一種褐煤低溫干餾裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤干餾技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及褐煤低溫干餾的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤干餾，是指煤在隔絕空氣的條件下被加熱而產(chǎn)生熱解生成煤氣、焦油、粗苯和焦炭的過程。
[0003]煤干餾工藝根據(jù)其所采用的加熱方式，一般可以分為外熱式和內(nèi)熱式。另外，根據(jù)煤炭被加熱的最終溫度的高低，煤干餾工藝一般可以分為低溫干餾(500°C?600°C)、中溫干餾(700°C?900°C)和高溫干餾(900°C?1100°C)。
[0004]現(xiàn)代煤干餾過程大致如下:
[0005]1、煤干燥:當(dāng)煤料的溫度高于100°C時(shí)，煤料中的水分蒸發(fā)出；溫度升高到200°C以上時(shí)，煤料中結(jié)晶水釋出；
[0006]2、煤改性:至350°C以上時(shí)，煤料開始出現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)和物理特性的改變；粘結(jié)性煤開始軟化，并進(jìn)一步形成粘稠的膠質(zhì)體，煤氣和焦油開始析出；
[0007]3、低溫煤干餾??至500?600°C時(shí)，煤料開始低溫干餾，大部分煤氣和焦油析出，此即一次熱分解產(chǎn)物；殘留物逐漸變稠并固化形成半焦；
[0008]4、中溫煤干餾:至700°C?900°C時(shí)，半焦繼續(xù)分解析出余下的揮發(fā)物，半焦失重同時(shí)進(jìn)行收縮，形成裂紋；
[0009]5、高溫煤干餾:至900°C?1100°C時(shí)，半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。
[0010]由上述過程可見，由于煤炭干餾過程是一個(gè)連續(xù)加溫的過程，無論是采用什么加熱方式完成什么干餾工藝過程，煤干餾的產(chǎn)物都是煤半焦或焦炭、煤氣和焦油等多種煉焦產(chǎn)物。而且，這些產(chǎn)物的屬性和成分因所用煤料的屬性和所經(jīng)過的煤干餾工藝和過程而會(huì)有所不同。
[0011]外熱式煤干餾
[0012]現(xiàn)代煉焦工藝，均為外熱式煉焦；其采用的外熱式煤干餾爐的爐體由炭化室、燃燒室和蓄熱室三個(gè)主要部分構(gòu)成。炭化室的兩端用爐門封閉。焦煤經(jīng)加煤車倒入炭化室后即與空氣隔絕，被炭化室兩側(cè)的燃燒室加熱。燃燒室由許多立火道構(gòu)成，煤氣和空氣在立火道中燃燒。蓄熱室位于爐體下部，分空氣蓄熱室和煤氣蓄熱室。外熱式煤干餾爐的配套機(jī)械有裝煤車、推焦車、導(dǎo)焦車和熄焦車等。其中:裝煤車把煤裝入炭化室，煉成的焦炭用推焦車推出，赤熱的焦炭經(jīng)導(dǎo)焦車落入熄焦車內(nèi)，經(jīng)水熄或回收熱能的干法熄焦。熄過的焦炭放到焦臺(tái)上。
[0013]如專利公開號(hào)為CN101751522B的中國專利，公開了一種外熱式干餾爐，包括直立式爐體、爐體頂部的加料裝置及爐體底部的排渣裝置；爐體內(nèi)部由上部的干餾室和下部的發(fā)生段構(gòu)成，干餾室上端設(shè)有干餾產(chǎn)物出口 ；其特征是:干餾室的外周設(shè)有若干個(gè)燃燒室，發(fā)生段的外周設(shè)有若干個(gè)蓄熱室；每個(gè)燃燒室的上端經(jīng)煙氣導(dǎo)出管與加料裝置下部的輔助煤箱相通，下端與爐壁上的回爐瓦斯入口及通向發(fā)生段的發(fā)生瓦斯入口相通；蓄熱室內(nèi)分別設(shè)有與發(fā)生段下端相通的半焦助燃空氣管道及與燃燒室下端相通的瓦斯助燃空氣管道，半焦助燃空氣管道的外端與爐壁上的半焦助燃空氣入口相通，瓦斯助燃空氣管道的外端與爐壁上的瓦斯助燃空氣入口相通。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊熱效率高，減少了設(shè)備投資及運(yùn)行成本。
[0014]內(nèi)熱式煤干餾
[0015]現(xiàn)有技術(shù)中，內(nèi)熱式煤干餾工藝目前還僅在小型的中低溫煤干餾中有所嘗試，還沒有在高溫?zé)捊怪杏绕涫谴笾行偷母邷責(zé)捊怪杏兴鶓?yīng)用。
[0016]內(nèi)熱式煤干餾工藝的一種常見應(yīng)用形式即為內(nèi)熱式直立煤干餾爐。
[0017]其工藝流程和工作原理是:
[0018]煤料，粒徑為15?200mm，定時(shí)從內(nèi)熱式直立煤干餾爐的頂部加入爐內(nèi)的炭化室，完成連續(xù)加料運(yùn)行；加入爐內(nèi)的塊煤由于重力作用，自上而下移落，并與燃燒室送入的高溫氣體逆流接觸。炭化室的上部為預(yù)熱段，塊煤在此段被加熱到40(TC左右，完成干燥和干餾前的煤改性；接著進(jìn)入炭化室中部的干餾段，塊煤在此段被加熱到700°C左右，并被炭化為半焦；之后，半焦通過炭化室下部的冷卻段先被冷卻至150°C左右，最后被冷卻到50°C左右成為半焦即最終產(chǎn)品。
