本發(fā)明涉及煤化工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種干餾裝置。

背景技術(shù)：

末煤是在煤炭開采過程中產(chǎn)生的必須副產(chǎn)品，同時(shí)采用現(xiàn)代綜合采煤設(shè)備加大了末煤的產(chǎn)量。我國(guó)目前對(duì)煤炭資源的依賴性較強(qiáng)，目前對(duì)低階煤炭資源開發(fā)和清潔利用逐漸重視，這是維持我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，保證能源安全發(fā)展的重要舉措。在目前公開的技術(shù)中，無論是煤制油、煤制天然氣、煤制甲醇等技術(shù)，還是低溫、中溫和高溫制焦炭、氣的技術(shù)，采用的原煤的顆?；驹?5mm以上，對(duì)于小于25mm的末煤較難處理。

末煤熱解能實(shí)現(xiàn)其清潔高效利用，熱解產(chǎn)物有焦油、熱解煤氣和高熱值半焦。半焦可作為電石原料，高爐噴吹燃料和發(fā)電燃料等。煤氣熱值高，可直接作為民用燃?xì)馐褂没蚧蛘咛崛NG等。焦油可作為化工原料，加氫制取汽柴油等。

現(xiàn)階段熱解按照加熱方式有內(nèi)熱式和外熱式，內(nèi)熱式工藝目前有立式爐工藝、固體熱載體干餾工藝和循環(huán)流化床鍋爐與熱解耦合系統(tǒng)技術(shù)等。立式爐干餾工藝產(chǎn)生的半焦性質(zhì)不穩(wěn)定，煤氣熱值低，利用價(jià)值低，單臺(tái)設(shè)備的產(chǎn)能?。还腆w熱載體干餾工藝產(chǎn)生的煤氣熱值高，半焦末較多，作為燃料需要粉化后燃燒，焦油灰分高，導(dǎo)致后續(xù)處理費(fèi)用較高；循環(huán)流化床鍋爐和熱解耦合系統(tǒng)實(shí)際屬于固體熱載體干餾，其目前處于中試階段，沒有大型工業(yè)化生產(chǎn)案例。

外熱式工藝目前主要有外熱式回轉(zhuǎn)干餾工藝，如實(shí)用新型專利2012200438830，發(fā)明專利201110161521.1，該工藝產(chǎn)生煤焦油、半焦和高熱值煤氣。但此技術(shù)最大問題在于其換熱面積增加有限，只能通過增大窯皮面積增加換熱面積，即窯的單機(jī)處理能力有限，且將窯體作為換熱管，窯的直徑無法增加，直徑越大，窯體強(qiáng)度越差，換熱和窯體直徑限制其單機(jī)處理能力。

根據(jù)上述對(duì)內(nèi)熱式和外熱式干餾設(shè)備比對(duì)，固體熱載體干餾設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對(duì)緊促，熱介質(zhì)和煤直接接觸，其傳熱系數(shù)大，節(jié)省設(shè)備；外熱式干餾設(shè)備有多管式回轉(zhuǎn)爐和外熱式干餾爐，但其通過外界熱源將熱量傳遞給煤，因氣固換熱特性，換熱系數(shù)有限，換熱面積大，設(shè)備體積大。

外熱式干餾設(shè)備生產(chǎn)的半焦溫度在500～650℃之間，通過特殊結(jié)構(gòu)或設(shè)備將其返回到干餾設(shè)備內(nèi)，可快速將煤溫提高，可節(jié)省換熱面積，設(shè)備體積減小。實(shí)用新型專利201220044178.2采用在干餾設(shè)備上布置外返料結(jié)構(gòu)，將半焦返回到干餾爐前段，提高整體傳熱系數(shù)，能快速提高原煤溫度，但是返回量不可控。發(fā)明專利201510494558.4，采用了內(nèi)混式結(jié)構(gòu)，在干餾爐內(nèi)布置反向螺旋結(jié)構(gòu)，將部分物料返回到進(jìn)料端，但是返回量不可控。

基于上述原因，有必要提供一種具備返料功能的干餾裝置，以更有效地加速提高煤溫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種干餾裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中干餾裝置的煤溫提高緩慢、換熱面積過大的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種干餾裝置，其包括：原料輸送機(jī)，原料輸送機(jī)上設(shè)置有煤入口、熱半焦入口及原料出口；轉(zhuǎn)式輻射床，轉(zhuǎn)式輻射床上設(shè)置有原料入口及熱半焦出口，原料入口與原料出口連通；以及密封輸送機(jī)，密封輸送機(jī)上設(shè)置有第一進(jìn)料口和第一出料口，第一進(jìn)料口與熱半焦出口連通，且第一出料口與熱半焦入口連通。

