CN103409151A - 一种褐煤提质装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种褐煤提质装置，依次包括，转盘加热器、气固分离器、半焦冷却器和焦油冷凝器，特点为转盘加热器包括，转盘、加热部件、多个转轮和电机和环形轨道，环形轨道设置于所述转盘的底部，多个所述转轮沿所述环形轨道的圆周固定设置于所述环形轨道的下方，所述环形轨道适于沿多个所述转轮滑动并带动所述转盘转动，从而使转盘能够稳定转动的同时，转轮能够带动转盘转动完成大规模煤料的干燥和热解过程；生成的半焦在回转冷却筒中冷却，加热后冷却水变为蒸汽，蒸汽热量通过蒸汽利用单元回用，降温后的水继续回用至半焦冷却器中，从而提高了褐煤提质效率和效果。适用于褐煤煤料的提质工艺。

Description

一种褐煤提质装置

技术领域

本发明涉及一种褐煤提质装置，属于煤料提质技术领域。

背景技术

褐煤属产热效率低的煤种，其水分含量高、热值低、易风化和自燃。为了提高褐煤产热效率，一般需要在使用前对褐煤进行提质加工。褐煤的提质加工主要是对褐煤进行直接或间接的干燥和热解，使之内部游离水脱除、同时对褐煤内部的组成和结构进行调整的过程。如中国专利文献CN102250633A公开了一种用外热式回转炉进行褐煤提质的方法，将褐煤在100-300℃下的回转干燥炉中干燥脱吸后，再进入回转炭化炉进行450-700℃的热解，热解时间为40min-2h，热解后得到半焦和含有焦油的高温粗煤气，半焦经回转冷却炉熄焦后，经筛分装置得到不同粒径的成品半焦；产生的含有焦油的高温粗煤气经过焦油分离纯化装置，得到高品质的成品焦油和高热值的成品煤气，其中一部分成品煤气和空气送入燃烧炉燃烧，燃烧后的热烟气送入回转炭化炉夹套作为热源使用。上述方法提高了褐煤的利用率和半焦的质量，节约了能源，但是上述方法中褐煤需要先在回转干燥炉中干燥后，再进入回转炭化炉中进行热解，使得褐煤提质工艺的周期长、工艺繁杂，降低了生产效率。

基于上述技术问题，为了缩短褐煤提质周期，需要对褐煤干燥和热解装置进行改进，如中国专利文献CN202427899U公开了一种转盘式连续焙烧炉，其包括设置在转盘架上的环形轨道，所述环形轨道上方设置有驱动机构驱动的转盘，所述转盘的底部安装有运行在所述环形轨道上的转轮，所述驱动机构包括电机、安装在电机输出轴上的小齿轮和安装在转盘上的内齿轮，小齿轮与内齿轮相啮合。所述电机带动小齿轮转动，小齿轮带动内齿轮转动，从而驱动转盘在环形轨道上运行。

采用上述焙烧炉可以一次完成对褐煤的干燥和热解，缩短了工艺周期，提高了效率，但是上述技术通过齿轮传动带动转盘转动，齿轮容易在较高的焙烧温度下发生变形，且运行中焙烧炉内的灰尘颗粒容易卡堵在齿轮间隙内，因此容易使齿轮间无法完全啮合，从而导致无法通过齿轮传动带动转盘转动。

再有，上述技术中小齿轮和内齿轮啮合传动产生的动力较小，因此上述齿轮啮合带动转盘转动的结构仅适用于少量煤料的干燥和热解，将上述装置用于大规模煤料干燥和热解时容易发生齿轮无法带动转盘转动，甚至齿轮齿部由于无法承受高负荷而断裂的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中齿轮在较高焙烧温度下容易变形，且焙烧时灰尘颗粒容易卡堵在齿轮间隙内导致齿轮间无法完全啮合，导致齿轮传动无法带动转盘转动；进而提出一种不适用齿轮机构，且能在高温、多尘环境下运行的褐煤提质装置。

本发明同时所要解决的另一个技术问题是现有技术小齿轮和内齿轮的啮合机构产生动力较小，无法带动转盘一次性完成大量褐煤的干燥和热解；进而提出一种可一次性干燥和热解大量褐煤的褐煤提质装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种褐煤提质装置，包括，

