CN102295939A - 碎煤、粉煤的分解设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碎煤、粉煤的分解设备，包括一个带有进料口和出料口的横向密闭回转窑体，所述窑体的窑壁上设置加热机构，所述加热机构与窑体内壁之间形成的碎煤、粉煤推进分解通道，所述窑体上设置与碎煤、粉煤推进分解通道连通的煤分解气收集管，所述加热机构的控制部分设置在窑壁外部，加热部分设置在窑壁内部。控制检测部分设置在窑壁外部，在与易燃易爆的高温煤分解气式持续接触的过程中，容易准确控制点火效果和着火状态。另外，在更好地控制点火质量和准确性的同时，点火器作为易损件设置在窑壁外部也容易检修和维护。

Description

碎煤、粉煤的分解设备

 

技术领域

本发明属于碎煤、粉煤综合利用、节能减排设备技术领域，具体涉及一种碎煤、粉煤的分解设备。

背景技术

在公知技术中，有利用煤制煤气的，有利用煤制天然气的，还有利用煤进行高温、中温、低温炼焦、制气的，但上述工艺方法不是将煤粉团成块的，就是要筛选块料，原料成本增加，或所产气热值不高，附加值不大，经济效益和社会效益不显著。炉的加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混合式。外热式炉的加热介质与原料不直接接触，热量由炉壁传入；内热式炉的加热介质与原料直接接触，因加热介质的不同而有固体热载体法和气体热载体法两种。

内热式气体热载体法是工业上已采用的典型方法。此法采用气体热载体内热式垂直连续炉，即从上而下包括干燥段、分解段和冷却段三部分。煤低温分解褐煤或由褐煤压制成的型块（约25～60mm）由上而下移动，与燃烧气逆流直接接触受热。炉顶原料的含水量约15％时，在干燥段脱除水分至 1.0％以下，逆流而上的约250℃热气体冷至80～100℃。干燥后原料在分解段被600～700℃不含氧的燃烧气加热至约500℃，发生热分解；热气体冷至约250℃，生成的半焦进入冷却段被冷气体冷却。半焦排出后进一步用水和空气冷却。从分解段逸出的挥发物经过冷凝、冷却等步骤，得到焦油和热解水。德国、美国、苏联、捷克斯洛伐克、新西兰和日本都曾建有此类炉型。

内热式固体热载体法是固体热载体内热式的典型方法。原料为褐煤、非粘结性煤、弱粘结性煤以及油页岩。20世纪50年代，在联邦德国多尔斯滕建有一套处理能力为10t/h煤的中间试验装置，使用的热载体是固体颗粒（小瓷球、砂子或半焦）。由于过程产品气体不含废气，因此后处理系统的设备尺寸较小,煤气热值较高，可达20.5～40.6MJ/m³。此法由于温差大，颗粒小，传热极快，因此具有很大的处理能力。所得液体产品较多、加工高挥发分煤时，产率可达30％。L-R法工艺流程煤低温分解是首先将初步预热的小块原料煤，同来自分离器的热半焦在混合器内混合，发生热分解作用。然后落入缓冲器内，停留一定时间，完成热分解。从缓冲器出来的半焦进入提升管底部，由热空气提送，同时在提升管中烧去其中的残碳，使温度升高，然后进入分离器内进行气固分离。半焦再返回混合器，如此循环。从混合器逸出的挥发物，经除尘、冷凝和冷却、回收油类，得到热值较高的煤气。

当前，常用的煤分解设备主要是有两种，有一种是竖窑结构，该结构燃烧烟气和煤产生的可燃性气体，使得可燃气的纯度低，附加值低，还有部分排出，造成资源的大量浪费和环境的污染。另一种立窑是煤块放置在带孔的隔板上，煤块上方有加热器，因隔板上的煤块有一定的堆积厚度，不能被均匀加热、分解，需要用被分解的气体循环加热、分解，更为重要的是，因为煤隔板上循环通气孔的大量存在，煤粉会从通气孔漏下来，所以煤粉需要进入立窑时先需要将煤粉加工成煤团，所以煤粉不能直接用于窑体分离，这就相应地增加了煤粉分解的成本，降低了经济效益。