進(jìn)一步地，密封輸送機(jī)為氣密性埋刮板機(jī)。

進(jìn)一步地，干餾裝置還包括斗式提升機(jī)，第一出料口與熱半焦入口通過斗式提升機(jī)連通。

進(jìn)一步地，干餾裝置還包括分料器，分料器上設(shè)置有分料器進(jìn)料口和第一出料支管，分料器進(jìn)料口與熱半焦出口連通，第一出料支管與密封輸送機(jī)的第一進(jìn)料口連通。

進(jìn)一步地，分料器上還設(shè)置有第二出料支管；干餾裝置還包括半焦輸送冷卻裝置，半焦輸送冷卻裝置與第二出料支管連通。

進(jìn)一步地，原料輸送機(jī)為螺旋輸送機(jī)，且螺旋輸送機(jī)的螺桿螺距沿靠近原料出口的方向逐漸增大。

進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)式輻射床包括：旋轉(zhuǎn)筒體，旋轉(zhuǎn)筒體上設(shè)置有原料入口、熱半焦出口及荒煤氣出口；以及輻射管束，輻射管束位于旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)，輻射管束上設(shè)置有熱煙氣入口和熱煙氣出口。

進(jìn)一步地，干餾裝置還包括：煙氣罩，煙氣罩與熱煙氣入口連通；第一出氣罩，第一出氣罩與熱煙氣出口連通；第二出氣罩，第二出氣罩與荒煤氣出口連通。

進(jìn)一步地，干餾裝置還包括：第一保溫層，設(shè)置在煙氣罩的內(nèi)壁上；第二保溫層，設(shè)置在第一出氣罩的內(nèi)壁上；以及第三保溫層，設(shè)置在第二出氣罩的內(nèi)壁上。

進(jìn)一步地，分料器為電驅(qū)動(dòng)分料器或液壓驅(qū)動(dòng)分料器。

采用本發(fā)明所提供的干餾裝置，能夠有效提高原料煤的換熱效率，以使轉(zhuǎn)式輻射床能夠在較小的換熱面積下就能夠完成熱解反應(yīng)。同時(shí)，原料煤與熱半焦的接觸還能夠使油氣快速揮發(fā)，從而能夠避免油氣在慢速升溫過程中二次裂解。此外，采用外循環(huán)的方式將熱半焦返回原料輸送機(jī)中與原料煤進(jìn)行快速換熱，熱半焦的返回量可以得到更有效地控制，從而能夠更有效地控制原料煤的升溫速率，以更有效地控制其熱解反應(yīng)。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式中的干餾裝置。

其中，附圖標(biāo)記如下：

10、原料輸送機(jī)；101、煤入口；102、熱半焦入口；20、轉(zhuǎn)式輻射床；201、原料入口；202、熱半焦出口；203、熱煙氣入口；204、熱煙氣出口；205、荒煤氣出口；30、密封輸送機(jī)；40、斗式提升機(jī)；50、分料器；60、半焦輸送冷卻裝置。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

正如背景技術(shù)部分所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中的干餾裝置存在煤溫提高緩慢、換熱面積過大的問題。為了解決這一問題，本發(fā)明提供了一種干餾裝置，如圖1所示，該裝置包括原料輸送機(jī)10，轉(zhuǎn)式輻射床20以及密封輸送機(jī)30；原料輸送機(jī)10上設(shè)置有煤入口101、熱半焦入口102及原料出口；轉(zhuǎn)式輻射床20上設(shè)置有原料入口201及熱半焦出口202，原料入口201與原料出口連通；密封輸送機(jī)30上設(shè)置有第一進(jìn)料口和第一出料口，第一進(jìn)料口與熱半焦出口202連通，且第一出料口與熱半焦入口102連通。

