CN112760099A - 一种可连续生产且无污染的焦化炉 - Google Patents

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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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Abstract

本申请公开了一种可连续生产且无污染的焦化炉，包括平行管加热设备、进料系统、倾斜走料系统和冷却出料系统，所述进料系统连接所述倾斜走料系统的输入端、所述倾斜走料系统的输出端连接所述冷却出料系统，所述平行管加热设备设于所述倾斜走料系统上；所述平行管加热设备包含至少一对平行式蓄热辐射加热管。本发明采用平行式蓄热辐射加热管进行加热，取消直接加热或者隔墙加热的方式，平行式蓄热辐射加热管辐射热量稳定，加热时间短。本发明可以连续生产新能源气体，节省工序和时间，将其应用于焦化炉加工，温度可以达到1200℃以上，能够提供较好的焦化高温加工条件。本焦化炉整体封闭，燃烧排烟温度低，排烟少，对环境无污染，十分环保。

Description

一种可连续生产且无污染的焦化炉
技术领域
本申请涉及焦化炉技术领域，具体而言，涉及一种可连续生产且无污染的焦化炉。
背景技术
焦化炉通常是由耐火砖和耐火砌块砌成的炉子，用于使煤炭化以生产焦炭，用煤炼制焦炭的窑炉。是炼焦的主要热工设备。现代焦化炉是指以生产冶金焦为主要目的、可以回收炼焦化学产品的水平室式焦化炉，由炉体和附属设备构成。焦化炉炉体由炉顶、燃烧室和炭化室、斜道区、蓄热室等部分，并通过烟道和烟囱相连。整座焦化炉砌筑在混凝土基础上。
现有焦化炉结构复杂，采用的材料多，产生的废气、烟气非常多，不利于环保加工发展。
此外，现有焦化炉在生产过程中，其原料加工的分质阶段是分离、间断的，生产过程不连续而导致较为耗费工时。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种可连续生产且无污染的焦化炉和装置，以解决目前的问题。
为了实现上述目的，本申请提供了如下技术：
本发明第一方面在于提供一种可连续生产且无污染的焦化炉，包括平行管加热设备、进料系统、倾斜走料系统和冷却出料系统，所述进料系统连接所述倾斜走料系统的输入端、所述倾斜走料系统的输出端连接所述冷却出料系统，所述平行管加热设备设于所述倾斜走料系统上；所述倾斜走料系统还设有导流设备；所述平行管加热设备包含至少一对平行式蓄热辐射加热管。
进一步地，还包括控制闸口，所述控制闸口连接于所述冷却出料系统的出料口。
进一步地，所述倾斜走料系统包括低温部和高温部，所述低温部和所述高温部之间设有隔温层。
进一步地，所述低温部的温度不低于800℃，所述高温部的温度不低于1200℃。
进一步地，所述低温部的上部主体上和所述高温部的上部主体上皆设有三角排烟孔。
进一步地，还包括过渡送料设备，所述过渡送料设备连接于所述加热装置和所述冷却出料系统之间。
本发明第二方面在于提供一种焦化炉加工装置，包括上述所述的一种可连续生产且无污染的焦化炉。
进一步地，所述倾斜走料系统内部设有至少一个隔温墙，所述隔温墙两侧形成反应腔。
进一步地，所述进料系统对应一个所述隔温墙布置。
进一步地，所述倾斜走料系统内部底面上设有隔离网栅层。
与现有技术相比较，本申请能够带来如下技术效果：
1、本发明采用平行式蓄热辐射加热管进行加热，取消直接加热或者隔墙加热的方式，平行式蓄热辐射加热管辐射热量稳定，加热时间短；本焦化炉整体封闭，燃烧排烟温度低，排烟少，对环境无污染，十分环保；采用本焦化炉，能够在焦化炉加工装置下获取碳焦产物和CO，H2,C2H4等气体，而不产出焦油焦化炉整体封闭，排烟少，环保；本发明可以连续生产，节省工艺时间；
