CN102899056B

CN102899056B - 直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉

Info

Publication number: CN102899056B
Application number: CN201210385173.0A
Authority: CN
Inventors: 王建平; 刘在堂
Original assignee: Individual
Current assignee: Tongling Xiangyu Commerce And Trade Co ltd
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2032-10-11
Also published as: CN102899056A

Abstract

本发明涉及一种新型炭化炉——直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉，落料口下方分别设有上层燃烧室和下层燃烧室；落料口长3m±0.1，宽22cm±0.1；负压腔长3m±0.1，宽93cm±0.5，高1m～1.1m。燃烧室呈三角形，长3m±0.1，高57cm±0.5，底边宽58cm±0.5。本发明之炭化炉，可对6mm粒径以下的末煤进行碳化干馏，并从末煤中更充分地提炼出煤焦油等副产品，所产生的焦末，是很好的洁净燃料，可供炼铁高炉、回转窑喷吹使用，也是制作型煤的好原料，大大提高了未煤的使用价值和企业的经济效益。

Description

直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉

技术领域

本发明涉及炭化炉技术，具体地说是一种新型的末煤干馏提油炭化炉。

背景技术

采煤生产中，会产出大量的块煤和末煤：手工开采时，块煤约占60%，混煤占40%；而机采时，块煤仅占40%，混煤占60%。混煤中，粒径小于6mm的末煤约占混煤的60%。近年来，由于小煤矿的整合、机械化开采力度增强，煤矿生产规模增大，因而产生的末煤量很大。传统兰炭的生产只能用块煤，而不能用末煤，末煤只能做为电煤使用，相比块煤而言应用范围窄，故价格便宜。

现有的先进技术，可以将￠6～￠28mm粒径以上的小粒煤在炭化炉中生产成焦末。该炭化炉主要有炉体、燃烧室、燃烧室火孔、碳化室、推焦机、排焦口、干熄焦大槽、煤箱和煤气出口构成。炉体是指焦炉四周的墙体，其内砌耐火砖，外墙砌红砖，耐火砖与红砖之间有膨胀缝；煤箱为钢结构，位于焦炉顶部，煤箱的下部有落料口；落料口下方是燃烧室，多个燃烧室呈水平排列，是外部煤气、空气进入、混合的管状容器；燃烧室内混合后的可燃气体通过燃烧室火孔进入炉内加热干馏末煤；碳化室位于相邻的两个燃烧室之间，碳化室为上窄下宽形，燃烧室之间的空间形成末煤或焦末下落通道，也是受热、加热通道；推焦机是卸料装置，安装在排焦口处，调速控制器可变更推焦机速度，根据焦末的生熟，控制变更卸料速度；排焦口是焦末排出干熄焦大槽的出口，也是推焦机控制卸料快慢的出口；干熄焦大槽是使炽热焦末和蒸汽充分接触，而使炽热焦末熄灭和降温的容器。

已有的炭化炉可对￠6～￠28mm粒径的小粒煤进行顺利的炭化干馏，而对于小于￠6mm的末煤而言，仍无能为力。

发明内容

本发明的目的在于，克服已有技术的不足，提供一种可对6mm粒径以下的末煤进行碳化干馏，并从末煤中提炼出煤焦油等副产品的一种新型炭化炉。

本发明是这样实现的：

本发明之炭化炉，主要由炉体、落料口、负压腔、碳化室、燃烧室、燃烧室火孔、推焦机、排焦口、干熄焦大槽、煤箱、煤气支管、煤气总管、煤气出口组成；其特征在于：炉体的直立高度是5.2m～5.3m；落料口长3m±0.1，宽22cm±0.1；负压腔长3m±0.1，宽93cm±0.5，高1m～1.1m；燃烧室，长3m±0.1，呈三角形状，高57cm±0.5，三角形底边宽58cm±0.5；落料口下方分别设有上层燃烧室和下层燃烧室；落料口至上层燃烧室的垂直高度是2.1m～2.16m；上层燃烧室至下层燃烧室的垂直高度是1.2m～1.23m

所述煤箱，是倒三角形状，上部宽93cm，其下部设有落料口，长是3m±0.1，宽是22cm±0.1。

负压腔上部设有煤气支管，该煤气支管和煤气总管连通，经煤气出口将荒煤气导出炉外，净化分离。煤气支管的作用是使各负压腔的负压均衡。负压腔、煤气支管、煤气总管、煤气出口，均为负压，约-150pa，利于炉内干馏段产生的煤气、焦油蒸汽导出炉外，净化分离。

已有技术炉体的最低高度约7m±0.1，本发明将现有技术的炉体直立高度降低至5.2m～5.3m，如此矮型炉体，是为了降低落料口至燃烧室的垂直高度；同时降低了末煤煤层堆积厚度，减小了煤层的堆积压力，使堆积的煤层较为疏松，利于透气，利于煤气和煤焦油蒸汽的顺利导出。

