本實(shí)用新型屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈍化冷卻無煙煤的波紋管回轉(zhuǎn)反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

自十八世紀(jì)以來，煤炭已成為人類世界廣泛使用的能源之一，就我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)而言，目前煤炭占據(jù)70％左右，是國民賴以生存的主要能源。依據(jù)結(jié)構(gòu)和組成的不同，煤炭分為褐煤、煙煤和無煙煤三大類，其中煙煤又分為低變質(zhì)煙煤和中變質(zhì)煙煤，低變質(zhì)煙煤又稱作次煙煤，其與褐煤一起統(tǒng)稱為“低階煤”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國低階煤的儲量占全國已探明的煤炭儲量的55％以上，高達(dá)5612億噸，但由于低階煤作為煤化作用初期的產(chǎn)物，具有含碳量低、水分高、易粉化、易自燃、揮發(fā)份高、浸水強(qiáng)度差、抗跌強(qiáng)度差等特點(diǎn)，因而嚴(yán)重限制了低階煤的直接開發(fā)利用，這無疑造成了巨大的資源浪費(fèi)。另外，隨著國內(nèi)能源需求的日益增大和優(yōu)質(zhì)煤炭資源量的銳減，低階煤的提質(zhì)轉(zhuǎn)化與綜合利用已然成為當(dāng)前我國能源研究與開發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。

迄今為止，將低階煤提質(zhì)轉(zhuǎn)化為高階煤的技術(shù)有如下幾種：循環(huán)流化床固體熱載體快速煤提質(zhì)技術(shù)、氣體熱載體快速煤提質(zhì)工藝、帶式煤干餾提質(zhì)技術(shù)、移動床煤提質(zhì)技術(shù)及回轉(zhuǎn)反應(yīng)器煤提質(zhì)技術(shù)。通過多年的試驗(yàn)和驗(yàn)證，回轉(zhuǎn)反應(yīng)器煤提質(zhì)技術(shù)正以其突出的技術(shù)優(yōu)勢，逐漸成為低階煤提質(zhì)技術(shù)的主流。然而，煤干餾熱解回轉(zhuǎn)反應(yīng)器試驗(yàn)裝置和工業(yè)化裝置目前存在的主要問題是—在儲存和運(yùn)輸過程中提質(zhì)后的無煙煤一旦暴露于空氣中時(shí)便會產(chǎn)生自燃現(xiàn)象，因此為提高干餾熱解無煙煤在長期貯存和長途運(yùn)輸下的穩(wěn)定性能，對干餾熱解無煙煤的鈍化研究成為解決上述問題的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。例如，中國專利文獻(xiàn)CN105885903A公開了一種用于鈍化冷卻無煙煤的回轉(zhuǎn)裝置，包括回轉(zhuǎn)筒體和套設(shè)于回轉(zhuǎn)筒體外部的冷卻氣夾套，回轉(zhuǎn)筒體與冷卻氣夾套之間具有間隙，該間隙為冷卻氣流通空間；在回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)部沿軸向順次設(shè)置快速取熱區(qū)、中溫鈍化區(qū)和低溫鈍化冷卻水合區(qū)，快速取熱區(qū)的進(jìn)口與無煙煤進(jìn)料輸送機(jī)相連，在快速取熱區(qū)內(nèi)設(shè)置鈍化氣輸入管，溫鈍化冷卻水合區(qū)設(shè)置有噴淋冷卻水管。

上述技術(shù)通過在回轉(zhuǎn)筒體外部套設(shè)冷卻氣夾套，并相應(yīng)地在回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)設(shè)置快速取熱區(qū)，這樣在鈍化冷卻無煙煤之前可以回收無煙煤的高品位熱能，從而提高了裝置的熱效率，使之能耗降低了5～7％。但由于冷卻氣在回轉(zhuǎn)筒體與冷卻氣夾套間的間隙中的流通較快，導(dǎo)致冷卻氣與干餾熱解提質(zhì)后的高溫?zé)o煙煤之間的換熱不充分，因而難以使系統(tǒng)能耗降至最低，更重要的是還將影響系統(tǒng)對無煙煤的鈍化效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有的鈍化冷卻回轉(zhuǎn)裝置所存在的熱效率較低、鈍化效果不佳的缺陷，進(jìn)而提供了一種熱效率高、鈍化效果好的用于鈍化冷卻無煙煤的波紋管回轉(zhuǎn)反應(yīng)器。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：

