一種立式粉煤熱解爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及粉煤熱解技術(shù)，具體涉及一種粉煤熱解爐。
【背景技術(shù)】
[0002]在上世紀(jì)70-80年代，直立爐被廣泛用于生產(chǎn)城市煤氣和半焦。近些年來，隨著低階煤利用技術(shù)的發(fā)展，直立爐常被用作低階煤中低溫?zé)峤猓瑏砩a(chǎn)半焦和煤氣，并從中提取煤焦油。在現(xiàn)有技術(shù)中，不論是西德考伯斯?fàn)t型還是連續(xù)化直立爐爐型以及現(xiàn)有直立蘭炭爐型，為使炭化室中煤料有一定的透氣性，在生產(chǎn)中都只能用大于30_的塊煤作為原料，對于直徑小于6mm的粉煤，由于料層透氣性差而引起爐壓過高，造成不能生產(chǎn)。同時，低階煤中低溫?zé)峤膺^程中產(chǎn)生的煤氣在經(jīng)過料層時，將煤料中的煤粉帶到荒煤氣中，使得后續(xù)的煤焦油中含有大量煤粉，不易分離處理。
[0003]罐式煅燒爐廣泛應(yīng)用于石油焦煅燒，具有一定技術(shù)優(yōu)勢，技術(shù)成熟。將石油焦煅燒爐的原理應(yīng)用到粉煤熱解首先必須解決粉煤透氣性問題，導(dǎo)氣問題時面臨的首要問題。
[0004]其次，罐式爐傳熱面積小，熱解速度低，粉煤熱解時間長，如何加大受熱面加，增加產(chǎn)量是直立爐熱解粉煤面臨的第二個問題。
[0005]石油焦罐式煅燒爐采用揮發(fā)份自身作燃料，而粉煤熱解高熱值煤氣是重要的化工原料，如何替代揮發(fā)分作熱源是面臨的又一個問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本實用新型的目的是提供一種立式粉煤熱解爐。
[0007]本實用新型所提供的立式粉煤熱解爐包括爐體，該爐體中安裝有熱輻射管，所述熱輻射管的軸向與爐體的軸向相同。
[0008]進(jìn)一步，所述熱輻射管安裝在爐體的內(nèi)壁上，且爐體的內(nèi)壁上安裝有多組熱輻射管，多組熱輻射管在爐體內(nèi)呈周向分布，每組熱輻射管包括多根“]”形狀或“[”形狀的熱輻射管，同一組中的熱輻射管在爐體的同一徑向上并列分布，且沿著指向爐體中心的方向，熱輻射管的軸向長度越來越大。
[0009]進(jìn)一步，所述粉煤熱解爐還包括燃燒室，該燃燒室中生產(chǎn)用于供熱輻射管工作的熱煙氣。
[0010]進(jìn)一步，所述爐體底部安設(shè)有冷卻倉，所述冷卻倉中安裝有冷卻管，所述冷卻管的軸向與冷卻倉的軸向相同。
[0011]進(jìn)一步，所述冷卻管中通入空氣，流經(jīng)冷卻管中的空氣進(jìn)入燃燒室作為燃燒用氧氣源。
[0012]進(jìn)一步，所述爐體中安裝有導(dǎo)氣裝置。
[0013]進(jìn)一步，所述導(dǎo)氣裝置包括多個導(dǎo)氣單元，多個導(dǎo)氣單元依次連通形成導(dǎo)氣通路，所述導(dǎo)氣單元包括上通氣口和下通氣口，所述上通氣口的通氣口面積小于下通氣口的通氣口面積，所述上通氣口與下通氣口之間由通氣管聯(lián)通，且由上通氣口至下通氣口的方向，通氣管的橫截面面積逐漸增大。
[0014]相鄰導(dǎo)氣單元的連通方式為:其中一個導(dǎo)氣單元的上通氣口安裝于另一個導(dǎo)氣單元的下通氣口中，且該下通氣口與該上通氣口之間形成側(cè)進(jìn)氣口。
[0015]可選的，相鄰導(dǎo)氣單元的連接方式為:其中一個導(dǎo)氣單元的上通氣口活動式安裝于另一個導(dǎo)氣單元的下通氣口中。
[0016]進(jìn)一步可選的，所述導(dǎo)氣單元包括上通氣口、下通氣口和通氣管，所述上通氣口為管形結(jié)構(gòu)，所述下通氣口為管形結(jié)構(gòu)，所述通氣管為錐形結(jié)構(gòu)；相鄰導(dǎo)氣單元的連接方式為:其中一個導(dǎo)氣單元的上通氣口吊掛式安裝于另一個導(dǎo)氣單元的下通氣口中，且其中一個導(dǎo)氣單元相對于另一個導(dǎo)氣單元可以活動。
[0017]本實用新型的技術(shù)效果在于:
