CN106118697A - 热能循环利用的褐煤连续式焦化设备 - Google Patents

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张红雨
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Abstract

本发明公开的热能循环利用的褐煤连续式焦化设备包括进料仓(2)、焦化炉(5)、加热室(6)、冷却室(9)、除尘器(15)、煤气净化装置(16)及余热回收装置(17)，加热室设置在焦化炉的外围，所述焦化炉的两端分别与焦化炉进料绞龙和焦化炉出料绞龙连接，焦化炉进料绞龙与进料仓连通、焦化炉出料绞龙分别与除尘器和冷却室连通，冷却室的一端通过冷却室进料绞龙(8)与焦化炉出料绞龙(7)连接，另一端与冷却室出料绞龙(11)连接，在冷却室出料绞龙上连接有出料管(12)；所述煤气净化装置的进口端与除尘器连通，出口端通过管道与加热室连通；所述余热回收装置的高温废气进口、高温热风出口均与加热室连通。实现了褐煤的连续焦化生产和废热循环利用的目的。

Description

热能循环利用的褐煤连续式焦化设备
技术领域
本发明属于煤焦化加工技术领域，主要涉及的是一种热能循环利用的褐煤连续式焦化设备。广泛适用于褐煤、烟煤等的连续焦化加工。
背景技术
褐煤属于煤的一类，是煤化程度最低的矿产煤，是一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。由于褐煤化学反应性强，水分高(一般含水量在32～42％之间)、热值低、易风化和自燃，决定了它不利于长距离输送和贮存。且褐煤直接燃烧的热效率较低，温室气体的排放量也很大，难以大规模开发利用。因此，必须对其进行焦化处理。
煤的焦化也叫煤的干馏，是把褐(烟)煤置于隔绝空气的密闭炼焦炉内加热，使煤分解、生成固态的焦炭、液态的煤焦油和气态焦炉气。经过焦化加工，可使其中各种成分都得到有效利用。然而，传统的煤焦化设备大多采用耐火砖等非金属材料制作，且为单炉结构，每次仅能够加工一炉褐(烟)煤，不仅生产效率低、生产成本高、费时耗能，而且褐(烟)煤在焦化过程中产生的废热不仅不能被充分利用，而且还会污染大气环境。
发明内容
本发明的目的由此产生，提出一种热能循环利用的褐煤连续式焦化设备。通过全程密封生产方式，及循环利用褐(烟)煤焦化加工过程中产生的热能，达到可连续焦化加工，降低生产成本、降低环境污染、提高生产效率、提高褐(烟)煤品质的目的。
本发明实现上述目的采取的技术方案是：一种热能循环利用的褐煤连续式焦化设备包括进料仓、焦化炉、加热室、冷却室、除尘器、煤气净化装置及余热回收装置，所述加热室设置在焦化炉的外围，所述焦化炉的两端分别与焦化炉进料绞龙和焦化炉出料绞龙连接，所述焦化炉进料绞龙与进料仓连通；所述焦化炉出料绞龙分别与除尘器和冷却室连通，冷却室的一端通过冷却室进料绞龙与焦化炉出料绞龙连接，另一端与冷却室出料绞龙连接，在冷却室出料绞龙上连接有出料管；所述煤气净化装置的进口端与除尘器连通，出口端通过管道与加热室连通；所述余热回收装置的高温废气进口、高温热风出口均与加热室连通。
本发明所述的焦化炉为旋转结构。
本发明所述的冷却室为旋转结构。
本发明所述进料仓内设置有进料料位传感器。
本发明所述出料管内设置有出料料位传感器。
本发明在所述冷却室外设置有冷却装置。
本发明所述余热回收装置包括高温废气进口、冷空气进口、排烟口及热空气出口，其中，高温废气进口、热空气进口均与加热室连通，热交换介质进口和出口分别与外部的负载连接。
本发明所述的焦化炉与焦化炉进料绞龙和焦化炉出料绞龙的连接部位均采用膨胀节及旋转接头密封。
本发明所述的冷却室与冷却室进料绞龙和冷却室出料绞龙连接部位均采用膨胀节及旋转接头进行密封。
本发明构造合理，通过采用料封的方式解决了全密封问题，实现了褐煤的连续焦化生产，提高了生产效率。科学利用了煤焦燃烧产生的热能，通过循环利用煤焦化加工过程中产生的热能来焦化煤，大大降低了生产成本，减轻了对环境的污染。褐煤脱水提质加工后.水分显著降低，发热量大幅度提高，既可防止煤炭自燃、便于运输和贮存，又有利于发电、造气、化工等使用。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
