CN113403092B - 一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置，在内燃直立炭化炉单元中的排焦仓上装配密封旋转式低水分熄焦排焦装置，密封旋转式低水分熄焦排焦装置设有喷射熄焦水的喷头以及具有旋转功能的阀芯，当阀芯在旋转过程中，可以有效的将熄焦水喷淋至半熄灭搅动的兰炭上，则既有利于兰炭充分吸收水分降低温度，又有助于兰炭均匀的吸收水分，本发明通过密封旋转排焦，保证排焦过程中系统的密封性能；通过旋转的阀芯将熄焦水可以均匀的喷洒到兰炭上，有效的解决现有技术中存在的熄焦不均、夹热假熄灭、及水分不均等问题。

Description

一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置

技术领域

本发明涉及煤化工中低温热解技术领域，具体为一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置。

背景技术

以侏罗纪不粘结煤和弱粘结煤为原料生产高质量的兰炭，同时得到较多的煤焦油为目标产品，其基本工艺为：中低温-内热式-气体热载体-隔绝空气的热解工艺。热解温度控制在650～750℃，炽热兰炭经过水夹套等冷却至260℃以下。目前，后续密封降温排焦基本采用水封密封降温，即水捞焦，水分一般在18-20％。兰炭水分过大需进行煤气直燃烘干，这一过程既耗能又增加了污染。通过在排焦仓加装布水管或喷头，将熄焦水喷至下移的高温兰炭表面进行熄焦降温，该方法熄焦时间短、水分与兰炭接触不均，不能保证均匀熄焦，兰炭外冷内热，存在部分兰炭温度偏高、水分偏低、出焦结构密封不严等问题，给后续输送及储存带来较大隐患，例如烧毁皮带、堆放自燃等，水分一般在6-8％。完全的干熄焦技术尚未成熟，且现阶段不适宜兰炭生产，因直立炉热解要求入炉煤原料粒度大以保证透气性，产出兰炭颗粒大，熄焦换热不能将兰炭完全冷却，且零水分兰炭在输送、使用过程中产生粉尘治理难度大、在堆放过程中自燃风险大。

发明内容

针对现有技术中密封降温排焦基本采用水封密封降温存在既耗能又增加了污染的问题，本发明提供一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置，该装置简单，操作方便，有效的解决现有技术中存在的熄焦不均、夹热假熄灭、及水分不均等问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置，包括若干个并行排列的内燃直立炭化炉单元、熄焦水管道单元和控制器；每一个内燃直立炭化炉单元包括从上至下依次连接的水冷壁换热器、水夹套换热器、排焦仓和刮板机；排焦仓上装配电液动插板阀、液压推焦机和密封旋转式低水分熄焦排焦装置；密封旋转式低水分熄焦排焦装置的上下两侧的排焦仓上均布置若干热电阻；

密封旋转式低水分熄焦排焦装置包括电机、减速机、密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体、阀芯和若干低水分熄焦喷淋喷头；若干低水分熄焦喷淋喷头内嵌在密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体上，电机和减速机分别在密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体的驱动端上装配，阀芯装配在密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体内，阀芯安装在电机的驱动轴上，通过电机的驱动在密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体内旋转；

熄焦水管道单元与若干低水分熄焦喷淋喷头连通设置，控制器分别与熄焦水管道单元以及排焦仓上布置的若干热电阻通过信号线连接，实现对熄焦水管道单元以及排焦仓内温度的监测与控制。

优选的，熄焦水管道单元包括熄焦水母管，熄焦水母管上依次设有流量计和调节阀，用于检测和控制熄焦水母管内熄焦水的流量。

进一步的，熄焦水母管的输出端分别与密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体内低水分熄焦喷淋喷头的输入端通过若干金属软管连通。

更进一步的，若干金属软管的支管上分别安装电磁阀。

优选的进一步的，控制器采用PLC控制器，控制器通过信号线分别与流量计、调节阀、电磁阀以及排焦仓上布置的若干热电阻相连。

优选的，密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体内若干低水分熄焦喷淋喷头的喷嘴方向均朝向阀芯设置。

优选的，阀芯包括中心轴和若干阀板，若干阀板分别沿着中心轴的轴体周向安装设置，相邻之间阀板通过连接杆连接；中心轴与电机的驱动轴连接，通过电机驱动带动中心轴上的若干阀板旋转设置。

