本發(fā)明涉及一種煤去活化處理裝置，其利用含氧處理氣體進行煤的去活化處理。

背景技術：
干餾后的煤其表面活化，容易和氧相結合，如果直接保管，則有可能會在其和空氣中的氧所產(chǎn)生的反應熱作用下發(fā)生自燃。因此，通過將干餾后的煤曝露于含氧處理氣體環(huán)境中，可以首先使氧結合到該煤的表面，實現(xiàn)該煤的去活化，防止保管時發(fā)生自燃?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本專利特開2007-237011號公報專利文獻2：國際公開第95/13868號手冊發(fā)明概要發(fā)明擬解決的問題此外，作為對干餾后的煤進行去活化處理的裝置，研究有如下所述的煤去活化處理裝置：設置有被供應干餾后的煤及處理氣體的回轉(zhuǎn)窯，并設置有多根進料管，其在該回轉(zhuǎn)窯內(nèi)在其圓周方向鄰接配置，供冷卻水流通。上述煤去活化處理裝置通過旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)窯及多根進料管，利用在進料管內(nèi)流通的冷卻水對煤進行冷卻，同時利用回轉(zhuǎn)窯主體的旋轉(zhuǎn)對煤進行攪拌，并且多根進料管穿過煤在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)堆積而成的煤層內(nèi)，將該煤抬高到煤層表面的上方，使其從上方掉落到煤層表面，借此對煤進行攪拌，從而利用處理氣體對煤進行去活化處理。然而，相關業(yè)者要求上述煤去活化處理裝置能更進一步有效地實施上述煤的去活化處理。根據(jù)這一情況，本發(fā)明是為了解決上述問題開發(fā)而成，其目的在于提供一種煤去活化處理裝置，可以防止煤自燃，并使氧被有效地吸附到煤的表面上。

技術實現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，第一發(fā)明相關的煤去活化處理裝置是利用含氧處理氣體進行煤的去活化的煤去活化處理裝置，其特征在于，具備窯主體和進料管，所述窯主體設置為可旋轉(zhuǎn)，上述煤及上述處理氣體被供應到其內(nèi)部，所述進料管設置為可以和上述窯主體一同旋轉(zhuǎn)，并且在上述窯主體的長度方向延伸、設置，冷卻水于其內(nèi)部流通，在上述進料管的外周部設置有一對向其直徑方向突出的葉片，以上述窯主體旋轉(zhuǎn)時穿過上述煤在上述窯主體內(nèi)堆積而成的煤層的方式配置上述進料管及上述一對葉片，并且以上述進料管中心軸所通過的軌跡的切線和上述一對葉片的平分線所成角為0度～40度的方式配置上述進料管及上述一對葉片。為了解決上述問題，第二發(fā)明相關的煤去活化處理裝置是上述第一發(fā)明相關的煤去活化處理裝置，其特征在于，以上述一對葉片中的一個與上述一對葉片的平分線所成的葉片角大于休止角的方式配置上述一對葉片。為了解決上述問題，第三發(fā)明相關的煤去活化處理裝置是上述第二發(fā)明相關的煤去活化處理裝置，其特征在于，上述葉片角為45度～85度。為了解決上述問題，第四發(fā)明相關的煤去活化處理裝置是上述第一至第三發(fā)明中的任一個發(fā)明相關的煤去活化處理裝置，其特征在于，上述葉片在上述進料管的直徑方向上的最小長度為該進料管半徑的5％～45％。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明相關的煤去活化處理裝置，通過以窯主體旋轉(zhuǎn)時穿過煤在窯主體內(nèi)堆積而成的煤層的方式配置進料管及一對葉片，并且以進料管中心軸所通過的軌跡的切線和一對葉片的平分線所成角為0度～40度的方式配置進料管及一對葉片，從而可以利用在進料管內(nèi)流通的冷卻水對煤進行冷卻，同時利用窯主體的旋轉(zhuǎn)對煤進行攪拌，并且利用進料管及一對葉片將規(guī)定量的煤抬高到窯主體內(nèi)的煤層表面的上方，使其從上方掉落，對煤進行攪拌，使該煤和處理氣體有效地接觸。借此，可以防止煤自燃，并使氧被有效地吸附到煤的表面上。和進料管上未設置葉片的情況相比，可以縮短窯主體的全長，實現(xiàn)裝置的小型化。附圖說明圖1是本發(fā)明相關的煤去活化處理裝置的一個實施方式的概要構成圖。圖2是圖1中的II-II向視截面放大圖。圖3是上述煤去活化處理裝置所具備的進料管的放大圖。具體實施方式以下，基于附圖說明本發(fā)明相關的煤去活化處理裝置的一個實施方式，但本發(fā)明并不僅限定于基于附圖所說明的以下實施方式?