CN104774628A - 一种立式粉煤热解炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立式粉煤热解炉。所涉及的立式粉煤热解炉包括炉体，该炉体中安装有热辐射管，所述热辐射管的轴向与炉体的轴向相同。所述热辐射管安装在炉体的内壁上，且炉体的内壁上安装有多组热辐射管，多组热辐射管在炉体内呈周向分布，每组热辐射管包括多根“]”形状或“[”形状的热辐射管，同一组中的热辐射管在炉体的同一径向上并列分布，且沿着指向炉体中心的方向，热辐射管的轴向长度逐渐增大。本发明的热解炉传热面积大幅度提高，同样截面积的直立炉，传热面积增加2-10倍，炉产量成倍增加；粉煤热解导气顺利，不易憋气，便于生产控制；煤粉或半焦粉作热源，节约煤气，增加煤气附加值，提高经济效益。

Description

一种立式粉煤热解炉

技术领域

本发明涉及粉煤热解技术，具体涉及一种粉煤热解炉。

背景技术

在上世纪70-80年代，直立炉被广泛用于生产城市煤气和半焦。近些年来，随着低阶煤利用技术的发展，直立炉常被用作低阶煤中低温热解，来生产半焦和煤气，并从中提取煤焦油。在现有技术中，不论是西德考伯斯炉型还是连续化直立炉炉型以及现有直立兰炭炉型，为使炭化室中煤料有一定的透气性，在生产中都只能用大于30mm的块煤作为原料，对于直径小于6mm的粉煤，由于料层透气性差而引起炉压过高，造成不能生产。同时，低阶煤中低温热解过程中产生的煤气在经过料层时，将煤料中的煤粉带到荒煤气中，使得后续的煤焦油中含有大量煤粉，不易分离处理。

罐式煅烧炉广泛应用于石油焦煅烧，具有一定技术优势，技术成熟。将石油焦煅烧炉的原理应用到粉煤热解首先必须解决粉煤透气性问题，导气问题时面临的首要问题。

其次，罐式炉传热面积小，热解速度低，粉煤热解时间长，如何加大受热面加，增加产量是直立炉热解粉煤面临的第二个问题。

石油焦罐式煅烧炉采用挥发份自身作燃料，而粉煤热解高热值煤气是重要的化工原料，如何替代挥发分作热源是面临的又一个问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷或不足，本发明的目的是提供一种立式粉煤热解炉。

本发明所提供的立式粉煤热解炉包括炉体，该炉体中安装有热辐射管，所述热辐射管的轴向与炉体的轴向相同。

进一步，所述热辐射管安装在炉体的内壁上，且炉体的内壁上安装有多组热辐射管，多组热辐射管在炉体内呈周向分布，每组热辐射管包括多根“]”形状或“[”形状的热辐射管，同一组中的热辐射管在炉体的同一径向上并列分布，且沿着指向炉体中心的方向，热辐射管的轴向长度越来越大。

进一步，所述粉煤热解炉还包括燃烧室，该燃烧室中生产用于供热辐射管工作的热烟气。

进一步，所述炉体底部安设有冷却仓，所述冷却仓中安装有冷却管，所述冷却管的轴向与冷却仓的轴向相同。

进一步，所述冷却管中通入空气，流经冷却管中的空气进入燃烧室作为燃烧用氧气源。

进一步，所述炉体中安装有导气装置。

进一步，所述导气装置包括多个导气单元，多个导气单元依次连通形成导气通路，所述导气单元包括上通气口和下通气口，所述上通气口的通气口面积小于下通气口的通气口面积，所述上通气口与下通气口之间由通气管联通，且由上通气口至下通气口的方向，通气管的横截面面积逐渐增大。

相邻导气单元的连通方式为：其中一个导气单元的上通气口安装于另一个导气单元的下通气口中，且该下通气口与该上通气口之间形成侧进气口。

可选的，相邻导气单元的连接方式为：其中一个导气单元的上通气口活动式安装于另一个导气单元的下通气口中。

进一步可选的，所述导气单元包括上通气口、下通气口和通气管，所述上通气口为管形结构，所述下通气口为管形结构，所述通气管为锥形结构；相邻导气单元的连接方式为：其中一个导气单元的上通气口吊挂式安装于另一个导气单元的下通气口中，且其中一个导气单元相对于另一个导气单元可以活动。

本发明的技术效果在于：

本发明的炉体传热面积大幅度提高，同样截面积的直立炉，传热面积增加2-10倍，炉产量成倍增加；粉煤热解导气顺利，不易憋气，便于生产控制；煤粉或半焦粉作热源，节约煤气，增加煤气附加值，提高经济效益。

本发明的导气装置活动式连接(如悬挂链接)，使得装置有一定的挠度，煤气进口不宜堵塞。

附图说明

图1为本发明的立式炉的结构参考示意图；

图2为实施例1中的导气单元的结构示意图；

图3为实施例1中的导气装置的安装结构示意图。

具体实施方式

本发明热辐射管的作用是为粉煤热解提供热源，其在炉体内的安装方式满足热解和走料流畅的需求。

实施例：

参考图1，该实施例的立式粉煤热解炉包括立式圆筒形炉体，炉体的上部为热解段5，下部为冷却段12，炉体顶部安装有煤气集气罩7，同时炉体顶部设有粉煤料仓8、粉煤进口和煤气出口9，炉体冷却段的底部为半焦出口1，粉煤在立式热解炉中的走向是由上往下，所产生的煤气向炉顶方向排出。

