本發(fā)明屬于煤化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱半焦和煤的多腔回轉(zhuǎn)式間壁換熱裝置。

背景技術(shù)：

在許多的現(xiàn)代煤熱解工藝系統(tǒng)中，由熱解設(shè)備排出的半焦溫度可在400~600℃，為安全存放半焦，同時(shí)高效回收或利用半焦所含顯熱，多年來(lái)人們進(jìn)行了多種方法的探索和研究，如采用流化床的回收熱風(fēng)法、采用立式結(jié)構(gòu)的水冷卻法及半焦和煤直接混合法等。其中回收熱風(fēng)法和水冷卻法均存在回收效率不高，回收熱能品位低而不便利用，以及冷卻和熱回收系統(tǒng)過(guò)于龐大、復(fù)雜等問(wèn)題。利用熱半焦直接和煤混合，先提升煤的溫度，然后再進(jìn)入熱解設(shè)備進(jìn)行煤的熱解。該方法雖然直接利用半焦余熱，熱利用效率高，但同時(shí)總有一部分半焦與熱解煤一起參與工藝循環(huán)，因而加大了熱解窯爐的負(fù)擔(dān)，影響了熱解設(shè)備的處理量。綜上述，為降低煤熱解過(guò)程中的綜合能耗，提升煤熱解工藝系統(tǒng)的能效，應(yīng)尋求更為經(jīng)濟(jì)、高效利用熱半焦余熱的新方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服為降低煤熱解過(guò)程中的綜合能耗，提升煤熱解工藝系統(tǒng)的能效，本發(fā)明提出了一種熱半焦和煤的多腔回轉(zhuǎn)式間壁換熱裝置，采用多腔回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，熱半焦和煤分別由不同通道通過(guò)，實(shí)現(xiàn)間壁換熱。經(jīng)過(guò)該設(shè)備后，半焦得到了冷卻并降溫，煤則脫除了一部分水分，實(shí)現(xiàn)了部分干燥，同時(shí)溫度也會(huì)有一定的升高。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種熱半焦和煤的多腔回轉(zhuǎn)式間壁換熱裝置，包括回轉(zhuǎn)筒體，所述回轉(zhuǎn)筒體傾斜放置，所述回轉(zhuǎn)筒體的進(jìn)料端高于其出料端；

所述回轉(zhuǎn)筒體的進(jìn)料端依次連接有半焦布料箱、窯頭箱和進(jìn)料螺旋器，所述進(jìn)料螺旋器穿過(guò)窯頭箱與半焦布料箱相聯(lián)，所述半焦布料箱位于回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)，所述窯頭箱上設(shè)置有下料溜槽；

所述回轉(zhuǎn)筒體的出料端依次連接有窯尾箱和半焦集料箱，所述半焦集料箱位于回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)穿過(guò)窯尾箱且向外延伸，所述半焦集料箱伸出回轉(zhuǎn)筒體的部位連接有半焦出料箱；所述回轉(zhuǎn)筒體上還設(shè)置有傳動(dòng)器。

所述回轉(zhuǎn)筒體包括筒體本體、換熱管、分腔板和支撐管；所述支撐管橫穿過(guò)筒體本體，且位于筒體本體正中間，所述分腔板為多個(gè)，且均勻位于筒體本體內(nèi)表面與支撐管之間；所述的換熱管為多個(gè)，且位于筒體本體內(nèi)，所述換熱管的兩端分別與半焦集料箱和半焦布料箱相聯(lián)。

所述的分腔板為四個(gè)，分腔板沿筒體本體長(zhǎng)度方向設(shè)置，且互相呈90°位于筒體本體內(nèi)表面與支撐管之間。

所述換熱管為20個(gè)且均勻分布在筒體本體內(nèi)。

所述換熱管為20個(gè)且沿筒體本體內(nèi)腔壁周邊分層布置。

所述的換熱管壁厚為2～5mm。

所述半焦進(jìn)料螺旋器與回轉(zhuǎn)筒體的中心線一致。

所述煤下料溜槽位于窯頭箱的上部，所述下料溜槽穿過(guò)窯頭箱延伸至回轉(zhuǎn)筒體，并與回轉(zhuǎn)筒體連通。

所述回轉(zhuǎn)筒體的進(jìn)料端與出料端的水平夾角為1～8°

所述回轉(zhuǎn)筒體的進(jìn)料端及出料端還分別設(shè)有載氣的進(jìn)口和出口，所述的載氣為氮?dú)饣蜇氀鯚煔狻?/p>

本發(fā)明的有益效果是：

（1）利用熱半焦的顯熱，直接進(jìn)行煤的干燥，熱利用率高，不僅實(shí)現(xiàn)了煤的干燥，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)半焦的冷卻降溫。