本发明在炉内增设的布料装置，主要包括多段进料、缩小落料口和加宽加高两个落料口之间的负压腔三项技术。

所述多段进料，专利ZL 200920245898.3之煤炉设有5个碳化室4个炉顶落料口；而本发明之末煤炉设有6个碳化室，却有7个炉顶落料口。增加炉顶落料口的目的是使炉内末煤布料更为均匀。

所述缩小落料口：传统炭化炉进入炉内的落料口（称辅助煤箱）：长2.8m，宽0.8m，每座炉4个口。由于本发明之煤箱是个倒三角形状箱体，下部是缩小了的落料口，目的是：增大负压腔的宽度和部分承担落料口以上至炉顶厚1.1m的末煤重量，使落料口下部的预热段、干馏段的煤层压力降低，从而使此段煤层变的的较为疏松，有利于改善透气性。

所谓加宽、加高两个落料口之间的负压腔：专利ZL 200920245898.3的集气罩也起着负压腔的作用，每条负压腔的长度3m，宽度45cm，高度30cm，其整个集气罩全部埋入小粒煤中。而本发明之负压腔的长度是3m±0.1，宽度93cm±0.5，高度1m～1.1m。加大负压腔可改善煤尘与煤气的分离效果。而若负压腔窄小时，容易将煤尘大量吸入焦油回收系统，继而和焦油混合后变成糊状，难以分离。

此三项改进措施的有益效果是：使末煤在炉内上部布料均匀，窄小的落料口上部形成了一个漏斗，承担了预热段末煤的大部分重量，减小了对干馏段的压力。负压腔的容积增大，使煤尘不易吸入煤气净化系统。

本发明设立的下层燃烧室与上层燃烧室呈交错排列，其有益效果是；由于高温气体难以完全穿透厚57cm的末煤层，即，两燃烧室之间的中间部分，容易出现加热不到位的“夹生”焦末，会对焦末的干馏质量造成影响，故此会造成焦末固定碳降低，挥发分高，提油比例下降等缺陷。为此，增加一套与上层燃烧室呈交错排列下层燃烧室，可以有效地对部分夹生的焦末进行第二次干馏，使生产的焦末质量达标，并最大可能的提取焦油。

本发明的一系列改进措施，可对6mm粒径以下的末煤进行碳化干馏，并从末煤中更充分地提炼出煤焦油等副产品，所产生的焦末，是很好的洁净燃料，可供炼铁高炉、回转窑喷吹，也是制作型煤的好原料，大大提高了未煤的使用价值和企业的经济效益。

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。

附图说明：

附图是本发明实施例之炭化炉的整体结构示意图；

图中：1-是落料口，2-是负压腔，3-是预热段，4-是干馏段，5-是碳化室，6A-是上层燃烧室，6B-是下层燃烧室，7-是燃烧室火孔，8-是冷却段，9-是推焦机，10-是排焦口，11-是干熄焦大槽，12-是煤箱，13-是煤气支管，14是煤气总管，15-是煤气出口。

具体实施方式

本实施例之直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉，其整体结构如附图所示：主要有由炉体、落料口1、负压腔2、碳化室5、燃烧室、燃烧室火孔7、推焦机9、排焦口10、干熄焦大槽11、煤箱12、煤气支管13、煤气总管14、煤气出口15组成；其特征在于：炉体的直立高度是5.2m～5.3m；落料口1下方分别设有上层燃烧室6A和下层燃烧室6B，两层燃烧室交错排列。

落料口1是一个上大下小的箱体漏斗，长3m±0.1，下口宽22cm±0.1。落料口至上层燃烧室6A的垂直高度是2.1m～2.16m；上层燃烧室6A至下层燃烧室6B的垂直高度是1.2m～1.23m。

煤箱12呈倒三角形状，上部宽93cm±0.5，高60cm±0.5，下部是落料口，宽22cm；

炉上部中间5个完整的煤箱和炉体两边各半个煤箱，共7个煤箱隔出了6个上窄下宽的三角形负压腔2，每个负压腔长3m±0.1，宽93cm±0.5，高1m～1.1m。负压腔2通过其顶部的煤气支管13与上方的煤气总管14相通，煤气总管14上设有煤气出口15-将煤气导出炉外净化。

预热段3：在干馏段4上方，将上部冷末煤渐渐加热、脱水，干馏段4产生的煤气也透过此段，降温后从炉顶导出。

干馏段4：是炉内温度最高处，约500～600℃。其位于预热段3下方。此段交错安装两层燃烧室——是上层燃烧室6A和下层燃烧室6B。每个燃烧室下部形成的倒三角形空腔，是碳化干馏末煤的主要区域。靠可燃气体的压力，穿透末煤层，扩散干馏周边的末煤，是第二个加热干馏手段。交错安装的下层燃烧室6B是为了第二次干馏从上层燃烧室6A下落的焦末中存在的夹生焦末，使焦末的质量达标。

