CN105885893A - 一种内外热式煤炭干馏装置及其干馏方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内外热式煤炭干馏装置及其干馏方法。该装置包括干燥室，设置于所述干馏炉上方，与所述炭化室连通，并形成适于粉煤依靠重力下降至所述炭化室的流通通道；若干烟气分布单元，设置于所述干燥室内部，并与所述燃烧室连通，用以将所述燃烧室内产生的烟气与所述干燥室中的粉煤进行热量交换。通过上述干馏装置，以及利用其的干馏方法，利用煤气燃烧产生的高温烟气，先在干燥室直接接触换热实现内热加热干燥，后在燃烧室间接接触换热实现外热干馏，充分利用烟气热量，提高了粉煤干馏过程中煤气和焦油品质，以及单炉产量，而且系统装置简单，热量利用率高。

Description

一种内外热式煤炭干馏装置及其干馏方法

技术领域

本发明属于煤炭低温干馏技术领域，具体涉及一种内外热式煤炭干馏装置及其干馏方法。

背景技术

煤干馏技术是指煤在隔绝空气条件下加热、分解生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。此过程按加热最终温度的不同，可分为高温干馏(即焦化)、中温干馏、低温干馏三种方式，是煤化工中的重要过程之一。

低温干馏是将煤在550℃左右温度条件下进行干馏，以提取低温焦油，并生产半焦和荒煤气的工艺。低温焦油产率较高，可达焦化产品总量的6％～12％，成分以烷烃为主，能进一步加工出高级液态燃料和化工原料；半焦可用作固体燃料或气化原料；所产荒煤气是良好的燃料和化学合成原料。

现有低温干馏技术多是内热式干馏技术，比如SJ式低温干馏炉，直立炉低温干馏技术等，只能应用15mm～30mm的块状原料，生产的煤气热值低，焦油收率低。而外热式干馏技术中，为满足低温干馏过程需要，需要补充大量的热量；同时，热量从燃烧室传递至炭化室，热量综合利用率较低。或者采用热载体(如陶瓷球等)补充热量，导致物料输送过程较为复杂；又或者热解过程生产的煤气和高温焦油汽含尘量较大，导致焦油脱灰 过程极其复杂。

中国专利文献CN 105505422 A公开了一种内外热式中低温粉煤温分干馏系统及干馏方法。该内外热式中低温粉煤温分干馏系统通过采用螺旋推料中低温外热干馏装置实现中低温干馏过程，产生荒煤气和焦油；再将燃烧烟气引入回转窑中实现热能的高效循环利用，并对原煤进行风选除尘、预热干燥和脱水处理。

但是，上述专利文献公开的技术方案存在如下缺陷：1)将干馏过程中的烟气引入回转窑中，并对原煤进行风选除尘、预热干燥和脱水处理。而干馏过程中需要热量多，势必产生的高温烟气量大，导致引入回转窑中的烟气量大、风量大，会携带大量煤粉，给后续干燥后烟气的除尘系统带来较大困难，污染空气；2)干馏过程中，采用螺旋推料中低温外热干馏装置，物料不断地旋转搅拌，易导致干馏产生的煤气和高温焦油气中粉尘量极大，从而使得后续煤气高温脱灰和焦油脱灰工艺极其复杂，投资成本高。现在工业中，暂无煤气高温脱灰和焦油脱灰成熟工艺，使产品焦油中含灰量大，品质低。

发明内容

为此，本发明所要解决的是粉煤干馏过程中产生的煤气和焦油品质低的技术问题，进而提供一种煤气和焦油汽含尘量低、系统简单、热量利用率高的内外热式煤炭干馏装置及其干馏方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明所提供的内外热式煤炭干馏装置，包括，

干馏炉，包括若干燃烧室和若干炭化室，所述燃烧室和所述炭化室水 平间隔设置于所述干馏炉炉腔内，用以通过所述燃烧室燃烧产生的热量对所述炭化室加热并炭化其内腔中的粉煤；还包括干燥室，设置于所述干馏炉上方，与所述炭化室连通，并形成适于粉煤依靠重力下降至所述炭化室的流通通道；若干烟气分布单元，设置于所述干燥室内部，并与所述燃烧室连通，用以将所述燃烧室内产生的烟气与所述干燥室中的粉煤进行热量交换。