优选的，排焦仓包括第一漏斗、第二漏斗、第三漏斗和第四漏斗；其中第一漏斗、第二漏斗平行设置，第一漏斗和第二漏斗的入料口分别连接水夹套换热器的出口，第一漏斗和第二漏斗的出料口分别连接第三漏斗的入料口，第三漏斗的出料口连接第四漏斗的入料口上，第四漏斗的出料口连接刮板机；电液动插板阀装配在第一漏斗和第二漏斗的出料口处，液压推焦机装配在第三漏斗的入料口处，密封旋转式低水分熄焦排焦装置装配在第三漏斗与第四漏斗的连接处。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供了一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置，在内燃直立炭化炉单元中的排焦仓上装配密封旋转式低水分熄焦排焦装置，密封旋转式低水分熄焦排焦装置设有喷射熄焦水的喷头以及具有旋转功能的阀芯，当阀芯在旋转过程中，可以有效的将熄焦水喷淋至半熄灭搅动的兰炭上，则既有利于兰炭充分吸收水分降低温度，又有助于兰炭均匀的吸收水分，本发明通过密封旋转排焦，保证排焦过程中系统的密封性能；通过旋转的阀芯将熄焦水可以均匀的喷洒到兰炭上，有效的解决现有技术中存在的熄焦不均、夹热假熄灭、及水分不均等问题。

进一步的，熄焦水管道单元包括熄焦水母管，熄焦水母管上依次设有流量计和调节阀，用于检测和控制熄焦水母管内熄焦水的流量，熄焦水母管可提供充足的熄焦水，提高了兰炭的熄焦效率，在熄焦水母管上依次设有流量计和调节阀，对熄焦水的引出进行有效控制，避免熄焦水的过多摄入造成能量浪费。

更进一步的，熄焦水母管的输出端分别与密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体内低水分熄焦喷淋喷头的输入端通过若干金属软管连通，若干金属软管便于将熄焦水母管与低水分熄焦喷淋喷头进行连通，提高了熄焦水的输送。

优选的进一步的，若干金属软管的支管上分别安装电磁阀，便于金属软管中对熄焦水的控制。

优选的更进一步的，控制器采用PLC控制器，控制器通过信号线分别与流量计、调节阀、电磁阀以及排焦仓上布置的若干热电阻相连，控制器可根据排焦仓中兰炭的温度有效的对熄焦水母管内的熄焦水进行孔子，保证了兰炭水分、温度在合理范围内，保证了输送、堆放系统安全稳定运行及不产生扬尘等环保问题。

进一步的，密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体内若干低水分熄焦喷淋喷头的喷嘴方向均朝向阀芯设置，便于将从低水分熄焦喷淋喷头内喷射出的熄焦水通过旋转的阀芯可以均匀的喷洒到兰炭上。

进一步的，阀芯包括中心轴和若干阀板，若干阀板分别沿着中心轴的轴体周向安装设置，相邻之间阀板通过连接杆连接；中心轴与电机的驱动轴连接，通过电机驱动带动中心轴上的若干阀板旋转设置，阀芯通过电机的驱动，带有旋转功能，可有效的将从低水分熄焦喷淋喷头内喷射出的熄焦水均匀的喷洒到兰炭上。

进一步的，排焦仓包括第一漏斗、第二漏斗、第三漏斗和第四漏斗；其中第一漏斗、第二漏斗平行设置，第一漏斗和第二漏斗的入料口分别连接水夹套换热器的出口，第一漏斗和第二漏斗的出料口分别连接第三漏斗的入料口，第三漏斗的出料口连接第四漏斗的入料口上，第四漏斗的出料口连接刮板机；电液动插板阀装配在第一漏斗和第二漏斗的出料口处，液压推焦机装配在第三漏斗的入料口处，密封旋转式低水分熄焦排焦装置装配在第三漏斗与第四漏斗的连接处，电液动插板阀可以有效的控制兰炭出料速度；液压推焦机也起到控制兰炭出料速度的作用，同时也起到对第三漏斗的密封作用，避免能量流失，密封旋转式低水分熄焦排焦装置便于将半熄灭搅动的兰炭通过旋转喷洒熄焦水得到熄灭。