（2）半焦和煤走不同通道，避免了兩者的直接混合，降低了著火的危險(xiǎn)，同時(shí)也無(wú)需考慮兩者的分離和對(duì)熱解窯處理量的影響。

以下將結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為I-I結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為Ⅱ-Ⅱ結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，附圖標(biāo)記：1—進(jìn)料螺旋器；2—窯頭箱；3—下料溜槽；4—半焦布料箱；5—支承裝置；6—傳動(dòng)器；7—回轉(zhuǎn)筒體；701—筒體本體；8—窯尾箱；9—半焦出料箱；10—半焦集料箱；11換熱管；12—分腔板；13—支撐管。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

為了克服為降低煤熱解過(guò)程中的綜合能耗，提升煤熱解工藝系統(tǒng)的能效，本發(fā)明提供了如圖1所示的一種熱半焦和煤的多腔回轉(zhuǎn)式間壁換熱裝置，本裝置采用多腔回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，熱半焦和煤分別由不同通道通過(guò)，實(shí)現(xiàn)間壁換熱。經(jīng)過(guò)該設(shè)備后，半焦得到了冷卻并降溫，煤則脫除了一部分水分，實(shí)現(xiàn)了部分干燥，同時(shí)溫度也會(huì)有一定的升高。

一種熱半焦和煤的多腔回轉(zhuǎn)式間壁換熱裝置，包括回轉(zhuǎn)筒體7，所述回轉(zhuǎn)筒體7傾斜放置，所述回轉(zhuǎn)筒體7的進(jìn)料端高于其出料端；

所述回轉(zhuǎn)筒體7的進(jìn)料端依次連接有半焦布料箱4、窯頭箱2和進(jìn)料螺旋器1，所述進(jìn)料螺旋器1穿過(guò)窯頭箱2與半焦布料箱4相聯(lián)，所述半焦布料箱4位于回轉(zhuǎn)筒體7內(nèi)，所述窯頭箱2上設(shè)置有下料溜槽3；

所述回轉(zhuǎn)筒體7的出料端依次連接有窯尾箱8和半焦集料箱10，所述半焦集料箱10位于回轉(zhuǎn)筒體7內(nèi)穿過(guò)窯尾箱8且向外延伸，所述半焦集料箱10伸出回轉(zhuǎn)筒體7的部位連接有半焦出料箱9；所述回轉(zhuǎn)筒體7上還設(shè)置有傳動(dòng)器6。

本實(shí)施例中，回轉(zhuǎn)筒體7的回轉(zhuǎn)是由傳動(dòng)器6實(shí)現(xiàn)的?；剞D(zhuǎn)筒體7的進(jìn)料端連接有半焦布料箱4、窯頭箱2和下料溜槽3。下料溜槽3穿過(guò)窯頭箱2延伸至回轉(zhuǎn)筒體7，將粉煤送入回轉(zhuǎn)筒體7內(nèi)的各個(gè)腔。進(jìn)料螺旋器1穿過(guò)窯頭箱2與半焦布料箱4相聯(lián)。

回轉(zhuǎn)筒體7的出料端還聯(lián)接有窯尾箱8、半焦出料箱9及半焦集料箱10。半焦集料箱10伸出回轉(zhuǎn)筒體7與半焦出料箱9相聯(lián)。

本裝置的工作原理如下：

工作時(shí)，來(lái)自熱解窯的熱態(tài)半焦，由進(jìn)料螺旋器1送至回轉(zhuǎn)筒體7頭部的半焦布料箱4內(nèi)，然后再分別進(jìn)入各換熱管11內(nèi)。待干燥的煤則經(jīng)由窯頭箱2上部的下料溜槽3，送至回轉(zhuǎn)筒體7的各個(gè)分割區(qū)域中。

在傳動(dòng)器6的驅(qū)動(dòng)下回轉(zhuǎn)筒體7旋轉(zhuǎn)。由于回轉(zhuǎn)筒體7的進(jìn)料端高于出料端，在其旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，半焦和煤在各自的通道中逐步向出料端移動(dòng)。同時(shí)，在此過(guò)程中，熱半焦通過(guò)換熱管11表面將熱量傳導(dǎo)至待干燥的煤，使其受熱升溫，并使其所含水分蒸發(fā)脫除。

