CN107033939A - 一种粉煤热解方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉煤热解方法及装置，该方法通过烟气循环对粉煤进行热解，煤气在炭化室中的传输方向与粉煤走料方向垂直，烟气在炭化室中的传输方向与粉煤走料方向垂直；粉煤热解装置包括直立炉，直立炉包括间隔分布的炭化室和烟道，烟道在垂直方向上通过分隔墙分为干燥预热段、干馏热解段和冷却降温段三个功能段；每个功能段的烟道中设置有气体分隔层，所述炭化室侧壁上设有通气孔，气体分隔层、烟道和炭化室侧壁上的通气孔构成烟气或煤气流动腔。本发明采用气固换热后气体经过炭化室侧壁排出，使得气体热载体和垂直下降移动的粉煤直接接触，实现换热过程中自除尘和无自由面溢出抑尘；且采用对流换热来实现热量的传递，热效率高，经济实用。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭热解技术，具体涉及一种粉煤热解方法及装置。
背景技术
粉煤热解国内外有很多技术，但是主要包括外热式热解法，固体热载体热解法，快速气体热解法等。其中固体热载体存在煤气中粉尘大、半焦灰分大等问题；气体快速热解存在气体循环量大、加热冷却循环气体热效率低、煤气中粉尘大等问题，而外热式直立炉热解粉煤虽然存在传热效率低、产量小等问题，但立式炉具有综合能耗低，投资小，操作简单等优点，突出问题是煤气不易从物料中排出，湿法熄焦污染环境，耗水量大等问题。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷或不足，本发明提供了一种粉煤热解方法，该方法通过烟气循环对粉煤进行热解，其特征在于，煤气在炭化室中的传输方向与粉煤走料方向垂直，烟气在炭化室中的传输方向与粉煤走料方向垂直。
本发明还提供了一种粉煤热解装置，包括直立炉，所述直立炉包括间隔分布的炭化室和烟道，所述烟道在垂直方向上通过分隔墙分为干燥预热段、干馏热解段和冷却降温段三个功能段；
所述干燥预热段用于将经加热后的从冷却降温段冷却后的烟气，与炭化室中的粉煤进行换热，以得到被预热的粉煤；
所述干馏热解段用于将被预热的粉煤进行热解得到热解煤气；
所述冷却降温段用于将热解煤气后剩余的半焦和烟气进行冷却，并将半焦排出，将冷却后的烟气送入干燥预热段；
每个功能段的烟道中设置有气体分隔层，所述炭化室侧壁上设有通气孔，所述气体分隔层、烟道和炭化室侧壁上的通气孔构成烟气或煤气流动腔。
进一步地，每个功能段中所述气体分隔层至少为两层。
进一步地，所述气体分隔层间隔设置在烟道中，每个功能段中所述炭化室侧壁由气体分隔层间隔为至少三段，其中炭化室侧壁的每段间隔设有通气孔。
进一步地，所述烟道中全部设置有气体分隔层，每个功能段中所述炭化室侧壁由气体分隔层间隔为至少三段，其中炭化室侧壁的每段都设有通气孔。
进一步地，所述无通气孔的炭化室侧壁段的长度大于两个炭化室的宽度。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
(1)本发明采用气固换热后气体经过炭化室侧壁排出，使得气体热载体和垂直下降移动的粉煤直接接触，实现换热过程中自除尘和无自由面溢出抑尘；
(2)本发明采用对流换热来实现热量的传递，热效率高，经济实用。
附图说明
图1为实施例2移动床立式粉煤热解炉示意图；
图2为实施例3移动床立式粉煤热解炉示意图；
