本實用新型屬于煤化工技術領域，涉及一種干法熄焦系統(tǒng)。

背景技術：

熄焦是將煉制好的赤熱焦炭冷卻到便于運輸和貯存的溫度的過程。煤炭經(jīng)過高溫干餾過程生成焦炭，此過程稱為煉焦，煉焦過程是在煉焦爐內(nèi)進行，生產(chǎn)的焦炭用于冶金。煉焦終了時，焦炭的溫度一般在950～1100℃，經(jīng)過熄焦將溫度降到250℃以下。熄焦的方式有爐內(nèi)熄焦和爐外熄焦兩種，爐內(nèi)熄焦是在煉焦爐內(nèi)用蒸汽或煤氣將焦炭冷卻后在卸出焦爐。這種熄焦方式只用于連續(xù)式直立焦爐?，F(xiàn)代水平室式的煉焦爐均采用爐外熄焦，爐外熄焦又分為干法熄焦和濕法熄焦兩類。

當前煤化工生產(chǎn)中，應用的熄焦工藝大部分采用直接水冷的濕法熄焦、固定床間接水冷或間接/直接氣冷的干法熄焦。對于缺水但煤炭資源豐富的西北地區(qū)而言，間接水冷這些工藝顯得更不合理。氣冷對于高溫焦炭的能源回收率較低，工藝相對較復雜；由于氣體載熱能力差，想要回收焦炭的熱量需要很大的換熱面積，因此設備尺寸很大，一次性投資大，并且氣體壓縮耗能大。直接水冷的濕法熄焦更是沒有利用高溫熱源，并且制造了大量的污水，處理難度大。

CN 201424453Y公開了一種低溫干餾干熄焦裝置，該裝置包括立式爐、卸料裝置和料罐，所述的卸料裝置又鏈板機和卸料室組成，其中卸料室位于立式爐冷卻段下方，鏈板機設置于卸料室內(nèi)部，并且鏈板機與立式爐底部相連；在卸料室下方兩端分別通過控制受料啟閉閥門連接形狀相同的第一料罐和第二料罐，在各料罐的底部裝有控制卸料啟閉閥門；在所述的立式爐、卸料裝置和料罐內(nèi)部均以冷態(tài)干餾煤氣作為熄焦介質。而且熄焦煤氣經(jīng)加熱后，可直接用于原煤加熱干餾。然而，該裝置采用裝置產(chǎn)生的部分冷卻后煤氣作為冷卻介質，操作時，需要切換兩個料罐的受料啟閉閥門和卸料啟閉閥門，此過程中，由于煤氣的存在，有安全隱患，加大了裝置的操作難度。

CN 102277179A公開了一種經(jīng)濟型干熄焦裝置，包括連續(xù)下料罐、煤氣處理單元、紅焦冷卻余熱回收器，所述連續(xù)下料罐由三個間斷工作、并聯(lián)同心排焦罐組成，工作時間首尾想接，實現(xiàn)連續(xù)下料。排焦期間紅焦經(jīng)過煤氣處理單元吹掃煤氣及粉料后，經(jīng)匯料斗進入冷卻余熱回收器進行干法冷卻。然而該裝置采用間壁換熱冷卻，由于半焦和冷卻介質不接觸，傳熱效率和熱回收率不高。且存在結構復雜等不足。

因此，如何提供一種工藝流程簡單、能耗小、設備尺寸小、安全性能高且能源利用率高的干法熄焦系統(tǒng)是亟需解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有熄焦工藝中存在的能源回收利用率低、工藝復雜、設備尺寸大且能耗高等問題，本實用新型提供了一種干法熄焦系統(tǒng)。本實用新型所述系統(tǒng)采用流化床換熱器，將物料流態(tài)化后與除氧水換熱，可以有效提高粉焦一側的傳熱系數(shù)，提高換熱效率，并大大縮小熄焦設備的尺寸。同時，通過粉焦與除氧水在流化床換熱器中一步換熱產(chǎn)生蒸汽，高效利用了粉焦中的熱量，解決了傳統(tǒng)熄焦工藝的問題。產(chǎn)生蒸汽后的粉焦的低熱位的熱量通過與除鹽水換熱，合理利用裝置熱量，達到很高的能源利用率。