转盘加热器，设置有进口和出口；

气固分离器，设置有进口、气体出口和固体出口，所述转盘加热器的出口与所述气固分离器的进口相连通；

半焦冷却器，设置有进料口和出料口，所述气固分离器的固体出口与所述半焦冷却器的进料口相连通；

焦油冷凝器，设置有进口、出油口和出气口，所述气固分离器的气体出口与所述焦油冷凝器的进口相连通；

所述转盘加热器包括，

转盘，所述进口和出口设置在所述转盘上；

加热部件，用于加热所述转盘内的物料；

多个转轮和电机，所述电机与转轮相连接，用于驱动所述转轮转动；

环形轨道，所述环形轨道设置于所述转盘的底部，多个所述转轮沿所述环形轨道的圆周固定设置于所述环形轨道的下方，所述环形轨道适于沿多个所述转轮滑动并带动所述转盘转动。

所述环形轨道与所述转盘同心设置，多个所述转轮沿所述环形轨道的圆周均匀设置；所述转盘的中心设置有转轴，所述环形轨道和转盘以所述转轴为中心轴转动。

所述转盘的侧壁竖直设置，所述转盘的侧壁垂直于顶部，所述转盘底部与水平面的夹角α为5°，所述转盘顶部的直径为18-22m，所述环形轨道与转盘边缘的距离为1m，所述转盘加热器的进口与转盘边缘的距离为转盘直径的9-13%。

所述环形轨道为“工”字型轨道，所述转轮的宽度略大于所述“工”字型轨道下端的宽度；由所述转轮宽度方向的两端向所述环形轨道方向延伸设置有挡板，用于限制所述环形轨道的位置。

所述转轮直径为0.3m，所述转轮宽度为0.2m，所述“工”字型轨道上端的宽度为0.22m，所述“工”字型轨道下端的宽度为0.18-0.19m。

所述半焦冷却器包括，

回转冷却筒，所述进料口和出料口分别设置于所述回转冷却筒的两端；

冷却管，沿所述回转冷却筒的轴向设置于所述回转冷却筒内；

回转驱动装置，设置于所述回转冷却筒上，用于驱动所述回转冷却筒转动；

螺旋形导轨，沿所述回转冷却筒的轴向设置于所述回转冷却筒内，部分所述冷却管贯穿所述螺旋形导轨设置，所述螺旋形导轨的一端靠近所述半焦冷却器的进料口，另一端靠近所述半焦冷却器的出料口。

多个所述冷却管在以所述回转冷却筒的轴为圆心的多个同心圆上分布；随多个所述同心圆的直径变小，在多个所述同心圆上分布的所述冷却管的内径变小。

所述螺旋形导轨的一端与所述半焦冷却器的进料口相连接，另一端与所述半焦冷却器的出料口相连接；所述回转冷却筒的中心轴与水平方向的夹角β为5-10°。

还包括汽液分离器、除氧器和蒸汽利用单元，所述冷却管、汽液分离器和除氧器上均设置有进口和出口，所述汽液分离器上还设置有出汽口，所述蒸汽利用单元设置有进口，所述冷却管的出口与所述汽液分离器的进口相连通，所述汽液分离器的出口与所述除氧器的进口相连通，所述除氧器的出口与所述冷却管的进口相连通；所述汽液分离器的出汽口与所述蒸汽利用单元的进口相连通。

还包括粉煤灰收集器，设置有进口和出口，所述粉煤灰收集器的进口与所述半焦冷却器的出料口相连通。

还包括型煤制作单元，所述型煤制作单元包括设置有进口和出口的混料仓、设置有出口的污泥储仓和煤粉储仓以及冲压成型机，所述粉煤灰收集器的出口、污泥储仓的出口和煤粉储仓的出口均与所述混料仓的进口相连通，由所述混料仓的出口向所述冲压成型机供料，用于制作型煤。

所述转盘底部为鱼鳞结构，所述转盘下方设置有燃烧器，所述燃烧器上设置有燃料进口和与所述鱼鳞结构相对的高温气出口，所述加热部件为所述鱼鳞结构和燃烧器；所述焦油冷凝器的出气口与所述燃烧器的燃料进口相连通。