参考图1所示，炉体内的热解段安装有热辐射管4，热辐射管4安装在炉体的内壁上，且炉体的内壁上安装有多组热辐射管，多组热辐射管在炉体内呈周向分布，每组热辐射管包括多根“]”形状或“[”形状的热辐射管，同一组中的热辐射管在炉体的同一径向上并列分布，且沿着指向炉体中心的方向，热辐射管的轴向长度越来越大。

冷却段12中安装有空气冷却管，空气冷却管上设有冷却管空气入口2和冷却管预热空气出口3，冷却管的安装方式与热辐射管的安装方式相同。

炉体的外壁上安装有燃烧室11，该燃烧室11中生产用于供热辐射管工作的热烟气，流经冷却管中的空气进入燃烧室作为燃烧用氧气源。

该实施例炉体13中安装的导气装置10，如图2-3所示，其包括多个导气单元，每个导气单元包括上通气口14，下通气口16和通气管15，其中上、下通气口均为圆管结构，通气管15为圆锥形管。

相连导气单元之间采用悬挂式连接，即位于上方的导气单元的下通气口中安装有悬挂杆17，下方的导气单元的上通气口的侧壁上开设有通孔，并经该通孔悬挂在悬挂杆上，这样相邻的下通气口与下通气口之间形成侧进气口。采用悬挂式连接相邻导气单元，其之间具有一定的挠度，在煤料下行时，有利于避免导气管堵塞。

该实施例的上通气口的高度为40mm，直径Φ＝500mm；通气管高度为80mm，锥度为1:3；下通气口的高度为120mm，直径Φ＝90mm。

工作原理：

原煤经过料仓进入热解炉上部，进入炉内环状分布的热辐射管4的空隙，自上而下，被辐射管4发出的热量干燥热解，产生的热解煤气一部分沿辐射管壁上升进入集气罩7，另一部分进入炉体中心的吊挂式导气管10，上升到集气罩，煤气由集气罩经过煤气出口9从炉体溢出进入下游的煤气净化系统；

被热解的粉煤由干燥热解段5进入冷却段12，被置于炉体下部的空气冷却管冷却，半焦从冷却段12从半焦出口1排出炉外；冷却热半焦的空气同时被预热，作为助燃空气进入燃料燃烧室12；

燃料燃烧室产生的热烟气，经过辐射管4，自下而上与粉煤换热后从辐射管出口14经过辐射管烟气出口6排出炉外。

Claims (10)

1.一种立式粉煤热解炉，其特征在于，包括炉体，该炉体中安装有热辐射管，所述热辐射管的轴向与炉体的轴向相同。

2.如权利要求1所述的立式粉煤热解炉，其特征在于，所述热辐射管安装在炉体的内壁上，且炉体的内壁上安装有多组热辐射管，多组热辐射管在炉体内呈周向分布，每组热辐射管包括多根“]”形状或“[”形状的热辐射管，同一组中的热辐射管在炉体的同一径向上并列分布，且沿着指向炉体中心的方向，热辐射管的轴向长度逐渐增大。

3.如权利要求1所述的立式粉煤热解炉，其特征在于，所述粉煤热解炉还包括燃烧室，该燃烧室中生产用于供热辐射管工作的热烟气。

4.如权利要求1、2或3所述的立式粉煤热解炉，其特征在于，所述炉体底部设有冷却仓，所述冷却仓中安装有冷却管，所述冷却管的轴向与冷却仓的轴向相同。

5.如权利要求4所述的立式粉煤热解炉，其特征在于，所述冷却管中通入空气，流经冷却管中的空气进入燃烧室作为燃烧用氧气源。

6.如权利要求1所述的立式粉煤热解炉，其特征在于，所述炉体中安装有导气装置。

7.如权利要求6所述的立式粉煤热解炉，其特征在于，所述导气装置包括多个导气单元，多个导气单元依次连通形成导气通路，所述导气单元包括上通气口和下通气口，所述上通气口的通气口面积小于下通气口的通气口面积，所述上通气口与下通气口之间由通气管联通，且由上通气口至下通气口的方向，通气管的横截面面积逐渐增大。

8.如权利要求7所述的立式粉煤热解炉，其特征在于，相邻导气单元的连通方式为：其中一个导气单元的上通气口安装于另一个导气单元的下通气口中，且该下通气口与该上通气口之间形成侧进气口。

9.如权利要求7所述的立式粉煤热解炉，其特征在于，相邻导气单元的连接方式为：其中一个导气单元的上通气口活动式安装于另一个导气单元的下通气口中。

10.如权利要求7所述的立式粉煤热解炉，其特征在于，所述导气单元包括上通气口、下通气口和通气管，所述上通气口为管形结构，所述下通气口为管形结构，所述通气管为锥形结构；其中一个导气单元的上通气口吊挂式安装于另一个导气单元的下通气口中，且其中一个导气单元相对于另一个导气单元可以活动。