.如權(quán)利要求7所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述導氣單元包括上通氣口、下通氣口和通氣管，所述上通氣口為管形結(jié)構(gòu)，所述下通氣口為管形結(jié)構(gòu)，所述通氣管為錐形結(jié)構(gòu)；其中一個導氣單元的上通氣口吊掛式安裝于另一個導氣單元的下通氣口中，且其中一個導氣單元相對于另一個導氣單元可以活動。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種立式粉煤熱解爐。所涉及的立式粉煤熱解爐包括爐體，該爐體中安裝有熱輻射管，所述熱輻射管的軸向與爐體的軸向相同。所述熱輻射管安裝在爐體的內(nèi)壁上，且爐體的內(nèi)壁上安裝有多組熱輻射管，多組熱輻射管在爐體內(nèi)呈周向分布，每組熱輻射管包括多根“]”形狀或“[”形狀的熱輻射管，同一組中的熱輻射管在爐體的同一徑向上并列分布，且沿著指向爐體中心的方向，熱輻射管的軸向長度逐漸增大。本發(fā)明的熱解爐傳熱面積大幅度提高，同樣截面積的直立爐，傳熱面積增加2-10倍，爐產(chǎn)量成倍增加；粉煤熱解導氣順利，不易憋氣，便于生產(chǎn)控制；煤粉或半焦粉作熱源，節(jié)約煤氣，增加煤氣附加值，提高經(jīng)濟效益。
【IPC分類】C10B53-04, C10B47-18
【公開號】CN104774628
【申請?zhí)枴緾N201510149721
【發(fā)明人】趙鵬, 馮雷, 劉蓋, 姜國璋, 李建發(fā), 高光耀
【申請人】長安大學
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月31日