碳化室5：是末煤干馏和燃烧室火孔7喷入可燃气体直接接触碳化的重要区域，也是干馏后的焦末下行从排焦口10排出的通道。

燃烧室6：位于落料口下方2.1m±0.06处，是外部可燃气体进入的通道，再经燃烧室火孔7送入下部空腹，干馏周边末煤。燃烧室长3m±0.1，外部呈三角形状，高57cm±0.5，三角形底边宽58cm±0.5。燃烧室由钢构件焊接而成；内设￠273无缝钢管一根，无缝钢管下方均布6～7个可燃气体出口。￠273管外和三角形内侧的空腔用水循环冷却，防止烧坏钢构件。￠273无缝管内由外部送入煤气和空气，在管内混合，分别从管下部的多个小孔送入炉内。由于末煤是固态物料，在燃烧室下部形成一个倒三角形的空腔，多个小孔送入的可燃气体在此燃烧，形成500～600℃的高温气体，碳化干馏周边的末煤，因可燃气体有4000～5000pa的压力，高温气体可穿透部分末煤煤层，向四周辐射，连续不断的加热干馏自上而下运动的末煤层。干馏末煤产生的煤气在压力的作用下，煤气穿过末煤层，不断向上运动，煤气在上升过程中，逐步降温，经负压腔产生的吸力，通过煤气支管进入煤气总管，经煤气出口导出炉外，进行净化分离。

燃烧室火孔7：是燃烧室内的可燃气体进入炉内碳化干馏末煤的通道，多孔排列，使进入燃烧室下部空腔的可燃气体均匀分布，温度一致。

冷却段8：干馏段4已成型的焦末向下运动，至冷却段8渐渐降温后，从排焦口10经推焦机9均匀卸料排入干熄焦大槽11，经蒸汽熄焦后，排出槽外。

排焦口10：是碳化室5将高温焦末排入干熄焦大槽11的通道。

干熄焦大槽11：是排焦口10排入的高温焦末和蒸汽直接接触的容器，熄焦后通过刮板机排出槽外。

煤气出口15：从干馏段4产生的煤气和焦油蒸汽上行穿过预热段3后，煤气降温至70～80℃，煤气经负压腔2、煤气支管13、煤气总管14及煤气出口15导出炉外至净化系统，将煤气中的煤焦油分离。

降低焦炉高度（此段称为预热段）至5.2m～5.3m（与小粒煤焦炉相比）同样是为了使预热段3的煤层变薄，利于煤气导出。

本实施例的干馏段高度约2m±0.3，此段有碳化室5、燃烧室6和燃烧室火孔7。此段为高温段，约500～600℃。各燃烧室下部的空腔，可燃气体不需要穿透煤层就可以直接和末煤接触。靠压力穿透煤层只是扩散高温层的辅助目的。交错排列的两层燃烧室，使物料能均匀碳化干馏，不出现生料。

碳化干馏作业完成后，焦末分别从六个排焦口经推焦机排入干熄焦大槽，用蒸汽将500℃左右的焦末熄灭降温后，用刮板机排出大槽，完成了末煤碳化干馏和熄焦的全过程。成为焦末产品。上部煤气总管导出的荒煤气经净化后，将焦油从煤气中分离，做为焦油产品装罐待售。剩余煤气经管道输送至电厂等用户。

显然，如果要提高该干馏炭化炉干馏炭化的产量，只需采取增加碳化室数量的方式即可，如：可将6个碳化室增加至8个碳化室、10个碳化室等，且在增加碳化室数量的同时，相应的也必须增加负压腔、落料口的数量。

Claims

1.直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉：有炉体、落料口（1）、负压腔（2）、碳化室（5）、燃烧室、燃烧室火孔（7）、推焦机（9）、排焦口（10）、干熄焦大槽（11）、煤箱（12）、煤气支管（13）、煤气总管（14）和煤气出口（15）构成；炉体是指焦炉四周的墙体，煤箱（12）位于炉体顶部，煤箱的下部有落料口（1）；落料口下方是燃烧室，多个燃烧室呈水平排列；燃烧室内混合后的可燃气体通过燃烧室火孔（7）进入炉内加热干馏末煤；燃烧室之间的空间形成末煤或焦末下落通道；碳化室（5）位于相邻的两个燃烧室之间；排焦口是焦末排出干熄焦大槽（11）的出口；推焦机（9）是卸料装置，安装在排焦口（10）处；其特征在于：炉体的直立高度是5.2m～5.3m；落料口（1）下方分别设有上层燃烧室（6A）和下层燃烧室（6B）；炉内增设布料装置，该装置包括多段进料、负压腔（2）设置在两个落料口之间；

所述煤箱（12）呈倒三角形状，上部宽93cm±0.5，高60cm±0.5，下部是落料口（1）；

所述负压腔（2），长3m±0.1，宽93cm±0.5，高1m～1.1m；

所述燃烧室，长3m±0.1，呈三角形状，高57cm±0.5，三角形底边宽58cm±0.5；

所述落料口（1）的长度是3m±0.1，宽度是22cm±0.1。

2.根据权利要求1所述直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉：其特征在于：落料口（1）至上层燃烧室（6A）的垂直高度是2.1m～2.16m；上层燃烧室（6A）至下层燃烧室（6B）的垂直高度是1.2m～1.23m。

3.根据权利要求1所述直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉：其特征在于：所述布料装置的多段进料，设有6个碳化室（5）和7个炉顶落料口（1）。