图中标号代表为：1—气体分隔层；2—干燥预热段；3—干馏热解段；4—冷却降温段；5—烟道；6—炭化室；7—分隔墙；8—第一抽烟气机；9—抽煤气机；10—第二煤气机；11—出料口；12—炭化室进气；13—炭化室出气。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细解释说明。
实施例1
本实施例提供了一种粉煤热解方法，通过烟气循环对粉煤进行热解，煤气在炭化室中的传输方向与粉煤走料方向垂直，烟气在炭化室中的传输方向与粉煤走料方向垂直；气固换热后气体经过炭化室侧壁排出，气体在炭化室中与走料的粉煤垂直接触，实现换热过程中自除尘和无自由面溢出抑尘。
实施例2
如图1所示，本实施例为实现实施例1的一种粉煤热解装置，包括直立炉，所述直立炉包括间隔分布的炭化室6和烟道5，所述烟道在垂直方向上通过分隔墙7分为干燥预热段2、干馏热解段3和冷却降温段4三个功能段；
所述干燥预热段2用于将经加热后的从冷却降温段冷却后的烟气，与炭化室6中的粉煤进行换热，以得到被预热的粉煤；
所述干馏热解段3用于将被预热的粉煤进行热解得到热解煤气；
所述冷却降温段4用于将热解煤气后剩余的半焦和烟气进行冷却，并将半焦排出，将冷却后的烟气送入干燥预热段2；
每个功能段包括间隔分布的炭化室6和烟道5，所述烟道5中部分设置有气体分隔层1，所述炭化室6侧壁上设有通气孔，所述气体分隔层1、烟道5和炭化室6侧壁上的通气孔构成烟气或煤气流动腔。
其中，每个功能段中所述气体分隔层1至少为两层，本实施例中为3层。
其中，气体分隔层1间隔设置在烟道5中，每个功能段中所述炭化室6侧壁由气体分隔层1间隔为至少三段，其中炭化室6侧壁的每段间隔设有通气孔。
图1中的实线箭头代表烟气，虚线箭头代表煤气，则本实施例所提供装置的具体工作过程为：干燥预热段2由三层烟道5组成，每层烟道由气体分隔层1间隔，从冷却降温段4冷却半焦后的循环烟气，被半焦加热到300℃以后，从干燥预热段2中间层烟道5进入，由上而下进入下层烟道5后，以与粉煤走料方向垂直的方向进入炭化室6煤层中，经过换热，从炭化室6两侧进入底层侧面烟道5，由底层侧面烟道5进入上层侧面烟道5，再从上层侧面烟道5进入炭化室6穿过煤层，从上层中间烟道5溢出，烟气通过第二抽烟气机10排出炉外收尘后达标排放，部分烟气循环使用，实现自除尘和干燥预热的目的。
被预热和除尘的粉煤，通过过渡段，进入干馏热解段3，进行热解。来自煤气净化系统的冷煤气和部分助燃空气混合后进入干馏热解段3中间层烟道5，再从底层烟道5进入热解炭化室6，穿过煤层由底层中间烟道5进入上层中间烟道5，再次穿过煤层，热解煤气从上层中间烟道5通过抽煤气机9抽出炉外，经过冷却净化后，获取焦油后部分煤气回炉使用。
被热解后的半焦经过过渡段进入冷却降温段4，冷却降温段4中半焦被来自预热干燥段2的烟气进行冷却，半焦通过出料口11排出炉外，烟气通过第一抽烟气机8抽出并循环被送入预热干燥段。
从整个热解炉干燥、热解和冷却过程均为气体热载体直接换热，气体热载体运动方向和物料运动方向垂直，实现原煤干燥除尘、热解取油和半焦热量回收的过程，而在整个过程中，气体从炭化室侧壁溢出，并无自由面，极大抑制了粉尘，尤其降低了热解煤气中焦油粉尘的含量。
实施例3
如图2所示，本实施例与实施例2所提供的装置结构相同，仅有的区别为：本实施例中每个功能段的烟道5中全部设置有气体分隔层1，每个功能段中所述炭化室6侧壁由气体分隔层1间隔为至少三段，其中炭化室6侧壁的每段都设有通气孔。
