CN103980915B - 一种熄焦装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种熄焦装置，用于高温兰炭的冷却，包括转炉，转炉的一边侧设置有入料口，转炉的中心为转炉出口处，兰炭从入料口进入到转炉内，冷却后从转炉出口离开转炉，转炉内部设置有多个用于翻转兰炭的反向导流器，以及多个用于将兰炭推向转炉中心的多个定向导流器，定向导流器以及反向导流器上设置有温度测量器，温度测量器测量经过温度测量器的兰炭温度。该熄焦装置中设置有温度测量器，通过温度测量器能实时测量兰炭在熄焦装置中的冷却程度，以便进一步控制喷淋水量，以防止喷淋水的过量或者不足。

Description

一种熄焦装置

技术领域

本发明涉及一种熄焦装置，尤其涉及一种能够测量在转炉内兰炭温度的熄焦装置。

背景技术

褐煤是煤化程度最低的矿产煤，水分含量高达30％～50％(空气干燥后仍达10％～30％)，富含挥发分(高达40％以上)及游离腐植酸，易风化碎裂，燃点低，极易自燃。直接使用，利用价值不高。然而世界褐煤资源量约占世界煤炭资源总量的1/3，我国褐煤资源量3194.38亿吨，探明保有资源量1291.32亿吨，占全国煤炭总储量的1/8以上。褐煤主要分布在内蒙古东部、云南东部，东北和华南分布有少量。褐煤由于具有高水分、高挥发份、低热值、易风化且极易自燃的特点，不适于长期储存和长距离运输，长期被视作一种劣质煤炭资源，限制了褐煤资源的合理开发利用。因此，大多数地区对褐煤进行提质加工处理：除去褐煤中的大部分水分和矿物质(包括硫、磷、汞等)、控制挥发份及水分的含量，提高单位质量褐煤热值；消除褐煤自燃倾向，方便长途运输及降低运输成本；对褐煤热解过程中产生的相对清洁的副产品煤焦油和可燃气体加以综合利用，最大限度地提高褐煤的使用价值。

褐煤提质加工，需经历干燥、热解、冷却三个连续的处理过程。首先需对褐煤进行干燥处理，除去大部分水分；随之进行热解处理，除去大部分的硫、磷、氮氧化物等形成兰炭，最后，需对热解产品兰炭进行降温处理，同时调节其中的含水量。其中最后的冷却处理过程是褐煤提质加工的重要工序，它影响着生产效率，并最终决定兰炭产品品质，而冷却处理过程的关键点是降温方式、降温速度及其控制。褐煤的低温干馏除得到少量煤焦油和煤气外，主要产品为兰炭。兰炭在出炉之前，由于其温度较高，与氧气接触极易自燃。因此，应在密闭容器中迅速冷却，进行熄焦处理。

在现有熄焦装置中主要存在以下几方面的问题：

1、对喷淋水不进行回收，依靠喷淋水降温、除尘的系统，由于没有有效监测手段，容易造成喷淋过量和不足，不能实现喷淋水量精准控制；

2、对喷头不采取分组控制，不能很好控制喷淋水量和产品冷却过程中的温度；

3、利用喷淋水撞击他物，反弹形成的细小水雾在增大水雾与被冷却对象接触面积的同时对撞击物的损毁不容忽略，且局部区域的水雾、水珠大小不均匀，影响了整体降温效果。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种熄焦装置，在该熄焦装置中设置有温度测量器，通过温度测量器能实时测量兰炭在熄焦装置中的冷却程度，以便进一步控制喷淋水量，以防止喷淋水的过量或者不足。

为了实现上述目的，本发明提供了一种熄焦装置，用于高温兰炭的冷却，包括转炉，转炉的一边侧设置有入料口，转炉的中心为转炉出口处，兰炭从入料口进入到转炉内，冷却后从转炉出口离开转炉，转炉内部设置有多个用于翻转兰炭的反向导流器，以及多个用于将兰炭推向转炉中心的多个定向导流器，定向导流器以及反向导流器上设置有温度测量器，温度测量器测量经过温度测量器的兰炭温度。

作为本发明的进一步优化，靠近转炉中心的两个定向导流器上分别设置有第二温度测量器以及第三温度测量器，以测量兰炭在出口时的温度；靠近入料口的定向导流器上设置有第四温度测量器，第四温度测量器测量进入转炉内的兰炭温度；靠近转炉内侧壁的反向导流器上设置有第一温度测量器，通过第一温度测量器以及第四温度测量器所测得的兰炭温度，以监视转炉转动时兰炭向转炉中心移动过程的降温情况。

作为本发明的进一步优化，转炉内部设置有多组用于喷淋兰炭的喷头；转炉的外部设置有提供给喷头喷淋水的进水管线，进水管线分为主管线以及与主管线相连的多条支路管线，每条支路管线的一端连接主管线，另一端连接一组喷头，以分别控制每组喷头的水喷淋量。