本发明与现有技术方案相比具有以下有益效果：

（1）本发明所述褐煤提质装置，依次包括转盘加热器、气固分离器、半焦冷却器和焦油冷凝器，所述转盘加热器包括，转盘，所述进口和出口设置在所述转盘上；加热部件，用于加热所述转盘内的物料；多个转轮和电机，所述电机与转轮相连接，用于驱动所述转轮转动；环形轨道，所述环形轨道设置于所述转盘的底部，多个所述转轮沿所述环形轨道的圆周固定设置于所述环形轨道的下方，所述环形轨道适于沿多个所述转轮滑动并带动所述转盘转动。

转轮支撑转盘，并且转轮转动时通过转轮与环形轨道间的作用力带动环形轨道滑动，进而带动转盘转动，由于该装置可在高温下连续使用，避免了现有技术中齿轮由于在较高温度下发生变形导致电机无法通过齿轮啮合机构带动转轮转动的问题；同时，所述转轮和所述环形轨道对应用环境适应性强，可以应用在煤干燥和热解的灰尘较多的领域，克服了现有技术中灰尘容易卡堵在齿轮间隙造成齿轮无法完全啮合的问题。本发明中转轮直接作用在环形轨道上的力很大，采用多个转轮和电机相配合时，既增强了所述转盘的稳定性，又可以提供大的驱动力，能够实现大规模煤料的干燥或热解操作，解决了现有技术中齿轮啮合机构产生动力小，只能小规模生产的问题。褐煤在转盘加热器热解后进行气固分离，之后，固体半焦进入半焦冷却器中进行冷却，气体进入焦油冷凝器中进行冷凝，冷凝出的焦油中含水量低，可直接使用。

（2）本发明所述褐煤提质装置，所述环形轨道与所述转盘同心设置，多个所述转轮沿所述环形轨道的圆周均匀设置；所述转盘的中心设置有转轴，所述环形轨道和转盘以所述转轴为中心轴转动。这样的设置提高了所述转盘的稳定性，使转盘中物料的加热更加均匀、快速，提高了加热装置的处理效率和设备的可靠性。

（3）本发明所述褐煤提质装置，所述转盘的侧壁竖直设置，所述转盘的侧壁垂直于顶部，所述转盘底部与水平面的夹角α为5°，所述转盘顶部的直径为18-22m，所述环形轨道与转盘边缘的距离为1m，所述转盘加热器的进口与转盘边缘的距离为转盘直径的9-13%。经测试采用上述转盘加热器可达到每年100万吨褐煤的大规模处理量，大大超越了现有干燥、热解装置的生产规模，为本领域首创，并且该设置的加热装置可长时间运行，其转轮和环形轨道的使用寿命长，使用简便。

（4）本发明所述褐煤提质装置，所述环形轨道为“工”字型轨道，所述转轮的宽度略大于所述“工”字型轨道下端的宽度；由所述转轮宽度方向的两端向所述环形轨道方向延伸设置有挡板，用于限制所述环形轨道的位置。所述转轮直径为0.3m，所述转轮宽度为0.2m，所述“工”字型轨道上端的宽度为0.22m，所述“工”字型轨道下端的宽度为0.18-0.19m。这样设置的转轮除了能够为转盘转动提供足够动力外，由于转盘底部为斜面，转轮对转盘的作用力能够使转盘稳定转动，并且转盘内物料也会在该作用力下在转盘内稳定地沿螺旋形轨道行进，从而使物料能够均匀加热。在此基础上，本发明由所述转轮宽度方向的两端向所述环形轨道方向延伸设置有挡板。通过进一步优化可避免环形轨道在滑动过程中脱轨，提高了装置的安全性。

（5）本发明所述褐煤提质装置，所述半焦冷却器包括回转冷却筒，所述进料口和出料口分别设置于所述回转冷却筒的两端；冷却管，沿所述回转冷却筒的轴向设置于所述回转冷却筒内；回转驱动装置，设置于所述回转冷却筒上，用于驱动所述回转冷却筒转动；螺旋形导轨，沿所述回转冷却筒的轴向设置于所述回转冷却筒内，至少部分所述冷却管贯穿所述螺旋形导轨设置，所述螺旋形导轨的一端靠近所述半焦冷却器的进料口，另一端靠近所述半焦冷却器的出料口。