2、本发明可以连续生产加工，可以连续生产新能源气体，节省工序和工时，将其应用于焦化炉加工，温度可以达到1200℃以上，能够提供较好的焦化炉高温加工条件；
3、本发明能够在焦化炉加工装置下，获取炼焦产物比如CO，C2H4等气体；
4、我国是产煤大国，所有煤资源都应该经此焦化炉加工，分质利用，可以解决我国战略能源问题。
本装置结构简单，生产成本低，是绿色能源发展的方向。本装置结构简单，较为节省成本，绿色发展。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本发明焦化炉的组成系统示意图；
图2是本发明焦化炉的应用结构示意图；
图3是本发明焦化炉的部分内部剖视结构示意图；
图4是本发明图2中A-A的剖视结构示意图；
图中：1、冷却出料系统，2、过渡送料设备，3、倾斜走料系统，4、三角排烟孔，5、进料系统，6、低温部，7、平行管加热设备，8、高温部，9、隔温墙，10、反应腔，11、控制闸口，12、隔离网栅层。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
一种可连续生产且无污染的焦化炉，包括平行管加热设备7、进料系统5、倾斜走料系统3和冷却出料系统1，所述进料系统5连接所述倾斜走料系统3的输入端、所述倾斜走料系统3的输出端连接所述冷却出料系统1，所述平行管加热设备7设于所述倾斜走料系统3上；所述倾斜走料系统3还设有导流设备；所述平行管加热设备7包含至少一对平行式蓄热辐射加热管。
本技术改进辐射管，采用平行式的辐射加热管进行加热。
如附图1所示，焦化炉包括平行管加热设备7、进料系统5、倾斜走料系统3和冷却出料系统1，以及导流设备。
如附图2所示，
平行管加热设备7采用平行式的辐射加热管，其包括至少一对平行设置的辐射管，平行式加热辐射管可以节省安装空间，可以以辐射管单元进行使用，本技术提供的平行式蓄热辐射加热管，依旧包括气缸、换气阀、点火组件和辐射管。平行式设计，辐射时，无弯曲部阻扰，可以实现直线型的均匀热量辐射，提高热量辐射利用效率。平行管加热设备7成单元布置在倾斜走料系统3上。
平行管加热设备7成排布置，固定安装在倾斜走料系统所在的炉体下方。
平行管加热设备7的数量可以根据需要的温度进行排列设定。
进料系统5就是一个上料单元，内部设有粉碎机构，当原料投放入进料系统5时，进行粉碎，进而进入倾斜走料系统3内部进行焦化反应。
倾斜走料系统3是一个腔体保温结构，其内部设有输料通道，倾斜走料系统3在平行管加热设备7的辐射加热上，内部形成高温反应条件。原料进入并堆放在倾斜走料系统3内，按照预设的焦化条件和环境进行加热焦化。倾斜走料系统3上设有配套的输出口，可以将焦化反应后的产物如焦化煤气等输出。本技术的倾斜走料系统3具有一定坡度，便于内部原料运动。
冷却出料系统1是尾料冷却回收设备，将焦化后的产物以及废料进行回收利用。其设备技术成熟，结构简单，比如采用冷却筒。
导流设备是用来对内部的热流进行导向的设备，将热量集中，使其在倾斜走料系统3内部充分利用。可选的，本实施例将导流设备选择为一个耐热风管，耐热风管的输入端接入外部的鼓风机，耐热风管的输出端接入连通倾斜走料系统3内部腔室。当加热时，将平行管加热设备7辐射的热量导向吹向其加热部位。
本发明采用平行式蓄热辐射加热管进行加热，取消电加热，平行式蓄热辐射加热管辐射热量稳定。焦化炉整体封闭，排烟少，环保；
本发明可以连续无空分，可以连续生产新能源气体，其生产阶段连续，将其应用于焦化炉加工，温度可以达到1200℃以上，能够提供较好的焦化炉高温加工条件；