一種鈍化冷卻無煙煤的波紋管回轉(zhuǎn)反應(yīng)器，包括：

筒體，其一端設(shè)置進(jìn)料口、另一端設(shè)置出料口，所述筒體的內(nèi)部空間沿物料運(yùn)動方向分隔為順次連通的換熱區(qū)、中溫鈍化區(qū)和低溫鈍化冷卻水合區(qū)；在所述換熱區(qū)內(nèi)設(shè)置鈍化氣輸入管，所述鈍化氣輸入管的出氣口位于所述中溫鈍化區(qū)的始端；在所述低溫鈍化冷卻水合區(qū)設(shè)置有噴淋冷卻水管；

夾套，套設(shè)于所述筒體的外部，在所述夾套與所述筒體的外壁之間設(shè)置有供冷卻氣流通的腔室；

在所述腔室內(nèi)并沿所述筒體的軸向設(shè)置若干組擋風(fēng)結(jié)構(gòu)，每組所述擋風(fēng)結(jié)構(gòu)均由一設(shè)置在所述筒體外壁上的擋風(fēng)板和一設(shè)置在所述夾套內(nèi)壁上的阻風(fēng)片組成，并且在每組所述擋風(fēng)結(jié)構(gòu)中：

所述擋風(fēng)板和所述阻風(fēng)片不位于同一平面上，所述擋風(fēng)板在所述筒體徑向上的投影與所述阻風(fēng)片在所述筒體徑向上的投影部分重疊。

優(yōu)選地，貫穿所述擋風(fēng)板的厚度在所述擋風(fēng)板上設(shè)置多個(gè)通風(fēng)孔。

更優(yōu)選地，所述擋風(fēng)板的開孔率不超過15％。

優(yōu)選地，所述擋風(fēng)板為波紋板。

進(jìn)一步地，所述擋風(fēng)板在所述筒體徑向上的高度大于所述阻風(fēng)片在所述筒體徑向上的高度。

優(yōu)選地，對應(yīng)所述取熱區(qū)的所述筒體上的所述換熱結(jié)構(gòu)間的間隔小于對應(yīng)所述中溫鈍化區(qū)的所述筒體上的所述換熱結(jié)構(gòu)間的間隔。

優(yōu)選地，在對應(yīng)所述取熱區(qū)的所述夾套的中部設(shè)置進(jìn)氣口。

優(yōu)選地，對應(yīng)所述取熱區(qū)的所述筒體為波紋管。

優(yōu)選地，在所述取熱區(qū)中還設(shè)置有揚(yáng)料板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型提供的鈍化冷卻無煙煤的波紋管回轉(zhuǎn)反應(yīng)器，包括筒體和套設(shè)于筒體外部的夾套，在夾套與筒體之間具有供冷卻氣流通的腔室，同時(shí)還包括在該腔室內(nèi)并沿筒體軸向設(shè)置的若干組擋風(fēng)結(jié)構(gòu)，每組擋風(fēng)結(jié)構(gòu)均由一設(shè)置在筒體外壁上的擋風(fēng)板和一設(shè)置在夾套內(nèi)壁上的阻風(fēng)片組成，并且在每組擋風(fēng)結(jié)構(gòu)中：擋風(fēng)板和阻風(fēng)片不位于同一平面上，且擋風(fēng)板和阻風(fēng)片在筒體徑向上的投影部分重疊。本實(shí)用新型所述的回轉(zhuǎn)反應(yīng)器通過設(shè)置上述擋風(fēng)結(jié)構(gòu)，一方面使得冷卻氣在夾套與筒體間的腔室中呈波浪形流動，從而在冷卻氣進(jìn)口流量相同的情況下降低了冷卻氣的流動速度，延長了冷卻氣與無煙煤的接觸時(shí)間，另一方面也增大了冷卻氣與無煙煤的接觸面積，從而有助于提高冷卻氣與無煙煤的換熱效率，繼而盡可能地降低了系統(tǒng)能耗，提高了裝置對無煙煤的鈍化效果。

2、本實(shí)用新型提供的鈍化冷卻無煙煤的波紋管回轉(zhuǎn)反應(yīng)器，通過在擋風(fēng)板上設(shè)置多個(gè)通風(fēng)孔，以適量提高冷卻氣的流速，從而有利于無煙煤與更多溫度相對較低的冷卻氣換熱，提升換熱效率。