将气固分离器分离出的高温半焦送入回转冷却筒内，同时将冷却介质通入冷却管中，在回转冷却筒的转动作用下，高温半焦沿回转冷却筒内的螺旋形导轨运动，由于所有的冷却管均与螺旋形导轨交叉设置且一部分冷却管贯穿螺旋形导轨，因此沿螺旋形导轨运动的高温半焦能够与冷却介质进行充分、均匀地换热；并且，进入冷却筒的高温半焦会沿着螺旋导轨向出料口方向运动，使得高温半焦的冷却效率和均匀冷却效果均得到了提高，避免了现有技术中半焦进入冷却区后不易向回转冷却炉的后端运动，半焦容易堆积在冷却区内，导致半焦冷却效率和均匀冷却效果降低的问题。

（6）本发明所述褐煤提质装置，多个所述冷却管在以所述回转冷却筒的轴为圆心的多个同心圆上分布；随多个所述同心圆的直径变小，在多个所述同心圆上分布的所述冷却管的内径变小。受离心力的作用，转动过程中，靠近回转冷却筒内壁分布的高温半焦颗粒更多，将靠近回转冷却筒内壁的冷却管直径增大可以将更多的低温冷却介质用于冷却此处较多的高温半焦颗粒，将少量冷却介质用于冷却筒内中心处分布较少的高温半焦颗粒，从而使冷却介质在回转冷却筒内的分布更为合理，大幅度提高了半焦颗粒的冷却效果和效率。

（7）本发明所述褐煤提质装置，还包括汽液分离器、除氧器和蒸汽利用单元。使用过的冷却介质中含有较高的热量，将其进行汽液分离后，高温蒸汽可送入蒸汽利用单元进行热利用，低温的液体经除氧后可作为冷却介质回用至冷却管中，除氧处理可降低冷却介质中的氧气或氧化物含量，从而降低冷却介质对冷却管内壁的腐蚀。该工艺充分利用了高温半焦的热量，减少了热量浪费，重新分离处理过的液体回用可以减少体系中冷却介质的使用量，节约了成本。

（8）本发明所述褐煤提质装置，还包括粉煤灰收集器和型煤制作单元，所述型煤制作单元包括设置有进口和出口的混料仓、设置有出口的污泥储仓和煤粉储仓以及冲压成型机。所述转盘底部为鱼鳞结构，所述转盘下方设置有燃烧器，所述燃烧器上设置有燃料进口和与所述鱼鳞结构相对的高温气出口，所述焦油冷凝器的出气口与所述燃烧器的燃料进口相连通。

将由半焦冷却器出口收集到的大量粉煤灰与少量污泥、少量煤料相混合后冲压成型可制作燃烧热值高、强度高的型煤产品。焦油冷凝器排出的气体中含有大量可燃烃类，将其作为燃料送入燃烧器内燃烧，可为褐煤的干燥、热解提供热烟气。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被理解，本发明结合附图和具体实施方式对本发明的内容进行进一步的说明；

图1为本发明所述褐煤提质装置的结构示意图；

图2为本发明所述褐煤提质装置中转盘加热器的结构示意图；

图3为本发明所述褐煤提质装置中半焦冷却器的结构示意图；

图4为本发明所述带有粉煤灰收集器和型煤制作单元的褐煤提质装置中转盘加热器的结构示意图；

其中附图标记为：1-转盘，2-环形轨道，3-转轮，4-电机，5-转轴，6-出料管，7-顶盖，8-加料斗，9-排气管，10-水封，11-进料挡板，12-刮耙，13-转盘加热器，14-气固分离器，15-半焦冷却器，16-焦油冷凝器，17-回转冷却筒，18-进料口，19-出料口，20-冷却管，21-齿圈，22-螺旋形导轨，23-传动机构，24-基座，25-托轮从动装置，26-汽液分离器，27-除氧器，28-蒸汽利用单元，29-粉煤灰收集器，30-型煤制作单元，31-燃烧器。