為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：

本實用新型提供了一種干法熄焦系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括流化床換熱器、滾筒式冷渣機和儲焦罐，其中流化床換熱器的固相入口與粉焦產(chǎn)品相連，流化床換熱器的固相物料出口與滾筒式冷渣機的固相物料入口相連，滾筒式冷渣機的固相物料出口與儲焦罐的物料入口相連，流化床換熱器的管程入口與除氧水相連，滾筒式冷渣機的冷源入口與除鹽水相連。

本實用新型中，流化床換熱器作為系統(tǒng)的熄焦設備，通過煤粉熱解工藝產(chǎn)生的高溫(溫度為500～600℃)粉焦產(chǎn)品從流化床換熱器的固體入口加入，流化床換熱器底部的氣體入口通入氮氣，利用粉焦產(chǎn)品呈粉料的特性，加入的粉焦與氮氣混合，達到流化床狀態(tài)，增加了粉焦的湍動程度，使得固體粉焦的傳熱系數(shù)大大增加，進而縮小了換熱面積，減小了熄焦設備的尺寸。

同時，粉焦產(chǎn)品通過流化床換熱器與除氧水進行一步換熱，大大提高了能源利用效率，減少了熱損失。其中，所述除氧水通過換熱，產(chǎn)生蒸汽，回收利用，將該部分熱量轉化成利用更靈活的能源形式。

經(jīng)過流化換熱后的氮氣和其中夾帶的部分粉焦顆粒從流化床換熱器的頂部排出，進入后續(xù)的反應單元作為松動氣使用。其中，后續(xù)反應單元的能耗大大降低，合理利用了該松動氣，使得整個裝置能源利用率更高。

回收了大部分熱量的粉焦從流化床換熱器中排出，進入滾筒式冷渣機，在滾筒式冷渣機中通過與除鹽水換熱，進一步回收粉焦中的熱量，換熱后的除鹽水供裝置使用。其中，所述除鹽水進入除氧裝置，產(chǎn)生除氧水進入上述流化床粉焦換熱器，換熱產(chǎn)生蒸汽。

本實用新型中，所述流化床換熱器和滾筒式冷渣機的結構均為現(xiàn)有技術中已有結構，其中，流化床換熱器的結構可參見CN 1786645A或CN 105745493A等的結構，但并不限于CN 1786645A或CN 105745493A中提供的結構，此處不再贅述；滾筒式冷渣機的結構可參見CN 2268241Y或CN 106052404A等的結構，但并不限于CN 2268241Y或CN 106052404A中提供的結構，此處不再贅述。

上述干法熄焦系統(tǒng)的具體工藝流程如下：

煤粉熱解工藝產(chǎn)生的高溫(溫度為500～600℃)粉焦產(chǎn)品從流化床換熱器的固體入口加入，流化床換熱器底部的氣體入口通入氮氣，加入的粉焦與氮氣混合，達到流化床狀態(tài)。流化床換熱器的管程入口通入除氧水，除氧水與流化床狀態(tài)的粉焦換熱，利用粉焦中的熱量使除氧水蒸汽化后排出流化床換熱器?；厥樟舜蟛糠譄崃康姆劢箯牧骰矒Q熱器中排出，進入滾筒式冷渣機，在滾筒式冷渣機中通過與除鹽水換熱，進一步回收粉焦中的熱量，換熱后的除鹽水供裝置使用。