图中：1、进料提升机，2、进料仓，3、焦化炉进料绞龙，4、膨胀节及旋转接头，5、焦化炉，6、加热室，7、焦化炉出料绞龙，8、冷却室进料绞龙，9、冷却室，10、冷却装置，11、冷却室出料绞龙，12、出料管，13、出料提升机，14、出料仓，15、除尘器，16、煤气净化装置，17、余热回收装置，18、进料料位传感器，19、出料料位传感器。
具体实施方式
结合附图，通过实施例的方式对本发明进一步详细说明如下：
如图1所示：本实施例所述的热能循环利用的褐煤连续式焦化设备主要由进料仓2、焦化炉 5、加热室6、冷却室9、除尘器15、煤气净化装置16及余热回收装置17构成。焦化炉5为旋转结构，其一端与焦化炉进料绞龙3连接，另一端与焦化炉出料绞龙7连接。所述焦化炉5与焦化炉进料绞龙3和焦化炉出料绞龙7的连接部位均采用膨胀节及旋转接头4进行密封。焦化炉进料绞龙3和焦化炉出料绞龙7的动力分别由与其连接的电机提供。在焦化炉5外围设置有加热室6，该加热室6为焦化炉5提供焦化热能。所述焦化炉进料绞龙3的进料口与进料仓2的出料口连通，在进料仓2内设置有进料料位传感器，以保证料位在一定范围内运行，起到料封作用。当进料仓2内的料位低于下限时，低料位传感器发出检测信号，由控制机构启动进料提升机1工作，向进料仓2内进料；待进料仓2内的料位达到上限时，高料位传感器则发出检测信号，由控制机构关停进料提升机1工作，停止向进料仓2内进料(控制方式采用的是常规技术)。所述焦化炉出料绞龙7分别与除尘器15和冷却室9连通。经焦化炉5焦化后的褐煤，由焦化炉出料绞龙7送出，其中焦化过程中产生的煤气经过除尘器15除尘后，再经煤气化净装置16脱硫脱硝后送入加热室6内。除尘器15内具有不锈钢滤网，煤气化净装置16采用的是公知产品，除尘、净化工艺均为常规方法，在此不再赘述。所述冷却室9也为旋转结构，其一端与冷却室进料绞龙8接，另一端与冷却室出料绞龙11连接，冷却室9与冷却室进料绞龙8和冷却室出料绞龙11连接部位均采用膨胀节及旋转接头4进行密封。冷却室进料绞龙8和冷却室出料绞龙11的动力分别由与其连接的电机提供。所述冷却室进料绞龙8的进料口与焦化炉出料绞龙7的出料口通过连接管连通；所述冷却室出料绞龙11的出料口通过出料管12与出料提升机13连通，在出料管12内设置有出料料位传感器19，以保证料位在一定范围内运行，起到料封作用。当出料管12内的料位低于下限时，低料位传感器发出检测信号，由控制机构控制冷却室出料绞龙11加快向出料管12内进料的速度；待出料管12内的料位达到上限时，高料位传感器则发出检测信号，由控制机构控制冷却室出料绞龙11放慢向出料管12内进料的速度(控制方式采用的是常规技术)。在所述的加热室6上还连接有余热回收装置17，该余热回收装置17包括高温废气进口、冷空气进口、排烟口及热空气出口，其中，高温废气进口、热空气进口均与加热室连通，热交换介质进口和出口分别与外部的负载连接。
本发明使用时，褐煤进料提升机1提升送入进料仓2，然后通过焦化炉进料绞龙3将褐煤均匀地送入焦化炉5，由加热室6对焦化炉5进行加热，使褐煤在旋转的焦化炉内逐级焦化，焦化完成后的焦化煤通过焦化炉出料绞龙7、冷却室进料绞龙8进入冷却室9。为了提高冷却效率，在冷却室9的外部设置有冷却装置10，所述的冷却装置10为喷淋或风机。在负荷小时使用风冷，即用风机进行冷却，在负荷大时使用水冷，即用喷淋进行冷却。焦化煤在冷却室8降温后，由冷却室出料绞龙11送至出料管12，再经出料提升机13送入出料仓14包装出厂。
褐煤在焦化过程中产生的煤气，随褐煤进入焦化炉出料绞龙7内，再经除尘器15除尘、煤气净化装置16脱硫脱硝净化后，送入焦化炉5外的加热室6内，在加热室6燃烧并对焦化炉5进行加热，提供焦化所需的能源。在初始加热时，由外部提供的气源在加热室6内燃烧对焦化炉5进行加热，当焦化过程中产生的煤气足以满足焦化需求时，关闭外部气源，循环利用焦化产生的热能实现焦化。加热室6内燃烧产生的高温废气，经余热回收装置17处理后，高温热风送入加热室6内继续参与燃烧，低温废气排入大气，热交换介质与余热回收装置17进行热交换后，送入负载循环使用。
本发明适用烟煤的焦化。