另外，为了改变上述问题，发明创造名称为碎煤、粉煤多燃烧器卧式分离设备（申请号：201010262870.8）的专利，公开了一种碎煤、粉煤多燃烧器卧式分离设备，包括一个横向设置的密封回转窑体，所述回转窑体包括一个进料口、出料口，所述回转窑体内沿窑体方向设置密排的多个燃烧器，所述密排燃烧器的一侧对应设置密排的多个燃气进气管和与燃气进气管平行的密排的多个空气进气管，所述燃气进气管与对应的燃烧器连通，所述的密排空气进气管与对应的燃烧器连通，所述密排的多个燃烧器的另一侧对应设置多个密排散热管，所述密排的多个燃烧器与对应的密排散热管相连通，所述密排的多个燃烧器内对应设置多个点火器，所述密排的多个燃烧器、散热管、燃气进气管、空气进气管与回转窑体内壁之间形成碎煤、粉煤推进分离通道，所述回转窑体上进料口所在端设置煤分离出的燃气、焦油气收集管，所述煤分离燃气、焦油气收集管与碎煤、粉煤推进分离通道连通，另一端与燃气除尘液化机构连接，所述密排散热管与焰气汇集管连通，所述焰气汇集管伸出回转窑外。很好地解决了粉煤充分加热、快速分解的技术难题，但是一个不能回避的问题是，在与易燃易爆的高温煤分解气式持续接触的过程中，点火机构位于回转窑体内部，非常难以准确控制，可能会因为这样或者那样的原因，结果使得一些管道内的可燃气体没有点燃的条件下大量聚积，这在高温环境中就很容易出现安全问题，另外，设置在内部的点火机构不容易控制的同时，点火器作为易损件也不容易检修和维护，满足不了连续可靠生产运行的目的，而停产检修又会带来重大的损失。

发明内容

本发明为解决上述工艺及方法中存在的问题，提出了一种能直接将煤粉物质分离、提高其综合利用价值、节能减排，加热机构更安全可靠、稳定性更强、替代性更好，从而提高经济效益和社会效益的碎煤、粉煤的分解设备。

一种碎煤、粉煤的分解设备，包括一个带有进料口和出料口的横向密闭回转窑体，所述窑体的窑壁上设置加热机构，所述加热机构与窑体内壁之间形成的碎煤、粉煤推进分解通道，所述窑体上设置与碎煤、粉煤推进分解通道连通的煤分解气收集管，所述加热机构的控制部分设置在窑壁外部，加热部分设置在窑壁内部。

所述加热机构是大量的柱状燃料加热管，所述柱状燃料加热管的燃料进口、空气进口、点火器、烧嘴和焰气出口设置在窑壁外部，与所述烧嘴连通的辐射管伸入窑壁内，所述焰气出口与辐射管连通。

所述加热机构是大量的U型燃料加热管，所述U型燃料加热管两个端部设置在窑壁之外，一个端部设置燃料进口、空气进口、点火器和烧嘴，另一个端部设置焰气出口，鞍部的辐射管设置在窑壁之内并与两个端部连通。

所述加热机构是一组环绕窑体的U型燃料加热管，所述U型燃料加热管两个端部设置在窑壁之外，两个端部分别靠近窑体的两端，一个端部设置燃料进口、空气进口、点火器和烧嘴，另一个端部设置焰气出口，鞍部的辐射管设置在窑壁之内并与两个端部连通。

所述加热机构是大量的L型燃料加热管，所述L型燃料加热管的一个端部设置在窑壁之外，该端部设置燃料进口、空气进口、点火器、烧嘴和焰气出口，与所述点火器连通的辐射管伸入窑壁内，所述焰气出口与辐射管连通。

