CN102786941B - 一种热循环连续自动化煤热解炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种热循环连续自动化煤热解炉，包括炉体、进煤装置、预热装置、入炉煤调节仓、入炉煤冷却装置、煤热解炭化装置、焦改质装置、干熄干熄装置、荒煤气导出装置，其中，煤热解炭化装置主要包括炭化室、外燃气加热装置、内燃烧加热装置、火道弓构成。本发明连续炼焦的特点是将煤的进煤、预热、炭化、焦改质、干熄等工艺串成在同一个煤热炉体中，实现连续炼焦，提高了炼焦效率，降低了炼焦成本，克服了现间歇式炼焦技术工艺不连续生产效率低下，设备杂多所需厂房面积大，人力成本高的问题。
Description
技术领域
[0001]本发明涉及一种煤热解炉，特别涉及一种热循环连续自动化煤热解炉。
背景技术
[0002]目前市场上的煤热解炉（炼焦炉）大都采用间歇式炼焦，入炉煤的配比、脱水、进 煤、预热、炭化、焦改质、干熄等各工艺步骤相对独立，不能进行连续生产，生产效率低下；另 夕卜，煤热解过程中产生的荒煤气含很多有用的成份，如H2S、HCH等等酸性气体，册13碱性气 体、焦油类、苯类、萘类、洗油类等有机物，没完整对荒煤气导出、回收净化加以利用的完整 的工艺。
[0003] 这促使本发明人探索创新出一套完整的连续炼焦和对荒煤气导出、回收净化加以 循环利用的完整的工艺。
发明内容
[0004] 本发明提供了一种热循环连续自动化煤热解炉，该煤热解炉能够将煤的进煤、预 热、炭化、焦改质、干熄等工艺串成一个整体，实现连续炼焦，提高了炼焦效率，降低了炼焦 成本。
[0005] 实现上述目的所采取的技术方案是：
[0006] -种热循环连续自动化煤热解炉，包括炉体、进煤装置、预热装置、入炉煤调节仓、 入炉煤冷却装置、煤热解炭化装置、焦改质装置、干熄干熄装置、荒煤气导出装置，，所述的 进煤装置、预热装置、入炉煤调节仓、入炉煤冷却装置、煤热解炭化装置、焦改质装置、干熄 干熄装置、荒煤气导出装置一起集成在炉体上，其中，所述的煤热解炭化装置主要包括炭化 室、外燃气加热装置、内燃烧加热装置、火道弓构成；
[0007] 所述的进煤装置，包括入炉煤粉输送器、入炉煤仓、煤粉分向器、煤粉分配室、入炉 煤仓下料管、煤粉过滤器；所述的煤粉过滤器设置在入炉煤粉输送器上方，入炉煤粉输送器 采用螺旋输送结构，设置在入炉煤仓上方，入炉煤仓底部中间设置凸起的煤粉分向器，将入 炉煤仓底部分成若干个煤粉分配室，在煤粉分配室底部分别接有入炉煤仓下料管、入炉煤 仓下料管上设置下料控制阀；
[0008] 所述的煤预热装置，安装在进煤装置下方，并位于煤热解炉的顶部，包括有炉体、 废气室、至少一条以上废气预热通道、预热器；炉体分为内、中、外三层墙体、内层墙体形成 废气室，中层墙体与外层墙体之间形成废气聚集环道，在废气聚集环道中设有废气主出口， 废气预热通道穿过内、中层墙体将废气室与废气聚集环道连通，并将内层墙体与中层墙体 之间分隔成若干个预热室，预热器分别置于各预热室中；废气室的底部设有热废气进入通 道，燃烧后的热废气从热废气进入通道进入，通过废气预热通道进入废气聚集环道中，最后 从废气聚集环道的废气主出口排出，燃烧后的热废气在排放过程中会对废气预热通道、内 层墙体、内层墙体进行热传导；
[0009]所述的入炉煤调节仓，设置在煤热解炉的炭化室上部并位于预热装置下部，包括 小煤仓、煤仓上料位计、煤仓下料位计、小煤仓下料道、小煤仓下料阀，小煤仓上方接预热装 置的预热器，煤仓上、下料位计分别设在小煤仓的顶部和底部，小煤仓下料道通过小煤仓下 料阀接在小煤仓的底部，小煤仓下料道通向煤热解炉的炭化室；
[0010]所述的冷却装置，包括空气进入通管、空气排出通管、空气进入环管、空气排出环 管、空气进入支管、空气排出支管、冷却风道，其中，空气进入通管与空气进入环管，空气排 出通管与空气排出环管相通；空气进入环管和空气排出环管分别设置在煤热解炉的炉体四 周，空气进入环管和空气排出环管上分别接有空气进入支管和空气排出支管；空气进入支 管接在冷却风道下方，空气排出支管接在冷却风道的上方，小煤仓下料道从冷却风道中穿 过通向炭化室；
[0011]所述的煤热解炭化装置和焦改质装置以及干熄焦装置在炉体上自上而下一体成 形；所述的煤热解炭化装置设置在炉体中部，主要包括炭化室、外燃气加热装置、内燃烧加 热装置、火道弓构成；炭化室位于火道弓上方由耐火导热材料内、外环墙构成一个环状空 间，围绕在炭化室外墙环外周为外燃气加热装置，其中外燃气加热装置主要一组以上结构 相同第一燃气加热器和第二燃气加热器及气体换向装置构成，炭化室内环墙环内为内燃烧 加热装置，内燃烧加热装置主要一组以上结构相同的第三燃气加热器和第四燃气加热器及 熄焦废气加热器构成；所述的焦改质装置设置于炉体炉腔中位于火道弓上，包括炭化室的 下部形成焦改质室、内燃烧加热装置的主内火道下部、下段副内火道，内燃烧加热装置的中 心环墙围成中心通道的高温可燃废气进入通道的下部，中心环墙下部设有贯通高温可燃废 气进入通道与主内火道、下段副内火道的可燃废气进入孔，所述的干熄装置设置煤热解炉 腔中位于炭化室、焦改质装置、内燃烧加热装置以及火道弓下方，包括高温熄焦室、低温熄 焦室、熄焦桥弓、熄焦废气风机；所述的高温熄焦室设置在火道弓的下方，高温熄焦室的顶 部与高温可燃废气通道相通；所述的熄焦桥弓设置在高温熄焦室与低温熄焦室之间包括桥 弓、集风室、干熄风环道、干熄风管，至少一条以上的桥弓以高温熄焦室和低温熄焦室轴中 心呈一定角度在干熄风环道中间隔成辐形布置，桥弓中部形成集风室，集风室为一个直经 上大下小的倒锥台形腔室，集风室的顶部设置有半球形风帽，集风室的下部开口朝向低温 熄焦室；干熄风管设置在桥弓中，干熄风管一端通向集风室，另一端通向干熄风环道，干熄 风环道通过进风管与熄焦废气风机相联；所述的低温熄焦室的底部开口处设置有出焦阀 门；
[0012] 所述的荒煤气导出装置，包括荒煤气集中室、内导出通道，外导出通道、导出主通 道，导出环道；所述的荒煤气集中室设置在煤热解炉的炭化室的顶部与炭化室一体成形； 所述的内导出通道设置火道隔墙中，内导出通道入口穿过炭化室的内环墙通向炭化室，内 导出通道出口穿过内环墙通向炭化室顶部的荒煤气集中室；所述的外导出通道设置炉体的 外墙中，包括下外导出通道入口、上外导出通道入口，所述的下外导出通道入口、上外导出 通道入口穿过炭化室的外环墙通向炭化室，外导出通道出口穿过外环墙通向炭化室顶部的 荒煤气集中室；所述的导出主通道设置在煤热解炉的炉体的外墙中，导出主通道入口与荒 煤气集中室相通再向上延伸到设置炉体的外墙上部导出环道中，所述的导出环道设置一荒 煤气导出口。
[0013] 优选的，所述的外燃气加热装置的第一燃气加热器包括第一燃烧室、第一煤气进 入支管和第一蓄热换热器，第一燃烧室成相对封闭的煤气燃烧火道，第一煤气进入支管通 到第一燃烧室底部，第一蓄热换热器包括第一蓄热腔、第一蓄热体、第一空气进入支管和第 一烧废气排出支管，第一蓄热腔设置在炉体外墙中，第一蓄热体设置第一蓄热腔中，第一蓄 热腔一端通向第一燃烧室底部，另一端分别接有第一空气进入支管和第一燃烧废气排出支 管；所述的第二燃气加热器包括第二燃烧室、第二煤气进入支管和第二蓄热换热器，第二煤 气进入支管通到第二燃烧室底部，第二蓄热换热器包括第二蓄热腔、第二蓄热体、第二空气 进入支管和第二烧废气排出支管，第二蓄热腔亦设置在炉体外墙中，第二蓄热体设置第二 蓄热腔中，第二蓄热腔一端通向第二燃烧室底部，另一端分别接有第二空气进入支管和第 二燃烧废气排出支管；所述的第一燃烧室和第二燃烧室之间设有燃烧室通孔；所述的气体 换向装置包括上盘、下盘、旋转换向电机、空气风机、煤气风机、废气风机，所述的下盘分别 接有一个空气主管和第一空气分管、第二空气分管，一个煤气主管和第一煤气分管、第二煤 气分管，一个燃烧废气主管和第二燃烧废气分管、第一燃烧废气分管，其中，第二燃烧废气 分管和第一燃烧废气分管与第一空气分管和第二空气分管及第一煤气分管和第二煤气分 管的设置刚好对调；所述的上盘转动贴合在下盘上方，上盘分别对应设置有空气连接管、煤 气连接管、燃烧废气连接管，所述的旋转换向电机与上盘传动连接，带动上盘在下盘上往复 转动；其中，所述的第一空气分管和第一空气进入支管联接，同时，所述的第一煤气分管和 第一煤气进入支管联接，此时同时，所述的第一燃烧废气分管与第一燃烧废气排出支管联 接；同理，第二空气分管和第二空气进入支管联接，同时，第二煤气围管将第二煤气分管和 第二煤气进入支管联接，与此同时，第二燃烧气分管与第二燃烧废气排出支管联接。
[0014]优选在，所述的内燃烧加热装置的熄焦废气加热器包括内火道、空气补管、一次补 气管、二次补气管、补气环道、中心环墙、内火道隔墙、中心通道，所述的内火道主要由炭化 室内环墙和位于炭化室内环墙内的中心环墙和至少一道内火道隔墙隔成至少一组以上并 列的主内火道、副内火道；所述的副内火道中设置上封堵隔板、下封堵隔板，将副内火道分 成上、中、下三段，即上段副内火道、中段副内火道、下段副内火道，所述的上段副内火道与 主内火道之间的火道隔墙上设置有废气串通孔，上段副内火道和主内火道顶部开设热废气 排出通道，所述的下段副内火道与主内火道之间的火道隔墙上设置火道串通孔；所述的中 心环墙围成中心通道，中心通道中与上封堵隔板平齐处设置一通道隔板，将中心通道分隔 成上、下两部分，即上部分形成缓冲区、下部分形成高温可燃废气进入通道，中心环墙上部 设有贯通缓冲区与主内火道和上段副内火道的废气进入孔，中心环墙下部设有贯通高温可 燃废气进入通道与主内火道和下段副内火道的可燃废气进入孔，所述的补气环道设置在炉 体外墙上，所述的空气补管与补气环道联通，所述的一次补气管、二次补气管与补气环道联 通，从火道弓的条弓的下面穿过向上延伸至在主、副内火道的之间的火道隔墙内部，一次补 气管的出口位于下封堵隔板以下，分别通向主内火道和下段副内火道，二次补气管的二次 补气出口通向主内火道；所述的中段副内火道形成相对封闭的独立燃气燃烧室，上一条中 段副内火道与紧邻下一条中段副内火道通过燃烧室通道贯通成相关一组，燃烧室通道位于 上封堵隔板下方并从上一条中段副内火道与紧邻下一条中段副内火道之间的一条主内火 道中穿过，所述的第三燃气加热器包括第三燃烧室、第三空气进入支管、第三煤气进入支 管、第三蓄热腔、第三蓄热体、第三空气进入支管和第三燃烧废气排出支管，所述的第三燃 烧室为中段副内火道，所述的第三煤气进入支管从火道弓的条弓下方穿过向上延伸经过火 道隔墙内部通向第三燃烧室，即中段副内火道，第三蓄热腔设置在条弓下方的炉体上，第三 蓄热体置于第三蓄热腔中，第三蓄热腔一端通过延伸通道从火道弓的条弓的下方穿过向上 延伸经过火道隔墙内部通向第三燃烧室底部，第三蓄热腔另一端分别接有第三空气进入支 管和第三燃烧废气排出支管；同理，第四燃烧加热器结构与第三燃烧器相同，其中第四燃烧 室与第三燃烧室通过燃烧室通道接通构成关联一组。
[0015]优选的，所述的外燃气加热装置主要分成上、中、下三段式加热，每段有多组结构 相同第一燃气加热器和第二燃气加热器构成。