脫除的水蒸汽通過(guò)由進(jìn)料端A端口進(jìn)入的載氣由出料端C端口，即窯尾箱8的上出口排出帶走。到達(dá)出料端的半焦先匯集于半焦集料箱10，然后經(jīng)由半焦出料箱9的下部出口排出至堆場(chǎng)。到達(dá)出料端的干燥煤則由窯尾箱8下部的出料口導(dǎo)出，并送至下步工序。

通過(guò)上述裝置，可使熱解工藝系統(tǒng)中的半焦顯熱得以直接利用，不僅實(shí)現(xiàn)了半焦的冷卻降溫，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤的干燥脫水，可有效提高工藝系統(tǒng)的能效。

本發(fā)明提出了一種熱半焦和煤的多腔回轉(zhuǎn)式間壁換熱裝置，采用多腔回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，熱半焦和煤分別由不同通道通過(guò)，實(shí)現(xiàn)間壁換熱。經(jīng)過(guò)該設(shè)備后，半焦得到了冷卻并降溫，煤則脫除了一部分水分，實(shí)現(xiàn)了部分干燥，同時(shí)溫度也會(huì)有一定的升高。

實(shí)施例2：

基于實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖2所示，本實(shí)施例中，所述回轉(zhuǎn)筒體7包括筒體本體701、換熱管11、分腔板12和支撐管13；所述支撐管13橫穿過(guò)筒體本體701，且位于筒體本體701正中間，所述分腔板12為多個(gè)，且均勻位于筒體本體701內(nèi)表面與支撐管13之間；所述的換熱管11為多個(gè)，且位于筒體本體701內(nèi)，所述換熱管11的兩端分別與半焦集料箱10和半焦布料箱4相聯(lián)。

本實(shí)施例中采用所述的分腔板12為四個(gè)，分腔板12沿筒體本體701長(zhǎng)度方向設(shè)置，且互相呈90°位于筒體本體701內(nèi)表面與支撐管13之間。

本實(shí)施例中采用的所述換熱管11為20個(gè)且均勻分布在筒體本體701內(nèi)。

所述的換熱管11壁厚為2～5mm。本實(shí)施例中采用的換熱管11的壁厚為4mm。

本發(fā)明提供的一種熱半焦和煤的多腔回轉(zhuǎn)式間壁換熱裝置，采用多腔回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，熱半焦和煤分別由不同通道通過(guò)，實(shí)現(xiàn)間壁換熱。經(jīng)過(guò)該設(shè)備后，半焦得到了冷卻并降溫，煤則脫除了一部分水分，實(shí)現(xiàn)了部分干燥，同時(shí)溫度也會(huì)有一定的升高。

實(shí)施例3：

基于上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中，所述換熱管11為20個(gè)且沿筒體本體701內(nèi)腔壁周邊分層布置。與實(shí)施例2不同的是其換熱管11的分布情況不同，這兩種分布方法均能滿足本發(fā)明中的換熱需要。多個(gè)換熱管11在回轉(zhuǎn)筒體7的旋轉(zhuǎn)中一起旋轉(zhuǎn)，這樣就形成了多腔回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，能很好且有效的對(duì)煤進(jìn)行干燥。

所述半焦進(jìn)料螺旋器1與回轉(zhuǎn)筒體7的中心線一致。

所述煤下料溜槽3位于窯頭箱2的上部，所述下料溜槽3穿過(guò)窯頭箱2延伸至回轉(zhuǎn)筒體7，并與回轉(zhuǎn)筒體7連通。

所述回轉(zhuǎn)筒體7的進(jìn)料端及出料端還分別設(shè)有載氣的進(jìn)口和出口，所述的載氣為氮?dú)饣蜇氀鯚煔狻?/p>

回轉(zhuǎn)筒體7通過(guò)2組支承裝置5作為支撐，回轉(zhuǎn)筒體7內(nèi)安裝有多組換熱管11，換熱管11的兩端分別與半焦集料箱10和半焦布料箱4相聯(lián)。