同時，經(jīng)過流化換熱后的氮氣和其中夾帶的部分粉焦顆粒從流化床換熱器的頂部排出，進入后續(xù)的反應單元作為松動氣使用。

以下作為本實用新型優(yōu)選的技術方案，但不作為本實用新型提供的技術方案的限制，通過以下技術方案，可以更好的達到和實現(xiàn)本實用新型的技術目的和有益效果。

作為本實用新型優(yōu)選的技術方案，所述系統(tǒng)包括緩沖汽包，所述除氧水與緩沖汽包的第一物料入口相連，所述緩沖汽包的液體出口與流化床換熱器的管程入口相連，所述流化床換熱器的管程出口與緩沖汽包的第二物料入口相連。

其中，第一物料入口和第二物料入口僅是對緩沖汽包的入口進行說明，并不是對緩沖汽包入口個數(shù)的限制。

本實用新型中，緩沖汽包主要其緩沖作用，其中含有氣液混合物，從流化床換熱器管程流出的氣液混合物進入緩沖汽包，氣體通過蒸汽管路排出，液體繼續(xù)進入流化床換熱器中循環(huán)利用。

作為本實用新型優(yōu)選的技術方案，所述滾筒式冷渣機的固相物料出口與儲焦罐的物料入口通過鏈板機相連。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型所述系統(tǒng)采用流化床換熱器，將物料流態(tài)化后與除氧水換熱，可以有效提高粉焦一側的傳熱系數(shù)，提高換熱效率，使換熱效率可達80～90％，并大大縮小熄焦設備的尺寸。

同時，本實用新型通過粉焦與除氧水在流化床換熱器中一步換熱產(chǎn)生蒸汽，高效利用了粉焦中的熱量，解決了傳統(tǒng)熄焦工藝的工藝復雜、設備尺寸大且能耗高等問題。產(chǎn)生蒸汽后的粉焦的低熱位的熱量通過與除鹽水換熱，合理利用裝置熱量，達到很高的能源利用率，使能源利用率可達85％以上。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例2所述干法熄焦系統(tǒng)的工藝流程圖；

其中，1-流化床換熱器，2-滾筒式冷渣機，3-儲焦罐，4-緩沖汽包，5-鏈板機。

具體實施方式

為更好地說明本實用新型，便于理解本實用新型的技術方案，下面對本實用新型進一步詳細說明。但下述的實施例僅僅是本實用新型的簡易例子，并不代表或限制本實用新型的權利保護范圍，本實用新型保護范圍以權利要求書為準。

本實用新型具體實施例部分提供了一種干法熄焦系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括流化床換熱器1、滾筒式冷渣機2和儲焦罐3，其中流化床換熱器1的固相入口與粉焦產(chǎn)品相連，流化床換熱器1的固相物料出口與滾筒式冷渣機2的固相物料入口相連，滾筒式冷渣機2的固相物料出口與儲焦罐3的物料入口相連，流化床換熱器1的管程入口與除氧水相連，滾筒式冷渣機2的冷源入口與除鹽水相連。

以下為本實用新型典型但非限制性實施例：

實施例1：

本實施例提供了一種干法熄焦系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括流化床換熱器1、滾筒式冷渣機2和儲焦罐3，其中流化床換熱器1的固相入口與粉焦產(chǎn)品相連，流化床換熱器1的固相物料出口與滾筒式冷渣機2的固相物料入口相連，滾筒式冷渣機2的固相物料出口與儲焦罐3的物料入口相連，流化床換熱器1的管程入口與除氧水相連，滾筒式冷渣機2的冷源入口與除鹽水相連。

所述系統(tǒng)的處理工藝為：

煤粉熱解工藝產(chǎn)生的高溫(溫度為500～600℃)粉焦產(chǎn)品從流化床換熱器1的固體入口加入，流化床換熱器1底部的氣體入口通入氮氣，加入的粉焦與氮氣混合，達到流化床狀態(tài)。流化床換熱器1的管程入口通入除氧水，除氧水與流化床狀態(tài)的粉焦換熱，利用粉焦中的熱量使除氧水蒸汽化后排出流化床換熱器1。回收了大部分熱量的粉焦從流化床換熱器1中排出，進入滾筒式冷渣機2，在滾筒式冷渣機2中通過與除鹽水換熱，進一步回收粉焦中的熱量，換熱后的除鹽水供裝置使用，滾筒式冷渣機2中排出的粉焦進入儲焦罐3中。