所述内外热式煤炭干馏装置中，各所述烟气分布单元之间形成适于粉煤流通的通道。

所述烟气分布单元包括主烟气管，其横向贯穿所述干燥室两端，且一端与所述燃烧室连通设置；若干支烟气管，沿所述主烟气管轴向间隔开设于所述主烟气管上，且开口向下。

所述支烟气管的开口方向与垂直于所述主烟气管轴向方向的夹角为40°-50°。

所述内外热式煤炭干馏装置中，还包括若干集气单元，设置于所述干燥室内部且位于所述烟气分布单元上方，所述集气单元内部形成开口朝下的空腔，用以收集与粉煤换热后的烟气；以及，

烟气引出管道，与所述空腔连通设置，用以将所述空腔内收集的烟气引至所述干燥室外部。

进一步地，沿竖直方向，所述干燥室由上至下分为，

所述集气单元上方料层段，其底端与所述集气单元的顶端平齐，顶端与所述干燥室顶端平齐，其段长H1>2000mm；

高温烟气与粉煤直接接触段，其顶端与所述集气单元的顶端平齐，底 端位于所述烟气分布单元下方且远离所述炭化室，其段长L＜1200mm；

所述烟气分布单元下方料层段，其顶端与所述高温烟气与粉煤直接接触段底端平齐，底端与所述炭化室顶端平齐，其段长H2>2000mm。

所述内外热式煤炭干馏装置中，还包括若干烟气收集管，设置于所述燃烧室顶端；烟气分布器，设置于所述燃烧室内腔底部，用于均匀分布进入所述燃烧室内腔的烟气。

进一步地，所述烟气收集管包括主收集管，以及连通所述主收集管设置的若干副收集管；所述主收集管一端封闭，另一端与所述烟气分布单元连通设置；所述副收集管远离所述主收集管的一端和所述燃烧室连通设置。

所述内外热式煤炭干馏装置中，还包括燃烧喷嘴，设置于所述燃烧室底部且与所述燃烧室连通设置；煤气管道以及助燃气管道，均与所述燃烧喷嘴连通设置，用于将煤气和助燃气分别通过所述煤气管道和所述助燃气管道在所述燃烧喷嘴混合点燃并产生高温烟气，流通上升至所述燃烧室，并将热量传递给所述炭化室；调温烟气管，设置于所述燃烧室底部且与所述燃烧室连通；沿所述燃烧喷嘴产生的高温烟气的流通方向，调温烟气管中的烟气出口设置于所述燃烧喷嘴前方，用于将所述调温烟气管烟气出口的低温烟气与所述燃烧喷嘴产生的高温烟气混合调温；推焦装置，设置于所述炭化室下部或底端的焦炭出口的下方，用以承接并输送焦炭；熄焦及输焦装置，设置于所述推焦装置的下方，用于承接从所述推焦装置下落的焦炭，并对焦炭进行熄焦，以及将熄焦后的焦炭输送出所述内外热式煤炭干馏装置。

本发明还提供了利用上述内外热式煤炭干馏装置的粉煤干馏方法，包 括如下步骤：

调温后的高温烟气，进入所述燃烧室将其热量传递至所述炭化室进行第一次热交换；

进行所述第一次热交换后的烟气送入所述干燥室，与所述干燥室中的粉煤进行第二次热交换，得到预干燥后的粉煤；

所述预干燥后的粉煤依靠自身重力下落至所述炭化室，与所述燃烧室的高温烟气换热，炭化预干燥后的粉煤，得到煤气和焦油气。

所述高温烟气的温度为1200℃～1400℃；

所述调温后的高温烟气的温度为900℃～1000℃；

所述第一次热交换后的烟气的温度为200℃～250℃；

所述第二次热交换后的烟气的温度为90℃～120℃。

所述预干燥后的粉煤的温度为90℃～100℃。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)本发明实施例所提供的内外热式煤炭干馏装置，通过在干馏炉上方设置与炭化室连通的干燥室，使干燥室和炭化室形成适于粉煤依靠重力下降的流通通道；通过在干燥室内部且与燃烧室连通设置的若干烟气分布单元，使燃烧室内的烟气通过烟气分布单元均匀分布于流通通道内，并与下降的粉煤进行热量交换。通过上述设置，利用粉煤重力使粉煤平稳下移，并与上升的烟气充分逆流换热，对粉煤进行预干燥，充分干燥掉粉煤中的水蒸气，而且依靠粉煤重力使粉煤平稳流动，运行速度小，无需搅拌，不会产生过多粉尘，提高了后续干馏过程中产生的煤气和焦油品质。预干燥后的粉煤再依靠重力平稳流动至炭化室，并利用炭化室两侧燃烧室的高温 烟气对炭化室中粉煤加热，充分提高了煤气和焦油品质，煤气和焦油的含尘量低。同时也提高了整个干馏过程中的热量利用率。