本實(shí)用新型所述的回轉(zhuǎn)反應(yīng)器，通過限定擋風(fēng)板為波紋板、筒體為波紋管和/或在筒體徑向上擋風(fēng)板的高度大于阻風(fēng)片高度等，均能達(dá)到增大換熱面積的目的，從而進(jìn)一步提升換熱效率。

經(jīng)過本實(shí)用新型提供的鈍化冷卻無煙煤的波紋管回轉(zhuǎn)反應(yīng)器處理后的無煙煤的溫度為30℃-50℃，含水量為5％-10％，其貯存期可達(dá)到100天以上，并且本實(shí)用新型所述的回轉(zhuǎn)反應(yīng)器的能耗相比于未設(shè)置擋風(fēng)結(jié)構(gòu)的裝置降低了2～3％，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式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實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)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為實(shí)施例1提供的鈍化冷卻無煙煤的波紋管回轉(zhuǎn)反應(yīng)器的剖面圖；

圖2為圖1中A區(qū)域的放大圖；

圖3a為進(jìn)氣蝸殼的結(jié)構(gòu)圖；

圖3b為出氣蝸殼的結(jié)構(gòu)圖；

圖4a為滾圈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖4b為圖4a中的B-B截面圖；

圖5a為齒輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖5b為圖5a中的A-A截面圖；

圖6為實(shí)施例2中擋風(fēng)結(jié)構(gòu)的截面圖；

在上圖中，附圖標(biāo)記說明如下：

1-進(jìn)料螺旋輸送機(jī)；2-稱重式密封料倉；3-齒輪系統(tǒng)，3-1-電機(jī)、3-2-減速機(jī)、3-3-小齒輪、3-4-大齒輪、3-5-彈性構(gòu)件；4-筒體；5-冷卻氣進(jìn)口套口；6-鈍化氣輸入管；7-滾圈系統(tǒng)，7-1-滾圈、7-2-托輪；8-鈍化氣體及蒸汽引出管；9-噴淋冷卻水管；10-出料螺旋輸送機(jī)；11-爐尾熱空氣出口套口；12-霧化噴頭；13-支撐件；14-爐頭熱空氣出口套口；15-夾套；L-換熱區(qū)；M-中溫鈍化區(qū)；N-低溫鈍化冷卻水合區(qū)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例所述的鈍化冷卻無煙煤的波紋管回轉(zhuǎn)反應(yīng)器包括：

筒體4，其一端設(shè)置進(jìn)料口、另一端設(shè)置出料口，所述筒體4的內(nèi)部空間沿物料(本實(shí)施例中為無煙煤)運(yùn)動方向順次分隔為相互連通的換熱區(qū)L、中溫鈍化區(qū)M和低溫鈍化冷卻水合區(qū)N；其中：

在所述換熱區(qū)L內(nèi)沿筒體軸向設(shè)置鈍化氣輸入管6，其通過支撐件13固定安裝，所述鈍化氣輸入管6的進(jìn)氣口位于所述筒體的外部，與該進(jìn)氣口連通設(shè)置有氣體混合器，在該氣體混合器上設(shè)置若干進(jìn)氣管道；所述鈍化氣輸入管6的出氣口位于所述中溫鈍化區(qū)M的始端(即進(jìn)料端，相對于無煙煤運(yùn)動方向而言)，用于向所述中溫鈍化區(qū)M和低溫鈍化冷卻水合區(qū)N提供鈍化氣以進(jìn)行氧化活化反應(yīng)；

所述中溫鈍化區(qū)M內(nèi)設(shè)置有揚(yáng)料板，本實(shí)施例中的揚(yáng)料板具體為升舉式揚(yáng)料板，當(dāng)然在其它實(shí)施例中還可采用現(xiàn)有技術(shù)中的扇形式或分布式等多種形式的揚(yáng)料板，用于將無煙煤揚(yáng)起并灑下從而形成料幕，以便于鈍化氣穿過料幕充分進(jìn)行中溫鈍化反應(yīng)，并且對應(yīng)中溫鈍化區(qū)M的筒體部分為可促進(jìn)無煙煤與鈍化氣混合的波紋管；