[0016]优选的，还包括工控中心，所述的工控中心与入炉煤粉输送器和下料控制阀相连 接，用于入炉煤粉输送器和下料控制阀控制，所述的工控中心与监测预热室温度表和废气 室温度表相连用于温度监测；所述的工控中心与煤仓上、下料位计、小煤仓温度表、小煤仓 下料阀进行电气连接，用于调节小煤仓中的入炉煤的量和温度监测；所述的工控中心与荒 煤气温度表电气连接，工控中心通过荒煤气温度表监测荒煤气集中室中温度；所述的工控 中心与燃烧室温度表电气连接，工控中心自动采集燃烧室温度表的温度数据；所述的工控 中心与旋转换向电机、、煤气风机、废气风机，用于对旋转换向电机、空气风机、煤气风机、废 气风机的转动控制；所述的工控中心与焦改质温度表电气连接，自动对焦改质温度表的焦 改质温度信号进行监测；所述的工控中心与熄焦温度表、熄焦废气风机和出焦阀门电气连 接，工控中心对熄焦废气风机和出焦阀门进行自动控制，通过熄焦温度表对熄焦温度进行 监测；所述的工控中心与荒煤气温度表电气连接，工控中心通过荒煤气温度表监测荒煤气 集中室中温度。
[0017]优选的，所述的煤粉过滤器包括过滤器壳体、过滤器外顶盖、过滤器内顶盖、金属 纤维过滤网、废空气进入通管、粉尘漏斗、废空气内排出通管、废空气外排出通管，过滤器壳 体周边设置有从底部通向顶部的废空气进入通管，在过滤器壳体内部设置有粉尘漏斗，粉 尘漏斗通向入炉煤仓，废空气内排出通管设置在过滤器内顶盖上，并位于粉尘漏斗上方，废 空气内排出通管的入口低于废空气进入通管的入口，废空气外排出通管设置在过滤器外顶 盖上，在过滤器内顶盖与过滤器外顶盖之间设置有金属纤维过滤网。
[0018]本发明连续炼焦的特点是将煤的进煤、预热、炭化、焦改质、干熄等工艺串成在同 一个煤热炉体中，实现连续炼焦，提高了炼焦效率，降低了炼焦成本，克服了现间歇式炼焦 技术工艺不连续生产效率低下，设备杂多所需厂房面积大，人力成本高的问题。
附图说明
[0019]下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
[0020] 图1是本发明所涉及的入炉煤脱水装置组装示意图；
[0021]图2是本发明所涉及的废气脱水器示意图（图1中A处放大图）；
[0022]图3是本发明的煤粉过滤器一实施例俯视示意图；
[0023]图4是本发明的煤粉过滤器另一实施例俯视示意图；
[0024]图5是本发明中的预热装置与入炉煤进煤装置组装剖视示意图；
[0025] 图6是图5中C处放大图；
[0026]图7是本发明的煤预热装置的预热器剖视图；
[0027] 图8是图6中a-a处截面图；
[0028]图9是本发明的入炉煤冷却装置示意图；
[0029] 图10是图9中b-b处截面图；
[0030] 图11是图25中F-F处放大图；
[0031] 图12是图11中x-x处截面图；
[0032] 图13是本发明的气体换向器示意图；
[0033] 图14是本发明的气体换向器上下盘示意图；
[0034] 图15是图14中c-c处截面示意图；
[0035] 图15-1是本发明的气体换向器与燃气加热器管网连接示意图；
[0036] 图16是图21中z-z处截面示意图；
[0037] 图17是图21中w-w处截面示意图；
[0038] 图18是图21中y-y处截面示意图；
[0039] 图19是本发明的煤热解炉的焦改质装置示意图（图21中u-u处截面图）；
[0040] 图20是本发明火道弓示意图（图21中t-t处截面图）；
[0041] 图21是本发明的煤热解炭化装置示意图；
[0042] 图22是本发明的干熄焦装置示意图（图25中H-H放大图）；
[0043] 图23本发明的熄焦桥弓示意图；
[0044] 图24是本发明的工控中心电气连接示意图；
[0045] 图25是本发明的煤热解炉总体示意图；
[0046] 图26是本发明的荒煤气导出装置示意图。
具体实施方式
[0047] 本发明一种热循环连续自动化煤热解炉的具体实施例主要在以下予以详细介绍。
[0048] 第一部份入炉煤配比及制备
[0049] 本发明所涉及的一种煤热解炉，可以根据不同的入炉煤配比，得到等级不同的焦 炭。
[0050] 如下步骤：1)选用5种不同的煤，它们分别是气煤、肥煤、焦煤、三分之一焦煤、瘦 煤。2)其中气煤20%〜40%;肥煤10%〜20%;焦煤10%〜20%;三分之一焦煤15%〜 30%;瘦煤10%〜15%，先混合然后过筛破碎，直至破碎颗粒达到5_以下形成入炉煤，当 然本发明煤热解炉对其它配比和颗粒大小的入炉煤同样适用，不构成对本发明煤热解炉所 需入炉煤粉的限制，只是按以上所举的入炉煤配比可以对弱粘煤配入量达40%以上，降低 了入炉煤的成本同时又能得到较高质量的焦炭，在市场上具有很好竞争力。
[0051] 第二部分入炉煤脱水
[0052]目前市场上的炼焦炉大都采用间歇式炼焦，入炉煤料为湿煤，所以耗能，增大了炼 焦的成本，预先对进入本煤热解炉的入炉煤的进行脱水，起到节能降耗的作用。
[0053] 如图1所示：所述的入炉煤脱水装置1包括脱水架体10、斗提机11、废气脱水器 12、煤粉过滤器13、料仓14、除尘器15、烟囱16、入炉煤输送机17。
[0054] 如图1、图2所示：废气脱水器12包括脱水器壳体121、热废气主进入管122、脱水 废气主排出气管123、入料器124、废气散热片125,在脱水器壳体121上方设有入料器124， 在脱水器壳体121内部入料器124下方设有至少一组废气散热片125,废气散热片125的 内部设有热废气进入通道1251、脱水废气排出通道1252,热废气进入通道1251和脱水废气 排出通道1252分别与热废气主进入管122、脱水废气主排出气管123相通，热废气进入通 道1251和脱水废气排出通道1252在废气散热片125的内部呈上下排列，利于入炉煤的干 燥脱水。
[0055] 如图2所示：入料器124包括入料斗1241、入料振动筛1242、下料通道1243、下料 振动筛1244,入料斗1241中设置入料振动筛1242,入料斗1241下方由中部散开设置有多 个下料通道1243,在下料通道1243下方又设有下料振动筛1244,下料振动筛1244下方设 置废气散热片125,这样设计的目的是为了让入炉煤在废气散热片125上方分布更加均匀。
[0056] 如图2所示：废气散热片125成上、中、下三组排列，废气散热片125外形做成朝 上锐角三角形，上组废气散热片125与中组废气散热片125之间错位设置，即中组中的一废 气散热片125正好设置在上组中的两相邻的废气散热片125之间，同理，下组一废气散热片 125正好设置在中组中的两相邻的废气散热片125之间，目的是为了增加入炉煤的干燥面 积、利于入煤分散滑落。
[0057] 如图1、图2、图3所示：在废气散热片125下方设置煤仓14,在煤仓14上放设置有 煤粉过滤器13,我们形像称为煤粉呼吸器，煤粉过滤器13主要包括过滤器壳体131、废空气 内进入通管132、粉尘漏斗133、废空气内排出通管134、废空气外排出通管135,在过滤器壳 体131周边设置设有从底部通向顶部的废空气内进入通管132,在过滤器壳体内部设置有 粉尘漏斗133,粉尘漏斗133通向煤仓14,在粉尘漏斗133上方设有废空气内排出通管134， 废空气内进入通管132的入口 1321高于废空气内排出通管134的入口 1341，废空气内排出 通管134设置在过滤器内顶盖137上，废空气外排出通管135设置过滤器外顶盖138上，在 过滤器内顶盖137与过滤器外顶盖138之间设置有金属纤维过滤网136。
[0058] 如图3所示：废空气内进入通管132设置在过滤器壳体131内，废空气内进入通管 132与废空气内排出通管134成垂直夹角在过滤器壳体131内形成旋风结构。
[0059] 如图1所示：除尘器15连接脱水废气主排出气管123,除尘器15是现有的除尘技 术，除尘器15包括除尘器壳体151，除尘室152,脱水废气主排出气管123通向除尘室152， 除尘室152又通过引风机18与烟@ 16相通，除尘室152下方设置粉煤灰排放管153,所述 的除尘室152可以是湿法除尘，也可以采用干法布袋除尘，此处重点介绍湿法除尘，在除尘 器壳体151内除尘室上方设有喷水头154,脱水废气主排出气管123没入除尘室152中的水 中。
[0060] 如图1、图2所示：热废气通过热废气主进入气管122进入废气散热片125内部的 废气进入通道1251，再通过废气散热片125内部的脱水废气排出通道1252进入脱水废气主 排出气管123,再经过除尘室152中的水层清洗之后从烟囱16排出，热废气中粉煤灰留在水 层中通过粉煤灰排放管153定期排放，既起到对热废气进行净化，又能降低热废气排放温 度，利于排风，保护引风机18,达到干净环保排放的目的，响应当今国家提倡废气环保排放 的要求。
[0061] 如图1、图2所示：燃烧后的热废气在进入热废气主进入气管122通常温度在 700°C〜800°C，利用热废气自身的余热对废气散热片125进行加热，既能对燃烧后的热废 气进行降温，从而对经过废气散热片125的入炉煤进行脱水，又可以让入炉煤的含水率在 1 %以下，达到对燃烧后的热废气的有效利用，节省能耗。
[0062] 如图1、图2所示：斗提机11的出料斗111设置在入料斗1241上方，入炉煤输送 机17设置在煤仓14的底部。
[0063] 如图24所示：本例还包括工控中心90,工控中心90对与之直接电气连接的引风 机18、入炉煤输送机17和斗提机11进行控制，
[0064] 本例还包括入炉煤电气控制器901，入炉煤电气控制器901对入炉煤输送机17、弓丨 风机18和斗提机11分别进行自动控制，入炉煤电气控制器901又与上位工控中心90相 联，实现对入炉煤脱水的自动化。当然从电气控制原理来讲，本例中入炉煤输送机17、引风 机18和斗提机11亦可直接受工控中心90控制，所以此处设置入炉煤电气控制器901并不 构成对本例保护范围的限制。
[0065] 本例入炉煤脱水方法原理是：
[0066] 1、工控中心90给入炉煤电气控制器901传出入炉煤输送机17、引风机18和斗 提机11启动信号，通过斗提机11先将配比完成的入炉煤送入脱水器壳体121上方入料斗 1241中，通过入料振动筛1242、下料通道1243、下料振动筛1244,废气散热片125,最后落入 煤仓14中；
[0067] 2、将热废气通过热废气主进入气管122通入废气散热片125内部的废气进入通道 1251中，再通过废气散热片125内部的脱水废气排出通道1252进入脱水废气主排出气管 123,通过引风机18再进入除尘室152中的水层清洗之后从烟囱16排出；
[0068] 3、与此同时，入炉煤在经过废气散热片125落入煤仓14过程中也会对脱水器壳体 121腔内和煤仓14仓内的空气进行加热，被加热空气利用自身的热浮力进入煤粉过滤器13 的废空气内进入通管132(如图3)，由于废空气内进入通管132的入口 1321高于废空气内 排出通管134的入口 1341，热废空气自上而下形成旋风进入废空气内排出通管134,最后经 过金属纤维过滤网136和废空气外排出通管135排放，废空气中的粉尘因金属纤维过滤网 136阻隔而落入下方的粉尘漏斗133中从而进入煤仓14。