[0019]如專利公開號(hào)為CN203639415U的中國專利公開了一種內(nèi)熱式煤干餾爐、內(nèi)熱式煤干餾系統(tǒng)，包括爐體，所述爐體設(shè)有若干并排的炭化室，炭化室用于填裝待進(jìn)行煤干餾的煤料，從高溫乏氧煙氣發(fā)生裝置產(chǎn)生的高溫乏氧煙氣，經(jīng)過立煙道直接送入各炭化室，使炭化室內(nèi)的煤料與高溫乏氧煙氣直接接觸進(jìn)行煤干餾。可以最大化的降低能耗和縮短煉焦時(shí)間。
[0020]而我國能源狀況一直是富煤少油缺氣的格局，煤炭資源種類齊全，包括從褐煤到無煙煤各個(gè)煤種，其中褐煤資源最為豐富，保有儲(chǔ)量占全國煤炭資源的13%以上，約有1303億噸。褐煤是煤化程度最低的煤種。具有水分含量高，達(dá)30%?60% ;氧含量高，達(dá)17?25% ;固定碳含量低，發(fā)熱量低，般為3000 kcal/kg左右；易風(fēng)化破碎等顯著特征。因煤質(zhì)差又不易經(jīng)濟(jì)地長(zhǎng)途外運(yùn)，一直未形成規(guī)?；茖W(xué)利用。目前這些煤90%作為動(dòng)力煤直接燃燒使用。這種未考慮原煤化合物性質(zhì)差異而同等條件下進(jìn)行燃燒的粗放式利用既是對(duì)資源的一種浪費(fèi)，也帶來不少環(huán)境問題。
[0021]開發(fā)利用褐煤資源是緩解我國資源瓶頸約束、保障我國能源安全的的重要途徑；同時(shí)開發(fā)一種提高資源利用率、降低污染物排放的裝置，是當(dāng)前褐煤能源綜合利用領(lǐng)域內(nèi)的重要課題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0022]為了克服褐煤在空氣中極易風(fēng)化碎裂，熱穩(wěn)定性差，尤其是受熱后嚴(yán)重碎裂，而導(dǎo)致高溫廢氣在干餾爐內(nèi)由下至上與原煤接觸過程中阻力加大，局部阻力過大或過小，使得布?xì)獠痪膯栴}，本實(shí)用新型提供了一種褐煤低溫干餾裝置。
[0023]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0024]一種褐煤低溫干餾裝置，包括爐體，所述爐體內(nèi)部上方設(shè)置有一次布料分配器，所述一次布料分配器上設(shè)置有導(dǎo)氣管，所述一次布料分配器與爐體上方之間設(shè)置有熱電偶；所述一次布料分配器下方設(shè)置有二次布料分配器，所述二次布料分配器與一次布料分配器之間形成的密閉空間為炭化室，所述炭化室內(nèi)部設(shè)置有第二熱電偶，所述二次布料分配器下方設(shè)置有混配室，所述混配室與二次布料分配器之間設(shè)置有第三熱電偶，所述混配室下方設(shè)置有排焦箱，所述排焦箱上方設(shè)置有進(jìn)氣孔。
[0025]所述的一次布料分配器由相互垂直的人字形鋼構(gòu)件焊接而成。
[0026]所述二次布料分配器由耐火材料按照炭化室寬度和長(zhǎng)度方向相互交叉貫通砌筑而成；所述二次布料分配器的長(zhǎng)度方向砌筑在排焦箱上部的拱形結(jié)構(gòu)上。
[0027]所述耐火材料為硅磚。
[0028]所述炭化室為耐火磚和紅磚砌筑方形結(jié)構(gòu)，由內(nèi)耐火磚布?xì)饣▔Α⒛突鸫u內(nèi)墻、中心隔墻、保溫隔熱層和爐外墻組成。
[0029]所述炭化室為多個(gè)。
[0030]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0031]本實(shí)用新型提供的一種褐煤低溫干餾裝置的一次布料分配器在人字形連接位置處設(shè)置了導(dǎo)氣管，可以將炭化室產(chǎn)生的含焦油煤氣導(dǎo)出炭化室，所以此一次布料分配器兼具分布原煤和集氣兩種作用。還包括設(shè)置于干燥段和干餾段的連接位置處的二次布料分配器，把即將進(jìn)入干餾段的原料煤再次打散、均布，使得高溫廢氣在干餾爐內(nèi)由下至上與原煤接觸過程中阻力減小，布?xì)饩鶆颉？梢赃B續(xù)穩(wěn)定長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，褐煤處理量大，經(jīng)濟(jì)效益明顯；干餾過程無廢氣、廢水及廢渣排放。經(jīng)本裝置生產(chǎn)的褐煤半焦可作為化工、冶煉行業(yè)；生產(chǎn)的煤焦油是作為加氫制燃料油的優(yōu)質(zhì)原料；副產(chǎn)的煤氣可作為燃料使用。
[0032]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