2)本发明实施例所提供的内外热式煤炭干馏装置，通过在各烟气分布单元之间形成适于粉煤流通的通道，粉煤从相邻烟气分布单元间平稳流动，均匀分布在整个流通通道的烟气上升并与平稳下移的粉煤逆流换热，充分预干燥粉煤，提高后续煤气和焦油品质，而且与粉煤换热后的烟气不会夹带大量粉尘，降低了烟气除尘难度和除尘系统的成本，进而降低了含大量粉尘的烟气对空气的污染。

3)本发明实施例所提供的内外热式煤炭干馏装置，烟气分布单元设置成包括主烟气管，其横向贯穿干燥室两端，且一端与燃烧室连通设置；若干支烟气管，沿主烟气管轴向间隔开设于主烟气管上，且开口向下。通过上述设置，使烟气向下吹扫，对粉煤再次干燥，然后烟气再上升与粉煤换热，换热干燥更彻底，热量利用率高。

4)本发明实施例所提供的内外热式煤炭干馏装置，通过在燃烧室内腔底部设置烟气分布器，用于均匀分布进入燃烧室内腔的烟气，确保燃烧室在水平方向温度分布均匀，垂直方向温度递减，进而保证了炭化室的温度水平方向分布均匀，确保了煤炭干馏过程连续稳定。

5)本发明实施例所提供的内外热式煤炭干馏装置，通过设置干燥室、燃烧室和炭化室，三个室在结构上合理结合，完成热烟气传递给煤炭的内热、外热两个过程。两个过程充分利用高温烟气从900℃～1000℃降至200℃～250℃，从200℃～250℃降至90℃～120℃的过程特点，满足煤炭干馏、干燥的过程要求。

6)本发明实施例所提供的内外热式煤炭干馏装置，通过在沿竖直方向将干燥室由上至下分为集气单元上方料层段，其底端与集气单元的顶端平齐，顶端与干燥室顶端平齐，其段长H1>2000mm；高温烟气与粉煤直接接触段，其顶端与集气单元的顶端平齐，底端位于烟气分布单元下方且远离炭化室，其段长L＜1200mm；烟气分布单元下方料层段，其顶端与高温烟气与粉煤直接接触段底端平齐，底端与炭化室顶端平齐，其段长H2>2000mm。通过上述设置，使粉煤温度升高，水分蒸发的过程在高温烟气与粉煤直接接触段完成，利用气单元上方料层段的粉煤，产生气体流动阻力，确保高温烟气不与干燥室顶部气体接触；利用烟气分布单元下方料层段的粉煤，产生气体流动阻力，确保高温烟气不与炭化室内部的煤气及焦油气进行接触，提高煤气和焦油品质。

7)本发明实施例所提供的粉煤干馏方法，通过燃烧室中的高温烟气将热量传递至炭化室进行第一次热交换；进行第一次热交换后的烟气送入干燥室，与干燥室中的粉煤进行第二次热交换，得到预干燥后的粉煤；预干燥后的粉煤依靠自身重力下落至炭化室，与燃烧室的高温烟气换热，炭化预干燥后的粉煤，得到煤气和焦油气。通过上述干馏方法实现了煤气和焦油汽流速小，含尘量低，大大提高了煤气和焦油的品质以及干馏过程中的热量利用率，确保了干馏过程中的安全性。

8)本发明实施例所提供的粉煤干馏方法，通过使调温后的高温烟气的温度为900℃～1000℃、第一次热交换后的烟气的温度为200℃～250℃、第二次热交换后的烟气的温度为90℃～120℃、预干燥后的粉煤的温度为90℃～100℃，保证了对粉煤的充分干馏，降低了煤气和焦油汽的含尘量， 提高了煤气和焦油的品质和外热式干馏炉的单炉产量和速率，而且采用的内外热式煤炭干馏装置系统简单可靠，安全性性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中内外热式煤炭干馏装置的结构示意图(沿图2中A-A面的剖视图)。