作为本发明的进一步优化，喷头间隔设置在距离转炉中心1.2-2.3m的环形区域内。

作为本发明的进一步优化，每组喷头为3-6个。

作为本发明的进一步优化，主管线上设置有能控制进水总流量的截止阀以及能将主管线内的水进行过滤的过滤器，过滤器防止水中存在的杂质阻塞喷头，主管线通过过滤器后分为多条支路管线。

作为本发明的进一步优化，每条支路管线上均设置有流量计，流量计能实时观测进入到支路管线中的水流量，在每条支路管线上还设置有能够调节水流量的调节阀，以分别调节支路管线中水的流量。

作为本发明的进一步优化，截止阀安装在过滤器之前，以控制进入过滤器中的水量。

作为本发明的进一步优化，调节阀为电动调节阀。

作为本发明的进一步优化，喷头为雾化喷头，以扩大兰炭与水的接触面积，减小对转炉内壁的撞击。

本发明所具有的优势在于，本发明中熄焦装置内部设置有温度测量器，测量熄焦过程中的兰炭温度，通过温度测量器能实时测量兰炭在熄焦装置中的冷却程度，以便通过调节支路管线上的调节阀进一步控制喷头的喷水量以防止喷淋水的过量或者不足，实现了喷淋水量的精准控制；本发明采用喷淋的喷头进行分组设置，能够实现控制不同部位的喷淋水量。

附图说明

图1为本发明中熄焦装置中喷头分组结构示意图；

图2为本发明中熄焦装置中温度测量器设置位置的结构示意图。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

参见图1以及图2，如图所示，本发明一种熄焦装置，用于高温兰炭的冷却，包括转炉，转炉包括上部的炉盖，以及与炉盖配合的转动的炉底，转炉的一边侧设置有入料口61，转炉的中心为转炉出口处，兰炭从入料口61进入到转炉内，冷却后从转炉出口离开转炉；转炉内侧壁上设置有多个用于翻转进入转炉中兰炭的反向导流器8，以及多个用于将兰炭推向转炉中心的定向导流器7，为了能够测得转炉内兰炭的温度，以便随时调节喷淋水的流量，在定向导流器7以及反向导流器8上设置有能够测量温度的温度测量器，优选地，在靠近转炉中心的两个定向导流器7上分别设置有第二温度测量器72以及第三温度测量器73，因该两个温度测量器设置在转炉出口处，其能够测得兰炭在出口时的温度，在靠近入料口61的定向导流器7上设置有第四温度测量器74，第四温度测量器74能测得刚进入转炉内的兰炭温度；在靠近转炉内侧壁的反向导流器8上设置有第一温度测量器81，通过上述第一温度测量器81以及第四温度测量器74所测得的兰炭温度，可监视到转炉转动时兰炭向转炉中心移动过程的降温情况。

进一步参见附图，在转炉内部设置有多组喷水的喷头，该多组喷头设置在距离转炉6顶部1.0-1.5米，多组喷头间隔设置距离转炉中心1.2-2.3m处的环形区域内，优选地，在该圆环柱体区域内的喷头，远离转炉中心的喷头多于靠近转炉中心的喷头，这样设置的原因在于，圆环柱体区域内，远离转炉中心的圆环柱体外圆面积大，而此处兰炭的厚度小，易于散热，而靠近转炉中心处圆环柱体内圆面积小，此处兰炭厚度较大，不利于散热，因此在易于散热的外圆处设置多个喷头有助于提高降温速率。为了使喷淋水流出时分散、均匀，扩大与兰炭的接触面积，便于兰炭降温，用于喷淋的喷头优选为雾化喷头。图2中为发明中一个具体的实施例，图中圆形虚线部分表示每个喷头的喷淋区域。

转炉的外部设置有连接喷头的进水管线，进水管线分为主管线4以及与主管线4相连的多条支路管线，每条支路管线的一端连接主管线4，另一端连接一组喷头，每组喷头为3-6个，主管线4上设置有能控制进水总流量的截止阀41以及能将主管线内的水进行过滤的过滤器42，对水质进行过滤是为了防止水中存在的杂质阻塞喷头，截止阀41优选地安装在过滤器42之前，防止进入过滤器42中水量过大，以造成过滤器42的工作负担。主管线4通过过滤器42后分为多条支路管线，在每条支路管线上均设置有流量计51，流量计51能实时观测进入到支路管线中的水流量，在每条支路管线上还设置有能够调节喷淋水流量的调节阀52，每条支路管线上均设置一个调节阀的原因在于可以分别调节支路管线中水的流量。附图中以分为三条支路管线为例进行说明，三条支路管线分别为第一支路管线1、第二支路管线2以及第三支路管线3，在三条支路管线上均设置有流量计51，流量计51能实时观测进入到支路管线中的水流量，在三条支路管线上还设置有能够调节水流量的调节阀52，该调节阀52优选为电动调节阀，当设置在定向导流器7以及反向导流器8上的温度测量器显示兰炭温度过高时，可通过调节每条支路管线上调节阀52的开度，并观测流量计51上显示的水流量，以控制进入到喷头中的水流量。其中第一支路管线1上的调节阀的流量系数大于第二支路管线2以及第三支路管线3上调节阀的流量系数，该流量系数是指在单位时间内、在测试条件中管线保持恒定的压力，管线中水流经阀门的体积流量，或是质量流量。这样设置的目的在于，当兰炭温度已经达到冷却温度要求时，只需要开启第一条支路管线上的调节阀即可，而将其他两条支路管线上的调节阀关闭。