附图说明

图1为本发明中密封旋转式低水分熄焦排焦装置排焦主视图；

图2为本发明中密封旋转式低水分熄焦排焦装置排焦左视图；

图3为本发明中密封旋转式低水分熄焦排焦装置主视图；

图4为本发明中密封旋转式低水分熄焦排焦装置左视图；

图5为密封旋转式低水分熄焦排焦装置喷水系统示意图。

图中：1-水冷壁换热器；2-水夹套换热器；3-排焦仓；4-电液动插板阀；5-液压推焦机；6-密封旋转式低水分熄焦排焦装置；7-低水分熄焦喷淋喷头；8-刮板机；9-电机；10-减速机；11-密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体；12-阀芯；13-流量计；14-调节阀；15-电磁阀；16-热电阻；17-控制器；18熄焦水母管；19-金属软管。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明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，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1和图2，本发明一个实施例中，提供了一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置，该装置简单，操作方便，有效的解决现有技术中存在的熄焦不均、夹热假熄灭、及水分不均等问题。

具体的，包括若干个并行排列的内燃直立炭化炉单元、熄焦水管道单元和控制器17；每一个内燃直立炭化炉单元包括从炽热兰炭入口至冷却兰炭出口由上至下依次连接的水冷壁换热器1、水夹套换热器2、排焦仓3和刮板机8；排焦仓3上装配电液动插板阀4、液压推焦机5和密封旋转式低水分熄焦排焦装置6；排焦仓3的仓体内壁具有一定的倾斜角度；密封旋转式低水分熄焦排焦装置6的上下两侧的排焦仓3上均布置若干热电阻16；

参见图3和图4，密封旋转式低水分熄焦排焦装置6包括电机9、减速机10、密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体11、阀芯12和若干低水分熄焦喷淋喷头7；若干低水分熄焦喷淋喷头7内嵌在密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体11上，电机9和减速机10分别在密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体11的驱动端上装配，阀芯12装配在密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体11内，阀芯12安装在电机9的驱动轴上，通过电机9的驱动在密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体11内旋转；

参见图5，熄焦水管道单元与若干低水分熄焦喷淋喷头7连通设置，控制器17分别与熄焦水管道单元以及排焦仓3上布置的若干热电阻16通过信号线连接，实现对熄焦水管道单元以及排焦仓3内温度的监测与控制。

具体的，熄焦水管道单元包括熄焦水母管18，熄焦水母管18上依次设有流量计13和调节阀14，用于检测和控制熄焦水母管18内熄焦水的流量，熄焦水母管18可提供充足的熄焦水，提高了兰炭的熄焦效率，流量计13和调节阀14对熄焦水的引出进行有效控制，避免熄焦水的过多摄入造成能量浪费。

具体的，熄焦水母管18的输出端分别与密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体11内低水分熄焦喷淋喷头7的输入端通过若干金属软管19连通，若干金属软管19便于将熄焦水母管18与低水分熄焦喷淋喷头7进行连通，提高了熄焦水的输送。

具体的，若干金属软管19的支管上分别安装电磁阀15，电磁阀15位于低水分熄焦喷淋喷头7入口前每根支管上，便于金属软管19中对熄焦水的控制。

具体的，控制器17采用PLC控制器，控制器17通过信号线分别与流量计13、调节阀14、电磁阀15以及排焦仓3上布置的若干热电阻16相连，控制器17可根据排焦仓中兰炭的温度有效的对熄焦水母管18内的熄焦水进行孔子，保证了兰炭水分、温度在合理范围内，保证了输送、堆放系统安全稳定运行及不产生扬尘等环保问题。

具体的，密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体11内若干低水分熄焦喷淋喷头7的喷嘴方向均朝向阀芯12设置，便于将从低水分熄焦喷淋喷头7内喷射出的熄焦水通过旋转的阀芯12可以均匀的喷洒到兰炭上。

具体的，阀芯12包括中心轴和若干阀板，若干阀板分别沿着中心轴的轴体周向安装设置，相邻之间阀板通过连接杆连接；中心轴与电机的驱动轴连接，通过电机驱动带动中心轴上的若干阀板旋转设置，阀芯12通过电机的驱动，带有旋转功能，可有效的将从低水分熄焦喷淋喷头7内喷射出的熄焦水均匀的喷洒到兰炭上。

具体的，排焦仓3包括第一漏斗、第二漏斗、第三漏斗和第四漏斗；其中第一漏斗、第二漏斗平行设置，第一漏斗和第二漏斗的入料口分别连接水夹套换热器2的出口，第一漏斗和第二漏斗的出料口分别连接第三漏斗的入料口，第三漏斗的出料口连接第四漏斗的入料口上，第四漏斗的出料口连接刮板机8；电液动插板阀4装配在第一漏斗和第二漏斗的出料口处，液压推焦机5装配在第三漏斗的入料口处，密封旋转式低水分熄焦排焦装置6装配在第三漏斗与第四漏斗的连接处，电液动插板阀4可以有效的控制兰炭出料速度；液压推焦机5也起到控制兰炭出料速度的作用，同时也起到对第三漏斗的密封作用，避免能量流失，密封旋转式低水分熄焦排焦装置6便于将半熄灭搅动的兰炭通过旋转喷洒熄焦水得到熄灭。

