低階煤提質(zhì)熱解設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤物質(zhì)綜合利用、節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低階煤提質(zhì)熱解設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國，以褐煤和低變質(zhì)煙煤為代表的低階煤儲量占煤資源總量的55%以上，主要分布在內(nèi)蒙古東部、云南、新疆及鄂爾多斯盆地一帶。隨著高變質(zhì)煤種越用越少，低階煤的優(yōu)化利用日顯重要。相對于低階煤直接利用存在的技術(shù)或經(jīng)濟問題，低階煤提質(zhì)后分級分質(zhì)利用應(yīng)成為重要方向。作為晚于煤氣化技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)化的技術(shù)，低階煤提質(zhì)無形中被賦予了 “與煤氣化錯位用煤”的期望。
[0003]在一些大型煤炭深加工項目方案中，低階煤熱解提質(zhì)被列為原煤轉(zhuǎn)化的第一步。原煤首先提質(zhì)分成固、液、氣三部分，固體產(chǎn)品進(jìn)入氣化爐做氣化原料或者進(jìn)鍋爐做燃料，液體中溫焦油加氫生產(chǎn)清潔油品，氣體熱解煤氣提氫用于焦油加工，剩余氣體再并入氣化體系合并利用。
[0004]公開號為101985557B公開了一種煤物質(zhì)單燃燒器分解設(shè)備，包括一個橫向設(shè)置的密封回轉(zhuǎn)窯體，所述回轉(zhuǎn)窯體包括一個進(jìn)料口、出料口，其特征在于:所述回轉(zhuǎn)窯體內(nèi)沿窯體方向設(shè)置一個燃燒器，所述燃燒器由燃?xì)膺M(jìn)氣管、伸出回轉(zhuǎn)窯體外空氣進(jìn)氣管、混合燃燒室、點火器、密排散熱管組成，所述燃?xì)膺M(jìn)氣管、空氣進(jìn)氣管沿回轉(zhuǎn)窯體的軸線方向平行設(shè)置，所述混合燃燒室一側(cè)連通所述密排散熱管，另一側(cè)與所述燃?xì)膺M(jìn)氣管、空氣進(jìn)氣管連通，所述點火器設(shè)置在混合燃燒室內(nèi)，所述燃燒器與回轉(zhuǎn)窯體內(nèi)壁之間形成的空腔為煤物質(zhì)推進(jìn)分離通道，所述煤物質(zhì)推進(jìn)分離通道與所述進(jìn)料口和出料口連通，所述回轉(zhuǎn)窯體上進(jìn)料口所在端設(shè)置伸出回轉(zhuǎn)窯體外的煤分離燃?xì)狻⒔褂蜌馐占?，所述煤分離燃?xì)?、焦油氣收集管與煤物質(zhì)推進(jìn)分離通道連通，另一端與燃?xì)獬龎m液化機構(gòu)連接，所述密排散熱管與焰氣匯集管連通，所述焰氣匯集管伸出回轉(zhuǎn)窯外。
[0005]這種煤物質(zhì)分解設(shè)備能夠解決低階煤特別是粉煤的分解問題，但是比較復(fù)雜的內(nèi)部加熱機構(gòu)和分配機構(gòu)，容易帶來生產(chǎn)過程中的加熱溫度不確認(rèn)性和正常生產(chǎn)的穩(wěn)定性，特別是低階煤分解過程中，回轉(zhuǎn)窯體在高溫的環(huán)境中內(nèi)部的不同區(qū)域的溫度控制和調(diào)整是一個比較難以解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為解決上述工藝及方法中存在的問題，提出了一種能大幅改善加熱機構(gòu)穩(wěn)定性和可靠性，并能夠較好地對加熱溫度進(jìn)行控制的低階煤提質(zhì)熱解設(shè)備。
[0007]一種低階煤提質(zhì)熱解設(shè)備，包括一個帶有進(jìn)料口和出料口的密閉窯體，所述窯體內(nèi)設(shè)置高溫氣體管道，所述高溫氣體管道與窯體內(nèi)壁之間形成的低階煤推進(jìn)分解通道，所述窯體上設(shè)置與低階煤推進(jìn)分解通道連通的分解氣收集管，所述高溫氣體管道與設(shè)置在所述窯體表面上高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)連通。
[0008]所述窯體為固定窯體，所述窯體內(nèi)設(shè)置低階煤推進(jìn)機構(gòu)。
[0009]所述高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)為與所述回轉(zhuǎn)窯體周向旋轉(zhuǎn)密封連接集氣罩，所述集氣罩內(nèi)側(cè)與所述高溫氣體管道一端連通，外側(cè)與高溫氣體鼓風(fēng)機/抽風(fēng)機連通。