本裝置的工作原理如下：

工作時(shí)，來(lái)自熱解窯的熱態(tài)半焦，由進(jìn)料螺旋器1送至回轉(zhuǎn)筒體7頭部的半焦布料箱4內(nèi)，然后再分別進(jìn)入各換熱管11內(nèi)。待干燥的煤則經(jīng)由窯頭箱2上部的下料溜槽3，送至回轉(zhuǎn)筒體7的各個(gè)分割區(qū)域中。放置于支承裝置5上的回轉(zhuǎn)筒體7，在傳動(dòng)器6的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。由于筒體7的進(jìn)料端高于出料端，在其旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，半焦和煤在各自的通道中逐步向出料端移動(dòng)。同時(shí)，在此過(guò)程中，熱半焦通過(guò)換熱管11表面將熱量傳導(dǎo)至待干燥的煤，使其受熱升溫，并使其所含水分蒸發(fā)脫除。脫除的水蒸汽通過(guò)由進(jìn)料端A端口進(jìn)入的載氣由出料端C端口，即窯尾箱8的上出口排出帶走。到達(dá)出料端的半焦先匯集于半焦集料箱10，然后經(jīng)由半焦出料箱9的下部出口排出至堆場(chǎng)。到達(dá)出料端的干燥煤則由窯尾箱8下部的出料口導(dǎo)出，并送至下步工序。

本發(fā)明提供的這種裝置，可使熱解工藝系統(tǒng)中的半焦顯熱得以直接利用，不僅實(shí)現(xiàn)了半焦的冷卻降溫，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤的干燥脫水，可有效提高工藝系統(tǒng)的能效。

實(shí)施例4：

基于上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中，所述回轉(zhuǎn)筒體7的斷面形狀如圖3所示，它包括了筒體本體701、換熱管11、支撐管13及相應(yīng)的分腔板12部件。在筒體本體701和支撐管13之間，由沿長(zhǎng)度方向貫通的分腔板12將該區(qū)域分成4～10個(gè)小區(qū)域。在每一個(gè)區(qū)域內(nèi)，均勻或沿腔壁周邊分層布置有5～20個(gè)換熱管，其壁厚可在2～5mm,長(zhǎng)度為20～40m。根據(jù)需要，可在長(zhǎng)度方向設(shè)置徑向支板，以增強(qiáng)換熱管的支撐剛性。

所述半焦進(jìn)料螺旋器和半焦布料箱連接，半焦布料箱上分布有各個(gè)換熱管的入口。熱半焦先由螺旋送入半焦布料箱，之后再分別進(jìn)入各個(gè)換熱管。

所述回轉(zhuǎn)筒體放置于支承裝置上，且由傳動(dòng)器驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)筒體沿半焦和煤的運(yùn)行方向分為進(jìn)料端和出料端，其中進(jìn)料端高于出料端，回轉(zhuǎn)筒體和水平面的傾角為1～8°。本實(shí)施例中選取其傾斜的角度為5°。

所述換熱管11內(nèi)為半焦的通道，筒體本體701和支撐管13之間分割的區(qū)域，且在換熱管11外部分則為煤的通道。在筒體本體701回轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于回轉(zhuǎn)筒體7的傾斜和旋轉(zhuǎn)作用，半焦和煤分別在各自的通道內(nèi)均由進(jìn)料端向出料端移動(dòng)。

所述進(jìn)料端包括了進(jìn)料螺旋器1和下料溜槽3，其中進(jìn)料螺旋器1與回轉(zhuǎn)筒體7的中心線一致，下料溜槽3則位于窯頭箱2的上部。

所述出料端連接有半焦出料裝置和煤出料裝置，其中半焦出料裝置沿中心線外延，半焦出料裝置包括了半焦集料箱10和半焦出料箱9。煤出料裝置則位于出口端窯尾箱8的下部，利用端部回轉(zhuǎn)筒體7沿周向上間隔設(shè)置且位于窯尾箱8內(nèi)的開孔向外排料。

所述進(jìn)料端及出料端還設(shè)有載氣的進(jìn)口和出口，載氣由進(jìn)料端的A端口進(jìn)入煤的干燥通道，并由出料端C端口，即窯尾箱8的上出口排出，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)干燥水分的帶出。載氣可為氮?dú)饣蜇氀鯚煔狻?/p>

所述回轉(zhuǎn)筒體7進(jìn)、出料端的各個(gè)連接處設(shè)置有密封裝置，以防止系統(tǒng)漏風(fēng)、漏料。密封裝置為現(xiàn)有技術(shù)，這里不再詳細(xì)敘述。

上述實(shí)施例中沒(méi)有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)，這里不再一一敘述。

以上實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。