在所述低溫鈍化冷卻水合區(qū)N內(nèi)沿筒體軸向設(shè)置有噴淋冷卻水管9，其進(jìn)水端位于所述筒體的外部、出水端設(shè)置于所述低溫鈍化冷卻水合區(qū)N的始端(即進(jìn)料端，相對于無煙煤運(yùn)動方向而言)，在所述噴淋冷卻水管9出水端的管壁上設(shè)置霧化噴頭12，用于向所述低溫鈍化冷卻水合區(qū)N提供冷卻水以進(jìn)行冷卻和水合反應(yīng)；在所述低溫鈍化冷卻水合區(qū)N的末端(即出料端)設(shè)置鈍化氣體及蒸汽引出管8，其進(jìn)一步與引風(fēng)機(jī)相連用以將筒體內(nèi)的鈍化氣體及蒸汽引至外界；

夾套15，套設(shè)于所述筒體4的外部，在對應(yīng)取熱區(qū)L的夾套中部設(shè)置冷卻氣(本實(shí)施例中為冷空氣)進(jìn)口，在對應(yīng)取熱區(qū)L始端的夾套上設(shè)置爐頭熱空氣出口，在對應(yīng)低溫鈍化冷卻水合區(qū)N末端的夾套上設(shè)置爐尾熱空氣出口；在所述夾套15與所述筒體4的外壁之間設(shè)置有供冷卻氣流通的腔室；

在所述腔室內(nèi)并沿所述筒體軸向設(shè)置若干組擋風(fēng)結(jié)構(gòu)，每組所述擋風(fēng)結(jié)構(gòu)均由一設(shè)置在所述筒體外壁上的擋風(fēng)板16和一設(shè)置在所述夾套內(nèi)壁上的阻風(fēng)片17組成，請同時(shí)參見圖2，在本實(shí)施例的每組所述擋風(fēng)結(jié)構(gòu)中：所述擋風(fēng)板16和所述阻風(fēng)片17均垂直于筒體軸向設(shè)置且二者不位于同一平面上，從而所述擋風(fēng)板16和所述阻風(fēng)片17之間便存在一定的間隙，并且所述擋風(fēng)板16的高度和所述阻風(fēng)片17的高度均為所述夾套與所述筒體的半徑之差的3/5，從而使得所述擋風(fēng)板16在所述筒體徑向上的投影與所述阻風(fēng)片17在所述筒體徑向上的投影部分重疊，這樣一方面使得冷卻氣在夾套與筒體間的腔室中呈波浪形流動，從而在冷卻氣進(jìn)口流量相同的情況下降低了冷卻氣的流動速度，延長了冷卻氣與無煙煤的接觸時(shí)間，另一方面也增大了冷卻氣與無煙煤的接觸面積，從而有助于提高冷卻氣與無煙煤的換熱效率，繼而可盡可能地降低系統(tǒng)能耗，提高裝置對無煙煤的鈍化效果。

本實(shí)施例提供的回轉(zhuǎn)反應(yīng)器還在所述冷卻氣進(jìn)口處設(shè)置凸出于所述夾套的套口--冷卻氣進(jìn)口套口5，在所述冷卻氣進(jìn)口套口5上連接設(shè)置如圖3a所示的進(jìn)氣蝸殼，用于將冷卻氣送入至所述腔室中；同時(shí)也在所述爐頭熱空氣出口和所述爐尾熱空氣出口處分別設(shè)置凸出于所述夾套的套口--爐頭熱空氣出口套口14和爐尾熱空氣出口套口11，且在所述爐頭熱空氣出口套口14和爐尾熱空氣出口套口11上均連接設(shè)置如圖3b所示的出氣蝸殼，用于將熱空氣抽出所述腔室。

請同時(shí)參見圖4a和圖4b，本實(shí)施例中的回轉(zhuǎn)反應(yīng)器還包括用以支撐所述筒體4的滾圈7-1和用以帶動所述筒體4轉(zhuǎn)動的齒輪，所述滾圈7-1安裝于所述筒體4上，且所述滾圈7-1被托輪7-2支撐并在所述托輪7-2上轉(zhuǎn)動；再請結(jié)合圖5a和圖5b，所述齒輪包括小齒輪3-3和大齒輪3-4，且小齒輪3-3和大齒輪3-4之間彼此齒合，所述小齒輪3-3通過減速機(jī)3-2與電機(jī)3-1相連，所述大齒輪3-4套裝于所述筒體4上并通過設(shè)置于其上的彈性構(gòu)件3-5固定在所述筒體4上；通過電機(jī)3-1帶動小齒輪3-3轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動大齒輪3-4，并通過大齒輪3-4帶動所述筒體4轉(zhuǎn)動，最終將電機(jī)3-1的扭矩傳遞給所述筒體4并帶動其轉(zhuǎn)動。

