專利名稱：加熱瓷球用的豎式加熱爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種加熱瓷球用的加熱爐。
背景技術：
目前，隨著《煤炭行業(yè)“十二五”規(guī)劃》的頒布，國家要求在今后幾年大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g，加強褐煤提質技術的研發(fā)與示范。褐煤低溫熱解技術因其高產率的焦油和煤氣，以及固態(tài)高含炭半焦，開始在國內日益受到關注，并在內蒙、東北等褐煤主要產區(qū)開展相應的實驗推廣。在褐煤低溫熱解技術中，瓷球加熱爐是重要的輔助設備之一，該設備主要用來為干餾設備提供符合所需溫度的瓷球。目前已有的瓷球加熱爐多是采用冶金行業(yè)中使用的加熱爐，這些加熱爐結構復雜，并且由于不是專門用來加熱瓷球用的，所以在加熱瓷球時，瓷球在加熱過程中會處于相對靜止狀態(tài)，加熱后的瓷球只能按批次定期取出，不能連續(xù)供應，同時瓷球的供應量也不便于隨時調整?；谶@些特點，傳統(tǒng)的瓷球加熱爐不能滿足褐煤低溫熱解技術的工藝流程要求，急需改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種能連續(xù)進料、連續(xù)出料和連續(xù)加熱的加熱瓷球用的豎式加熱爐，要解決傳統(tǒng)的加熱爐不能連續(xù)供應符合要求的瓷球的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種加熱瓷球用的豎式加熱爐，包括帶有保溫層的爐體，其特征在于所述爐體為頂部開有煙氣出口的豎式爐體，爐體的底部設有支腿和積灰斗，并且積灰斗的底部出灰口上設有高溫鎖氣器，在積灰斗的上方的爐體上設有進氣口，在進氣口的上方的爐體上裝有燃燒器，在燃燒器的上方的爐體的內部設有將爐體內部分隔為下層煙氣發(fā)生腔室和上層換熱腔室用的底部斜向箅子，在底部斜向箅子的最低端處的爐體上開有瓷球出口，并且瓷球出口上設有出口插板門，在底部斜向箅子上方的上層換熱腔室中設有多個交錯布置的上部斜向箅子，在上部斜向箅子的最高端處的爐體上開有瓷球入口，并且瓷球入口上設有入口插板門。所述爐體的內側壁上可設有支撐臺，所述底部斜向箅子和上部斜向箅子均搭放在支撐臺上。所述燃燒器與底部斜向箅子之間的爐體上可設有循環(huán)煙氣入口。與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明具有以下特點和有益效果本發(fā)明可以將褐煤低溫熱解技術工藝流程中的瓷球連續(xù)加熱到符合要求的溫度，并將其按預定的計量連續(xù)進料、連續(xù)出料(即可連續(xù)供應物料)。本發(fā)明還可以隨不同工況而改變供球量(埋刮板機可以隨不同工況而改變供球量)和瓷球溫度(即根據(jù)需要隨時調整物料供應量和物料溫度)，并有一定的緩沖空間以保證瓷球供應的穩(wěn)定。本發(fā)明中所述的爐體中設置了“之”字形布置的箅子(底部斜向箅子和上部斜向箅子)，“之”字形布置的箅子可以讓瓷球在換熱過程中處于持續(xù)滾動逐級下降的運動狀態(tài)，與上升的煙氣呈逆流換熱，大幅度地提高了換熱效率，同時瓷球在均勻受熱的過程中箅子也得到較為均勻的冷卻，確保了設備的安全和運行的穩(wěn)定，減少了維修保養(yǎng)的費用；所述爐體底部的高溫鎖氣器能夠通過對灰粉溫度的判斷，在排出灰粉的同時防止高溫煙氣泄漏，所以既保證了安全，又提高了爐膛的換熱效率。本發(fā)明豎向設置，還具有結構簡單、占地面積小、建設周期短、啟動速度快、換熱效率高、換熱效果穩(wěn)定、可同時支持多種燃料等特點。本發(fā)明加熱出來的瓷球不但適用于褐煤低溫熱解技術，也適用于油頁巖、低變質煤的清潔轉化技術等需要加熱瓷球的領域。