本发明能够在焦化炉加工装置下，获取炼焦产物比如CO，C2H4等气体。本装置结构简单，较为节省成本，绿色发展。
本发明采用焦化炉包括平行管加热设备7、进料系统5、倾斜走料系统3和冷却出料系统1在内的设备，可以连续生产加工，可以连续生产新能源气体，节省工序和工时，将其应用于焦化炉加工，温度可以达到1200℃以上，能够提供较好的焦化炉高温加工条件。
实施例2
一种可连续生产且无污染的焦化炉，包括平行管加热设备7、进料系统5、倾斜走料系统3和冷却出料系统1，所述进料系统5连接所述倾斜走料系统3的输入端、所述倾斜走料系统3的输出端连接所述冷却出料系统1，所述平行管加热设备7设于所述倾斜走料系统3上；所述倾斜走料系统3还设有导流设备；所述平行管加热设备7包含至少一对平行式蓄热辐射加热管。
本技术改进辐射管，采用平行式的辐射加热管进行加热。
如附图1所示，焦化炉包括平行管加热设备7、进料系统5、倾斜走料系统3和冷却出料系统1，以及导流设备。
如附图2所示，
平行管加热设备7采用平行式的辐射加热管，其包括至少一对平行设置的辐射管，平行式加热辐射管可以节省安装空间，可以以辐射管单元进行使用，本技术提供的平行式蓄热辐射加热管，依旧包括气缸、换气阀、点火组件和辐射管。平行式设计，辐射时，无弯曲部阻扰，可以实现直线型的均匀热量辐射，提高热量辐射利用效率。平行管加热设备7成单元布置在倾斜走料系统3上。
平行管加热设备7成排布置，固定安装在倾斜走料系统所在的炉体下方。
平行管加热设备7的数量可以根据需要的温度进行排列设定。
进料系统5就是一个上料单元，内部设有粉碎机构，当原料投放入进料系统5时，进行粉碎，进而进入倾斜走料系统3内部进行焦化反应。
倾斜走料系统3是一个腔体保温结构，其内部设有输料通道，倾斜走料系统3在平行管加热设备7的辐射加热上，内部形成高温反应条件。原料进入并堆放在倾斜走料系统3内，按照预设的焦化条件和环境进行加热焦化。倾斜走料系统3上设有配套的输出口，可以将焦化反应后的产物如焦化煤气等输出。本技术的倾斜走料系统3具有一定坡度，便于内部原料运动。
冷却出料系统1是尾料冷却回收设备，将焦化后的产物以及废料进行回收利用。其设备技术成熟，结构简单，比如采用冷却筒。
导流设备是用来对内部的热流进行导向的设备，将热量集中，使其在倾斜走料系统3内部充分利用。可选的，本实施例将导流设备选择为一个耐热风管，耐热风管的输入端接入外部的鼓风机，耐热风管的输出端接入连通倾斜走料系统3内部腔室。当加热时，将平行管加热设备7辐射的热量导向吹向其加热部位。在实施例1的基础上，
进一步地，还包括控制闸口11，所述控制闸口11连接于所述冷却出料系统1的出料口。
控制闸口11是一个开关阀门，安装在所述冷却出料系统1的出料口处。
如附图2所示，冷却出料系统1竖直布置，控制闸口11安装在所述冷却出料系统1下端的出料口处。
控制闸口11可以采用电动化或者机械式开关。
进一步地，所述倾斜走料系统3包括低温部6和高温部8，所述低温部6和所述高温部8之间设有隔温层。
如附图2和3所示，本发明的所述倾斜走料系统3采用两段式设计。
左右分别为高温部8和低温部6，高温部8和低温部6上对应安装的平行管加热设备7的数量不同。
因为低温部6的作用主要是预热作用，高温部8用于高温反应，因此，对应温度段的平行管加热设备7的数量不同。
如附图2所示，高温部8的平行管加热设备7设有至少三行十二列，低温部6的平行管加热设备7设有至少两行八列。
具体的辐射加热管的数量和安装形式可以选择，根据数量可以设定需要达到的温度。
本技术，对温度有要求：
进一步地，所述低温部6的温度不低于800℃，所述高温部8的温度不低于1200℃。