图2为本发明实施例1中内外热式煤炭干馏装置沿图1中B向的侧视图。

图3为本发明实施例1中内外热式煤炭干馏装置中炭化室沿图1中B向的侧视图。

附图标记说明：

1-干馏炉入料口；2-干燥室；3-集气单元；4-烟气分布单元；5-烟气收集管；6-燃烧室；7-炉体保温隔热层；8-烟气分布器；9-炭化室；10-高温风机；11-调温烟气管；12-燃烧喷嘴；13-推焦装置；14-熄焦及输焦装置；L-高温烟气与粉煤直接接触段；H1-集气单元上方料层厚度；H2-烟气分布单元下方料层厚度；G-煤气和煤焦油汽析出口；15-导气装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例所提供的一种内外热式煤炭干馏装置，如图1和图2所示，包括，

干馏炉，包括若干燃烧室6和若干炭化室9，燃烧室6和炭化室9水平 间隔设置于干馏炉炉腔内，用以通过燃烧室6燃烧产生的热量对炭化室9加热并炭化其内腔中的粉煤；还包括干燥室2，设置于干馏炉上方，与炭化室9连通，并形成适于粉煤依靠重力下降至炭化室9的流通通道；若干烟气分布单元4，设置于干燥室2内部，并与燃烧室6连通，用以将燃烧室6内产生的烟气与干燥室2中的粉煤进行热量交换。

上述内外热式煤炭干馏装置中，通过在干馏炉上方设置与炭化室9连通的干燥室2，使干燥室2和炭化室9形成适于粉煤依靠重力下降的流通通道；通过在干燥室2内部且与燃烧室6连通设置的若干烟气分布单元4，使燃烧室6内的烟气通过烟气分布4均匀分布于流通通道内，并与下降的粉煤进行热量交换。通过上述设置，利用粉煤重力使粉煤平稳下移，并与上升的烟气充分逆流换热，对粉煤进行预干燥，充分干燥掉粉煤中的水蒸气，而且依靠粉煤重力使粉煤平稳流动，运行速度小，无需搅拌，不会产生过多粉尘，提高了后续干馏过程中产生的煤气和焦油品质。预干燥后的粉煤再依靠重力平稳流动至炭化室9，并利用炭化室9两侧燃烧室6的高温烟气对炭化室9中粉煤加热，充分提高了煤气和焦油品质，煤气和焦油的含尘量低。同时也提高了整个干馏过程中的热量利用率。

燃烧室6和炭化室9的个数，可根据实际需要进行选择，如图1和图2所示，在本实施例中，燃烧室6的个数可为4个，炭化室9的个数可为3个；在另一实施例中，燃烧室6的个数可为5个，炭化室9的个数可为4个。

在上述技术方案的基础上，各所述烟气分布单元4之间形成适于粉煤流通的通道。通过上述设置，粉煤从相邻烟气分布单元4间平稳流动，均 匀分布在整个流通通道的烟气上升并与平稳下移的粉煤逆流换热，充分预干燥粉煤，提高后续煤气和焦油品质，而且与粉煤换热后的烟气不会夹带大量粉尘，降低了烟气除尘难度和除尘系统的成本，进而降低了含大量粉尘的烟气对空气的污染。

烟气分布单元4结构可根据实际需要选择，在本实施例中，烟气分布单元4包括主烟气管，其横向贯穿干燥室2两端，且一端与燃烧室6连通设置；若干支烟气管，沿主烟气管轴向间隔开设于主烟气管上，且开口向下。通过上述设置，使烟气向下吹扫，对粉煤再次干燥，然后烟气再上升与粉煤换热，换热更彻底，热量利用率高。