进一步参见图1以及图2，第一支路管线连接第一组喷头，第一组喷头中优选为3-6个喷头，当第一组喷头为5个时，第一组喷头分别为喷头11、喷头12、喷头13、喷头14以及喷头15，其中的三个喷头沿着圆环柱体区域中远离转炉中心的外圆间隔的设置，剩余的两个喷头沿着圆环柱体区域中靠近转炉中心的内圆分散的设置，这样能够实现兰炭从转炉进料口至转炉中心过程中的全面喷淋。第二支路管线连接第二组喷头，第二组喷头为5个时，分别为喷头21、喷头22、喷头23、喷头24以及喷头25，第二组喷头的设置方式与第一组喷头的设置方式相同，当第一组喷头的喷淋水量不能满足兰炭的冷却时，打开第二组喷头，以辅助第一组喷头冷却兰炭；第三路支路管线连接第三组喷头，第三组喷头为4个时，分别为喷头31、喷头32、喷头33、喷头34，第三组喷头在一般情况下不需要打开，但是当温度测量器显示半焦温度过高时，需打开第三组喷头，因此优选地，将第三组喷头全部设置在圆环柱体的外圆圆周上，以使兰炭在圆环柱体外圆处即能实现快速冷却，以达到兰炭冷却要求。

当兰炭每一次经过定向导流器或反转导流器后，温度测量器将测得的温度反馈到控制中心，通过观测温度反馈信息，打开第一组喷头。转炉底部高温兰炭被翻转到表面或推向转炉中心，使转炉表面的兰炭温度高，需要进行降温处理，于是兰炭每一次经过定向导流器或反转导流器后，打开第一支路管线上的调节阀，使第一组喷头喷水。如果导流器上的温度测量器测得的兰炭温度较高，可开启第二支路管线以及第三支路管线上的调节阀辅以第一支路管线上连接的喷头对兰炭进行冷却。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种熄焦装置，用于高温兰炭的冷却，包括转炉，转炉的一边侧设置有入料口(61)，转炉的中心为转炉出口处，兰炭从入料口(61)进入到转炉内，冷却后从转炉出口离开转炉，其特征在于，转炉内部设置有多个用于翻转兰炭的反向导流器(8)，以及多个用于将兰炭推向转炉中心的多个定向导流器(7)，定向导流器(7)以及反向导流器(8)上设置有温度测量器，温度测量器测量经过温度测量器的兰炭温度。

2.根据权利要求1所述的熄焦装置，其特征在于，靠近转炉中心的两个定向导流器(7)上分别设置有第二温度测量器(72)以及第三温度测量器(73)，以测量兰炭在出口时的温度；靠近入料口(61)的定向导流器(7)上设置有第四温度测量器(74)，第四温度测量器(74)测量进入转炉内的兰炭温度；靠近转炉内侧壁的反向导流器(8)上设置有第一温度测量器(81)，通过第一温度测量器(81)以及第四温度测量器(74)所测得的兰炭温度，以监视转炉转动时兰炭向转炉中心移动过程的降温情况。

3.根据权利要求1或2所述的熄焦装置，其特征在于，转炉内部设置有多组用于喷淋兰炭的喷头；转炉的外部设置有提供给喷头喷淋水的进水管线，进水管线分为主管线(4)以及与主管线(4)相连的多条支路管线，每条支路管线的一端连接主管线(4)，另一端连接一组喷头，以分别控制每组喷头的水喷淋量。

4.根据权利要求3所述的熄焦装置，其特征在于，喷头间隔设置在距离转炉中心1.2-2.3m的环形区域内。

5.根据权利要求3所述的熄焦装置，其特征在于，每组喷头为3-6个。

6.根据权利要求3所述的熄焦装置，其特征在于，主管线(4)上设置有能控制进水总流量的截止阀(41)以及能将主管线内的水进行过滤的过滤器(42)，过滤器(42)防止水中存在的杂质阻塞喷头，主管线(4)通过过滤器(42)后分为多条支路管线。

7.根据权利要求6所述的熄焦装置，其特征在于，每条支路管线上均设置有流量计(51)，流量计(51)能实时观测进入到支路管线中的水流量，在每条支路管线上还设置有能够调节水流量的调节阀(52)，以分别调节支路管线中水的流量。

8.根据权利要求6所述的熄焦装置，其特征在于，截止阀(41)安装在过滤器(42)之前，以控制进入过滤器(42)中的水量。

9.根据权利要求7所述的熄焦装置，其特征在于，调节阀(52)为电动调节阀。

10.根据权利要求3所述的熄焦装置，其特征在于，喷头为雾化喷头，以扩大与兰炭的接触面积，减小对转炉内壁的撞击。