[0069] 第三部分入炉煤进煤、预热、调节、冷却
[0070] 脱水后的入炉煤经过输送后温度一般会降至常温，特别是冬季温度较低，温度可 能会更低，但是炼焦时却又希望入炉煤温度保持在200°C至300°C之间比较适宜，所以需要 对入炉煤在进入煤热解炉的炭化室之前进行预热。
[0071] 第一节入炉煤进煤
[0072] 如图5所示：进煤装置2主要包括入炉煤粉输送器21、入炉煤仓22、煤粉分向器 25、 煤粉分配室26、入炉煤仓下料管29、煤粉过滤器23。
[0073] 如图5所示，入炉煤粉输送器21采用螺旋输送结构，设置在入炉煤仓22上方，入 炉煤仓22底部中间设置凸起的煤粉分向器25,将入炉煤仓22底部分成若干个煤粉分配室 26, 本例总共设置8个煤粉分配室26,在煤粉分配室26底部分别接有入炉煤仓下料管29、 入炉煤仓下料管29上设置下料控制阀24。
[0074] 如图5、图4所示，煤粉过滤器23 (与本例第二部分中介绍的煤粉过滤器结构基本 完全一样）设置在入炉煤仓22的上方，主要包括过滤器壳体231、废空气外进入通管232、 粉尘漏斗233、废空气内排出通管234、废空气外排出通管235,废空气外进入通管232设置 在过滤器壳体231外周边，在过滤器壳体231内部设置有粉尘漏斗233,粉尘漏斗233通向 入炉煤仓22,在粉尘漏斗233上方设有废空气内排出通管234,废空气外进入通管232的入 口高于废空气内排出通管234入口，废空气外进入通管232与废空气内排出通管234成垂 直夹角在过滤器壳体231形成旋风结构，废空气内排出通管234设置在过滤器内顶盖237 上，废空气外排出通管235设置过滤器外顶盖238上，在过滤器内顶盖237与过滤器外顶盖 238之间设置有金属纤维过滤网236。
[0075] 另外，如图24所示，本例还包括进煤装置电气控制器902,进煤电气控制器902对 入炉煤粉输送器21和下料控制阀24进行控制，进煤装置电气控制器902又与上位工控中 心90相联，当然从电气控制原理来讲，本例中入炉煤粉输送器21和下料控制阀24亦可直 接受工控中心90控制，所以此处设置进煤装置电气控制器902并不构成对本例保护范围的 限制。
[0076] 第二节入炉煤预热
[0077] 如图5、图6所示：预热装置39置于进煤装置2的下方，预热装置39位于煤热解 炉9的顶部。
[0078] 如图6、图7、图8所示，预热装置39主要包括有炉体91、废气室391、至少一条以上 废气预热通道392、预热器393,炉体91分为内、中、外三层墙体913、912、911(图8所示）、 内层墙体913形成废气室391中层墙体912与外层墙体之911间形成废气聚集环道395,在 废气聚集环道395设有废气主出口 3951，废气预热通道392穿过内、中层墙体913、912将废 气室391与废气聚集环道395连通，并将内层墙体913与中层墙体912之间分隔成若干个 预热室394 (如图8所示，本例有8条废气预热通道392将分隔出8个预热室394)，预热器 393分别置于各预热室394中。
[0079] 如图7、图8所示：预热器393成圆筒形采用钢材料，预热器393包括筒体3931、锥 形分向器3932,敞开漏斗3933,预热煤下料道3934,锥形分向器3932和敞开漏斗3933在筒 体3931上依次从上到下成组布置，利于对入煤炉均匀预热。
[0080] 如图8、图6所示，炉体91采用圆形利于空间优先化，预热器393与预热室394之 间预留一定空间，利用废气室391中的热空气对预热器393加热，加热均匀稳定。
[0081] 如图6所示，在炉体91上设有通向预热室测温孔3941，预热室温度表3942设置 在预热室测温孔3941出口用于监控预热室394中的温度变化，在炉体91上设有通向废气 室测温孔3914,废气室温度表3915设置在废气测温孔3914出口用于监控废气室391的温 度变化，另外，在废气室391的顶部设置上观察孔3912,在废气室391的底部设置下观察孔 3913以便于技术人员观察废气室391、煤热解炉9下部的工作情况。
[0082] 如图5、图6所示，预热室394设有预热废空气排出道396,预热废空气排出道396 通向煤粉过滤器23的废空气外进入通管232,将预热室394上方的含尘热废空气排入废空 气外进入通管232中，有利于入煤炉仓22中的入炉煤顺利落入到预热室394中预热。
[0083] 如图5、图6、图8所示，废气室391的底部设有热废气进入通道3911，燃烧后的热 废气从热废气进入通道3911进入，通过废气预热通道392进入废气聚集环道395中，最后 从废气聚集环道395的废气主出口 3951排出，燃烧后的热废气在排放过程中会对废气预热 通道392、内层墙体913、内层墙体912进行热传导，本预热装置39的独特结构设计，在于利 用从废气室391中排出燃烧后的热废气对预热室394中空气进行加热，达到对落入预热器 393中的入炉煤进行预热，同时又能对从废气室391中排出燃烧后的热废气进行降温，不需 要消耗额外的能源，达到对燃烧后的热废气的自身余热利用目的。
[0084] 另外，如图24所示，本例还包括预热温度监测器903用于监测预热室温度表3942 和废气室温度表3915的温度数据。预热温度监测器903又与上位工控中心90相联，当然 从电气控制原理来讲，本例中预热室温度表3942和废气室温度表3915亦可直接受工控中 心90监测，所以此处设置预热温度监测器903并不构成对本例保护范围的限制。
[0085]第三节预热后的入炉煤调节
[0086] 如图5、图6所示，入炉煤调节仓3,入炉煤调节仓3设置在炉体91上位于预热器 393下部，废气室391的外周，入炉煤调节仓3包括小煤仓31、煤仓上、下料位计32、33、小煤 仓温度表34、小煤仓下料道35、小煤仓下料阀36。
[0087] 如图5、图6所示，小煤仓31上方接预热器393下部，煤仓上、下料位计32、33分别 设在小煤仓31的顶部和底部，小煤仓温度表34位于小煤仓31中部，小煤仓下料道35通过 小煤仓下料阀36接在小煤仓31的底部，小煤仓下料道35通向煤热解炉炭化室61 (图9所 示）。
[0088] 另外，如图24所示：本例还包括入炉煤调节电气控制器904用于采集煤仓上、下料 位计32、33的料位信号、小煤仓温度表34的温度信号、和对小煤仓下料阀36的开闭实现自 动控制，入炉煤调节电气控制器904又与上位工控中心90相联，当然从电气控制原理来讲， 本例中采集煤仓上、下料位计32、33的料位信号、小煤仓温度表34的温度信号亦可直接受 工控中心90采集，小煤仓下料阀36开闭直接受工控中心90控制，所以此处设置入炉煤调 节电气控制器904并不构成对本例保护范围的限制。
[0089] 本例入炉煤调节方法是：
[0090] 1、将预热后的入炉煤注入小煤仓31中先预存起来，当需要对炭化室61中加煤时， 工控中心90开启小煤仓下料阀36向炭化室61中注入入炉煤；
[0091] 2、当需要对炭化室停止加煤时，工控中心90关闭小煤仓下料阀36,停止向炭化室 61中加入炉煤；
[0092] 3、当煤仓下料位计33检测到小煤仓31中的煤不足时，工控中心90开启下料控制 阀24,给小煤仓31中加煤，当煤仓上料位计32检测到小煤仓31中的煤已加满，工控中心 90关闭下料控制阀24,停止给小煤仓31加煤，起到对进入炭化室61的入炉煤调节。
[0093] 如图5、图6所示，小煤仓31上部还设有小煤仓热气排放通道37,小煤仓热气排放 通道37通向煤粉过滤器23的废空气外进入通管232,小煤仓31上方的含尘热空气得以排 入废空气外进入通管232中，利于向小煤仓31中顺利加煤
[0094] 第四节进炭化室前的入炉煤冷却
[0095] 如图9所示，小煤仓下料道35在向煤热解炉的炭化室61注煤时，由于炭化室61 顶部存在大量的煤热解过程中产生的荒煤气，荒煤气温度较高会向小煤仓下料道35管体 和炉体91进行热传导，导致入炉煤在小煤仓下料道35中容易结块，阻碍向炭化室61中注 煤，从而需要对入炉煤进行冷却。
[0096] 如图9、图10所示，入炉煤冷却装置5包括空气进入通管57、空气排出通管51，空 气进入环管56、空气排出环管52、空气进入支管54、空气排出支管53,冷却风道55,其中， 空气进入通管57与空气进入环管56,空气排出通管51与空气排出环管52相通，空气进入 环管56、空气排出环管52分别设置在炉体91的四周，空气进入环管56和空气排出环管52 上分别接有空气进入支管54、空气排出支管53,其中空气进入支管54接在冷却风道55下 方，空气排出支管53接在冷却风道55的上方，小煤仓下料道35从冷却风道55中穿过通向 炭化室61。
[0097] 如图10、图9所示，由于本炉体91设计成环形，在其四周设置有8个注煤的小煤仓 31利于给炭化室61四周进行均匀加煤，所以冷却风道55与小煤仓下料道35的数量对应也 是8条，当空气从空气进入通管57中依次进入空气进入环管56、空气进入支管54、冷却风 道55、再从空气排出支管53、空气排出环管52、空气排出通管51中排出，利用冷却风道55 中对小煤仓下料道35中的入炉煤进行冷却，有效防止入炉煤在小煤仓下料道35中结块，实 现顺利向炭化室61中注煤。
[0098] 另外，小煤仓下料道35主要是靠向炭化室61的内侧受荒煤气的热影响比较大，所 以小煤仓下料道35的内侧壁351置于冷却风道55中，小煤仓下料道35的外侧壁352暴露 在空气中，利用自然空气进行冷却，减小鼓入冷却风道55中的风量，从而节省能耗。
[0099]第四部分入炉煤热解（炭化加热、焦改质、干熄焦）
[0100] 第一节入炉煤热解炭化加热
[0101] 如图25所示，煤热解炭化装置6设置在炉体91中部，主要包括炭化室61、外燃气 加热装置64、内燃烧加热装置67、火道弓65构成；如图12所示：炭化室61由耐火导热材 料内、外环墙612、611构成一个环状空间，围绕在炭化室外墙611环外周为外燃气加热装置 64,其中外燃气加热装置64主要为若干组（本例9组）结构相同第一燃气加热器62、第二 燃气加热器60和气体换向装置66构成，另外，如图25所示：因为炭化室61高度较高，其 中外燃气加热装置64主要分成上、中、下三段式加热，每段有9组结构相同第一燃气加热器 62、第二燃气加热器60构成。
[0102] 如图16所示：炭化室内环墙612环内为内燃烧加热装置67,内燃烧加热装置67主 要由若干组（本例3组）结构相同的第三燃气加热器68、第四燃气加热器69及熄焦废气加 热器63。
[0103] 如图11所示，所述的第一燃气加热器62主要包括第一燃烧室621、第一煤气进入 支管622和第一蓄热换热器624。
[0104] 如图12所示：第一燃烧室621由耐火材料制成的炉体91外墙、和耐火导热材料制 成炭化室外环墙611和外火道隔墙625围成一个相对封闭的煤气燃烧火道。
[0105] 如图11所示：第一煤气进入支管622穿过炉体91外墙通到第一燃烧室621中。