下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。圖I是本發(fā)明的結構主視示意圖。圖2是底部斜向箅子和上部斜向箅子的布置示意圖。圖3是圖2中A-A斷面的示意圖。圖4是上部斜向箅子通過支撐臺安放在爐體內的立體剖面示意圖。附圖標記1 一煙氣出口、2 —入口插板門、3 —瓷球入口、4 一出口插板門、5 —爐體、6 —瓷球出口、7 —底部斜向箅子、8 —循環(huán)煙氣入口、9 一埋刮板機、10 一燃燒器、11 —進氣口、12 —支腿、13 —積灰斗、14 一聞溫鎖氣器、15 —上部斜向箅子、16 —下層煙氣發(fā)生腔室、17 —上層換熱腔室、18 —保溫層、19 一支撐臺、20 —瓷球。
具體實施例方式實施例參見圖1-4所示，這種加熱瓷球用的豎式加熱爐，包括帶有保溫層18的爐體5，爐體5為頂部開有煙氣出口 I的豎式爐體(即爐體呈垂直布置)，爐體5的底部設有支腿12和積灰斗13，并且積灰斗13的底部出灰口上設有高溫鎖氣器14，在積灰斗13的上方的爐體5上設有進氣口 11，在進氣口 11的上方的爐體5上裝有燃燒器10，在燃燒器10的上方的爐體5的內部設有將爐體內部(爐膛)分隔為下層煙氣發(fā)生腔室16和上層換熱腔室17用的底部斜向箅子7，在底部斜向箅子7的最低端處的爐體5上開有瓷球出口 6，并且瓷球出口 6上設有出口插板門4，在底部斜向箅子7上方的上層換熱腔室17中設有多個交錯布置的上部斜向箅子15，在上部斜向箅子15的最高端處的爐體5上開有瓷球入口 3，并且瓷球入口 3上設有入口插板門2。所述燃燒器10與底部斜向箅子7之間的爐體5上還設有循環(huán)煙氣入口 8。所述底部斜向箅子7和上部斜向箅子15均與水平線呈一定傾角，底部斜向箅子7和上部斜向箅子15的格柵間距小于瓷球的直徑以防止瓷球卡在箅子縫內。參見圖3、圖4，本實施例中，爐體5的內側壁上設有支撐臺19，所述底部斜向箅子7和上部斜向箅子15均搭放在支撐臺19上，也就是說，底部斜向箅子7和上部斜向箅子15由固定在爐體內部兩側的支撐臺支撐，這樣設計的好處是底部斜向箅子7和上部斜向箅子15只是搭放在爐體5內，方便拆卸更換。本實施例中，底部斜向箅子7和上部斜向箅子15加起來共有三層(由一個底部斜向箅子7和兩個上部斜向箅子15設置而成)，呈交錯布置，也可以叫“之”字形排列布置，使得從瓷球進口進入的瓷球在經過箅子時得以充分的換熱。同時，爐體內有三組與水平線呈一定傾角的支撐臺，底部斜向箅子7和上部斜向箅子15布置在支撐臺上，各層箅子上裝滿了瓷球。底部斜向箅子7和上部斜向箅子15 “之”字形布置能夠使瓷球在上面平穩(wěn)滾動，保證了瓷球的連續(xù)、均勻地吸熱，同時瓷球相對于箅子的滾動也能均勻有效的冷卻箅子，防止箅子溫度過高而影響材料的金屬特性。所述進氣口 11、燃燒器10和循環(huán)煙氣入口 8組成了煙氣發(fā)生系統(tǒng)，燃燒器可單燒，也可兼燒煤氣、液化石油氣兩種燃料。所述瓷球入口 3、瓷球出口 6、底部斜向箅子7和上部斜向箅子15組成了瓷球換熱系統(tǒng)。所述爐膛燃燒器下方設置的積灰斗13用來存放由于燃料發(fā)生變化所產生的灰粉(燃料燃燒產生的灰粉囤積在積灰斗13中)。積灰斗底部的底部出灰口設有高溫鎖氣器14，高溫鎖氣器14能夠通過對溫度的判斷將溫度較低的灰粉排出，同時阻止高溫煙氣的泄漏，所以既保證了安全，又提高了爐膛的換熱效率，可防止由于高溫煙氣泄漏導致的換熱效率降低的缺點。在工作狀態(tài)中，低溫的瓷球通過提升設備從瓷球入口進入爐體內部，然后瓷球從高層的上部斜向箅子15上逐次滾動到到低層的上部斜向箅子15上，最后滾到底部斜向箅子7上，然后在瓷球出口處的埋刮板機的帶動下，由埋刮板機向爐外輸出。瓷球在箅子上滾動的同時吸收煙氣熱量。