具体实施方式

本发明所述的褐煤提质装置如图1所示，包括转盘加热器13，设置有进口和出口；气固分离器14，设置有进口、气体出口和固体出口，用于将裂解后的煤料进行气固分离，所述转盘加热器13的出口与所述气固分离器14的进口相连通，所述气固分离器14为现有技术中任何可实现气体与固体分离的常规设备，在本实施例中，所述气固分离器14为旋风分离器；半焦冷却器15，设置有进料口18和出料口19，所述气固分离器14的固体出口与所述半焦冷却器15的进料口18相连通，所述半焦冷却器15为现有技术中的任何可实现半焦冷却的设备；焦油冷凝器16，设置有进口、出油口和出气口，所述气固分离器14的气体出口与所述焦油冷凝器16的进口相连通，所述焦油冷凝器16为现有技术中任何可冷凝焦油的常规装置，在本实施例中，所述焦油冷凝器16为急冷塔，所述急冷塔内的冷却温度控制在水的露点以上、焦油的露点以下，以保证冷凝出的焦油中含水量很低；具体的，所述转盘加热器13包括转盘1，所述进口和出口设置在所述转盘1上，所述转盘1的形状和尺寸可使用现有技术中的任何市售类型，在本实施例中，所述转盘1的侧壁竖直设置，所述转盘1的侧壁垂直于顶部，所述转盘1底部与水平面的夹角α为5°，所述转盘1侧壁与底部所成圆角的半径为50-80mm，所述转盘1顶部的直径为18-22m，所述转盘加热器13的进口与转盘1边缘的距离为转盘1直径的9-13%；加热部件，用于加热所述转盘1内的物料，所述加热部件可选择现有技术中任何适用于转盘加热器13的部件，在本实施例中，所述转盘1底部为鱼鳞结构，所述转盘1下方设置有燃烧器31，所述燃烧器31上设置有燃料进口和与所述鱼鳞结构相对的高温气出口，所述加热部件为所述鱼鳞结构和燃烧器31；多个转轮3和电机4，所述电机4与转轮3相连接，用于驱动所述转轮3转动；环形轨道2，所述环形轨道2设置于所述转盘1的底部，所述环形轨道2与转盘1底部的相对位置关系只要能够满足转盘1稳定转动即可，多个所述转轮3沿所述环形轨道2的圆周固定设置于所述环形轨道2的下方，所述环形轨道2适于沿多个所述转轮3滑动并带动所述转盘1转动，在本实施例中，所述环形轨道2与所述转盘1同心设置，多个所述转轮3沿所述环形轨道2的圆周均匀设置，所述环形轨道2与转盘1边缘的距离为1m。

进一步地，为了使转盘1稳定转动并且转盘1内的煤料被均匀加热，如图2所示，所述转盘1的中心设置有转轴5，所述环形轨道2和转盘1以所述转轴5为中心轴转动；所述环形轨道2为“工”字型轨道，所述转轮3的宽度略大于所述“工”字型轨道下端的宽度，在本实施例中，所述转轮3直径为0.3m，所述转轮3宽度为0.2m，所述“工”字型轨道上端的宽度为0.22m，所述“工”字型轨道下端的宽度为0.18-0.19m；由所述转轮3宽度方向的两端向所述环形轨道2方向延伸设置有挡板，用于限制所述环形轨道2的位置；本实施例中优选所述转轮3为4个，每个所述转轮3连接有一个电机4，所述电机4为变速电机4，启动状态下，4台所述变速电机4运行，运转状态下，相对的2台所述变速电机4运行，低负荷状态下，选择1台所述变速电机4运行；

还包括顶盖7，设置于所述转盘1的上方，适于与所述转盘1密封连接，在本实施例中，所述密封连接为通过水封10进行密封连接，所述水封10可保证所述转盘1转动时所述顶盖7固定不动，具体结构为所述顶盖7的边缘向下延伸设置有一圈第一密封板，所述转盘1的边缘向下延伸设置有一圈第二密封板，所述第一密封板的内侧与所述第二密封板的外侧可滑动地贴合设置，所述第一密封板和第二密封板的下端同时浸入环形水槽内进行水封10，转盘1转动时，第一密封板保持不动，第二密封板可随转盘1进行转动；加料斗8，设置在所述加料口处，所述加料斗8的上端贯穿所述顶盖7、下端伸入所述转盘1内，向转盘1内供料；沿所述转盘1的中心向下延伸设置有出料管6，在本实施例中，所述出料管6侧壁与所述转盘1底部所成圆角半径为50-100mm，所述顶盖7上端至出料管6下端的距离为18-22m；所述顶盖7的顶部设置有排气管9，所述排气管9与转盘1内部相通，所述排气管9的另一端可选择连接废气处理装置或气体加热回用装置；所述顶盖7上沿径向设置有多个进料挡板11和多个刮耙12，用于混合物料，并使物料在转盘1内沿螺旋形轨道行进。