图2中的实现箭头表示烟气，虚线箭头表示煤气，本实施例所提供装置的具体工作过程为：干燥预热段2由三层烟道5组成，从冷却降温段4冷却半焦后的循环烟气，被半焦加热到300℃以后，从干燥预热段2底层烟道5进入，由下而上进入中间层烟道5后，以与粉煤移下降方向垂直的方向穿过炭化室6煤层，经过换热，从中间层炭化室6两侧进入中间层烟道5，再从中间层烟道5进入炭化室6穿过煤层上升，从上层烟道6溢出，烟气通过第二抽烟气机10排出炉外收尘后达标排放，部分烟气循环使用，实现自除尘和干燥预热的目的。
被预热和除尘的粉煤，通过过渡段，进入干馏热解段3，进行热解。来自煤气净化系统的冷煤气和部分助燃空气混合后进入干馏热解段3底层烟道5，再从底层烟道5进入热解炭化室6，穿过煤层进入中间层烟道5，由中间层烟道5再次进入炭化室6穿过煤层上升，热解煤气从上层中间烟道5通过抽煤气机9抽出炉外，经过冷却净化后，获取焦油后部分煤气回炉使用。
被热解后的半焦经过过渡段进入冷却降温段4，冷却降温段4中半焦被来自预热干燥段2的烟气进行冷却，半焦通过出料口11排出炉外，烟气循环通过第一抽烟气机8抽出并被送入预热干燥段。
从整个热解炉干燥、热解和冷却过程均为气体热载体直接换热，气体热载体运动方向和物料运动方向平行，实现原煤干燥除尘、热解取油和半焦热量回收的过程，而在整个过程中，气体从炭化室侧壁溢出，并无自由面，极大抑制了粉尘，尤其降低了热解煤气中焦油粉尘的含量。
实施例4
本实施例在实施例2所提供的装置中进一步限定了无通气孔的炭化室6侧壁段的长度大于两个炭化室6的宽度，以免烟气在没有气体分隔层1的烟道5中进行流动。
Claims (6)
1.一种粉煤热解方法，该方法通过烟气循环对粉煤进行热解，其特征在于，煤气在炭化室中的传输方向与粉煤走料方向垂直，烟气在炭化室中的传输方向与粉煤走料方向垂直。
2.一种实现权利要求1所述方法的粉煤热解装置，包括直立炉，其特征在于，所述直立炉包括间隔分布的炭化室(6)和烟道(5)，所述烟道在垂直方向上通过分隔墙(7)分为干燥预热段(2)、干馏热解段(3)和冷却降温段(4)三个功能段；
所述干燥预热段(2)用于将经加热后的从冷却降温段冷却后的烟气，与炭化室(6)中的粉煤进行换热，以得到被预热的粉煤；
所述干馏热解段(3)用于将被预热的粉煤进行热解得到热解煤气；
所述冷却降温段(4)用于将热解煤气后剩余的半焦和烟气进行冷却，并将半焦排出，将冷却后的烟气送入干燥预热段(2)；
每个功能段的烟道(5)中设置有气体分隔层(1)，所述炭化室(6)侧壁上设有通气孔，所述气体分隔层(1)、烟道(5)和炭化室(6)侧壁上的通气孔构成烟气或煤气流动腔。
3.如权利要求2所述粉煤热解装置，其特征在于，每个功能段中所述气体分隔层(1)至少为两层。
4.如权利要求2所述粉煤热解装置，其特征在于，所述气体分隔层(1)间隔设置在烟道(5)中，每个功能段中所述炭化室(6)侧壁由气体分隔层(1)间隔为至少三段，其中炭化室(6)侧壁的每段间隔设有通气孔。
5.如权利要求2所述粉煤热解装置，其特征在于，所述烟道(5)中全部设置有气体分隔层(1)，每个功能段中所述炭化室(6)侧壁由气体分隔层(1)间隔为至少三段，其中炭化室(6)侧壁的每段都设有通气孔。
6.如权利要求4所述粉煤热解装置，其特征在于，所述无通气孔的炭化室(6)侧壁段的长度大于两个炭化室(6)的宽度。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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