為適當(dāng)提高冷卻氣的流速，本實(shí)施例還在所述擋風(fēng)板16上設(shè)置貫穿其厚度的多個(gè)通風(fēng)孔，并確保擋風(fēng)板的開孔率為15％，以利于高溫?zé)o煙煤與更多溫度相對較低的冷卻氣換熱，提升換熱效率。具體地，本實(shí)施例中的擋風(fēng)板為波紋板、對應(yīng)換熱區(qū)的筒體部分為波紋管、在取熱區(qū)中設(shè)置揚(yáng)料板等達(dá)到增大換熱面積的目的，從而提升換熱效率。

再請參照圖1，本實(shí)施例提供的回轉(zhuǎn)反應(yīng)器在其換熱區(qū)的始端通過進(jìn)料螺旋輸送機(jī)1與稱重式密封料倉2連通設(shè)置，以避免進(jìn)料時(shí)空氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)反應(yīng)器內(nèi)造成物料超溫；相應(yīng)地在低溫鈍化冷卻水合區(qū)的末端設(shè)置出料螺旋輸送機(jī)10。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供的鈍化冷卻無煙煤的波紋管回轉(zhuǎn)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)基本與實(shí)施例1相同，但在本實(shí)施例的每組擋風(fēng)結(jié)構(gòu)中，如圖6所示，所述擋風(fēng)板16和所述阻風(fēng)片17均與筒體徑向呈45°傾斜設(shè)置，且二者的傾斜方向均與筒體內(nèi)物料運(yùn)動方向相反，所述擋風(fēng)板16在筒體徑向上的高度占夾套與筒體半徑之差的3/4，所述阻風(fēng)片17在筒體徑向上的高度占夾套與筒體半徑之差的1/3，且所述擋風(fēng)板16與阻風(fēng)片17之間的最小間距為15mm。

另外在本實(shí)施例提供的回轉(zhuǎn)反應(yīng)器中，對應(yīng)取熱區(qū)的筒體上的換熱結(jié)構(gòu)間的間隔小于對應(yīng)中溫鈍化區(qū)的筒體上的換熱結(jié)構(gòu)間的間隔，以增大取熱區(qū)的換熱效果。

本實(shí)用新型所述的鈍化冷卻無煙煤的波紋管回轉(zhuǎn)反應(yīng)器的工作過程如下：

1)通過進(jìn)氣蝸殼向夾套中通入冷空氣，使得進(jìn)入至筒體內(nèi)取熱區(qū)的干餾熱解無煙煤的溫度由550℃-600℃降低至220℃-250℃，得到的熱空氣由出氣蝸殼抽至外界用于回收高品位熱能，而冷卻后的無煙煤則進(jìn)入中溫鈍化區(qū)；

2)鈍化氣體經(jīng)由鈍化氣體管輸送至中溫鈍化區(qū)，進(jìn)而與無煙煤發(fā)生鈍化反應(yīng)(即氧氣活化反應(yīng))，得到150℃-220℃的中溫鈍化無煙煤；

其中，所述鈍化氣體采用130℃-180℃的低溫?zé)煔馀c空氣或氮?dú)獾幕旌蠚怏w，且鈍化氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為8％-20％；

3)中溫鈍化無煙煤回轉(zhuǎn)進(jìn)入至低溫鈍化冷卻水合區(qū)，與來自霧化噴頭噴淋下來的工業(yè)回用水同時(shí)進(jìn)行冷卻和水合反應(yīng)，得到溫度為30℃-50℃、含水量為5％-10％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的低溫鈍化無煙煤，并由出料螺旋輸送機(jī)輸送至外界，筒體內(nèi)殘留的鈍化氣體和新產(chǎn)生的蒸汽由鈍化氣體及蒸汽引出管引出。

經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，由本實(shí)用新型提供的鈍化冷卻無煙煤的波紋管回轉(zhuǎn)反應(yīng)器處理后的無煙煤的貯存期可達(dá)到100天以上，并且本實(shí)用新型所述的回轉(zhuǎn)反應(yīng)器的能耗相比于未設(shè)置擋風(fēng)結(jié)構(gòu)的裝置降低了2～3％，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)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(shí)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實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。