[0010]所述高溫氣體管道為多根。
[0011]所述高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)連通為多個。
[0012]本發(fā)明通過設(shè)置在所述窯體表面上高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)連通高溫氣體管道，使得高溫氣體管道內(nèi)通過高溫氣體，高溫氣體帶來熱量通過管道壁傳導(dǎo)、輻射到低階煤推進(jìn)分解通道內(nèi)的低階煤上，低階煤充分地吸收、升溫、分解，在低階煤推進(jìn)分離通道內(nèi)分解成燃?xì)?、焦油氣和熱值較高的煤，燃?xì)夂徒褂蜌馔ㄟ^所述分解氣收集管與窯體外的氣體除塵液化機構(gòu)連接，將分解到的燃?xì)狻⒔褂蜌馐占?、除塵、分離、加壓液化，進(jìn)行下一級的廣泛運用。
[0013]本發(fā)明不再將加熱機構(gòu)設(shè)計成【背景技術(shù)】里的大量燃燒機構(gòu)放置進(jìn)窯體內(nèi)，每一個燃燒機構(gòu)都連通燃料管、氧氣管、燃燒室，每個燃燒室里都設(shè)置點火器，每個點火情況都要有檢測和控制機構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性與穩(wěn)定性不易得到控制。本發(fā)明直接通過高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)引入高溫氣體，徹底改變了窯體內(nèi)部易燃易爆的高溫煤分解氣與點火機構(gòu)內(nèi)接觸的危險環(huán)境中點火效果不易準(zhǔn)確控制和著火狀態(tài)不易監(jiān)測等問題，阻斷了可燃?xì)怏w未點燃的可能性，避免出現(xiàn)安全事故，同時解決了復(fù)雜加熱系統(tǒng)容易出現(xiàn)停產(chǎn)檢修帶來的重大損失的經(jīng)濟問題，滿足了連續(xù)可靠生產(chǎn)運行的目的，系統(tǒng)可靠性穩(wěn)定性從根本上得到提尚。
[0014]特別重要的是，對于本發(fā)明所在的領(lǐng)域來講，因為窯體的端部要設(shè)計窯頭固定機構(gòu)，進(jìn)料口及其動態(tài)密封機構(gòu)，出料口密封及其動態(tài)密封機構(gòu)，分解氣收集管密封機構(gòu)，通氣管即加熱氣出氣管密封機構(gòu)，另外還有窯頭與窯體高溫旋轉(zhuǎn)密封機構(gòu)。這與其他一般的回轉(zhuǎn)窯體等干燥加熱設(shè)備的端部通氣的前提完全不同，因為多數(shù)回轉(zhuǎn)窯體等干燥加熱設(shè)備的端部通氣對密封的要求是有限的。本發(fā)明所在領(lǐng)域窯頭的端部空間因為相關(guān)密封機構(gòu)眾多而非常有限，而且各機構(gòu)部分功能相互掣肘影響，窯頭部位很難再有其他空間來放置高溫輸出/輸入機構(gòu)，同時還要實現(xiàn)高溫輸出/輸入機構(gòu)與窯頭的密封。
[0015]不僅如此，除了上述空間安排布局上的考慮以外，最為特別地將高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)設(shè)置在窯體表面不在窯體端部的根本原因在于:低階煤提質(zhì)熱解的過程中，低階煤先快速干燥、升溫、到達(dá)適合溫度后保溫持續(xù)熱解，如果在熱解的后段溫度越來越高，會導(dǎo)致分解氣及焦油氣的急速裂變，使氣體成份更為復(fù)雜，使得后期處理的程序更為復(fù)雜，難度提高，而且會引發(fā)提質(zhì)煤表面的餾化，大大影響后期提質(zhì)煤作為高爐噴煤的可磨性，降低提質(zhì)煤的品質(zhì)，同時分解氣及焦油氣的急速裂變會帶來熱解過程氣壓的不穩(wěn)定性，熱爭系統(tǒng)的危險會因為這個問題的得不到保證。所以在提質(zhì)煤的工藝?yán)?，窯體內(nèi)如有一段靠近出口段的區(qū)域不對低階煤供熱，就能獲得更好的意料不到的提質(zhì)熱解效果，不僅減少了能源消耗，而且提質(zhì)煤出窯后的降溫也因為溫度不再升高而更好處理。所以本發(fā)明是名符其實地非常有創(chuàng)造性地把高溫輸出/輸入機構(gòu)設(shè)置在窯體表面上，這個選擇，顛覆了舍易求難的設(shè)置形式，解決了窯頭部位空間受限的死局。