[0106] 如图11、12所不：第一蓄热换热器624包括第一蓄热腔626、第一蓄热体623、第一 空气进入支管627和第一燃烧废气排出支管628 ;第一蓄热腔626设置在炉体91外墙中， 第一蓄热体623设置第一蓄热腔626中，第一蓄热腔626 -端通向第一燃烧室621底部，另 一端分别接有第一空气进入支管627和第一燃烧废气排出支管628。
[0107] 如图12所示：在第一空气进入支管627与第一蓄热腔626之间设置有第一单向空 气阀门629,第一单向空气阀门629允许空气从第一空气进入管627和第一蓄热腔626流入 第一燃烧室621 ;在第一燃烧废气排出支管628与第一蓄热腔626之间设置有第一单向废 气阀门620,第一单向废气阀门620允许煤气燃烧废气从第一燃烧室621流经第一蓄热腔 626,最后从第一燃烧废气排出支管628排出（当然，采用如下所述的气体换向装置66,当空 气主管667与第一空气分管6671接通，空气主管667与第二空气分管6673处于切断；与此 同时，燃烧废气主管669与第一燃烧废气分管6691亦相切断，而相应燃烧废气主管669与 第二燃烧废气分管6693处于相接通，可以起到代替第一单向空气阀门629及第一单向废气 阀门620的作用）。
[0108] 同理，如图12所示：结构相同第二燃气加热器60主要包括第二燃烧室601、第二 煤气进入支管602和第二蓄热换热器604。
[0109] 如图12所示：第二燃烧室601由耐火材料制成的炉体91外墙、和耐火导热材料制 成炭化室外环墙611和外火道隔墙625围成一个相对封闭的煤气燃烧火道。
[0110] 如图12所示：第二煤气进入支管602穿过炉体91外墙通到第一燃烧室601中。
[0111] 如图12所示：第二蓄热换热器604包括第二蓄热腔606、第二蓄热体603、第二空 气进入支管607和第二燃烧废气排出支管608,第二蓄热腔606设置在炉体91外墙中，第二 蓄热体603设置第二蓄热腔606中，第二蓄热腔606 -端通向第二燃烧室601底部，另一端 分别接有第二空气进入支管607和第二燃烧废气排出支管608,在第二空气进入支管607与 第二蓄热腔606之间设置有第二单向空气阀门609，第二单向空气阀门609允许空气从第二 空气进入管607和第二蓄热腔606流入第二燃烧室601 ;在第二燃烧废气排出支管608与第 二蓄热腔606之间设置有第二单向废气阀门600，第二单向废气阀门600允许煤气燃烧废气 从第二燃烧室601流经第二蓄热腔606,最后从第二燃烧废气排出支管608排出（当然，采 用如下所述的气体换向装置66,当空气主管667与第一空气分管6671切断，空气主管667 与第二空气分管6673处于接通，与此同时，燃烧废气主管669和第一燃烧废气分管6691亦 相接通，而相应燃烧废气主管669和第二燃烧废气分管6693亦相切断；可以起到代替第二 单向空气阀门及第二单向废气阀门的作用）。
[0112] 如图11、图12所示，第一燃烧室621和紧邻的第二燃烧室601之间外火道隔墙625 的顶部设有燃烧室通孔6251，燃烧室通孔6251将第一燃烧室621和紧邻的第二燃烧室601 接通构成关联一组，本例中，外燃气加热装置64共设有18道外火道隔墙625隔墙，形成9 组关联燃烧组；另外，如图25所示；因为炭化室61高度较高，其中外燃气加热装置64主要 分成上、中、下三段式加热，每段有9组结构相同第一燃气加热器62、第二燃气加热器60构 成。
[0113] 综上所述，燃气加热器及蓄热换热方法是；
[0114] 1、当第一燃烧室621中的煤气进行燃烧时，荒煤气回收净化后的净煤气通过第一 煤气进入支管622进到第一燃烧室621中，第一单向空气阀门629开启，允许空气从第一空 气进入管627和第一蓄热腔626流入第一燃烧室621 ;所述的第一单向废气阀门620关闭， 产生的热废气通过燃烧室通6251孔进入第二燃烧室601后，热废气经过第二蓄热腔606中 的第二蓄热体603时，第二蓄热体603对热废气进行吸热降温，热废气变为温度相对较低的 低温废气从第二燃烧废气排出支管608排出；
[0115] 2、当轮到第二燃烧室601中的煤气燃烧时，荒煤气回收净化后的净煤气通过第二 煤气进入支管602进到第二燃烧室601中，第二单向空气阀门609开启，空气从第二空气进 入支管607经过第二蓄热腔606进入到第二燃烧室601过程中，空气被第二蓄热体603释 放的热量加热变为热空气助燃第二燃烧室601中的煤气燃烧；与此同时，所述的第二单向 废气阀门600关闭，第二燃烧室601中的煤气燃烧后的热废气通过燃烧室通孔6251进入第 一燃烧室621后，热废气经过第一蓄热腔626中的第一蓄热体623时，第一蓄热体623对热 废气进行吸热降温，热废气变为温度相对较低的低温废气从第一燃烧废气排出支管628排 出；
[0116] 3、同理，第1步与第2步交替循环进行。
[0117] 如图11所示：在炉体91外墙上每个还设置有燃烧室温度监测孔6201和燃烧室观 测孔6202,燃烧室观测孔6202便于技术人员直观观察每个燃烧室的煤气燃烧情况，燃烧室 温度监测孔6201中设置有燃烧室温度表6203用于对燃烧室的温度监测，以便于对煤热解 进程的评估。
[0118] 如图24所示：燃烧室温度表6203与工控中心90相联，由工控中心90自动采集燃 烧室温度表6203的温度数据。
[0119] 如图13、图14、图15-1所示，气体换向装置66包括上盘661、下盘662、旋转换向 电机663、空气风机664、煤气风机665、废气风机666,下盘662分别接有一个空气主管667 和第一空气分管6671、第二空气分管6673, 一个煤气主管668和第一煤气分管6681、第二煤 气分管6683, 一个燃烧废气主管669和第二燃烧废气分管6693、第一燃烧废气分管6691， 其中，第二燃烧废气分管6693和第一燃烧废气分管6691与第一空气分管6671和第二空气 分管6673及第一煤气分管6681和第二煤气分管6683的设置刚好对调（图14、图15-1所 示）。
[0120] 如图13、15、图15-1所示：上盘661贴合在下盘662上方，上盘661分别对应设置 有空气连接管6672、煤气连接管6682、燃烧废气连接管6692,旋转换向电机663带动上盘 661在下盘662上往复转动从而实现空气主管667不断与第一空气分管6671和第二空气 分管6673进行接通和切断转换，煤气主管668不断与第一煤气分管6681和第二煤气分管 6683进行接通和切断转换，燃烧废气主管669不断与第二燃烧废气分管6693和第一燃烧废 气分管6691进行接通和切断转换（与第一空气分管6671和第二空气分管6673及第一煤 气分管6681和第二煤气分管6683的切换刚好相反）。
[0121] 如图11、图15-1所示，在炉体91的外周还设有两组围管，包括第一空气围管 6674,第一煤气围管6684,第一燃烧废气围管6694 ;第二空气围管6675、第二煤气围管 6685,第二燃烧废气围管6695。
[0122] 如图15-1所示：第一空气围管6674将第一空气分管6671和第一空气进入支管 627联接起来，将第一空气分管6671、第一空气围管6674、第一空气进入支管627、第一蓄热 腔626与第一燃烧室621构成同一通路；
[0123] 与此同时，第一煤气围管6684将第一煤气分管6681和第一煤气进入支管622联 接起来，将第一煤气分管6681、第一煤气围管6684、第一煤气进入支管622与第一燃烧室 621构成同一通路；
[0124] 此时同时，第一燃烧废气围管6694是将第一燃烧废气分管6681与第一燃烧废气 排出支管628联接起来，将第一燃烧废气分管6681、第一燃烧废气排出支管628、第一蓄热 腔626与燃烧室621构成同一通路。
[0125] 同理，第二空气围管6675将第二空气分管6673和第二空气进入支管607联接起 来，将第二空气分管6673、第二空气围管6675、第二空气进入支管607、第二蓄热腔606与第 二燃烧室601构成同一通路；
[0126] 与此同时，第二煤气围管6685将第二煤气分管6683和第二煤气进入支管602联 接起来，将第二煤气分管6683、第二煤气围管6685将、第二煤气进入支管602和第二燃烧室 601构成同一通路；
[0127] 与此同时，第二燃烧废气围管6695将第二燃烧气分管6693与第二燃烧废气排出 支管608联接起来，将第二燃烧废气分管6693、第二燃烧废气排出支管608、第二蓄热腔606 与第二燃烧室601构成同一通路。
[0128] 另外，如图24所示，本例还包括气体换向装置控制器906用于对旋转换向电机 663、空气风机664、煤气风机665、废气风机666控制，换向装置电气控制器906又与上位工 控中心90相联，当然从电气控制原理来讲，本例中旋转换向电机663、空气风机664、煤气风 机665、废气风机666亦可直接受工控中心90控制，所以此处设置气体换向装置控制器906 并不构成对本例保护范围的限制。
[0129] 如图11、图15-1及图12〜图15所示，外燃气加热装置64的加热方法是：
[0130] (1)气体换向装置66的旋转换向电机663带动上盘661在下盘662上转动，空气 主管667与第一空气分管6671接通，空气主管667与第二空气分管6673处于切断状态；同 时，煤气主管668与第一煤气分管6681亦相接通，煤气主管668与第二煤气分管6683切断 状态；与此同时，燃烧废气主管669与第一燃烧废气分管6691亦相切断，而相应燃烧废气主 管669与第二燃烧废气分管6693处于相接通状态；
[0131] (2)空气风机664将空气鼓入空气主管667、空气依次经过空气连接管6672、第一 空气分管6671、第一空气围管6674、第一空气进入支管627进入到第一蓄热腔626,利用第 一蓄热体623释放的热量对空气进行加热后进入第一燃烧室621中；同时，煤气风机665将 荒煤气经过回收净化后得到净煤气鼓入煤气主管668,煤气依次经过煤气连接管6682、第 一煤气分管6681、第一煤气围管6684、第一煤气进入支管622进入第一燃烧室621中进行 燃烧，与此同时，因为燃烧废气主管669与第一燃烧废气分管6691处于相切断状态，而相应 燃烧废气主管669和第二燃烧废气分管6693处于相接通状态，所以第一燃烧室621中煤气 燃烧后的废气只能通过外火道隔墙625上部的燃烧室通孔6251进入到第二燃烧室601中， 再经过第二蓄热腔606中的第二蓄热体603进行吸热降温后从第二燃烧废气排出支管608、 第二燃烧废气围管6695、第二燃烧废气分管6693、燃烧废气主管669通过废气风机666排 出；
[0132] (3)经过一段时间的燃烧，气体换向装置66的旋转换向电机663带动上盘661在 下盘662上反向转动，空气主管667与第一空气分管6671切断，空气主管667与第二空气 分管6673处于接通状态，同时，煤气主管668和第一煤气分管6681亦相切断，煤气主管668 与第二煤气分管6683接通状态，与此同时，燃烧废气主管669和第一燃烧废气分管6691亦 相接通，而相应燃烧废气主管669和第二燃烧废气分管6693亦相切断状态；