Claims (9)

1.一种热能循环利用的褐煤连续式焦化设备，其特征是：包括进料仓(2)、焦化炉(5)、加热室(6)、冷却室(9)、除尘器(15)、煤气净化装置(16)及余热回收装置(17)，所述加热室设置在焦化炉的外围，所述焦化炉的两端分别与焦化炉进料绞龙(3)和焦化炉出料绞龙(7)连接，所述焦化炉进料绞龙与进料仓(2)连通；所述焦化炉出料绞龙分别与除尘器和冷却室连通，冷却室的一端通过冷却室进料绞龙(8)与焦化炉出料绞龙(7)连接，另一端与冷却室出料绞龙(11)连接，在冷却室出料绞龙上连接有出料管(12)；所述煤气净化装置(16)的进口端与除尘器(15)连通，出口端通过管道与加热室连通；所述余热回收装置的高温废气进口、高温热风出口均与加热室连通。
2.根据权利要求1所述的热能循环利用的褐煤连续式焦化设备，其特征是：所述的焦化炉(5)为旋转结构。
3.根据权利要求1所述的热能循环利用的褐煤连续式焦化设备，其特征是：所述的冷却室(9)也为旋转结构。
4.根据权利要求1所述的热能循环利用的褐煤连续式焦化设备，其特征是：所述进料仓(2)内设置有进料料位传感器(18)。
5.根据权利要求1所述的热能循环利用的褐煤连续式焦化设备，其特征是：所述出料管(12)内设置有出料料位传感器(19)。
6.根据权利要求1所述的热能循环利用的褐煤连续式焦化设备，其特征是：在所述冷却室(9)外设置有冷却装置(10)。
7.根据权利要求1所述的热能循环利用的褐煤连续式焦化设备，其特征是：所述余热回收装置(17)包括高温废气进口、冷空气进口、排烟口及热空气出口，其中，高温废气进口、热空气进口均与加热室(6)连通，热交换介质进口和废气出口分别与外部的负载连接。
8.根据权利要求1或2所述的热能循环利用的褐煤连续式焦化设备，其特征是：所述的焦化炉(5)与焦化炉进料绞龙(3)和焦化炉出料绞龙(7)的连接部位均采用膨胀节及旋转接头(4)密封。
9.根据权利要求1或3所述的热能循环利用的褐煤连续式焦化设备，其特征是：所述的冷却室(9)与冷却室进料绞龙(8)和冷却室出料绞龙(11)连接部位均采用膨胀节及旋转接头(4)进行密封。
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