进一步地，所述低温部6的上部主体上和所述高温部8的上部主体上皆设有三角排烟孔4。
为了排放烟气和接收焦化气体，如附图2所示，在所述低温部6的上部主体上和所述高温部8的上部主体上皆设有三角排烟孔4。
进一步地，还包括过渡送料设备2，所述过渡送料设备2连接于所述加热装置3和所述冷却出料系统1之间。
过渡送料设备2是一个单独的过渡段，起作用在于缓冲进入冷却出料系统1的产物，避免物料排放过激。
过渡送料设备2与倾斜走料系统3的结构一样，仅仅是尺寸改变，同样具有保温效果。
实施例3
一种焦化炉加工装置，包括实施例1所述的一种可连续生产且无污染的焦化炉。
本技术改进辐射管，采用平行式的辐射加热管进行加热。
如附图1所示，焦化炉包括平行管加热设备7、进料系统5、倾斜走料系统3和冷却出料系统1，以及导流设备。
如附图2所示，
平行管加热设备7采用平行式的辐射加热管，其包括至少一对平行设置的辐射管，平行式加热辐射管可以节省安装空间，可以以辐射管单元进行使用，本技术提供的平行式蓄热辐射加热管，依旧包括气缸、换气阀、点火组件和辐射管。平行式设计，辐射时，无弯曲部阻扰，可以实现直线型的均匀热量辐射，提高热量辐射利用效率。平行管加热设备7成单元布置在倾斜走料系统3上。
平行管加热设备7成排布置，固定安装在倾斜走料系统所在的炉体下方。
平行管加热设备7的数量可以根据需要的温度进行排列设定。
进料系统5就是一个上料单元，内部设有粉碎机构，当原料投放入进料系统5时，进行粉碎，进而进入倾斜走料系统3内部进行焦化反应。
倾斜走料系统3是一个腔体保温结构，其内部设有输料通道，倾斜走料系统3在平行管加热设备7的辐射加热上，内部形成高温反应条件。原料进入并堆放在倾斜走料系统3内，按照预设的焦化条件和环境进行加热焦化。倾斜走料系统3上设有配套的输出口，可以将焦化反应后的产物如焦化煤气等输出。本技术的倾斜走料系统3具有一定坡度，便于内部原料运动。
冷却出料系统1是尾料冷却回收设备，将焦化后的产物以及废料进行回收利用。其设备技术成熟，结构简单，比如采用冷却筒。
导流设备是用来对内部的热流进行导向的设备，将热量集中，使其在倾斜走料系统3内部充分利用。可选的，本实施例将导流设备选择为一个耐热风管，耐热风管的输入端接入外部的鼓风机，耐热风管的输出端接入连通倾斜走料系统3内部腔室。当加热时，将平行管加热设备7辐射的热量导向吹向其加热部位。
本发明采用焦化炉包括平行管加热设备7、进料系统5、倾斜走料系统3和冷却出料系统1在内的设备，可以连续生产加工，可以连续生产新能源气体，节省工序和工时，将其应用于焦化炉加工，温度可以达到1200℃以上，能够提供较好的焦化炉高温加工条件。
进一步地，所述倾斜走料系统3内部设有至少一个隔温墙9，所述隔温墙9两侧形成反应腔10。
倾斜走料系统3是一个腔体保温结构，其内部设有输料通道，倾斜走料系统3在平行管加热设备7的辐射加热上，内部形成高温反应条件。原料进入并堆放在倾斜走料系统3内，按照预设的焦化条件和环境进行加热焦化。倾斜走料系统3上设有配套的输出口，可以将焦化反应后的产物如焦化煤气等输出。本技术的倾斜走料系统3具有一定坡度，便于内部原料运动。
如附图4所示，倾斜走料系统3为矩形结构，内部设有四个隔温墙9，隔温墙9将倾斜走料系统3内部分割开形成五个反应腔10。
每个反应腔10都可以进行反应。
平行管加热设备7采用多个平行式蓄热辐射加热管，密封、隔热安装在反应腔10下面。
进一步地，所述进料系统5对应一个所述隔温墙9布置。
在投料上，进料系统5不能设置一个，这样会导致投料不均匀。如附图4所示，进料系统5对应一个所述隔温墙9布置，这样，进料系统5投放的料可以向左右的反应腔10分散投料。
进一步地，所述倾斜走料系统3内部底面上设有隔离网栅层12。