同時，經(jīng)過流化換熱后的氮氣和其中夾帶的部分粉焦顆粒從流化床換熱器1的頂部排出，進入后續(xù)的反應單元作為松動氣使用。

本實施例所述的系統(tǒng)，其換熱效率可達88％，能源利用率可達87％。

實施例2：

如圖1所示，本實施例提供了一種干法熄焦系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括流化床換熱器1、滾筒式冷渣機2和儲焦罐3，其中流化床換熱器1的固相入口與粉焦產(chǎn)品相連，流化床換熱器1的固相物料出口與滾筒式冷渣機2的固相物料入口相連，滾筒式冷渣機2的固相物料出口與儲焦罐3的物料入口相連，流化床換熱器1的管程入口與除氧水相連，滾筒式冷渣機2的冷源入口與除鹽水相連。

所述系統(tǒng)包括緩沖汽包4，所述除氧水與緩沖汽包4的第一物料入口相連，所述緩沖汽包4的液體出口與流化床換熱器1的管程入口相連，所述流化床換熱器1的管程出口與緩沖汽包4的第二物料入口相連。

所述滾筒式冷渣機2的固相物料出口與儲焦罐3的物料入口通過鏈板機5相連。

所述系統(tǒng)的處理工藝為：

煤粉熱解工藝產(chǎn)生的高溫(溫度為500～600℃)粉焦產(chǎn)品從流化床換熱器1的固體入口加入，流化床換熱器1底部的氣體入口通入氮氣，加入的粉焦與氮氣混合，達到流化床狀態(tài)。流化床換熱器1的管程入口通入除氧水，除氧水與流化床狀態(tài)的粉焦換熱，利用粉焦中的熱量使除氧水蒸汽化后排出流化床換熱器1。

流化床換熱器1管程流出的氣液混合物進入緩沖汽包4，氣體通過蒸汽管路排出，液體繼續(xù)進入流化床換熱器1中循環(huán)利用。

回收了大部分熱量的粉焦從流化床換熱器1中排出，進入滾筒式冷渣機2，在滾筒式冷渣機2中通過與除鹽水換熱，進一步回收粉焦中的熱量，換熱后的除鹽水供裝置使用，滾筒式冷渣機2中排出的粉焦進入儲焦罐3中。

同時，經(jīng)過流化換熱后的氮氣和其中夾帶的部分粉焦顆粒從流化床換熱器1的頂部排出，進入后續(xù)的反應單元作為松動氣使用。

本實施例所述的系統(tǒng)，其換熱效率可達86％，能源利用率可達87％。

從實施例1-2可以看出，本實用新型所述系統(tǒng)采用流化床換熱器，將物料流態(tài)化后與除氧水換熱，可以有效提高粉焦一側的傳熱系數(shù)，提高換熱效率，使換熱效率可達89％，并大大縮小熄焦設備的尺寸。

同時，本實用新型通過粉焦與除氧水在流化床換熱器中一步換熱產(chǎn)生蒸汽，高效利用了粉焦中的熱量，解決了傳統(tǒng)熄焦工藝的工藝復雜、設備尺寸大且能耗高等問題。產(chǎn)生蒸汽后的粉焦的低熱位的熱量通過與除鹽水換熱，合理利用裝置熱量，達到很高的能源利用率，使能源利用率可達88％。

申請人聲明，本實用新型通過上述實施例來說明本實用新型的詳細方法，但本實用新型并不局限于上述詳細方法，即不意味著本實用新型必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本實用新型的任何改進，對本實用新型產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本實用新型的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。