进一步地，支烟气管的开口方向与垂直于主烟气管轴向方向的夹角为40°-50°。

具体地，烟气分布单元4可选择翅状分布管4，可以有效地将高温烟气均匀分布在干燥室2中，确保了干燥过程的均匀性。

在上述技术方案的基础上，还包括若干集气单元3，设置于干燥室2内部且位于烟气分布单元4上方，集气单元3内部形成开口朝下的空腔，用以收集与粉煤换热后的烟气；以及烟气引出管道，与空腔连通设置，用以将空腔内收集的烟气引至干燥室2外部。通过集气单元3收集换热后的烟气，外排或作为它用。

具体地，集气单元3可为正伞集气槽3，将均匀分布在干燥室2的低温烟气完全收集，经管道引至烟气排放系统。

需要说明的是，粒度为0～15mm粉煤煤层透气性较差，较小的堆积厚度即可产生较大的气流阻力。依据原料煤的透气性μ合理控制流经干燥室 的烟气压力P及料层的厚度H1和H2，且保证料层厚度为H1和H2时产生的阻力P1＞P。因此，在干馏炉的结构设计时，需根据原料煤特性，测定其透气性μ和气流阻力P1，然后设定物料料层厚度H1和H2和烟气压力P。在原煤粒度0～15mm的条件下，控制料层厚度H1＞2m和H2＞2m，调节烟气压力P＜2000Pa，即可实现该干燥过程。

进一步地，如图2所示，沿竖直方向，干燥室2由上至下分为，

集气单元3上方料层段，其底端与集气单元3的顶端平齐，顶端与干燥室2顶端平齐，其段长H1>2000mm；

高温烟气与粉煤直接接触段，其顶端与集气单元3的顶端平齐，底端位于烟气分布单元4下方且远离炭化室9，其段长L＜1200mm；作为优选的实施方式，其段长500mm＜L＜800mm；

烟气分布单元4下方料层段，其顶端与高温烟气与粉煤直接接触段底端平齐，底端与炭化室9顶端平齐，其段长H2>2000mm。

通过上述设置，使粉煤温度升高，水分蒸发的过程在高温烟气与粉煤直接接触段完成，利用气单元上方料层段的粉煤，产生气体流动阻力，确保高温烟气不与干燥室顶部气体接触；利用烟气分布单元下方料层段的粉煤，产生气体流动阻力，确保高温烟气不与炭化室内部的煤气及焦油气进行接触，提高煤气和焦油品质。

在上述技术方案的基础上，还包括若干烟气收集管5，设置于燃烧室6顶端；烟气分布器8，设置于燃烧室6内腔底部，用于均匀分布进入燃烧室6内腔的烟气。通过设置烟气分布器8确保燃烧室在水平方向温度分布均匀，垂直方向温度递减，进而保证了炭化室的温度水平方向分布均匀，确保了 煤炭干馏过程连续稳定。

进一步地，烟气收集管5包括主收集管，以及连通主收集管设置的若干副收集管；主收集管一端封闭，另一端与烟气分布单元4连通设置；副收集管远离主收集管的一端和燃烧室6连通设置。

进一步地，主收集管与烟气分布单元4连接的管道上设置有高温风机10，通过高温风机10将烟气引入烟气分布单元4中。

在上述技术方案的基础上，还包括燃烧喷嘴12，设置于燃烧室6底部且与燃烧室6连通设置；煤气管道以及助燃气管道，均与燃烧喷嘴12连通设置，用于将煤气和助燃气分别通过煤气管道和助燃气管道在燃烧喷嘴12混合点燃并产生高温烟气，流通上升至燃烧室4，并将热量传递给炭化室9；调温烟气管11，设置于燃烧室6底部且与燃烧室6连通；沿燃烧喷嘴12产生的高温烟气的流通方向，调温烟气管11中的烟气出口设置于燃烧喷嘴12前方，用于将调温烟气管11烟气出口的低温烟气与燃烧喷嘴12产生的高温烟气混合调温，通过调温使烟气更适于干馏，提高煤气和焦油气品质；推焦装置13，设置于炭化室9下部或底端的焦炭出口的下方，用以承接并输送焦炭；熄焦及输焦装置14，设置于推焦装置13的下方，用于承接从推焦装置13下落的焦炭，并对焦炭进行熄焦，以及将熄焦后的焦炭输送出内外热式煤炭干馏装置。

燃烧室6的炉体可设置为炉体保温隔热层7，最大限度地避免热量散失，提高热量利用率。在本实施例中，煤气管道中的煤气可来自干馏产生的煤气；在另外一个实施例中，煤气管道中的煤气可来自外界供应的煤气。