本發(fā)明提供的上述干餾裝置中，將原料輸送機(jī)10上的熱半焦入口102與轉(zhuǎn)式輻射床20上的熱半焦出口202相連通，這樣能夠?qū)岚虢乖诿芊廨斔蜋C(jī)30的作用下從轉(zhuǎn)式輻射床20的外部返回到原料輸送機(jī)10中，進(jìn)而與原料煤一起輸送至轉(zhuǎn)式輻射床20進(jìn)行熱解。在此過程中，高溫的熱半焦能夠使原料煤快速升溫，從而有效提高原料煤的換熱效率，以使轉(zhuǎn)式輻射床20能夠在較小的換熱面積下就能夠完成熱解反應(yīng)。同時(shí)，原料煤與熱半焦的接觸還能夠使油氣快速揮發(fā)，從而能夠避免油氣在慢速升溫過程中二次裂解。此外，采用外循環(huán)的方式將熱半焦返回原料輸送機(jī)10中與原料煤進(jìn)行快速換熱，熱半焦的返回量可以得到更有效地控制，從而能夠更有效地控制原料煤的升溫速率，以更有效地控制其熱解反應(yīng)。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，密封輸送機(jī)30為氣密性埋刮板機(jī)。氣密性埋刮板機(jī)能夠耐高溫750℃以上，耐磨性好，密封性能好，且能夠變頻輸送物料。具體地，氣密性埋刮板機(jī)采用氮?dú)膺M(jìn)行密封和保壓，安全性較高，返回量更可控。在實(shí)際操作過程中，氣密性埋刮板機(jī)采用變頻調(diào)速電機(jī)調(diào)節(jié)給料量，滿足鏈速變化的要求，且內(nèi)有微正壓，≤100Pa。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，干餾裝置還包括斗式提升機(jī)40，第一出料口與熱半焦入口102通過斗式提升機(jī)40連通。斗式提升機(jī)40耐高溫(550～750℃)耐磨，穩(wěn)定可靠，將高溫半焦提升至一定高度。通過斗式提升機(jī)40能夠進(jìn)一步將熱半焦在密封狀態(tài)下輸送至原料輸送機(jī)10處。同樣地，斗式提升機(jī)40也采用氮?dú)膺M(jìn)行密封和保壓，內(nèi)有微正壓，≤50Pa。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，干餾裝置還包括分料器50，分料器50上設(shè)置有分料器進(jìn)料口和第一出料支管，分料器進(jìn)料口與熱半焦出口202連通，第一出料支管與密封輸送機(jī)30的第一進(jìn)料口連通。利用分料器50能夠?qū)岚虢沟姆祷亓窟M(jìn)行更有效控制。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，分料器50上還設(shè)置有第二出料支管；干餾裝置還包括半焦輸送冷卻裝置60，半焦輸送冷卻裝置60與第二出料支管連通。這樣，除了返回的熱半焦外，另一部分熱半焦就能夠通過半焦輸送冷卻裝置60進(jìn)行冷卻輸送。半焦輸送冷卻裝置60耐高溫耐磨，具備冷卻功能，輸送功能，更優(yōu)選具備稱重功能，為返回半焦提供進(jìn)一步的調(diào)整參數(shù)。

具體地，半焦輸送冷卻裝置60包括氣密性埋刮板機(jī)和余熱鍋爐，或者為帶水冷夾套的刮板機(jī)(內(nèi)部置噴水設(shè)施)，或者為具有軸心冷卻、輸送管水冷套或內(nèi)部噴水功能的螺旋輸送機(jī)。

為了使半焦返回量實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確控制，優(yōu)選分料器50為電驅(qū)動(dòng)分料器或液壓驅(qū)動(dòng)分料器。電驅(qū)動(dòng)分料器或液壓驅(qū)動(dòng)分料器均能夠更精細(xì)化地調(diào)整兩處分料量。此外，分料器50能夠耐高溫750℃，密封性能好。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，原料輸送機(jī)10為螺旋輸送機(jī)，且螺旋輸送機(jī)的螺桿螺距沿靠近原料出口的方向逐漸增大。這樣，螺旋輸送機(jī)的進(jìn)口段煤填充率高，出料端煤填充率低，就能封住轉(zhuǎn)式輻射床20筒體內(nèi)部蒸汽或者煤氣，具有一定的密封作用。更優(yōu)選地，螺旋輸送機(jī)為雙螺桿輸送機(jī)，雙螺桿輸送機(jī)具有輸送和攪拌的雙重功能，能夠?qū)υ厦汉蜔岚虢蛊鸬綌嚢枳饔茫瑥亩M(jìn)一步加速煤溫提高。進(jìn)一步優(yōu)選地，螺旋輸送機(jī)的軸為空心軸，且與旋變接頭連接。這樣軸還能作為出氣管道使用。更優(yōu)選地，螺旋輸送機(jī)的材質(zhì)：轉(zhuǎn)軸材質(zhì)選擇304，螺旋葉片材質(zhì)選擇304，螺旋外管選擇304。螺旋輸送機(jī)的外管上設(shè)置有保溫層。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)式輻射床20包括旋轉(zhuǎn)筒體和輻射管束，旋轉(zhuǎn)筒體上設(shè)置有原料入口201、熱半焦出口202及荒煤氣出口205；輻射管束位于旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)，輻射管束上設(shè)置有熱煙氣入口203和熱煙氣出口204。