；趫D1～圖3，說明本發(fā)明相關的煤去活化處理裝置的一個實施方式。如圖1所示，對干餾后的煤1進行去活化處理的煤去活化處理裝置100具備接收干餾后的煤1的料斗101和螺旋進料器102，該螺旋進料器102的基端側(cè)連接、設置到料斗101的出料口，是旋轉(zhuǎn)上述料斗101內(nèi)的上述煤1，將其從一端側(cè)(基端側(cè))搬運到另一端側(cè)(前端側(cè))的旋轉(zhuǎn)式搬運機構。螺旋進料器102的前端側(cè)連接到呈圓筒形的回轉(zhuǎn)窯主體(窯主體)103的基端側(cè)?；剞D(zhuǎn)窯主體103的基端側(cè)通過密封裝置108，和基端側(cè)殼體111相連接。在基端側(cè)殼體111的上部設置有用于導入處理氣體13的氣體接收口111a。氣體接收口111a和用于供應處理氣體13的處理氣體供應管121的前端側(cè)相連接。在處理氣體供應管121的中途，設置有鼓風機127及加熱裝置128。在處理氣體供應管121的基端側(cè)，連接有用于供應空氣11的空氣供應管122的前端側(cè)、及用于供應氮氣12的氮供應管123的前端側(cè)?？諝夤?22的基端側(cè)曝露于大氣中。氮供應管123的基端側(cè)和類似氮氣罐等的氮供應源124相連接。在空氣供應管122及氮供應管123的中途，分別設置有流量調(diào)節(jié)閥125、126?；剞D(zhuǎn)窯主體103的前端側(cè)通過密封裝置109a、109b，和前端側(cè)殼體112相連接。在前端側(cè)殼體112的上部設置有用于排出使用后的處理氣體14的氣體排出口112a。氣體排出口112a和用于排出使用后的處理氣體14的處理氣體排出管131的基端側(cè)相連接。在處理氣體排出管131的中途設置有溫度傳感器131a。在前端側(cè)殼體112的下部設置有用于使去活化處理后的煤(改質(zhì)煤)3掉落、排出的吹射機112b。在回轉(zhuǎn)窯主體103外周部的前端側(cè)及基端側(cè)設置有環(huán)狀突條部104，突條部104由滾筒105支撐。在回轉(zhuǎn)窯主體103的外周部，設置有和驅(qū)動用電動機107的齒輪107a咬合的齒輪106。借此，通過驅(qū)動用電動機107的齒輪107a旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)窯主體103也隨之進行旋轉(zhuǎn)。上述煤去活化處理裝置100進而具備冷卻裝置140。冷卻裝置140具備固定于回轉(zhuǎn)窯主體103前端側(cè)的側(cè)壁部103a上的軸承145。冷卻裝置140具備設置于軸承145上的冷卻水進料聯(lián)箱141，其從系統(tǒng)外送入冷卻水21。冷卻水進料聯(lián)箱141上連接有多根，例如8根(參照圖2)用于送入冷卻水21的進料管142(例如雙管)。冷卻裝置140具備冷卻水排出聯(lián)箱146，用于將在進料管142中流通的、使用后的冷卻水22排出到系統(tǒng)外。如圖1及圖2所示，多根進料管142在回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)，在回轉(zhuǎn)窯主體103的圓周方向上等間隔地鄰接配置。多根進料管142配置在如下位置上，即回轉(zhuǎn)窯主體103旋轉(zhuǎn)時，即便煤2在回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)的填充率為例如10％～15％，也會穿過煤2堆積而成的煤層內(nèi)的位置上，并且以其中心軸C2和回轉(zhuǎn)窯主體103的中心軸C1之間的距離D1相同的方式配置。在回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)，多根進料管142和回轉(zhuǎn)窯主體103的中心軸C1平行地延伸，從回轉(zhuǎn)窯主體103的前端側(cè)延伸到基端側(cè)。借此，在利用供應到回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)部的處理氣體13對煤2進行去活化處理的區(qū)域中，利用在進料管142內(nèi)流通的冷卻水21，調(diào)節(jié)為煤2不會發(fā)生自燃的溫度。多根進料管142貫穿回轉(zhuǎn)窯主體103的側(cè)壁部103a而配置。