另外，將高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)的窯體上，回轉(zhuǎn)窯體本身體積又大且必然存在不可避免的跳動，必然需要一套能夠與回轉(zhuǎn)窯體密封配合的相當(dāng)復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)密封機構(gòu)和補償裝置，同時涉及一個高溫旋轉(zhuǎn)密封和正負(fù)壓輸送結(jié)合的疑難問題，難度可想而知，而趨利避害、趨易避難是所有人包括所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員的潛在思維。綜上，本發(fā)明對高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)位置的確定，對與所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來講，是不易想到的。
[0016]另外，本發(fā)明無論是回轉(zhuǎn)窯還是固定窯均能夠通過直接從高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)以獲得高溫氣體管道對低階煤實現(xiàn)加熱的技術(shù)效果，使用范圍相當(dāng)廣泛，回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)成熟，固定窯便于大型化，可以滿足各種需要，也容易對原有窯體進(jìn)行改造以實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案。所述高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)可以有很多種的實現(xiàn)形式，如:所述高溫氣體輸出機構(gòu)可以與固定窯結(jié)合工作，不需要旋轉(zhuǎn)密封，直接通入正壓高溫氣體，實現(xiàn)對低階煤的加熱。所述高溫氣體輸入機構(gòu)可以與回轉(zhuǎn)窯體結(jié)合，周向旋轉(zhuǎn)過程中，保持窯體內(nèi)負(fù)壓，更有利于回轉(zhuǎn)窯體與集氣罩的高溫旋轉(zhuǎn)密封。也可以通過集氣罩向窯體內(nèi)鼓風(fēng)，與高溫氣體管道連接的通氣管向窯體外抽風(fēng)實現(xiàn)高溫氣體的供給；也可以通過通氣管向窯體內(nèi)鼓風(fēng)，集氣罩向外抽風(fēng)的形式實現(xiàn)高溫氣體的供給。
[0017]另外，通過在窯體表面上設(shè)置多個高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)，可以根據(jù)生產(chǎn)的需要，對窯體內(nèi)部分區(qū)域進(jìn)行加熱，對滿足低階煤分解過程不同段區(qū)對溫度的不同要求，通過增加高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)實現(xiàn)對需要補熱區(qū)域的熱量補給，更好地保證窯體內(nèi)溫度沿軸向的分段某區(qū)域位置的熱量獲取，并且可以根據(jù)需要設(shè)置高溫氣體管道直徑的大小，達(dá)到調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)爐爐體內(nèi)不同段的溫度的目的。通過調(diào)整高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)的輸入輸出功率，達(dá)到高溫氣體流量和流速，也能進(jìn)一步調(diào)整被加熱的溫度。高溫氣體輸出/輸入機構(gòu)本身出發(fā)，實際是兩種高溫氣體輸送方式，一種是高溫氣體從集氣罩進(jìn)入窯體，從高溫氣體管道另一端出；另一種是剛好相關(guān)，高溫氣體從高溫氣體管道另一種進(jìn)入窯體，從集氣罩出。
[0018]【附圖說明】:
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
圖1是本發(fā)明的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明的實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4是本發(fā)明的實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。<