上述褐煤提质装置的工作过程为：先启动所述变速电机4，设定转轮3转速，通过转轮3带动环形轨道2转动进而带动使转盘1转动，启动燃烧器31通过转盘1底部的鱼鳞结构向转盘1内通入热烟气，通过所述加料斗8将大量褐煤加入到所述转盘1内，转轮3和环形轨道2的相互作用力足以使装有大量煤料的转盘1转动，在所述转盘1转动的过程中，所述进料挡板11和刮耙12将转盘1上的煤料一层一层向转盘1中心位置推进，使所述煤料持续被加热，同时使煤料均匀加热；加热过程产生的废气经过所述排气管9排出，而经过加热的煤料通过所述出料管6排出；加热后的煤料经旋风分离器后，固体送入半焦冷却器15中进行冷却，气体送入急冷塔中冷凝得到焦油。

在此基础上，为了提高半焦的冷却效率和均匀冷却效果，如图3所示，所述半焦冷却器15进一步包括回转冷却筒17，所述进料口18和出料口19分别设置于所述回转冷却筒17的两端；回转驱动装置，设置于所述回转冷却筒17上，所述回转驱动装置为常见的控制所述回转冷却筒17转动的装置，在本实施例中，回转驱动装置包括套置在回转冷却筒17外侧的齿圈21、设置于齿圈21下方的基座24和通过小齿轮与齿圈21相啮合的传动机构23，传动机构23设置于基座24上，齿圈21通过与传动机构23的小齿轮啮合传动以带动回转冷却筒17转动。本实施例中还包括两个托轮从动装置25，设置于所述回转冷却筒17上，并分别位于所述回转驱动装置的两侧，所述托轮从动装置25包括固定套置在所述回转冷却筒17外侧的导轨、设置于所述基座上的两个托轮、设置于所述托轮下方的基座，所述导轨位于两个托轮上方并与托轮外缘相接触，用于在回转冷却筒17转动过程中支撑回转冷却筒17。冷却管20，沿所述回转冷却筒17的轴向设置于所述回转冷却筒17内；所述冷却管20的数量不限，且分布方式不限，在本实施例中，多个所述冷却管20在以所述回转冷却筒17的轴为圆心的多个同心圆上分布，随多个所述同心圆的直径变小，在多个所述同心圆上分布的所述冷却管20的内径变小。还包括螺旋形导轨22，沿所述回转冷却筒17的轴向设置于所述回转冷却筒17内，部分所述冷却管20贯穿所述螺旋形导轨22设置，所述螺旋形导轨22的一端靠近所述半焦冷却器15的进料口18，另一端靠近所述半焦冷却器15的出料口19，在本实施例中，所述螺旋形导轨22的一端与所述进料口18相连接，另一端与所述出料口19相连接；所述螺旋形导轨22的形状、尺寸可根据需要进行选择，在本实施例中，为了在大规模生产中得到最佳的冷却效率和均匀冷却效果，所述螺旋形导轨22的宽度为所述回转冷却筒17内径的1/5-1/4；所述螺旋形导轨22的螺旋内径为所述回转冷却筒17内径的0.5-0.6；所述螺旋形导轨22的螺距为1.5-2m，所述螺旋形导轨22的螺旋升角为30°，所述回转冷却筒17的中心轴与水平方向的夹角β为5-10°；

还包括汽液分离器26、除氧器27和蒸汽利用单元28，所述冷却管20、汽液分离器26和除氧器27上均设置有进口和出口，所述汽液分离器26上还设置有出汽口，所述蒸汽利用单元28设置有进口，所述冷却管20的出口与所述汽液分离器26的进口相连通，所述汽液分离器26的出口与所述除氧器27的进口相连通，所述除氧器27的出口与所述冷却管20的进口相连通；所述汽液分离器26的出汽口与所述蒸汽利用单元28的进口相连通。所述汽液分离器26、除氧器27和蒸汽利用单元28均为现有技术中的常用设备，在本实施例中，所述汽液分离器26为蒸汽包，所述蒸汽利用单元28为透平压缩机、采暖等设备，其中高中压蒸汽适于送入透平压缩机等设备使用，低压蒸汽适于送入采暖等设备回收利用热量，除氧后的冷却介质经加压后返回冷却管20中使用，本实施例优选冷却介质为水。