[0018]本實用新型的爐體傳熱面積大幅度提高，同樣截面積的直立爐，傳熱面積增加2-10倍，爐產(chǎn)量成倍增加；粉煤熱解導(dǎo)氣順利，不易憋氣，便于生產(chǎn)控制；煤粉或半焦粉作熱源，節(jié)約煤氣，增加煤氣附加值，提高經(jīng)濟(jì)效益。
[0019]本實用新型的導(dǎo)氣裝置活動式連接(如懸掛鏈接)，使得裝置有一定的撓度，煤氣進(jìn)口不宜堵塞。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的立式爐的結(jié)構(gòu)參考示意圖；
[0021]圖2為實施例1中的導(dǎo)氣單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為實施例1中的導(dǎo)氣裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]本實用新型熱輻射管的作用是為粉煤熱解提供熱源，其在爐體內(nèi)的安裝方式滿足熱解和走料流暢的需求。
[0024]實施例:
[0025]參考圖1，該實施例的立式粉煤熱解爐包括立式圓筒形爐體，爐體的上部為熱解段5，下部為冷卻段12，爐體頂部安裝有煤氣集氣罩7，同時爐體頂部設(shè)有粉煤料倉8、粉煤進(jìn)口和煤氣出口 9，爐體冷卻段的底部為半焦出口 1，粉煤在立式熱解爐中的走向是由上往下，所產(chǎn)生的煤氣向爐頂方向排出。
[0026]參考圖1所示，爐體內(nèi)的熱解段安裝有熱輻射管4，熱輻射管4安裝在爐體的內(nèi)壁上，且爐體的內(nèi)壁上安裝有多組熱輻射管，多組熱輻射管在爐體內(nèi)呈周向分布，每組熱輻射管包括多根“]”形狀或“[”形狀的熱輻射管，同一組中的熱輻射管在爐體的同一徑向上并列分布，且沿著指向爐體中心的方向，熱輻射管的軸向長度越來越大。
[0027]冷卻段12中安裝有空氣冷卻管，空氣冷卻管上設(shè)有冷卻管空氣入口 2和冷卻管預(yù)熱空氣出口 3，冷卻管的安裝方式與熱輻射管的安裝方式相同。
[0028]爐體的外壁上安裝有燃燒室11，該燃燒室11中生產(chǎn)用于供熱輻射管工作的熱煙氣，流經(jīng)冷卻管中的空氣進(jìn)入燃燒室作為燃燒用氧氣源。
[0029]該實施例爐體13中安裝的導(dǎo)氣裝置10，如圖2-3所示，其包括多個導(dǎo)氣單元，每個導(dǎo)氣單元包括上通氣口 14，下通氣口 16和通氣管15，其中上、下通氣口均為圓管結(jié)構(gòu)，通氣管15為圓錐形管。
[0030]相連導(dǎo)氣單元之間采用懸掛式連接，即位于上方的導(dǎo)氣單元的下通氣口中安裝有懸掛桿17，下方的導(dǎo)氣單元的上通氣口的側(cè)壁上開設(shè)有通孔，并經(jīng)該通孔懸掛在懸掛桿上，這樣相鄰的下通氣口與下通氣口之間形成側(cè)進(jìn)氣口。采用懸掛式連接相鄰導(dǎo)氣單元，其之間具有一定的撓度，在煤料下行時，有利于避免導(dǎo)氣管堵塞。
[0031]該實施例的上通氣口的高度為40mm，直徑Φ = 500mm ;通氣管高度為80mm，錐度為1:3 ;下通氣口的高度為120_，直徑Φ = 90_。
[0032]工作原理:
[0033]原煤經(jīng)過料倉進(jìn)入熱解爐上部，進(jìn)入爐內(nèi)環(huán)狀分布的熱輻射管4的空隙，自上而下，被輻射管4發(fā)出的熱量干燥熱解，產(chǎn)生的熱解煤氣一部分沿輻射管壁上升進(jìn)入集氣罩7，另一部分進(jìn)入爐體中心的吊掛式導(dǎo)氣管10，上升到集氣罩，煤氣由集氣罩經(jīng)過煤氣出口9從爐體溢出進(jìn)入下游的煤氣凈化系統(tǒng)；
[0034]被熱解的粉煤由干燥熱解段5進(jìn)入冷卻段12，被置于爐體下部的空氣冷卻管冷卻，半焦從冷卻段12從半焦出口 I排出爐外；冷卻熱半焦的空氣同時被預(yù)熱，作為助燃空氣進(jìn)入燃料燃燒室12 ;
[0035]燃料燃燒室產(chǎn)生的熱煙氣，經(jīng)過輻射管4，自下而上與粉煤換熱后從輻射管出口14經(jīng)過輻射管煙氣出口 6排出爐外。
【主權(quán)項】
1.一種立式粉煤熱解爐，其特征在于，包括爐體，該爐體中安裝有熱輻射管，所述熱輻射管的軸向與爐體的軸向相同。