多根進料管142由配置于其長度方向多個部位上的支撐物(未圖示)支撐。借此，隨著回轉(zhuǎn)窯主體103的旋轉(zhuǎn)，多根進料管142和該回轉(zhuǎn)窯主體103一同旋轉(zhuǎn)。這里，參照圖2及圖3，對上述進料管142的規(guī)格進行說明。在圖2中，A表示回轉(zhuǎn)窯主體103的旋轉(zhuǎn)方向。L1表示多根進料管142的中心軸C2所通過的軌跡，L2表示上述軌跡L1的切線。γ表示上述切線L2和后述平分線L3所成的銳角。在圖2及圖3中，L3表示后述一對葉片143、144的平分線。在圖3中，L4表示煤層表面2a的左右對稱線。L11表示穿過進料管142和煤層表面2a的接點P1與進料管142和煤層表面2a的左右對稱線L4的接點P2的輔助線。L12、L13分別表示穿過進料管142的中心軸C2和接點P1、P2的輔助線。L21、L22分別表示穿過葉片144、143和進料管142的中心軸C2的輔助線。α是平分線L3和輔助線L21(葉片144的延長線)所成的銳角，表示葉片角，β表示平分線L3和輔助線L12所成的銳角。θ表示休止角。另外，輔助線L11、L12、L13呈以中心軸C2為頂點的等腰三角形，由于輔助線L12和煤層表面層2a成直角，因此角β的大小和休止角θ相同。如圖2及圖3所示，進料管142的直徑方向截面呈正圓。在進料管142的外周部，設置有朝向該進料管142的直徑方向突出的一對葉片143、144。和進料管142一樣，上述一對葉片143、144配置在如下位置上，即回轉(zhuǎn)窯主體103旋轉(zhuǎn)時，即便煤2在回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)的填充率為例如10％～15％，也會穿過煤2堆積而成的煤層內(nèi)的位置上。進料管142及設置在該進料管142上的一對葉片143、144以上述角γ的角度為0度～40度的方式配置。這是因為，如果上述角γ的角度小于0度或者大于40度，則無法利用上述一對葉片143、144將煤2抬高到煤層表面2a的上方，只能利用進料管142抬高煤2。因此，和沒有葉片的情況相比，利用進料管142及一對葉片143、144抬高到煤層表面2a上方的煤量增加，可以使從上方掉落到煤層表面2a上的煤和處理氣體13有效地接觸。進料管142及設置在該進料管142上的一對葉片143、144優(yōu)選以角γ的角度和休止角θ相等的方式配置。這是因為，使上述角γ的角度和上述休止角θ(參照圖3)相等時，利用進料管142及一對葉片143、144抬高到煤層表面2a上方的煤量達到最大，可以使由上述角γ的角度引起的、煤2和處理氣體13的接觸效率達到最好。再者，一對葉片143、144優(yōu)選以上述角(葉片角)α的角度大于上述休止角θ的方式配置。這是因為，如果使上述角(葉片角)α的角度小于休止角，則利用進料管142及一對葉片143、144抬高到煤層表面2a上方的煤量相應地減少，無法使煤2和處理氣體13有效地接觸。上述角(葉片角)α的角度優(yōu)選為45度～85度，更優(yōu)選為55度～75度。這是因為，如果使上述角(葉片角)α的角度在上述范圍外，則利用進料管142及一對葉片143、144抬高到煤層表面2a上方的煤量相應地減少，無法使煤2和處理氣體13有效地接觸。上述葉片143、144在進料管142直徑方向上的最小長度Hmin優(yōu)選為上述進料管142的半徑的5％～45％，更優(yōu)選為10％～35％。這是因為，如果上述葉片143、144的最小長度Hmin低于上述下限值，則利用上述進料管142及上述葉片143、144抬高的煤量和未設置該葉片143、144的情況相同，無法利用上述葉片143、144增加抬高到煤層表面2a上方的煤量，也就無法提高煤2和處理氣體13的接觸效率。另一方面，如果上述葉片143、144的最小長度Hmin高于上述上限值，則利用上述進料管142及上述葉片143、144抬高的煤量變多，進料管142自身、進料管142和葉片143、144的連接部位的相關負荷變大。再者，在上述煤去活化處理裝置100中，更優(yōu)選進料管142的半徑r2與回轉(zhuǎn)窯主體103的中心軸C1和進料管142的中心軸C2之間的距離D1滿足以下關系式(1)。1/50D1＜r2＜1/10D1···(1)進料管142的半徑r2為1/10D1(D1的10分之1)以上時，相對于回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)的煤層厚度，進料管142的管徑過大，煤2的流動變大，因此會促進煤2的粉化。