[0133] (4)空气风机664将空气鼓入空气主管667、空气依次经过空气连接管6672、第二 空气分管6673、第二空气围管6675、第二空气进入支管607进入到第二蓄热腔606,利用第 二蓄热腔606中的第二蓄热体603释放的热量对空气进行加热后进入第二燃烧室601中； 同时，煤气风机665将荒煤气经过回收净化后得到净煤气鼓入煤气主管668,煤气依次经过 煤气连接管6682、第二煤气分管6683、第二煤气围管6685、第二煤气进入支管602进入第二 燃烧室601中进行燃烧，与此同时，因为燃烧废气主管669和第一燃烧废气分管6691相接 通，而相应燃烧废气主管669和第二燃烧废气分管6693处于相切断状态，所以第二燃烧室 601中煤气燃烧后的废气只能通过外火道隔墙625上部的燃烧室通孔6251进入第一燃烧室 621中，再经过第一蓄热腔626,中的第一蓄热体603吸热降温后，最后从第一燃烧废气排出 支管628、第一燃烧废气围管6694、第一燃烧废气分管6691、燃烧废气主管669通过废气风 机666排出。
[0134] 所以，外燃气加热装置64燃烧原理在于当第一燃烧室621中煤气燃烧后生成的废 气从燃烧室通孔6251进入第二燃烧室601，经第二燃烧室601及第二蓄热腔606中第二蓄 热体603对其余热吸收降温后排出。
[0135] 反之，当第二燃烧室601中煤气燃烧后生成的废气从燃烧室通孔6251进入第一燃 烧室621，经第一燃烧室621及第一蓄热腔606中第一蓄热体603对其余热吸收降温后排 出。
[0136] 综上所述，这种通过气体换向装置的气体两进一出的工作方式和蓄热换热器的蓄 热换热的工作方式，实现两组燃气加热器交替燃烧，即气体换向装置向第一燃气加热器的 燃烧室送入空气、净煤气燃烧，同时从第二燃气加热器的燃烧室中吸出燃烧后的热废气，热 废气经第二燃气加热器的第二蓄热换热器中的第二蓄热体吸热降温变为温度相对较低的 低温废气排出；同理，气体换向装置向第二燃气加热器的燃烧室送入空气、净煤气燃烧，同 时从第一燃气加热器的燃烧室中吸出燃烧后的热废气，热废气经第一燃气加热器的第一蓄 热换热器中的第一蓄热体吸热降温变为温度相对较低的低温废气排出；这种相互利用煤气 燃烧后的废气余热进行加热空气的方法，既起到了对煤气燃烧后的废气余热充分利用，提 高燃烧室中的煤气的燃烧效率，又能对煤气燃烧后的废气进行一定程度的降温，不用消耗 外来能源，起到节能降耗的目的，节省炼焦成本。
[0137] 如图11、图15-1及图12〜图15、图24所示：本外燃气加热装置64的自动加热控 制方法是：
[0138] (1)工控中心90启动旋转换向电机663带动上盘661在下盘662上转动，空气主 管667与第一空气分管6671接通，空气主管667与第二空气分管6673处于切断状态；同 时，煤气主管668与第一煤气分管6681亦相接通，煤气主管668与第二煤气分管6683处于 切断状态；与此同时，燃烧废气主管669与第一燃烧废气分管6691亦相切断，而相应燃烧废 气主管669与第二燃烧废气分管6693处于相接通状态。
[0139] (2))工控中心90启动空气风机664、煤气风机665、废气风机；空气风机664将空 气鼓入空气主管667、空气依次进入经过空气连接管6672、第一空气分管6671、第一空气围 管6674、第一空气进入支管627进入到第一蓄热腔626,利用第一蓄热体623释放的热量对 空气进行加热后进入第一燃烧室621中；同时，煤气风机665将荒煤气经过回收净化后得到 净煤气鼓入煤气主管668,煤气依次进入煤气连接管6682、第一煤气分管6681、第一煤气围 管6684、第一煤气进入支管622进入第一燃烧室621中进行燃烧，与此同时，因为燃烧废气 主管669与第一燃烧废气分管6691处于相切断状态，而相应燃烧废气主管669和第二燃烧 废气分管6693处于相接通状态，所以第一燃烧室621中煤气燃烧后的废气只能通过外火道 隔墙625上部的燃烧室通孔6251进入到第二燃烧室601中，再经过第二蓄热腔606中，经 第二蓄热腔606中的第二蓄热体603进行吸热降温后从第二燃烧废气排出支管608、第二燃 烧废气围管6695、第二燃烧废气分管6693、燃烧废气主管669通过废气风机666排出；
[0140] (3)达到设定燃烧时间，工控中心90启动旋转换向电机663带动上盘661在下盘 662上反向转动，空气主管667与第一空气分管6671切断，空气主管667与第二空气分管 6673处于接通状态，同时，煤气主管668和第一煤气分管6681亦相切断，煤气主管668与第 二煤气分管6683接通状态，与此同时，燃烧废气主管669和第一燃烧废气分管6691亦相接 通，而相应燃烧废气主管669和第二燃烧废气分管6693亦相切断状态；
[0141] (4)空气风机664将空气鼓入空气主管667、空气依次进入经过空气连接管6672、 第二空气分管6673、第二空气围管6675、第二空气进入支管607进入到第二蓄热腔606,利 用第二蓄热腔606中的第二蓄热体603释放的热量对空气进行加热后进入第二燃烧室601 中；同时，煤气风机665将荒煤气经过回收净后后得到净煤气鼓入煤气主管668,煤气依次 进入煤气连接管6682、第二煤气分管6683、第二煤气围管6685、第二煤气进入支管602进入 第二燃烧室601中进行燃烧，与这此同时，因为燃烧废气主管669和第一燃烧废气分管6691 相接通，而相应燃烧废气主管669和第二燃烧废气分管6693处于相切断状态，所以第二燃 烧室601中煤气燃烧后的废气只能通过外火道隔墙625上部的燃烧室通孔6251进入第一 燃烧室621中，再经过第一蓄热腔626，（经）第一蓄热腔626中的第一蓄热体603进行吸 热降温后，最后从第一燃烧废气排出支管628、第一燃烧废气围管6694、第一燃烧废气分管 6691、燃烧废气主管669通过废气风机666排出。
[0142] 通过对外燃气加热装置64的加热自动控制，降低人力成本，提高了对煤热解过程 的控制精度，实现自动化。
[0143] 如图16、图25所示，内燃烧加热装置67主要由若干组（本例3组）结构相同的燃 气加热器68、69和熄焦废气加热器63。
[0144] 如图21、图18所示，熄焦废气加热器63包括内火道631、空气补管632、一次补气 管6321、二次补气管6322、补气环道633、中心环墙634、内火道隔墙635、中心通道638,内 火道631设置在火道弓65上。
[0145] 如图18所示，内火道631主要由炭化室内环墙612和位于炭化室内环墙612内的 中心环墙634和至少一道内火道隔墙635隔成至少一组以上并列的主内火道636、副内火 道637,如图18所示，本例6条主内火道636和6条副内火道637,并列形成共计6组内火 道 631。
[0146] 如图21所示，副内火道637中设置上封堵隔板6371，下封堵隔板6372,将副内火 道637分成上、中、下三段，即上段副内火道6375、中段副内火道6374、下段副内火道6373 ; 上段副内火道6375与主内火道636之间的火道隔墙635上设置有废气串通孔6303,上段副 内火道6375和主内火道636顶部开设热废气排出通道6306,热废气排出通道6306与炉体 91上部的废气室391相通。
[0147] 如图21、图18所示，下段副内火道6373与主内火道636之间的火道隔墙635上设 置火道串通孔6304,火道串通孔6304靠近下封堵隔板6372下方，如图18所示，6条火道串 通孔6304分别将6条下段副内火道6373和主内火道636贯通在一起。
[0148] 如图21所示，中心环墙634围成中心通道638,中心通道638中与上封堵隔板6371 平齐处设置一通道隔板6382,将中心通道638分隔成上、下两部分，即下部分形成高温可燃 废气进入通道6383,上部分形成缓冲区6381。
[0149] 如图19、图21所示，中心环墙634下部设有贯通高温可燃废气进入通道6383与主 内火道636和下段副内火道6373的可燃废气进入孔639,中心环墙634上部设有贯通缓冲 区6381与主内火道636和上段副内火道6375的废气进入孔6301。
[0150] 如图21、图20、图19所示：补气环道633设置在炉体91上，空气补管632通向补 气环道633, 一次补气管6321、二次补气管6322与补气环道633联通，从火道弓65的条弓 651的下面穿过向上延伸至在主、副内火道636、637的之间的火道隔墙635的内部。
[0151] 如图21、图12所示：一次补气管6321设置在主、副内火道636、637的之间的火道 隔墙635的内部，一次补气管6321的出口 6323位于下封堵隔板6372以下，分别通向主内 火道636和下段副内火道6373 ;
[0152] 如图21所示，二次补气管6322亦设置在主、副内火道636、637的火道隔墙635的 内部，而二次补气管6322的二次补气出口 6324位于与上封堵隔板6371平齐或稍高于上封 堵隔板6371，通向主内火道636。
[0153] 如图21、图17所示，中段副内火道6374形成相对封闭的独立燃气燃烧室，上一条 中段副内火道6374与紧邻下一条中段副内火道6374通过燃烧室通道6305贯通成相关一 组，燃烧室通道6305位于上封堵隔板6371下方并从上一条中段副内火道6374与紧邻下 一条中段副内火道6374之间的一条主内火道636中穿过，如图17所示，6条中段副内火道 6374通过3条燃烧室通道6305贯通成3组。
[0154] 如图21、图16、图17所示，副内火道637中的两条中段副内火道6374(即上、下 封堵隔板637U6372之间）设置一组结构相同的关联第三燃气加热器68、第四燃气加热 器69,其结构和燃烧原理与以上介绍的第一燃烧加热器62、第二燃烧加热器60几乎完全 相同，也包括第三燃气加热器68包括第三燃烧室681、第三煤气进入支管682、第三蓄热腔 686、第三蓄热体683、第三空气进入支管687和第三燃烧废气排出支管688。
[0155] 如图21、图16所示，需要说明不同的是第三燃烧加热器68的第三燃烧室681是中 段副内火道6374,即由上、下封堵隔板6371、6372之间相对密闭的煤气燃烧火道。
[0156] 如图21、图20、图19所示：第三煤气进入支管682从火道弓65的条弓651的下面 穿过向上延伸经过火道隔墙635内部通向第三燃烧室681 (即中段副内火道6374)，第三蓄 热腔686设置在条弓651下方的炉体91上，第三蓄热体683置于第三蓄热腔686中，第三 蓄热腔686 -端通过延伸通道6861从火道弓65的条弓651的下面穿过，向上延伸经过火 道隔墙635内部通向第三燃烧室681底部，第三蓄热腔686另一端分别接有第三空气进入 支管687和第三燃烧废气排出支管688。
[0157] 同理，第四燃气加热器69结构与第三燃气加热器68完相同，这里不再赘述，其中 第四燃烧室691与第三燃烧室681通过燃烧室通道6305接通构成关联一组（图17所示）。