2.如權(quán)利要求1所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述熱輻射管安裝在爐體的內(nèi)壁上，且爐體的內(nèi)壁上安裝有多組熱輻射管，多組熱輻射管在爐體內(nèi)呈周向分布，每組熱輻射管包括多根“]”形狀或“[”形狀的熱輻射管，同一組中的熱輻射管在爐體的同一徑向上并列分布，且沿著指向爐體中心的方向，熱輻射管的軸向長度逐漸增大。
3.如權(quán)利要求1所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述粉煤熱解爐還包括燃燒室，該燃燒室中生產(chǎn)用于供熱輻射管工作的熱煙氣。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述爐體底部設(shè)有冷卻倉，所述冷卻倉中安裝有冷卻管，所述冷卻管的軸向與冷卻倉的軸向相同。
5.如權(quán)利要求4所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述冷卻管中通入空氣，流經(jīng)冷卻管中的空氣進(jìn)入燃燒室作為燃燒用氧氣源。
6.如權(quán)利要求1所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述爐體中安裝有導(dǎo)氣裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述導(dǎo)氣裝置包括多個導(dǎo)氣單元，多個導(dǎo)氣單元依次連通形成導(dǎo)氣通路，所述導(dǎo)氣單元包括上通氣口和下通氣口，所述上通氣口的通氣口面積小于下通氣口的通氣口面積，所述上通氣口與下通氣口之間由通氣管聯(lián)通，且由上通氣口至下通氣口的方向，通氣管的橫截面面積逐漸增大。
8.如權(quán)利要求7所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，相鄰導(dǎo)氣單元的連通方式為:其中一個導(dǎo)氣單元的上通氣口安裝于另一個導(dǎo)氣單元的下通氣口中，且該下通氣口與該上通氣口之間形成側(cè)進(jìn)氣口。
9.如權(quán)利要求7所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，相鄰導(dǎo)氣單元的連接方式為:其中一個導(dǎo)氣單元的上通氣口活動式安裝于另一個導(dǎo)氣單元的下通氣口中。
10.如權(quán)利要求7所述的立式粉煤熱解爐，其特征在于，所述導(dǎo)氣單元包括上通氣口、下通氣口和通氣管，所述上通氣口為管形結(jié)構(gòu)，所述下通氣口為管形結(jié)構(gòu)，所述通氣管為錐形結(jié)構(gòu)；其中一個導(dǎo)氣單元的上通氣口吊掛式安裝于另一個導(dǎo)氣單元的下通氣口中，且其中一個導(dǎo)氣單元相對于另一個導(dǎo)氣單元可以活動。
【專利摘要】本實用新型涉及一種立式粉煤熱解爐。所涉及的立式粉煤熱解爐包括爐體，該爐體中安裝有熱輻射管，所述熱輻射管的軸向與爐體的軸向相同。所述熱輻射管安裝在爐體的內(nèi)壁上，且爐體的內(nèi)壁上安裝有多組熱輻射管，多組熱輻射管在爐體內(nèi)呈周向分布，每組熱輻射管包括多根“]”形狀或“[”形狀的熱輻射管，同一組中的熱輻射管在爐體的同一徑向上并列分布，且沿著指向爐體中心的方向，熱輻射管的軸向長度逐漸增大。本實用新型的熱解爐傳熱面積大幅度提高，同樣截面積的直立爐，傳熱面積增加2-10倍，爐產(chǎn)量成倍增加；粉煤熱解導(dǎo)氣順利，不易憋氣，便于生產(chǎn)控制；煤粉或半焦粉作熱源，節(jié)約煤氣，增加煤氣附加值，提高經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】C10B53-04, C10B47-18
【公開號】CN204509203
【申請?zhí)枴緾N201520191148
【發(fā)明人】趙鵬, 馮雷, 劉蓋, 姜國璋, 李建發(fā), 高光耀
【申請人】長安大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月31日