本實用新型屬于化工設備及化工機械設計和制造技術(shù)領域，具體涉及一種半焦冷卻裝置。

背景技術(shù)：

在目前煤化工領域內(nèi)，由于高溫煤熱解后的半焦溫度較高，并且半焦從反應器中排出后容易自燃，半焦帶有大量熱量，采用一般的氨水熄焦浪費水資源，污染嚴重，半焦的質(zhì)量也不高，采用回裝冷卻窯冷卻成本較高，運行不穩(wěn)定等缺點；解決上述問題的最好方法是采用靜態(tài)冷卻器即半焦冷卻裝置，有效冷卻半焦，回收半焦熱量，提高半焦質(zhì)量，生產(chǎn)成本低，運行穩(wěn)定，有良好的經(jīng)濟效益。

采用回轉(zhuǎn)式或其它形式的規(guī)?；蜏責峤饧夹g(shù)，粉煤或小顆粒煤低溫熱解后排出的半焦，通常其溫度在400-550℃，并且產(chǎn)出量龐大，可回收的顯熱數(shù)量可觀。為防止高溫半焦直接排出至空氣中發(fā)生燃燒，同時也為回收半焦中所含顯熱，需要配置高效經(jīng)濟的余熱回收及冷卻裝置。

然而，在現(xiàn)有的顆粒物冷卻及余熱回收技術(shù)中，可選用的多為采用立式結(jié)構(gòu)的此類裝置。熱態(tài)顆粒料由裝置上端進入，并依靠自重向下移動。在此過程中，通過布置在立式殼體中的換熱管，通以冷卻水吸熱并使半焦冷卻。吸收熱量后的水在達到一定溫度后可產(chǎn)生蒸汽，通過汽包中的汽水分離，產(chǎn)生飽和蒸汽供作它用。由于固體小顆粒物和冷卻水之間的換熱比較緩慢，尤其是在換熱溫差較小的后部。對規(guī)?；療峤庾鳂I(yè)中的小顆粒半焦，為使溫度降低，通常需要很大的換熱面積，這就使得立式換熱裝置的高度較高，體積也十分龐大。這樣使得整個工藝系統(tǒng)，尤其是前端熱解窯的安裝高度也隨之升高，由此大大增加了工藝系統(tǒng)安裝基礎的投資及安裝施工費用，也增加了安裝及維修的難度和工作量。若采用降低前端熱解窯的安裝高度，再采用提升設備將熱態(tài)半焦提升至立式裝置的入料口，則不僅增加了生產(chǎn)線的設備數(shù)量，而且也增加了易于產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)，降低了系統(tǒng)運行的可靠性。

為此，中國專利文獻105910448A公開一種復合式小顆粒半焦冷卻及余熱回收裝置，包括呈上下結(jié)構(gòu)設置的豎直段和水平段；所述豎直段包括開設有進料口和出來斗口的豎直段殼體，豎直段殼體內(nèi)設置有第一換熱器；所述第一換熱器與汽包相連構(gòu)成循環(huán)回路；所述水平段包括開有進料口和排料口的水平段殼體，水平段殼體的進料口上設置有進來斗器并與豎直段殼體的出來斗口連接；所述水平段殼體內(nèi)，進來斗口下方設置有用于將自下料器落下的物料吹起拋灑的配風器；所述水平段殼體內(nèi)，配風器上方還設置有第二換熱器，第二換熱器的出口與汽包連接，進口連接有水箱本裝置能夠一定程度上提高半焦余熱回收效率以及運行的穩(wěn)定性。但該現(xiàn)有技術(shù)的換熱器設置在冷卻器中心與外壁不接觸，換熱效率提高有限，其下方水平段也設置換熱器易磨損，并堵塞出料，運行穩(wěn)定性還不能滿足實際的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的換熱器設置在冷卻器中心與外壁不接觸，換熱效率提高有限，以及其下方水平段也設置換熱器易磨損，并堵塞出料，運行穩(wěn)定性欠佳的缺陷，從而提供一種半焦冷卻裝置及冷卻系統(tǒng)。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種半焦冷卻裝置，設有布滿整個冷卻裝置中心以及外壁的換熱裝置；

所述換熱裝置由冷卻水進口(13)、冷卻水出口(6)以及冷卻殼程(8) 組成，所述冷卻殼程(8)設于下料管(5)的外圍。

下料管(5)為一根或一根以上。

所述下料管(5)的外徑為50mm～500mm。

所述冷卻裝置還設有進料口(2)、分布器(3)、物料緩沖區(qū)(14)、波紋管(7)、冷卻殼程(8)、下料椎體(9)、下料口(10)和翼閥(11)。

所述波紋管(7)具有一個波或一個以上的波。

所述翼閥(11)選自稱、翻板閥、稱重模塊控制閥或球閥的一種。

一種半焦冷卻系統(tǒng)，包含上述的半焦冷卻裝置，以及用于將高溫半焦輸送到冷卻裝置的螺旋輸送機，和用于將冷卻裝置冷卻后的高溫半焦運出的刮板機。

上述的半焦冷卻裝置的應用。

一種半焦冷卻方法，按如下步驟進行：

(1)使用螺旋輸送機(1)將高溫半焦物料輸送到冷卻裝置進料口(2)，然后經(jīng)過分布器(3)將高溫半焦物料均勻的分布到下料管(5)中；

(2)半焦物料通過下料管(5)進入下料椎體(9)，冷卻殼程內(nèi)的冷卻介質(zhì)冷卻流經(jīng)下料管(5)的半焦物料，下料椎體(9)通過翼閥(11) 的開關的控制下料管(5)中的物料料位；