另一方面，進料管142的半徑r2為1/50D1(D1的50分之1)以下時，進料管142較細，如果不對煤2層設置大量進料管142，就無法進行熱交換，這不僅會導致設備成本增加，向進料管142供應冷卻水21的供應水壓也變高，會消耗更多的功率。因此，通過滿足上述(1)式，可以抑制煤2粉化，抑制設備成本增加及功耗增加。2r2＜D3＜6r2···(2)鄰接的進料管142、142之間的距離D3為2r2(進料管142的半徑r2的2倍)以下時，鄰接的進料管142、142過于靠近，煤2在鄰接的進料管142、142之間會發(fā)生架橋現(xiàn)象。另一方面，鄰接的進料管142、142之間的距離D3為6r2(進料管142的半徑r2的6倍)以上時，進料管142內(nèi)的冷卻水21和煤2的傳熱面積減少，因此無法確保煤2的冷卻傳熱面積。因此，通過滿足上述(2)式，可以抑制鄰接的進料管142、142之間發(fā)生架橋現(xiàn)象，可以確保利用進料管142內(nèi)的冷卻水21對煤2實施冷卻的傳熱面積。在如上所述的本實施方式中，上述處理氣體供應管121、上述加熱裝置128、上述鼓風機127、上述空氣供應管122、上述流量調(diào)節(jié)閥125、上述氮供應管123、上述流量調(diào)節(jié)閥126、上述氮供應源124、上述基端側(cè)殼體111、上述氣體接收口111a等構成處理氣體供應機構。上述冷卻水進料聯(lián)箱141、上述進料管142、上述葉片143、144、上述軸承145、上述冷卻水排出聯(lián)箱146等構成作為冷卻機構的上述冷卻裝置140。上述突條部104、上述滾筒105、上述齒輪106、上述驅(qū)動用電動機107、上述齒輪107a等構成旋轉(zhuǎn)機構。上述料斗101、上述螺旋進料器102等構成煤供應機構。上述前端側(cè)殼體112的上述吹射機112b等構成煤排出機構。上述前端側(cè)殼體112、上述氣體排出口112a、上述處理氣體排出管131等構成處理氣體排出機構。上述各機構、上述回轉(zhuǎn)窯主體103、上述密封裝置108、109a、109b等構成上述煤去活化處理裝置100。接著，對上述煤去活化處理裝置100的主要動作進行說明。將上述煤1供應到料斗101內(nèi)后，利用螺旋進料器102，搬運到回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)。另一方面，通過控制鼓風機127的動作，并控制流量調(diào)節(jié)閥125、126的開度，從而將空氣11及氮氣12通過空氣供應管122及氮供應管123，供應到處理氣體供應管121中。借此，空氣11及氮氣12混合，成為處理氣體13(例如，氧濃度約為5～10％左右)。根據(jù)由溫度傳感器131a獲得的、使用后的處理氣體14的溫度數(shù)據(jù)，利用加熱裝置128加熱處理氣體13，并在回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)將溫度調(diào)節(jié)為40℃～200℃，利用處理氣體供應管121，通過氣體接收口111a，將其供應到回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)。驅(qū)動用電動機107的齒輪107a旋轉(zhuǎn)，通過齒輪106進行傳遞，回轉(zhuǎn)窯主體103隨之旋轉(zhuǎn)。隨著回轉(zhuǎn)窯主體103的旋轉(zhuǎn)，對搬運到回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)的煤2一邊攪拌一邊使其從該回轉(zhuǎn)窯主體103的基端側(cè)向前端側(cè)移動。此時，回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)的煤2吸附供應到回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)部的處理氣體13的氧。如此，通過吸附氧，煤2成為去活化處理后的煤(改質(zhì)煤)3，并通過吹射機112b搬至系統(tǒng)外。雖然回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)的煤2吸附處理氣體13的氧而發(fā)熱，但可以利用在進料管142內(nèi)流通的冷卻水21，調(diào)節(jié)為煤2不會發(fā)生自燃的溫度。