如附图3所示，隔离网栅层12。是一种金属耐热网栅，固定放置在倾斜走料系统3内部底面上，可以用来放料，并且将下部的热量散发进来。隔离网栅层12的规格尺寸应当限定，避免原料下漏。
本焦化炉整体封闭，倾斜走料系统3是一个腔体保温结构，其内部设有输料通道，倾斜走料系统3在平行管加热设备7的辐射加热上，内部形成高温反应条件。原料进入并堆放在倾斜走料系统3内，按照预设的焦化条件和环境进行加热焦化。倾斜走料系统3在蓄热辐射加热管的高温加热下，封闭燃烧。燃烧排烟温度低，排烟少，对环境无污染，十分环保；采用本焦化炉，能够在焦化炉加工装置下获取碳焦产物和CO，H2,C2H4等气体，而不产出焦油焦化炉整体封闭，排烟少，环保；
本发明采用焦化炉包括平行管加热设备7、进料系统5、倾斜走料系统3和冷却出料系统1在内的设备，可以连续生产加工，可以连续生产新能源气体，节省工序和工时，将其应用于焦化炉加工，温度可以达到1200℃以上，能够提供较好的焦化炉高温加工条件。
能够在焦化炉加工装置下，获取炼焦产物比如CO，C2H4等气体。本装置结构简单，较为节省成本，绿色发展。；
我国是产煤大国，所有煤资源都应该经此焦化炉加工，分质利用，可以解决我国战略能源问题。
本装置结构简单，生产成本低，是绿色能源发展的方向。本装置结构简单，较为节省成本，绿色发展。本发明倾斜走料系统采用平行式蓄热辐射加热管进行加热，取消电加热，平行式蓄热辐射加热管辐射热量稳定。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可连续生产且无污染的焦化炉，其特征在于，包括平行管加热设备(7)、进料系统(5)、倾斜走料系统(3)和冷却出料系统(1)，所述进料系统(5)连接所述倾斜走料系统(3)的输入端、所述倾斜走料系统(3)的输出端连接所述冷却出料系统(1)，所述平行管加热设备(7)设于所述倾斜走料系统(3)上；所述倾斜走料系统(3)还设有导流设备；所述平行管加热设备(7)包含至少一对平行式蓄热辐射加热管。
2.如权利要求1所述的一种可连续生产且无污染的焦化炉，其特征在于，还包括控制闸口(11)，所述控制闸口(11)连接于所述冷却出料系统(1)的出料口。
3.如权利要求1所述的一种可连续生产且无污染的焦化炉，其特征在于，所述倾斜走料系统(3)包括低温部(6)和高温部(8)，所述低温部(6)和所述高温部(8)之间设有隔温层。
4.如权利要求3所述的一种可连续生产且无污染的焦化炉，其特征在于，所述低温部(6)的温度不低于800℃，所述高温部(8)的温度不低于1200℃。
5.如权利要求3所述的一种可连续生产且无污染的焦化炉，其特征在于，所述低温部(6)的上部主体上和所述高温部(8)的上部主体上皆设有三角排烟孔(4)。
6.如权利要求1所述的一种可连续生产且无污染的焦化炉，其特征在于，还包括过渡送料设备(2)，所述过渡送料设备(2)连接于所述加热装置(3)和所述冷却出料系统(1)之间。
7.一种焦化炉加工装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的一种可连续生产且无污染的焦化炉。
8.如权利要求7所述的一种焦化炉加工装置，其特征在于，所述倾斜走料系统(3)内部设有至少一个隔温墙(9)，所述隔温墙(9)两侧形成反应腔(10)。
9.如权利要求8所述的一种焦化炉加工装置，其特征在于，所述进料系统(5)对应一个所述隔温墙(9)布置。
10.如权利要求7所述的一种焦化炉加工装置，其特征在于，所述倾斜走料系统(3)内部底面上设有隔离网栅层(12)。
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