所述加热机构为电加热机构。

所述加热机构加热部分的外部形状设置为板状。

由于本发明将一种全新的加热方式带入粉煤分解领域，焰气管道加热机构产生的大量的热传导、辐射到碎煤、粉煤推进分解通道内的煤粉上，煤粉充分地吸收，煤粉升温分解，就在碎煤、粉煤推进分离通道内分解成燃气、焦油气和热值较高的煤，燃气和焦油气通过所述煤分解气收集管与回转窑外的气体除尘液化机构连接，将分解到的燃气、焦油气收集、除尘、分离、加压液化，进行下一级的广泛运用。将加热机构设置在窑体的窑壁上，所述加热机构的控制部分设置在窑壁外部，加热部分设置在窑壁内部，控制检测部分设置在窑壁外部，在与易燃易爆的高温煤分解气式持续接触的过程中，容易准确控制点火效果和着火状态，可燃气体未点燃的机率下降，避免出现安全事故。另外，在更好地控制点火质量和准确性的同时，点火器作为易损件设置在窑壁外部也容易检修和维护，满足了连续可靠生产运行的目的，避免出现停产检修带来的重大损失。柱状加热结构的结构简单，容易更换，非常方便。U型加热管结构可以减少点火控制部分的数量，达到将结构简单化的目的，而且能够有效地增加热辐射的面积，延长高温气体的活动路径，增加在窑体内的时间，有利于提高热效率。L型加热管结构可以有效地增加热辐射的面积，取得更好的加热效果。电加热结构，控制技术成熟，使用方便稳定。本发明将粉煤快速高效地分解分离，充分节约和利用了能源，大大地提高了煤资源的利用率和利用水平，将为整个社会带来了大量的经济效益和社会效益。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1是本发明的实施例一的结构示意图。

图2是本发明的实施例一A－A向的剖视图。

图3是本发明的实施例一中加热机构的结构示意图。

图4是本发明的实施例二的结构示意图。

图5是本发明的实施例三的结构示意图。

图6是本发明的实施例四的结构示意图。

具体实施方式：

实施例一

如图1、图2、图3所示：一种碎煤、粉煤的分解设备，包括一个带有进料口2和出料口3的横向密闭回转窑体1，所述窑体1的窑壁上设置加热机构，所述加热机构与窑体内壁之间形成的碎煤、粉煤推进分解通道4，所述窑体上设置与碎煤、粉煤推进分解通道连通的煤分解气收集管5，所述加热机构是大量的柱状燃料加热管6，所述柱状燃料加热管6的燃料进口7、空气进口8、点火器9、烧嘴12、焰气出口10设置在窑壁外部，与所述烧嘴12连通的辐射管11伸入窑壁内，所述焰气出口与辐射管连通。燃料进口7内的燃料和空气进口8内的空气在烧嘴12内混合燃烧，燃烧后产生的高温焰气进入辐射管11，辐射管11将热量传导到碎煤、粉煤推进分解通道4内的煤粉上，煤粉充分地吸收，煤粉升温分解，就在碎煤、粉煤推进分离通道4内分解成燃气、焦油气和热值较高的煤，燃气和焦油气通过所述煤分解气收集管5与窑体外的气体除尘液化机构连接。所述加热机构加热部分与窑体内壁连接段的外部形状设置为板状，便于粉煤碎煤的推进。

实施例二：

如图4所示：一种碎煤、粉煤的分解设备，包括一个带有进料口2和出料口3的横向密闭回转窑体1，所述窑体1的窑壁上设置加热机构，所述加热机构与窑体内壁之间形成的碎煤、粉煤推进分解通道4，所述窑体上设置与碎煤、粉煤推进分解通道连通的煤分解气收集管5，所述加热机构是大量的U型燃料加热管62，所述U型燃料加热管两个端部设置在窑壁之外，一个端部设置燃料进口、空气进口、点火器和烧嘴，另一个端部设置焰气出口，鞍部的辐射管设置在窑壁之内并与两个端部连通。燃料进口内的燃料和空气进口内的空气在烧嘴内混合燃烧，燃烧后产生的高温焰气进入辐射管，辐射管将热量传导到碎煤、粉煤推进分解通道4内的煤粉上，煤粉充分地吸收，煤粉升温分解，就在碎煤、粉煤推进分离通道4内分解成燃气、焦油气和热值较高的煤，燃气和焦油气通过所述煤分解气收集管5与窑体外的气体除尘液化机构连接。所述加热机构加热部分与窑体内壁连接段的外部形状设置为板状，便于粉煤碎煤的推进。