排出后的瓷球落在埋刮板機9上，埋刮板機9可根據(jù)需要將高溫的瓷球定量、連續(xù)的從豎式加熱爐中輸出。也就是說，在瓷球出口 6下方的埋刮板機慢速拖拽作用下，各層的瓷球從箅子高端向低端滾動并從瓷球出口 6處排出，而瓷球入口 3則不斷補充新的瓷球進入爐體，瓷球在滾動的過程中為逐級下降的運動，與逐層上升的煙氣形成逆流換熱，最大程度地提高了換熱效率，與此同時瓷球的持續(xù)滾動也讓箅子得到了較為均勻地冷卻，很大幅度的延長了箅子的使用壽命。與此同時，燃料在燃燒器中燃燒，燃燒器產生的高溫煙氣由下層煙氣發(fā)生腔室16(即爐膛下部)向上層換熱腔室17 (即爐膛上部)流動，同時透過底部斜向箅子7和上部斜向箅子15、對箅子上的瓷球20進行加熱，煙氣和瓷球的換熱過程為逆流換熱，瓷球的加熱過程為動態(tài)加熱。加熱后的乏氣通過爐體頂部的煙氣出口 I排出，排出后的乏氣(也叫低溫煙氣)經煙道由循環(huán)煙氣入口 8再次進入下層煙氣發(fā)生腔室16，然后與燃燒器產生的新高溫煙氣混合后向上層換熱腔室17上部流動，對瓷球進行加熱。也就是說，排出的乏氣作為循環(huán)煙氣(可用于對加熱煙溫進行降溫調節(jié))通過循環(huán)煙氣入口再進入到爐體內，這部分乏氣進入爐體后與高溫煙氣混合達到適合的溫度，然后再次上升穿過箅子并與箅子上的瓷球進行換熱。
權利要求
1.一種加熱瓷球用的豎式加熱爐，包括帶有保溫層(18)的爐體(5)，其特征在于所述爐體(5)為頂部開有煙氣出口(I)的豎式爐體，爐體(5)的底部設有支腿(12)和積灰斗(13)，并且積灰斗(13)的底部出灰口上設有高溫鎖氣器(14)，在積灰斗(13)的上方的爐體(5)上設有進氣口(11)，在進氣口(11)的上方的爐體(5)上裝有燃燒器(10)，在燃燒器(10)的上方的爐體(5)的內部設有將爐體內部分隔為下層煙氣發(fā)生腔室(16)和上層換熱腔室(17)用的底部斜向箅子(7)，在底部斜向箅子(7)的最低端處的爐體(5)上開有瓷球出口(6)，并且瓷球出口(6)上設有出口插板門(4)，在底部斜向箅子(7)上方的上層換熱腔室(17)中設有多個交錯布置的上部斜向箅子(15)，在上部斜向箅子(15)的最高端處的爐體(5)上開有瓷球入口( 3)，并且瓷球入口( 3)上設有入口插板門(2)。
2.根據(jù)權利要求I所述的加熱瓷球用的豎式加熱爐，其特征在于所述爐體(5)的內側壁上設有支撐臺(19)，所述底部斜向箅子(7)和上部斜向箅子(15)均搭放在支撐臺(19)上。
3.根據(jù)權利要求I所述的加熱瓷球用的豎式加熱爐，其特征在于所述燃燒器(10)與底部斜向箅子(7)之間的爐體(5)上設有循環(huán)煙氣入口(8)。
全文摘要
一種加熱瓷球用的豎式加熱爐，包括帶有保溫層的爐體，爐體為頂部開有煙氣出口的豎式爐體，爐體的底部設有支腿和積灰斗，并且積灰斗的底部出灰口上設有高溫鎖氣器，在積灰斗的上方的爐體上設有進氣口，在進氣口的上方的爐體上裝有燃燒器，在燃燒器的上方的爐體的內部設有將爐體內部分隔為下層煙氣發(fā)生腔室和上層換熱腔室用的底部斜向箅子，在底部斜向箅子的最低端處的爐體上開有瓷球出口，在底部斜向箅子上方的上層換熱腔室中設有多個交錯布置的上部斜向箅子，在上部斜向箅子的最高端處的爐體上開有瓷球入口。本加熱爐可以將褐煤低溫熱解技術工藝流程中的瓷球連續(xù)加熱到符合要求的溫度，并將其按預定的計量連續(xù)進料、連續(xù)出料。
文檔編號F27B1/00GK102914142SQ20121044978
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權日2012年11月12日
發(fā)明者張華 , 楊東, 孟照杰, 常少英, 陸詩原, 蒙濤, 王春暉, 王洪亮, 王修均, 叢玉華, 趙坤 申請人:北京國電龍源環(huán)保工程有限公司