上述装置使用时，将高温半焦送入回转冷却筒17内，同时将冷却介质通入冷却管20中，半焦的温度优选为450-528℃，通入冷却水的温度优选为90-102℃、流速优选为5-20t/h，在回转冷却筒17的转动作用下，高温半焦沿倾斜的回转冷却筒17内的螺旋形导轨22运动，由于所有的冷却管20均与螺旋形导轨22交叉设置且一部分冷却管20贯穿螺旋形导轨22，因此沿螺旋形导轨22运动的高温半焦能够与冷却介质进行充分、均匀地换热，而且受离心力的作用，靠近回转冷却筒17内壁分布的高温半焦颗粒更多，将靠近回转冷却筒17内壁的冷却管20直径增大可以将更多的低温冷却介质用于冷却此处较多的高温半焦颗粒，将少量冷却介质用于冷却筒内中心处分布较少的高温半焦颗粒，使冷却介质在回转冷却筒17内的分布更为合理。在整个过程中，进入冷却筒的高温半焦会沿着螺旋导轨不断向出料口19方向运动，提高了半焦的冷却效率和均匀冷却效果，冷却后的半焦经出料口19收集。被加热的冷却介质中含有较高的热量，将其进行汽液分离后，高温蒸汽可送入透平压缩机等蒸汽利用单元28进行热利用，低温的液体经除氧后可作为冷却介质回用至冷却管20中，这样就合理利用了高温半焦的热量，并且减少了体系中冷却介质的总使用量。

在以上基础上，如图4所示，还包括粉煤灰收集器29，设置有进口和出口，所述粉煤灰收集器29的进口与所述半焦冷却器15的出料口19相连通。还包括型煤制作单元30，所述型煤制作单元30包括设置有进口和出口的混料仓、设置有出口的污泥储仓和煤粉储仓以及冲压成型机，所述粉煤灰收集器29的出口、污泥储仓的出口和煤粉储仓的出口均与所述混料仓的进口相连通，由所述混料仓的出口向所述冲压成型机供料，用于制作型煤。将半焦冷却后出口形成的大量粉煤灰添加上少量污泥和煤粉混匀后，在冲压作用下成型制作成燃烧热值高、强度高的型煤产品。所述焦油冷凝器16的出气口与所述燃烧器31的燃料进口相连通，冷凝焦油剩余的气体中含有大量可燃烃类，将这部分气体经电捕焦装置和鼓风机处理后，作为燃料送入燃烧器31中燃烧为转盘加热器13提供热烟气，燃烧这部分气体的同时将气体中的含硫化合物转化为硫氧化合物、含氮化合物转化为氮氧化合物。转盘加热器13使用过的烟气经排气管9依次送至湿式洗涤器以除去细小颗粒、水平洗涤器以吸收大部分硫氧化合物，最后排入储水池中露天蒸发。

虽然本发明已经通过上述具体实施例对其进行了详细的阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。

Claims (12)

1.一种褐煤提质装置，包括，

转盘加热器（13），设置有进口和出口；

气固分离器（14），设置有进口、气体出口和固体出口，所述转盘加热器（13）的出口与所述气固分离器（14）的进口相连通；

半焦冷却器（15），设置有进料口（18）和出料口（19），所述气固分离器（14）的固体出口与所述半焦冷却器（15）的进料口（18）相连通；

焦油冷凝器（16），设置有进口、出油口和出气口，所述气固分离器（14）的气体出口与所述焦油冷凝器（16）的进口相连通；

其特征在于，所述转盘加热器（13）包括，

转盘（1），所述进口和出口设置在所述转盘（1）上；

加热部件，用于加热所述转盘（1）内的物料；

多个转轮（3）和电机（4），所述电机（4）与转轮（3）相连接，用于驱动所述转轮（3）转动；

环形轨道（2），所述环形轨道（2）设置于所述转盘（1）的底部，多个所述转轮（3）沿所述环形轨道（2）的圆周固定设置于所述环形轨道（2）的下方，所述环形轨道（2）适于沿多个所述转轮（3）滑动并带动所述转盘（1）转动。

2.根据权利要求1所述的褐煤提质装置，其特征在于，所述环形轨道（2）与所述转盘（1）同心设置，多个所述转轮（3）沿所述环形轨道（2）的圆周均匀设置；所述转盘（1）的中心设置有转轴（5），所述环形轨道（2）和转盘（1）以所述转轴（5）为中心轴转动。