[0158] 其中，如图15-1所示，第三燃烧加热器68的第三燃烧室681的第三煤气进入支管 682、第三空气进入支管687和第三燃烧废气排出支管688分别通过第一煤气围管6684、第 一空气围管6674,第一燃烧废气围管6694与第一煤气分管6681、第一空气分管6671、第一 燃烧废气分管6691相通。
[0159] 如图15-1所示，第四燃烧加热器69的第四燃烧室691的第四煤气进入支管692、 第三空气进入支管697和第三燃烧废气排出支管698分别通过第二煤气围管6685、第二空 气围管6675、第二燃烧废气围管6695与第二煤气分管6683、第二空气分管6673、第二燃烧 废气分管6693相通。
[0160] 综上所述，第三燃烧加热器68、第四燃气加热器69,燃烧原理与以上第一燃烧加 热器62、第二燃烧加热器60几乎完全相同，这里不再赘述。
[0161] 本例的内燃烧加热装置67方法原理是上段副内火道6375和下段副内火道6373 以及主内火道636是利用干熄焦产生的高温可燃废气进行补气燃烧加热，而中段副内火道 6374是另外利用荒煤气回收净化后的净煤气燃烧加热。
[0162] 本例的内燃烧加热装置67方法是：（1)、当高温可燃废气从中心通道638下部的高 温可燃废气进入通道6383进入，经过可燃废气进入孔639进入主内火道636和下段副内火 道6373中，刚进入的高温可燃废气温度较高一般都在1000°C〜1100°C，但是随着废气在主 内火道636和下段副内火道6373中上升对外做功散热，温度会降低；
[0163] (2)、这时通过一次补气管6321给主内火道636和下段副内火道6373中的补入空 气，使得高温可燃废气得到空气中的氧气从而燃烧，毕竟高温可燃气体中的可燃气的量是 一定的，不足以提供炭化室61煤热解所需的热量和温度；
[0164] (3)、所以，当下段副内火道6373的高温可燃废气经过一次补气燃烧之后的废气 经过火道串通孔6304绕到到主内火道636中，同主内火道636中的高温可燃气体及燃烧后 的废气混合在一起在主火道636中上升，随着混合后的高温可燃气体及燃烧后的废气在上 升过程中会向通过炭化室内环墙612给炭化室61中的煤热解提供热量而对外做功，温度会 逐渐降低；
[0165] (4)、所以在主内火道636的中上部需要再次通过二次补气管6322进入补空气，使 混合后的高温可燃气体及燃烧后的废气再进一步燃烧，这不仅给炭化室61煤热解提供所 需的热量和温度，而且又能使高温可燃气体充分燃烧，提高高温可燃气燃烧做功效率；
[0166] (5)、另外，由于在主内火道636和上段副内火道6375中间存在缓冲区6381，中 心环墙634上部设有贯通缓冲区6381与主内火道636和上段副内火道6375的废气进入 孔6301，在主内火道636和上段副内火道6375之间的火道隔墙635上设置有废气串通孔 6303,各条主内火道636和上段副内火道6375之间完全相互贯通，使得第二次补气燃烧后 的废气能够完全相混合在一起，所在主内火道636和上段副内火道6375之间达到均温均 压，可给整个炭化室61上部的煤热解提供均衡的热量和温度；
[0167] (6)、最后经过二次补气燃烧后的废气通过主内火道636和上段副内火道6375顶 部的热废气排出通道6306排入炉体91上部的废气室391 ;
[0168] (7)、与此同时，为了弥补高温可燃气体中的可燃气的量不足，不足以提供炭化室 61煤热解所需的热量和温度的缺陷，而又能对煤热解过程中产生的荒煤气的充分利用，给 第三燃气加热器68、第四燃气加热器69的第三燃烧室681和第四燃烧室691提供荒煤气经 过回收净化后的净煤气燃烧，即在中段副内火道637中进行补加热，不仅给炭化室61煤热 解提供足够的热量和温度，同时又提高了荒煤气的利用率，减少向大气中排放，避免空气污 染，保护了环境。
[0169] 第二节焦改质
[0170] 由于煤在炭化室中进行热解之后形成的焦炭，存在受热不均，焦炭块粒大小不匀 的情况，最好给焦炭提供一定温度和时间，使焦炭之间充分相接触，相互进行热传递，这就 需要焦改质装置610。
[0171] 如图22、图21、图19、图25所示，焦改质装置610,设置于炉体中位于火道弓65上， 焦改质装置610包括炭化室6的下部形成焦改质室6100、主内火道636下部、下段副内火 道6373,中心环墙634围成中心通道638的高温可燃废气进入通道6383的下部，中心环墙 634下部设有贯通高温可燃废气进入通道6383与主内火道636、下段副内火道6373的可燃 废气进入孔639。
[0172] 另外，如图11所示：炉体91外墙设有焦改质温度监测孔6101，焦改质温度监测孔 6101孔中设置有一焦改质温度表6012。
[0173] 如图24所示：工控中心90与焦改质温度表6012电气连接，自动对焦改质温度表 6012的焦改质温度信号进行监测。
[0174] 本焦改质装置进行改质的方法是：外部由保温耐火材料的炉体外墙进行保温，而 内部则将高温可燃废气从可燃废气进入孔639进入主内火道636下部、下段副内火道6373 中，利用高温可燃废气本身的余热提供保温所需热量和温度，特别是刚进入的高温可燃废 气温度在l〇〇〇°C〜1KKTC之间刚好适合焦改质，使焦炭在焦改质室中留存一定时间，焦炭 块粒之间充分接触、相互之间进行热传递，达到焦块大小均匀目的。
[0175] 第三节火道弓
[0176] 如图21、图20所示，因为炭化室内环墙612以及内燃烧加热装置67的火道隔墙 635、中心环墙634都设置在炉腔中，需要火道弓65为其提供支撑，同时又给内燃烧加热装 置67提供各种管道的铺设。
[0177] 如图21、图20所示，火道弓65设置在炭化室61、内燃烧加热装置67、焦改质装置 610下方的炉腔中，主要包括若干条的条弓651、火弓中心环墙652,火弓中心环墙652中部 形成高温可燃废气通道653,条弓651 -端固定在火弓中心环墙652上，另一端固定在炉体 91上，条弓651围绕火弓中心环墙652中心以一定角度间隔辐射状散开布置，本例中的火弓 651为12条弓，数量与内燃烧加热装置67的主、副内火道636、637总数一致。
[0178] 如图21、图20所示，一条火弓651的墙体中设置第三煤气进入支管682和第三蓄 热腔686的延伸通道6861，紧相邻的另一条火弓651的墙体中设置的一次补气管6321、二 次补气管6322,给内燃烧加热装置67的管道铺设提供了便利，6条火弓651的墙体中分别 并列设置6条第三煤气进入支管682和第三蓄热腔686的延伸通道6861，另6条火弓651 的墙体中分别并列设置的6条一次补气管6321、二次补气管6322,使内燃烧加热装置67的 各种管道排列有序，不至于干涉。
[0179] 第四节干熄焦
[0180] 经过改质后的焦炭温度较高，一般都在l〇〇〇°C〜1KKTC，需要对高温焦炭进行冷 却才能方便输送和储存，需要有干熄装置7。
[0181] 如图22、图23所示，干熄装置7设置在火道弓65下方，包括高温熄焦室71、低温 熄焦室72、熄焦桥弓73、熄焦废气风机75 ;高温熄焦室71设置在火道弓65的下方，高温熄 焦室71的顶部与高温可燃废气通道653相通；熄焦桥弓73设置在高温熄焦室71与低温熄 焦室72之间，熄焦桥弓73包括桥弓731、集风室74、干熄风环道76、干熄风管77 ;6条桥弓 以高温熄焦室71和低温熄焦室72轴中心呈一定角度在干熄风环道76中间隔成辐形布置， 桥弓731中部形成集风室74,集风室74为一个直经上大下小的倒锥台形腔室，集风室74的 顶部设置有半球形风帽78,集风室74的下部开口 79朝向低温熄焦室72 ;干熄风管77设置 在桥弓731中，干熄风管77 -端通向集风室74,另一端通向干熄风环道76,干熄风环道76 通过进风管761与熄焦废气风机75相联；低温熄焦室72的底部开口 721处设置有出焦阀 门70。
[0182] 如图22所示，在炉体的外墙91上设有通向高温熄焦室71的熄焦温度监测孔711， 熄焦温度监测孔孔中设置有熄焦温度表712。
[0183] 如图24所示，熄焦温度表712、熄焦废气风机75和出焦阀门70与工控中心90电 气连接，工控中心90对熄焦废气风机75和出焦阀门70进行自动控制，通过熄焦温度表712 对熄焦温度进行监测。熄焦温度表712、熄焦废气风机75和出焦阀门70通过干熄装置控制 器907与工控中心90电气连接，当然从电气控制原理来讲，本例中干熄装置控制器907并 不构成对本例保护范围的限制。
[0184] 本例干熄装置7的利用低温燃烧废气进行干熄焦的方法是：。
[0185] (1)将外燃气加热装置64的第一燃烧加热器62、第一燃烧加热器60和内燃烧加 热装置67的第三燃气加热器68、第四燃气加热器69中煤气燃烧后的废气引入熄焦废气风 机75,因为煤气燃烧后的废气分别经蓄热体吸热后自然变成温度相对较低的低温废气；
[0186] (2)利用熄焦废气风机75将低温废气依次通过进风管761、干熄风环道76、干熄 风管77鼓入集风室74室中，低温废气在集风室74室中汇聚，因为集风室74采用独特的结 构，顶部的风帽78呈半球形，中部腔室呈倒锥台形结构，所以低温废气会从下部开口 79中 井喷而出，吹入低温熄焦室72中，再向上串入高温熄焦室71，对高温熄焦室71中和从高温 熄焦室71落向低温熄焦室72中的焦炭进行降温，本例采用风冷形式对焦炭进行降温，故称 之为干熄，
[0187] (3)另外，本例干熄装置7在干熄过程中还可产一定量的高温可燃气体，因为，其 一、低温废气中含有少量的水份遇到焦改质后的高温焦炭会发生化学反应，产生一些可燃 气体；其二、低温废气本身还存在部分未充分燃烧的可燃气体；其三、焦改质后的高温焦炭 本身还残留一部分可燃气体，这些可燃气体向上进入火弓中心环墙652中部的高温可燃废 气通道653,从而给煤热解炉的内燃烧加热装置67的主、副火道636、637提供气源。
[0188] 本例中所举的低温废气是指煤热解过程中产生的荒煤气回收净化后的净煤气经 过煤热解炉的外燃气加热装置和内燃烧加热装置中的燃气加热器燃烧后产生的废气，该废 气经蓄热腔中的蓄热体吸热降温后变为低温气体，本干熄装置优点还在于利用燃烧废气本 身不可燃烧性代替现有使用惰性氮气进行干熄，设备简单，成本低廉，经济效益显著。本例 与传统的湿法熄焦相比，更不会因为大量水遇到高温焦炭而发生大量水煤气而向空中排 放，空气污染小，节约用水，同时又能对煤热解过程中产生的荒煤气进行充分利用。
[0189] 第五节连续炼焦装置
[0190] 综合上述，本煤热解炉的一大优点是能连续炼焦，取代传统的间歇炼焦或土窝子 炼焦，相比传统炼焦法，具有不可比拟的优势。
[0191] 如图25所示，连续炼焦装置包括煤热解炭化装置6、焦改质装置610、干熄焦装置 7 ;煤热解炭化装置6、焦改质装置610、干熄焦装置7在炉体91上自上而下一体成形。煤热 解炭化装置6、焦改质装置610、干熄焦装置7具体结构如以上章节所述。
[0192] 本例连续炼焦装置的连续炼焦方法是：
[0193] (1)、入炉煤进到煤热解炭化装置6的炭化室中被加热发生热解；
[0194] (2)、热解完成的入炉煤直接落入到焦改质装置610进行焦改质，具体改质方法见 以上第四部份第二章节中的介绍；