在上述技术方案的基础上，如图3所示，炭化室9的上部开设有煤气 和煤焦油汽析出口G，用于导出炭化室9中的煤气和煤焦油汽。在本实施中，煤气和煤焦油汽析出口G可开设于炭化室9顶端周侧。

沿竖直方向上，靠近炭化室9内壁设置有若干导气装置15，用于将炭化室9中粉煤内炭化产生的煤气和煤焦油汽导出，并使煤气和煤焦油汽紧贴炭化室9内壁上升至煤气和煤焦油汽析出口G。在本实施例中，导气装置15可为设置在粉煤内的透气孔。

需要说明的是，还可包含一些辅助设施，如仪表、管道及阀门等。可根据实际需要设置到内外热式煤炭干馏装置的相应位置。

实施例2

本实施例所提供的利用上述内外热式煤炭干馏装置的粉煤干馏方法，包括如下步骤：

S1、煤气和助燃空气经燃烧喷嘴12混合点燃后，在燃烧室4中燃烧产生1200℃～1300℃的高温烟气，经烟气调温管11调温后，高温烟气降温至900℃～950℃，然后，高温烟气的部分热量传递给炭化室9，温度降至200℃～220℃，经烟气收集管5收集后，送入干燥室2；粉煤从干馏炉入料口1进入干燥室2中，烟气与干燥室2中的20℃左右的粒度为0～15mm的粉煤进行直接进行接触换热，得到预干燥后的粉煤，换热后的烟气温度降至90℃～110℃，收集后进入烟气排放系统，预干燥后的粉煤温度为90℃～100℃；

S2、预干燥后的粉煤依靠自重进入炭化室9，与燃烧室6的高温烟气换热，炭化预干燥后的粉煤，排出煤气和焦油气，最后经干馏炉底部推焦装置13和熄焦输焦装置14，离开干馏工艺段，完成整个干馏过程，其中，煤 气输送至燃烧喷嘴12燃烧。

实施例3

本实施例所提供的利用上述内外热式煤炭干馏装置的粉煤干馏方法，包括如下步骤：

S1、煤气和助燃空气经燃烧喷嘴12混合点燃后，在燃烧室4中燃烧产生1300℃～1400℃的高温烟气，经烟气调温管11调温后，高温烟气降温至950℃～1000℃，然后，高温烟气的部分热量传递给炭化室9，温度降至220℃～250℃，经烟气收集管5收集后，送入干燥室2；粉煤从干馏炉入料口1进入干燥室2中，烟气与干燥室2中的20℃左右的粒度为0～15mm的粉煤进行直接进行接触换热，得到预干燥后的粉煤，换热后的烟气温度降至110℃～120℃，收集后进入烟气排放系统，预干燥后的粉煤温度为90℃～100℃；

S2、预干燥后的粉煤依靠自重进入炭化室9，与燃烧室6的高温烟气换热，炭化预干燥后的粉煤，排出煤气和焦油气，最后经干馏炉底部推焦装置13和熄焦输焦装置14，离开干馏工艺段，完成整个干馏过程，其中，煤气输送至燃烧喷嘴12燃烧。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种内外热式煤炭干馏装置，包括，

干馏炉，包括若干燃烧室(6)和若干炭化室(9)，所述燃烧室(6)和所述炭化室(9)水平间隔设置于所述干馏炉炉腔内，用以通过所述燃烧室(6)燃烧产生的热量对所述炭化室(9)加热并炭化其内腔中的粉煤；