3.根据权利要求1或2所述的褐煤提质装置，其特征在于，所述转盘（1）的侧壁竖直设置，所述转盘（1）的侧壁垂直于顶部，所述转盘（1）底部与水平面的夹角α为5°，所述转盘（1）顶部的直径为18-22m，所述环形轨道（2）与转盘（1）边缘的距离为1m，所述转盘加热器（13）的进口与转盘（1）边缘的距离为转盘（1）直径的9-13%。

4.根据权利要求1-3任一所述的褐煤提质装置，其特征在于，所述环形轨道（2）为“工”字型轨道，所述转轮（3）的宽度略大于所述“工”字型轨道下端的宽度；由所述转轮（3）宽度方向的两端向所述环形轨道（2）方向延伸设置有挡板，用于限制所述环形轨道（2）的位置。

5.根据权利要求4所述的褐煤提质装置，其特征在于，所述转轮（3）直径为0.3m，所述转轮（3）宽度为0.2m，所述“工”字型轨道上端的宽度为0.22m，所述“工”字型轨道下端的宽度为0.18-0.19m。

6.根据权利要求1-5任一所述的褐煤提质装置，其特征在于，所述半焦冷却器（15）包括，

回转冷却筒（17），所述进料口（18）和出料口（19）分别设置于所述回转冷却筒（17）的两端；

冷却管（20），沿所述回转冷却筒（17）的轴向设置于所述回转冷却筒（17）内；

回转驱动装置，设置于所述回转冷却筒（17）上，用于驱动所述回转冷却筒（17）转动；

螺旋形导轨（22），沿所述回转冷却筒（17）的轴向设置于所述回转冷却筒（17）内，部分所述冷却管（20）贯穿所述螺旋形导轨（22）设置，所述螺旋形导轨（22）的一端靠近所述半焦冷却器（15）的进料口（18），另一端靠近所述半焦冷却器（15）的出料口（19）。

7.根据权利要求6所述的褐煤提质装置，其特征在于，多个所述冷却管（20）在以所述回转冷却筒（17）的轴为圆心的多个同心圆上分布；随多个所述同心圆的直径变小，在多个所述同心圆上分布的所述冷却管（20）的内径变小。

8.根据权利要求6或7所述的褐煤提质装置，其特征在于，所述螺旋形导轨（22）的一端与所述半焦冷却器（15）的进料口（18）相连接，另一端与所述半焦冷却器（15）的出料口（19）相连接；所述回转冷却筒（17）的中心轴与水平方向的夹角β为5-10°。

9.根据权利要求6-8任一所述的褐煤提质装置，其特征在于，还包括汽液分离器（26）、除氧器（27）和蒸汽利用单元（28），所述冷却管（20）、汽液分离器（26）和除氧器（27）上均设置有进口和出口，所述汽液分离器（26）上还设置有出汽口，所述蒸汽利用单元（28）设置有进口，所述冷却管（20）的出口与所述汽液分离器（26）的进口相连通，所述汽液分离器（26）的出口与所述除氧器（27）的进口相连通，所述除氧器（27）的出口与所述冷却管（20）的进口相连通；所述汽液分离器（26）的出汽口与所述蒸汽利用单元（28）的进口相连通。

10.根据权利要求1-9任一所述的褐煤提质装置，其特征在于，还包括粉煤灰收集器（29），设置有进口和出口，所述粉煤灰收集器（29）的进口与所述半焦冷却器（15）的出料口（19）相连通。

11.根据权利要求10所述的褐煤提质装置，其特征在于，还包括型煤制作单元（30），所述型煤制作单元（30）包括设置有进口和出口的混料仓、设置有出口的污泥储仓和煤粉储仓以及冲压成型机，所述粉煤灰收集器（29）的出口、污泥储仓的出口和煤粉储仓的出口均与所述混料仓的进口相连通，由所述混料仓的出口向所述冲压成型机供料，用于制作型煤。

12.根据权利要求1-11任一所述的褐煤提质装置，其特征在于，所述转盘（1）底部为鱼鳞结构，所述转盘（1）下方设置有燃烧器（31），所述燃烧器（31）上设置有燃料进口和与所述鱼鳞结构相对的高温气出口，所述加热部件为所述鱼鳞结构和燃烧器（31）；所述焦油冷凝器（16）的出气口与所述燃烧器（31）的燃料进口相连通。

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