在回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)用于煤2的去活化處理的、使用后的處理氣體(約50℃～70℃)14沿煤2搬運方向的同一方向流通，從回轉(zhuǎn)窯主體103前端側(cè)所設置的前端側(cè)殼體112的氣體排出口112a向處理氣體排出管131流通，通過該處理氣體排出管131，排出到系統(tǒng)外。這里，在上述煤去活化處理裝置100中，多根進料管142以如下方式設置在上述回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)，即隨著該回轉(zhuǎn)窯主體103的旋轉(zhuǎn)，和該回轉(zhuǎn)窯主體103一同以該回轉(zhuǎn)窯主體103的中心軸C1為中心旋轉(zhuǎn)，并穿過供應到該回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)的煤2堆積而成的煤層內(nèi)，一對葉片143、144按上述規(guī)格設置于各進料管142上，因此，進而進行如下動作。即，在本實施方式中，隨著回轉(zhuǎn)窯主體103的旋轉(zhuǎn)，多根進料管142以回轉(zhuǎn)窯主體103的中心軸C1為中心，進行旋轉(zhuǎn)、移動，穿過煤層時，利用進料管142及一對葉片143、144，將煤2抬高到煤層表面2a的上方，一對葉片143、144在較以休止角θ抬高煤的區(qū)域更廣的范圍內(nèi)抬高煤2。因此，根據(jù)本發(fā)明相關的煤去活化處理裝置100，通過以回轉(zhuǎn)窯主體103旋轉(zhuǎn)時穿過煤2在回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)堆積而成的煤層的方式配置進料管142及一對葉片143、144，并且以進料管142中心軸C2所通過的軌跡的切線L2和一對葉片143、144的平分線L3所成角γ為0度～40度的方式配置進料管142及一對葉片143、144，從而可以利用在進料管142內(nèi)流通的冷卻水21對煤2進行冷卻，同時利用回轉(zhuǎn)窯主體103的旋轉(zhuǎn)對煤2進行攪拌，并且利用進料管142及一對葉片143、144將規(guī)定量的煤2抬高到回轉(zhuǎn)窯主體103內(nèi)的煤層表面2a的上方，使其從上方掉落，對煤2進行攪拌，使該煤2和處理氣體13有效地接觸。借此，可以防止煤2自燃，并使氧被有效地吸附到煤2的表面上。和進料管上未設置葉片的情況相比，可以縮短回轉(zhuǎn)窯主體103的全長，實現(xiàn)裝置的小型化。其他實施方式另外，在多根進料管142上分別設置的一對葉片143、144所成的葉片角α的角度并不僅限一種，也可以制成葉片角α的角度為兩種以上的煤去活化處理裝置。以上使用具備8根進料管142的煤去活化處理裝置100進行了說明，但進料管的數(shù)量并不僅限于8根，也可以制成具備7根以下或9根以上進料管的煤去活化處理裝置。符號說明1、2、3煤11空氣12氮氣13、14處理氣體21、22冷卻水100煤去活化處理裝置101料斗102螺旋進料器103回轉(zhuǎn)窯主體(窯主體)104突條部105滾筒106齒輪107驅(qū)動用電動機107a齒輪108密封裝置109a、109b密封裝置111基端側(cè)殼體111a氣體接收口112前端側(cè)殼體112a氣體排出口112b吹射機121處理氣體供應管122空氣供應管123氮供應管124氮供應源125、126流量調(diào)節(jié)閥127鼓風機128加熱裝置131處理氣體排出管131a溫度傳感器140冷卻裝置141冷卻水進料聯(lián)箱142進料管143、144葉片145軸承146冷卻水排出聯(lián)箱A回轉(zhuǎn)窯主體的旋轉(zhuǎn)方向C1回轉(zhuǎn)窯主體的中心軸C2進料管的中心軸D1回轉(zhuǎn)窯主體中心軸和進料管中心軸之間的距離D3鄰接的進料管之間的距離Hmin葉片最小長度L1進料管中心軸的軌跡L2進料管中心軸的軌跡的切線L3一對葉片的平分線L4煤層表面的左右對稱線L11輔助線L12、L13進料管半徑方向的線L21、L22葉片的輔助線P1、P2接點r1回轉(zhuǎn)窯主體的半徑r2進料管的半徑α葉片角θ休止角β線L3和線L12所成的角