其特征在于，还包括，

干燥室(2)，设置于所述干馏炉上方，与所述炭化室(9)连通，并形成适于粉煤依靠重力下降至所述炭化室(9)的流通通道；

若干烟气分布单元(4)，设置于所述干燥室(2)内部，并与所述燃烧室(6)连通，用以将所述燃烧室(6)内产生的烟气与所述干燥室(2)中的粉煤进行热量交换。

2.根据权利要求1所述的内外热式煤炭干馏装置，其特征在于，各所述烟气分布单元(4)之间形成适于粉煤流通的通道。

3.根据权利要求1或2所述的内外热式煤炭干馏装置，其特征在于，所述烟气分布单元(4)包括，

主烟气管，其横向贯穿所述干燥室(2)两端，且一端与所述燃烧室(6)连通设置；

若干支烟气管，沿所述主烟气管轴向间隔开设于所述主烟气管上，且开口向下。

4.根据权利要求3所述的内外热式煤炭干馏装置，其特征在于，所述支烟气管的开口方向与垂直于所述主烟气管轴向方向的夹角为40°-50°。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的内外热式煤炭干馏装置，其特征在于，还包括若干集气单元(3)，设置于所述干燥室(2)内部且位于所述烟气分布单元(4)上方，所述集气单元(3)内部形成开口朝下的空腔，用以收集与粉煤换热后的烟气；以及烟气引出管道，与所述空腔连通设置，用以将所述空腔内收集的烟气引至所述干燥室(2)外部；

沿竖直方向，所述干燥室(2)由上至下分为，

所述集气单元(3)上方料层段，其底端与所述集气单元(3)的顶端平齐，顶端与所述干燥室(2)顶端平齐，其段长H1>2000mm；

高温烟气与粉煤直接接触段，其顶端与所述集气单元(3)的顶端平齐，底端位于所述烟气分布单元(4)下方且远离所述炭化室(9)，其段长L＜1200mm；

所述烟气分布单元(4)下方料层段，其顶端与所述高温烟气与粉煤直接接触段底端平齐，底端与所述炭化室(9)顶端平齐，其段长H2>2000mm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的内外热式煤炭干馏装置，其特征在于，还包括，

若干烟气收集管(5)，设置于所述燃烧室(6)顶端；

烟气分布器(8)，设置于所述燃烧室(6)内腔底部，用于均匀分布进入所述燃烧室(6)内腔的烟气。

7.根据权利要求6所述的粉煤两段式干馏装置，其特征在于，所述烟气收集管(5)包括主收集管，以及连通所述主收集管设置的若干副收集管；

所述主收集管一端封闭，另一端与所述烟气分布单元(4)连通设置；

所述副收集管远离所述主收集管的一端和所述燃烧室(6)连通设置。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的内外热式煤炭干馏装置，其特征在于，还包括，

燃烧喷嘴(12)，设置于所述燃烧室(6)底部且与所述燃烧室(6)连通设置；

煤气管道以及助燃气管道，均与所述燃烧喷嘴(12)连通设置，用于将煤气和助燃气分别通过所述煤气管道和所述助燃气管道在所述燃烧喷嘴(12)混合点燃并产生高温烟气，流通上升至所述燃烧室(4)，并将热量传递给所述炭化室(9)；

调温烟气管(11)，设置于所述燃烧室(6)底部且与所述燃烧室(6)连通；沿所述燃烧喷嘴(12)产生的高温烟气的流通方向，调温烟气管(11)中的烟气出口设置于所述燃烧喷嘴(12)前方，用于将所述调温烟气管(11)烟气出口的低温烟气与所述燃烧喷嘴(12)产生的高温烟气混合调温；

推焦装置(13)，设置于所述炭化室(9)下部或底端的焦炭出口的下方，用以承接并输送焦炭；

熄焦及输焦装置(14)，设置于所述推焦装置(13)的下方，用于承接从所述推焦装置(13)下落的焦炭，并对焦炭进行熄焦，以及将熄焦后的焦炭输送出所述内外热式煤炭干馏装置。

9.一种利用权利要求1-8中任一项所述的内外热式煤炭干馏装置的粉煤干馏方法，其特征在于，包括如下步骤：

调温后的高温烟气，进入所述燃烧室(6)将其热量传递至所述炭化室(9)进行第一次热交换；

进行所述第一次热交换后的烟气送入所述干燥室(2)，与所述干燥室(2)中的粉煤进行第二次热交换，得到预干燥后的粉煤；

所述预干燥后的粉煤依靠自身重力下落至所述炭化室(9)，与所述燃烧室(6)的高温烟气换热，炭化预干燥后的粉煤，得到煤气和焦油气。

10.根据权利要求9所述的粉煤干馏方法，其特征在于，所述调温后的高温烟气的温度为900℃～1000℃；

所述第一次热交换后的烟气的温度为200℃～250℃；

所述第二次热交换后的烟气的温度为90℃～120℃。

所述预干燥后的粉煤的温度为90℃～100℃。