[0195] (3)、使用燃烧后的低温废气对改质完成后的直接落入到干熄焦装置7中的焦炭 进行干熄降温，同时产生高温可燃气体，具体干熄方法见以上第四部份第四章节中的介 绍；
[0196] (4)、最后从干熄焦装置7的低温熄焦室72的底部开口 721排出。
[0197] 其中第（1)步中加热方法将煤热解炭化装置6中煤热解产生的荒煤气导出，利用 荒煤气经过回收净化后的净煤气再输送回来燃烧给煤热解提供所需的热量和温度，包括外 燃气加热方法和内燃烧加热方法中的净煤气燃烧加热方法，所述的外燃气加热方法和内燃 烧加热方法具体见以第四部份第一章节中的介绍。
[0198] 其中第（3)步中的低温废气是指第（1)中净煤气燃烧后产生的燃烧废气经过吸然 降温后，被引入干熄焦装置7中的焦炭进行干熄降温，而干熄焦装置7中干熄降温产生的高 温可燃气体又被引入焦改质装置610中进行第（2)步焦改质，改质后的高温可燃气体又再 次被引入煤热解炭化装置6的熄焦废气加热器63中通过补气燃烧又给第（1)步中的煤热 解提供所需的热量和温度。
[0199] 本例连续炼焦的特点是，将煤热解炭化、改质、干熄工艺整合在同一个煤热炉体 中，使得炭化、改质、干熄得以连续实现，克服了现间歇式炼焦技术工艺不连续生产效率低 下，设备杂多所需厂房面积大，人力成本高的问题。
[0200] 第五部分、煤热解气体的综合循环利用
[0201] 第一章荒煤气的回收净化利用（导出、冷凝、化产）
[0202] 第一节荒煤气导出装置
[0203] 煤热解过程中产生的荒煤气含很多有用的成份，如H2S、HCH等等酸性气体，NH3碱 性气体、焦油类、苯类、萘类、洗油类等有机物，需要对荒煤气导出以便利用。
[0204] 如图26,荒煤气导出装置8,包括荒煤气集中室81、内导出通道82,外导出通道83、 导出主通道84,导出环道85 ;荒煤气集中室81设置在炭化室61的顶部与炭化室61 -体成 形；如图17、图26所示，内导出通道82设置火道隔墙635中，内导出通道入口 821穿过内环 墙612中部通向炭化室61，内导出通道出口 822穿过内环墙612通向炭化室顶部的荒煤气 集中室81 ;如图17、图26、图11所示，外导出通道83设置炉体91的外墙中，下外导出通道 入口 831、上外导出通道入口 834穿过外环墙613中部通向炭化室61，外导出通道出口 832 穿过外环墙613通向炭化室顶部的荒煤气集中室81。
[0205] 如图26所示，导出主通道84设置在煤热解炉的炉体91的外墙中，导出主通道入 口 841与荒煤气集中室81相通再向上延伸到设置炉体91的外墙上部导出环道85中，导出 环道85设置一荒煤气导出口 851。
[0206] 如图26、图17、图11所示，本例中因为炭化室61呈环形腔室，所以荒煤气集中室 81亦相应呈环形腔室，6条内导出通道82分别设置在6道火道隔墙635中，穿过内环墙612 通向炭化室61，6条外导出通道83分别设置在炉体91外墙中间穿过和外火道隔墙625和 外环墙613通向炭化室61，其中，因为炭化室61的圆周长，所以在炭化室61的内环墙612、 外环墙613上分别设置有多个内导出通道入口 821和下外导出通道入口 831、上外导出通道 入口 834,又因为炭化室61的高度高，内导出通道入口 821和下外导出通道入口 831、上外 导出通道入口 834上下错开设置，如图26、图11所示内导出通道入口 821高于下外导出通 道入口 831，但低于上外导出通道入口 834处，本例采用此结构可以对炭化室91中不同段 产生的荒煤气更好导出，另外围绕荒煤气集中室81亦设置有4条截面积较大荒煤气主通道 84通向导出环道85,这样设置的目的可以方便导出荒煤气集中室81中大量荒煤气。
[0207] 如图26所示，在炉体91的外墙上设有通向荒煤气集中室81的荒煤气温度监测孔 811，荒煤气温度监测孔811中放置荒煤气温度表812。
[0208] 如图24所示，荒煤气温度表812与工控中心90电气连接，工控中心90通过荒煤 气温度表812监测荒煤气集中室81中温度。
[0209] 本例特点将在炭化室61中不同段产生的荒煤气分别从内导出通道入口 821和下 外导出通道入口 831、上外导出通道入口 834进入内导出通道82和外导出通道出83中再汇 集荒煤气集中室81中，当然炭化室61中的大量荒煤气是直接升入荒煤气集中室81中，荒 煤气集中室81中大量的荒煤气通过导出主通道84进入导出环道85,最后从荒煤气导出口 851排出。
[0210] 第二节荒煤气冷凝装置
[0211] 从荒煤气导出口排出荒煤气温度较高，为了便于高温荒煤气在化产前进行输送， 需要使用到荒煤气冷凝装对高温荒煤气进行冷却。
[0212] 第三节荒煤气的回收净化
[0213] 氨水喷洒后的荒煤气连同煤焦油与氨水的混合液经集气管输送到气液分离装置 进行气液分离，气液分离后的混合液中含有多种有用的有机成份如酚油、萘油、洗油、蒽油 等用于工业提炼其它附属产品，气液分离后的煤气经空冷降温后，经干法回收装置净化回 收后成为净煤气，净煤气可存储起来用于燃烧。
[0214] 第二章荒煤气回收净化后的循环利用（燃烧、干熄、焦改质、再次燃烧、入炉煤 预热、入炉煤脱水、补气空气加热）
[0215] 第一节荒煤气净化回收后的净煤气燃烧
[0216] 荒煤气经过净化回收后，部分净煤气输送到本例以上介绍的入炉煤热解炭化部分 中所述的外燃气加热装置中的燃气加热器和内燃烧加热装置中的燃气加热器进行燃烧，给 煤热解提供热源。
[0217] 第二节净煤气燃烧后的废气干熄
[0218] 净煤气在外燃气加热装置中的燃气加热器和内燃烧加热装置中的燃气加热器中 并未完全充分燃烧，利用未完全充分燃烧废气对高温焦炭进行干熄降温，未完全充分燃烧 废气中的水份与高温焦炭接触时会发生反应生成水煤气，同时又带走高温焦炭改质后残余 的挥发性可燃气体，最终形成含有可燃气体成份的高温废气，具体见以上干熄焦章节介绍， 这里不再赘述。
[0219] 第三节干熄后的高温可燃废气焦改质
[0220] 干熄后的高温可燃废气温度可达KKKTC〜1KKTC，而焦改质正好需要在这温度 段进行保温改质，具体如何进行保温改质，具体见以上干熄焦章节介绍，这里不再赘述。
[0221] 第四节干熄后的高温可燃废气再次补气燃烧。
[0222] 高温可燃废气在对焦炭改质过程中对外做功，温度会降低，会降到900°C〜 100(TC，而炭化室中煤热解炭化所需温度较高，平均都在1400°C〜1500°C，所以给高温可 燃废气补入第一次空气进行燃烧加热，由于炭化室高度较高，而高温可燃废气中可燃成分 存在一定量，所以需要在内燃烧加热装置中部增加有第三燃气加热器、第四燃气加热器以 补充煤热解所需的热量，最后在内燃烧加热装置上部再进行第二次补入空气让高温可燃废 气再进行充分燃烧加热，既达到了给煤热解提供热源做功之外，又能让高温可燃废气充分 燃烧，减少对大气环境的污染，具体见以上入炉煤热解炭化中的叙述，这里不再赘述。
[0223] 第五节补气燃烧后的热废气入炉煤预热
[0224] 内燃烧加热装置的熄焦废气加热器燃烧后的废气，排放到废气室中，再通过煤预 热装置对入炉煤进行预热。
[0225] 第六节补燃空气加热
[0226] 经过煤预热器预热后的废气输送到管式换热器对进入熄焦废气加热器中空气进 行加热，不需要额外的热源对空气加热，不需增加额外成本，既起到对经过煤预热器预热后 的热废气的余热进一步利用，又能给熄焦废气加热器中补入热空气，使熄焦废气加热器中 高温可燃废气充分燃烧。
[0227] 第七节入炉煤脱水
[0228] 热废气经过对补燃空气加热后，温度有所降低，一般能降到800°C以下，对于这样 温度相对较高的热废气，一部分可以用来对入炉煤脱水。
[0229] 第八节饱和活性焦再生加热
[0230] 热废气经过对补燃空气加热后，温度有所降低，一般能降到800°C以下，对于这样 温度相对较高的热废气，另一部分可以用来对饱和活性焦再生加热。
[0231] 第六部分：煤热解自动化控制装置
[0232] 综合上述，煤热解自动化控制装置包括工控中心和以上介绍与工控中心联接温度 表及电机。
[0233] 第七部分：热循环连续自动化煤热解炉
[0234] 综合上述具体介绍的入炉煤进煤、预热、加煤、冷却、炭化、焦改质、干熄、荒煤气导 出等内容得出一种热循环连续自动化煤热解炉及煤热解方法。
[0235] 如图25所示，一种热循环连续自动化煤热解炉9,包括炉体91、进煤装置2、预热装 置39、入炉煤调节仓3、入炉煤冷却装置5、煤热解炭化装置6、焦改质装置610、干熄干熄装 置7、荒煤气导出装置8,其中，煤热解炭化装置6主要包括炭化室61、外燃气加热装置64、 内燃烧加热装置67、火道弓65构成。
[0236] 所述的进煤装置2、预热装置39、入炉煤调节仓3、入炉煤冷却装置5的具体结构见 第三部分介绍，所述的煤热解炭化装置6及其炭化室61、外燃气加热装置64、内燃烧加热装 置67、火道弓65的具体结构见第四部分介绍，荒煤气导出装置8的具体结构见第五部分第 一章第一节内容。
[0237] -种热循环连续自动化煤热解方法，步骤是：
[0238] 1、开启入炉煤粉输送器21向入炉煤仓22中输入一定量经过脱水后的入炉煤；
[0239] 2、开启下料控制阀24,入炉煤仓22中的入炉煤经过煤粉分配室26和入炉煤仓下 料管29进入到预热器393中预热，入炉煤经过预热后落入小煤仓31中，当煤仓上料位计32 检测到小煤仓中的煤已加满，关闭下料控制阀24,停止给小煤仓31加煤，入炉煤在小煤仓 31先预存起来；
[0240] 3、当需要向炭化室61中加煤时，开启小煤仓下料阀36向炭化室中61加注入炉 煤；
[0241] 4、当需要对炭化室61停止加煤时，关闭小煤仓下料阀36,停止向炭化室61中加入 炉煤；
[0242] 5、当煤仓下料位计33检测到小煤仓31中的入炉煤不足时，开启下料控制阀24， 给小煤仓31中加煤，当煤仓上料位计32检测到小煤仓31中的煤已加满，关闭下料控制阀 24,停止给小煤仓31加煤；
[0243] (6)、入炉煤进到煤热解炭化装置6的炭化室61中被加热发生热解；
[0244] (7)、热解完成的入炉煤直接落入到焦改质装置610进行焦改质；
[0245] (8)、使用燃烧后的低温废气对改质完成后的直接落入到干熄焦装置7中的焦炭 进行干熄降温，同时产生高温可燃气体；
[0246] (9)、最后从干熄焦装置7的低温熄焦室72的底部开口 721排出。
[0247] 其中第（6)步中加热方法将煤热解炭化装置6中煤热解产生的荒煤气导出，利用 荒煤气经过回收净化后的净煤气再输送回来燃烧给煤热解提供所需的热量和温度，包括外 燃气加热方法和内燃烧加热方法中的净煤气燃烧加热方法，所述的外燃气加热方法和内燃 烧加热方法具体见以第四部份第一章节中的介绍。
Claims (4)