实施例三：

如图5所示：一种碎煤、粉煤的分解设备，包括一个带有进料口2和出料口3的横向密闭回转窑体1，所述窑体1的窑壁上设置加热机构，所述加热机构与窑体内壁之间形成的碎煤、粉煤推进分解通道4，所述窑体上设置与碎煤、粉煤推进分解通道连通的煤分解气收集管5，所述加热机构是一组环绕窑体的U型燃料加热管62，所述U型燃料加热管两个端部设置在窑壁之外，两个端部分别靠近窑体的两端，一个端部设置燃料进口、空气进口、点火器和烧嘴，另一个端部设置焰气出口，鞍部的辐射管设置在窑壁之内并与两个端部连通。所述加热机构加热部分与窑体内壁连接段的外部形状设置为板状，便于粉煤碎煤的推进。

实施例四：

如图6所示：一种碎煤、粉煤的分解设备，包括一个带有进料口2和出料口3的横向密闭回转窑体1，所述窑体1的窑壁上设置加热机构，所述加热机构与窑体内壁之间形成的碎煤、粉煤推进分解通道4，所述窑体上设置与碎煤、粉煤推进分解通道连通的煤分解气收集管5，所述加热机构是大量的L型燃料加热管62，所述L型燃料加热管的一个端部设置在窑壁之外，该端部设置燃料进口、空气进口、点火器、烧嘴和焰气出口，与所述点火器连通的辐射管伸入窑壁内，所述焰气出口与辐射管连通。所述加热机构加热部分与窑体内壁连接段的外部形状设置为板状，便于粉煤碎煤的推进。

实施例五：

一种碎煤、粉煤的分解设备，包括一个带有进料口2和出料口3的横向密闭回转窑体1，所述窑体1的窑壁上设置加热机构，所述加热机构与窑体内壁之间形成的碎煤、粉煤推进分解通道4，所述窑体上设置与碎煤、粉煤推进分解通道连通的煤分解气收集管5，所述加热机构为电加热机构。电加热机构的外部形状也可以是大量的柱状体、U型体或者L型体。电加热结构，控制技术成熟，使用方便稳定。所述加热机构加热部分与窑体内壁连接段的外部形状设置为板状，便于粉煤碎煤的推进。

Claims (8)

1.一种碎煤、粉煤的分解设备，包括一个带有进料口和出料口的横向密闭回转窑体，其特征在于：所述窑体的窑壁上设置加热机构，所述加热机构与窑体内壁之间形成的碎煤、粉煤推进分解通道，所述窑体上设置与碎煤、粉煤推进分解通道连通的煤分解气收集管，所述加热机构的控制部分设置在窑壁外部，加热部分设置在窑壁内部。

2.如权利要求1所述的碎煤、粉煤的分解设备，其特征在于：所述加热机构是大量的柱状燃料加热管，所述柱状燃料加热管的燃料进口、空气进口、点火器、烧嘴和焰气出口设置在窑壁外部，与所述烧嘴连通的辐射管伸入窑壁内，所述焰气出口与辐射管连通。

3.如权利要求1所述的碎煤、粉煤的分解设备，其特征在于：所述加热机构是大量的U型燃料加热管，所述U型燃料加热管两个端部设置在窑壁之外，一个端部设置燃料进口、空气进口、点火器和烧嘴，另一个端部设置焰气出口，鞍部的辐射管设置在窑壁之内并与两个端部连通。

4.如权利要求1所述的碎煤、粉煤的分解设备，其特征在于：所述加热机构是一组环绕窑体的U型燃料加热管，所述U型燃料加热管两个端部设置在窑壁之外，两个端部分别靠近窑体的两端，一个端部设置燃料进口、空气进口、点火器和烧嘴，另一个端部设置焰气出口，鞍部的辐射管设置在窑壁之内并与两个端部连通。

5.如权利要求1所述的碎煤、粉煤的分解设备，其特征在于：所述加热机构是大量的L型燃料加热管，所述L型燃料加热管的一个端部设置在窑壁之外，该端部设置燃料进口、空气进口、点火器、烧嘴和焰气出口，与所述点火器连通的辐射管伸入窑壁内，所述焰气出口与辐射管连通。

6.如权利要求1－5中任一项所述的碎煤、粉煤的分解设备，其特征在于：所述加热机构为电加热机构。

7.如权利要求1－5中任一项所述的碎煤、粉煤的分解设备，其特征在于：所述加热机构加热部分与窑体内壁连接段的外部形状设置为板状。

8.如权利要求6所述的碎煤、粉煤的分解设备，其特征在于：所述加热机构加热部分与窑体内壁连接段的外部形状设置为板状。

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