在實(shí)際操作過程中，原料煤進(jìn)入料倉(cāng)，在重力作用下或卸料機(jī)作用下，進(jìn)入到原料輸送機(jī)10和熱半焦混合，并通過原料輸送機(jī)10進(jìn)入轉(zhuǎn)式輻射床20的旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)，并在旋轉(zhuǎn)筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中向前移動(dòng)，移動(dòng)過程中與來自熱煙氣入口203的熱煙氣進(jìn)行換熱，煤吸熱后發(fā)生一系列熱解反應(yīng)，生成半焦和荒煤氣。高溫荒煤氣從荒煤氣出口205去往除塵系統(tǒng)，高溫?zé)岚虢箯臒岚虢钩隹?02下落到分料器50內(nèi)，進(jìn)而部分半焦從外部返回，同時(shí)其余半焦輸送到半焦輸送冷卻裝置60。熱煙氣從輻射管束的尾部出來后，在煙氣拉動(dòng)作用下從熱煙氣出口204去往煙氣處理系統(tǒng)或干燥系統(tǒng)。

優(yōu)選地，轉(zhuǎn)式輻射床20采用臥式傾斜布置，按煤運(yùn)動(dòng)方向由低到高，斜度在1～4％之間，旋轉(zhuǎn)筒體呈圓筒狀結(jié)構(gòu)，其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速約0.5～5r/min。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，干餾裝置還包括煙氣罩，第一出氣罩和第二出氣罩，煙氣罩與熱煙氣入口203連通；第一出氣罩與熱煙氣出口204連通；第二出氣罩與荒煤氣出口205連通。煙氣罩即熱風(fēng)分配室，與輻射管束中的至少一個(gè)輻射管連接，其溫度為800～1000℃。煙氣罩布置在轉(zhuǎn)式輻射床20的正下方(與水平面垂直)或側(cè)邊(與水平面平行)，且與熱風(fēng)爐連接。第一出氣罩和第二出氣罩分別作為煙氣和荒煤氣的匯集箱。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，干餾裝置還包括第一保溫層，設(shè)置在煙氣罩的內(nèi)壁上；第二保溫層，設(shè)置在第一出氣罩的內(nèi)壁上；以及第三保溫層，設(shè)置在第二出氣罩的內(nèi)壁上。保溫層包括保溫棉及設(shè)置在保溫棉內(nèi)層的耐磨金屬內(nèi)膽。

在具體的操作過程中，本發(fā)明中的干餾裝置具有兩種狀態(tài)：當(dāng)原料煤的升溫速率足夠時(shí)，外部可以不循環(huán)半焦。而當(dāng)原料煤的升溫過慢時(shí)，可以利用外部循環(huán)半焦進(jìn)行改善。具體地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過本發(fā)明上述的教導(dǎo)進(jìn)行操作，在此不再贅述。

由上述描述可知，采用本發(fā)明所提供的干餾裝置，能夠有效提高原料煤的換熱效率，以使轉(zhuǎn)式輻射床能夠在較小的換熱面積下就能夠完成熱解反應(yīng)。同時(shí)，原料煤與熱半焦的接觸還能夠使油氣快速揮發(fā)，從而能夠避免油氣在慢速升溫過程中二次裂解。此外，采用外循環(huán)的方式將熱半焦返回原料輸送機(jī)中與原料煤進(jìn)行快速換熱，熱半焦的返回量可以得到更有效地控制，從而能夠更有效地控制原料煤的升溫速率，以更有效地控制其熱解反應(yīng)。

除此以外，上述干餾裝置系統(tǒng)簡(jiǎn)單，設(shè)備穩(wěn)定，可獨(dú)立操作；采用電氣手段，可達(dá)到精確自動(dòng)化操作；能提高焦油產(chǎn)率，提高焦油品質(zhì)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。