1. 一种热循环连续自动化煤热解炉，其特征在于：包括炉体、进煤装置、预热装置、入 炉煤调节仓、入炉煤冷却装置、煤热解炭化装置、焦改质装置、干熄装置、荒煤气导出装置， 所述的进煤装置、预热装置、入炉煤调节仓、入炉煤冷却装置、煤热解炭化装置、焦改质装 置、干熄装置、荒煤气导出装置一起集成在炉体上，所述的进煤装置，包括入炉煤粉输送器、 入炉煤仓、煤粉分向器、煤粉分配室、入炉煤仓下料管、煤粉过滤器；所述的煤粉过滤器设置 在入炉煤粉输送器上方，入炉煤粉输送器采用螺旋输送结构，设置在入炉煤仓上方，入炉煤 仓底部中间设置凸起的煤粉分向器，将入炉煤仓底部分成若干个煤粉分配室，在煤粉分配 室底部分别接有入炉煤仓下料管、入炉煤仓下料管上设置下料控制阀；所述的预热装置，安 装在进煤装置下方，并位于煤热解炉的顶部，包括有炉体、废气室、至少一条以上废气预热 通道、预热器；炉体分为内、中、外三层墙体，内层墙体形成废气室，中层墙体与外层墙体之 间形成废气聚集环道，在废气聚集环道中设有废气主出口，废气预热通道穿过内、中层墙体 将废气室与废气聚集环道连通，并将内层墙体与中层墙体之间分隔成若干个预热室，预热 器分别置于各预热室中；废气室的底部设有热废气进入通道，燃烧后的热废气从热废气进 入通道进入，通过废气预热通道进入废气聚集环道中，最后从废气聚集环道的废气主出口 排出，燃烧后的热废气在排放过程中会对废气预热通道、内层墙体、中层墙体进行热传导； 所述的入炉煤调节仓，设置在煤热解炉的炭化室上部并位于预热装置下部，包括小煤仓、煤 仓上料位计、煤仓下料位计、小煤仓下料道、小煤仓下料阀，小煤仓上方接预热装置的预热 器，煤仓上、下料位计分别设在小煤仓的顶部和底部，小煤仓下料道通过小煤仓下料阀接在 小煤仓的底部，小煤仓下料道通向煤热解炉的炭化室；所述的冷却装置，包括空气进入通 管、空气排出通管、空气进入环管、空气排出环管、空气进入支管、空气排出支管、冷却风道， 其中，空气进入通管与空气进入环管，空气排出通管与空气排出环管相通；空气进入环管 和空气排出环管分别设置在煤热解炉的炉体四周，空气进入环管和空气排出环管上分别接 有空气进入支管和空气排出支管；空气进入支管接在冷却风道下方，空气排出支管接在冷 却风道的上方，小煤仓下料道从冷却风道中穿过通向炭化室；所述的煤热解炭化装置和焦 改质装置以及干熄装置在炉体上自上而下一体成形；所述的煤热解炭化装置设置在炉体中 部，主要由炭化室、外燃气加热装置、内燃烧加热装置、火道弓构成，火道弓设置在炭化室、 内燃烧加热装置、焦改质装置下方的炉腔中，主要包括若干条的条弓、火弓中心环墙，火弓 中心环墙中部形成高温可燃废气通道，条弓一端固定在火弓中心环墙上，另一端固定在炉 体上，条弓围绕火弓中心环墙中心以一定角度间隔辐射状散开布置；炭化室位于火道弓上 方由耐火导热材料内、外环墙构成一个环状空间，围绕在炭化室外墙环外周为外燃气加热 装置，其中所述的外燃气加热装置主要由若干组结构相同第一燃气加热器、第二燃气加热 器和气体换向装置构成，外燃气加热装置主要分成上、中、下三段式加热，每段主要由一组 以上结构相同第一燃气加热器和第二燃气加热器构成，所述的外燃气加热装置的第一燃气 加热器包括第一燃烧室、第一煤气进入支管和第一蓄热换热器，第一燃烧室成相对封闭的 煤气燃烧火道，第一煤气进入支管通到第一燃烧室底部，第一蓄热换热器包括第一蓄热腔、 第一蓄热体、第一空气进入支管和第一燃烧废气排出支管，第一蓄热腔设置在炉体外墙中， 第一蓄热体设置第一蓄热腔中，第一蓄热腔一端通向第一燃烧室底部，另一端分别接有第 一空气进入支管和第一燃烧废气排出支管；所述的第二燃气加热器包括第二燃烧室、第二 煤气进入支管和第二蓄热换热器，第二煤气进入支管通到第二燃烧室底部，第二蓄热换热 器包括第二蓄热腔、第二蓄热体、第二空气进入支管和第二燃烧废气排出支管，第二蓄热腔 亦设置在炉体外墙中，第二蓄热体设置第二蓄热腔中，第二蓄热腔一端通向第二燃烧室底 部，另一端分别接有第二空气进入支管和第二燃烧废气排出支管；所述的第一燃烧室和第 二燃烧室之间设有燃烧室通孔；所述的气体换向装置包括上盘、下盘、旋转换向电机、空气 风机、煤气风机、废气风机，所述的下盘分别接有一个空气主管和第一空气分管、第二空气 分管，一个煤气主管和第一煤气分管、第二煤气分管，一个燃烧废气主管和第二燃烧废气分 管、第一燃烧废气分管，其中，第二燃烧废气分管和第一燃烧废气分管与第一空气分管和第 二空气分管及第一煤气分管和第二煤气分管的设置刚好对调；所述的上盘转动贴合在下盘 上方，上盘分别对应设置有空气连接管、煤气连接管、燃烧废气连接管，所述的旋转换向电 机与上盘传动连接，带动上盘在下盘上往复转动；其中，所述的第一空气分管和第一空气 进入支管联接，同时，所述的第一煤气分管和第一煤气进入支管联接，此时同时，所述的第 一燃烧废气分管与第一燃烧废气排出支管联接；同理，第二空气分管和第二空气进入支管 联接，同时，第二煤气围管将第二煤气分管和第二煤气进入支管联接，与此同时，第二燃烧 废气分管与第二燃烧废气排出支管联接，炭化室内环墙环内为内燃烧加热装置，内燃烧加 热装置主要由一组以上结构相同的第三燃气加热器和第四燃气加热器及熄焦废气加热器 构成；所述的焦改质装置设置于炉体炉腔中位于火道弓上，包括炭化室的下部形成焦改质 室、内燃烧加热装置的主内火道下部、下段副内火道，内燃烧加热装置的中心环墙围成中心 通道的高温可燃废气进入通道的下部，中心环墙下部设有贯通高温可燃废气进入通道与主 内火道、下段副内火道的可燃废气进入孔，所述的干熄装置设置在煤热解炉腔中并位于炭 化室、焦改质装置、内燃烧加热装置以及火道弓下方，包括高温熄焦室、低温熄焦室、熄焦桥 弓、熄焦废气风机；所述的高温熄焦室设置在火道弓的下方，高温熄焦室的顶部与高温可燃 废气通道相通；所述的熄焦桥弓设置在高温熄焦室与低温熄焦室之间包括桥弓、集风室、干 熄风环道、干熄风管，至少一条以上的桥弓以高温熄焦室和低温熄焦室轴中心呈一定角度 在干熄风环道中间隔成辐形布置，桥弓中部形成集风室，集风室为一个直径上大下小的倒 锥台形腔室，集风室的顶部设置有半球形风帽，集风室的下部开口朝向低温熄焦室；干熄风 管设置在桥弓中，干熄风管一端通向集风室，另一端通向干熄风环道，干熄风环道通过进风 管与熄焦废气风机相联；所述的低温熄焦室的底部开口处设置有出焦阀门；所述的荒煤气 导出装置，包括荒煤气集中室、内导出通道，外导出通道、导出主通道，导出环道；所述的荒 煤气集中室设置在煤热解炉的炭化室的顶部与炭化室一体成形；所述的内导出通道设置火 道隔墙中，内导出通道入口穿过炭化室的内环墙通向炭化室，内导出通道出口穿过内环墙 通向炭化室顶部的荒煤气集中室；所述的外导出通道设置炉体的外墙中，包括下外导出通 道入口、上外导出通道入口，所述的下外导出通道入口、上外导出通道入口穿过炭化室的外 环墙通向炭化室，外导出通道出口穿过外环墙通向炭化室顶部的荒煤气集中室；所述的导 出主通道设置在煤热解炉的炉体的外墙中，导出主通道入口与荒煤气集中室相通再向上延 伸到设置炉体的外墙上部导出环道中，所述的导出环道设置一荒煤气导出口。
2.根据权利要求1所述的一种热循环连续自动化煤热解炉，其特征在于：所述的内燃 烧加热装置的熄焦废气加热器包括内火道、空气补管、一次补气管、二次补气管、补气环道、 中心环墙、内火道隔墙、中心通道，所述的内火道主要由炭化室内环墙和位于炭化室内环墙 内的中心环墙和至少一道内火道隔墙隔成至少一组以上并列的主内火道、副内火道；所述 的副内火道中设置上封堵隔板、下封堵隔板，将副内火道分成上、中、下三段，即上段副内火 道、中段副内火道、下段副内火道，所述的上段副内火道与主内火道之间的内火道隔墙上设 置有废气串通孔，上段副内火道和主内火道顶部开设热废气排出通道，所述的下段副内火 道与主内火道之间的内火道隔墙上设置火道串通孔；所述的中心环墙围成中心通道，中心 通道中与上封堵隔板平齐处设置一通道隔板，将中心通道分隔成上、下两部分，即上部分形 成缓冲区、下部分形成高温可燃废气进入通道，中心环墙上部设有贯通缓冲区与主内火道 和上段副内火道的废气进入孔，中心环墙下部设有贯通高温可燃废气进入通道与主内火道 和下段副内火道的可燃废气进入孔，所述的补气环道设置在炉体外墙上，所述的空气补管 与补气环道联通，所述的一次补气管、二次补气管与补气环道联通，从火道弓的条弓的下面 穿过向上延伸至在主、副内火道的之间的内火道隔墙内部，一次补气管的出口位于下封堵 隔板以下，分别通向主内火道和下段副内火道，二次补气管的二次补气出口通向主内火道； 所述的中段副内火道形成相对封闭的独立燃气燃烧室，上一条中段副内火道与紧邻下一条 中段副内火道通过燃烧室通道贯通成相关一组，燃烧室通道位于上封堵隔板下方并从上一 条中段副内火道与紧邻下一条中段副内火道之间的一条主内火道中穿过，所述的第三燃气 加热器包括第三燃烧室、第三空气进入支管、第三煤气进入支管、第三蓄热腔、第三蓄热体、 第三空气进入支管和第三燃烧废气排出支管，所述的第三燃烧室为中段副内火道，所述的 第三煤气进入支管从火道弓的条弓下方穿过向上延伸经过内火道隔墙内部通向第三燃烧 室，即中段副内火道，第三蓄热腔设置在条弓下方的炉体上，第三蓄热体置于第三蓄热腔 中，第三蓄热腔一端通过延伸通道从火道弓的条弓的下方穿过向上延伸经过内火道隔墙内 部通向第三燃烧室底部，第三蓄热腔另一端分别接有第三空气进入支管和第三燃烧废气排 出支管；同理，第四燃气加热器结构与第三燃气加热器相同，其中第四燃烧室与第三燃烧室 通过燃烧室通道接通构成关联一组。
3. 根据权利要求1所述的一种热循环连续自动化煤热解炉，其特征在于：还包括工控 中心，所述的工控中心与入炉煤粉输送器和下料控制阀相连接，用于入炉煤粉输送器和下 料控制阀控制，所述的工控中心与监测预热室温度表和废气室温度表相连用于温度监测； 所述的工控中心与煤仓上、下料位计、小煤仓温度表、小煤仓下料阀进行电气连接，用于调 节小煤仓中的入炉煤的量和温度监测；所述的工控中心与燃烧室温度表电气连接，工控中 心自动采集燃烧室温度表的温度数据；所述的工控中心通过换向装置电气控制器与旋转换 向电机、空气风机、煤气风机、废气风机连接，用于对旋转换向电机、空气风机、煤气风机、废 气风机的转动控制；所述的工控中心与焦改质温度表电气连接，自动对焦改质温度表的焦 改质温度信号进行监测；所述的工控中心与熄焦温度表、熄焦废气风机和出焦阀门电气连 接，工控中心对熄焦废气风机和出焦阀门进行自动控制，通过熄焦温度表对熄焦温度进行 监测；所述的工控中心与荒煤气温度表电气连接，工控中心通过荒煤气温度表监测荒煤气 集中室中温度。
4. 根据权利要求1所述的一种热循环连续自动化煤热解炉，其特征在于：所述的煤粉 过滤器包括过滤器壳体、过滤器外顶盖、过滤器内顶盖、金属纤维过滤网、废空气进入通管、 粉尘漏斗、废空气内排出通管、废空气外排出通管，过滤器壳体周边设置有从底部通向顶部 的废空气进入通管，在过滤器壳体内部设置有粉尘漏斗，粉尘漏斗通向入炉煤仓，废空气内 排出通管设置在过滤器内顶盖上，并位于粉尘漏斗上方，废空气内排出通管的入口低于废 空气进入通管的入口，废空气外排出通管设置在过滤器外顶盖上，在过滤器内顶盖与过滤 器外顶盖之间设置有金属纤维过滤网。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Zhao Haisheng Document name: Notice of termination of patent right |