(3)經(jīng)步驟(2)冷卻后的半焦物料經(jīng)下料椎體(9)由翼閥控制從下料口排出，經(jīng)刮板機(12)運出。

本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點：

1、本發(fā)明提供的半焦冷卻裝置的換熱裝置設置在冷卻裝置中心至外壁，布滿整個冷卻器，出料口下方不設置換熱器，換熱面積大，換熱效率高。

2、本發(fā)明提供的半焦冷卻裝置結(jié)構(gòu)簡單，換熱量大，設備成熟，不易堵塞，不易磨損，運行穩(wěn)定；“一種符合式顆粒半焦冷卻及預熱回收裝置”結(jié)構(gòu)設置多，垂直和水平段換熱器易磨損，堵塞出料，運行穩(wěn)定性欠佳。

3、本發(fā)明提供的半焦冷卻裝置制造和維護成本低；“一種符合式顆粒半焦冷卻及預熱回收裝置”結(jié)構(gòu)復雜，設備穩(wěn)定性差，制造成本和維護成本高。

4、本發(fā)明提供的半焦冷卻裝置達到高溫半焦冷卻的目的，有效的降低了能耗，同時回收了大量余熱，使半焦的質(zhì)量提高，生產(chǎn)安全，運行穩(wěn)定，有良好的經(jīng)濟效益。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型一種半焦冷卻的裝置示意圖。

附圖標記：

1-出料螺旋，2-進料口，3-分布器，4-物料緩沖區(qū)，5-下料管，6-冷卻水出口，7-波紋管，8-冷卻殼程，9-下料椎體，10-下料口，11-翼閥， 12-刮板機，13-冷卻水進口，14-下料管。

具體實施方式

支持權(quán)利要求書中限定的每一個技術(shù)方案。

下面結(jié)合附圖(圖1)和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

實施例1.

本實施例提供一種半焦冷卻裝置，如圖1所示，所述半焦冷卻裝置，設有布滿整個冷卻裝置中心以及外壁的換熱裝置。

所述換熱裝置由冷卻水進口13、冷卻水出口6以及冷卻殼程8組成，所述冷卻殼程8設于下料管5的外圍。

下料管5為一根或一根以上。

所述下料管5的外徑為50mm～500mm。

所述冷卻裝置還設有進料口2、分布器3、物料緩沖區(qū)14、波紋管7 冷卻殼程8、下料椎體9用于形成料層高度，與翼閥(11)配合控制料層高度、下料口10、翼閥11。

所述波紋管7具有一個波或一個以上的波，用于緩沖熱膨脹量。

所述翼閥11選自稱、翻板閥、稱重模塊控制閥或球閥的一種。

本發(fā)明還提供一種半焦冷卻的系統(tǒng)，包含上述的半焦冷卻裝置，以及螺旋輸送機1，用于將高溫半焦輸送到冷卻裝置，

刮板機12，用于將冷卻器冷卻后的高溫半焦運出。

實施例2.

本實施例提供一種半焦冷卻方法，按如下步驟進行：

(1)使用螺旋輸送機1將高溫半焦物料輸送到冷卻器進料口2，然后經(jīng)過分布器3將高溫半焦物料均勻的分布到下料管5中，

(2)半焦通過分布器3均勻的進入下料管5，由于下料椎體9下方的翼閥11所設置的開關的控制作用，半焦物料在下料管5中始終保持在2/3 以上料位，此時下料椎體中的物料是滿的，整個過程中半焦物料有充分的時間和冷卻殼程8中的冷卻水交換熱量，當下料管5中的半焦料位達到下料管5高度的2/3后翼閥9開啟，半焦物料排出，由刮板機12運送走。

翼閥11通過如下方式控制下料椎體的下料：

稱：將稱設置固定物理重量值(具體根據(jù)進料量)，達到固定重量值開關打開，重量小于固定值關閉開關；

翻板閥：調(diào)節(jié)電機的頻率實現(xiàn)，一般控制在5HZ～40HZ，當進料量穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)電機頻率使物料達到穩(wěn)定料位；

稱重模塊控制閥：類似稱，設置物理重量值(具體根據(jù)進料量)，達到固定重量值開關打開，重量小于固定值關閉開關；

球閥：手動調(diào)節(jié)球閥開度，當進料量穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)球閥開度(具體根據(jù)進料量)使物料達到穩(wěn)定料位；

其他形式控制料位的翼閥：類似以上方式。

本實施例的半焦冷卻效率的檢測方法：通過再冷卻殼程8中安裝溫度熱電偶，以及下料椎體9側(cè)面安裝溫度熱電偶，從而可測量進出料的溫度，進而計算出本實施例冷卻器的半焦冷卻效率為60％以上。

對比例1

按照中國專利文獻105910448A公開的一種復合式小顆粒半焦冷卻及余熱回收裝置，冷卻半焦。

由于對比例1專利中并未涉及檢測溫度的裝置，發(fā)明人通過檢測其蒸汽量、排風溫度以及排出物料的溫度，估算出對比例1的半焦冷卻效率約為40％～50％。

本發(fā)明中，換熱面積大，殼程與大氣接觸，有利于冷卻水自身散熱；例1中換熱器設置在中間，換熱面積小，殼程不與大氣接觸，冷卻水散熱量小。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。