本发明涉及一种低变质煤在内燃直立炉内中低温热解过程中密封排焦的低水分熄焦装置，在排焦仓3下安装密封旋转式低水分熄焦装置6，并于其上下安装温度测点，根据兰炭温度通过电磁阀15联锁控制熄焦喷水量。所述密封旋转式低水分熄焦装置6是由密封旋转排焦熄焦一体阀及控制给水系统组成，于密封旋转阀壳体上侧设置低水分熄焦喷淋喷头7，其通过金属软管19与给水分配电磁阀15等连接。

本发明在旋转阀旋转过程中将熄焦水喷淋至半熄灭搅动的兰炭，既有利于兰炭充分吸收水分降低温度，又有助于兰炭均匀的吸收水分，保证将兰炭温度降至80℃以下，熄焦水份控制在12％以下且熄焦均匀不夹带红心兰炭；本发明采用了密封旋转排焦，保证排焦过程中系统的密封性能；本发明保证了兰炭水分、温度在合理范围内，既水分低于12％、温度低于80℃，保证了输送、堆放系统安全稳定运行及不产生扬尘等环保问题。本发明既回收了高温兰炭热量，又提高了兰炭品质。

本发明中低水分熄焦喷淋喷头7不仅可通入水进行熄焦，而且可通入氮气、二氧化碳、炭化炉自产荒煤气等。

本发明密封旋转式低水分熄焦排焦装置在使用中，炽热兰炭连续通过水冷壁换热器1及水夹套换热器2、排焦仓3，此处兰炭温度降至260℃，随后启动电液动插板阀4及液压推焦机5，半熄灭兰炭进入旋转状态的密封旋转式低水分熄焦排焦装置6，依次调节阀14、电磁阀15通过熄焦水母管18、金属软管19向低水分熄焦喷淋喷头7送水，根据密封旋转式低水分熄焦排焦装置6上排焦仓3热电阻16并通过控制器17联锁控制喷水量，熄焦水雾化后均匀喷至搅动的半熄灭兰炭上，根据密封旋转式低水分熄焦排焦装置6下排焦仓3兰炭温度再次控制熄焦喷水量，将兰炭温度降至80℃以下，熄焦水份控制在12％以下。

本发明既回收了高温兰炭热量，又提高了兰炭吸水降温效果。因直接于高温兰炭表面喷水后，水会先发生气化反应，不能直接或快速吸收，最终兰炭夹热假熄灭，导致堆放自燃灾害且水分过低产生扬尘大，治理难度大。其次，直接将水喷至高温下移过程中的兰炭表面，水与兰炭接触面小，不利于均匀和有效吸水熄焦，也不利于兰炭含水率达到合理范围。

本发明兼顾熄焦过程中节能减排及密封环保，同时提高了熄焦效果及兰炭品质，也防止了因熄焦不良导致的堆放自燃灾害及水分过低导致的扬尘。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置，其特征在于，包括若干个并行排列的内燃直立炭化炉单元、熄焦水管道单元和控制器(17)；每一个内燃直立炭化炉单元包括从上至下依次连接的水冷壁换热器(1)、水夹套换热器(2)、排焦仓(3)和刮板机(8)；排焦仓(3)上装配电液动插板阀(4)、液压推焦机(5)和密封旋转式低水分熄焦排焦装置(6)；密封旋转式低水分熄焦排焦装置(6)的上下两侧的排焦仓(3)上均布置若干热电阻(16)；

密封旋转式低水分熄焦排焦装置(6)包括电机(9)、减速机(10)、密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体(11)、阀芯(12)和若干低水分熄焦喷淋喷头(7)；若干低水分熄焦喷淋喷头(7)内嵌在密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体(11)上，电机(9)和减速机(10)分别在密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体(11)的驱动端上装配，阀芯(12)装配在密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体(11)内，阀芯(12)安装在电机(9)的驱动轴上，通过电机(9)的驱动在密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体(11)内旋转；

密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体(11)内若干低水分熄焦喷淋喷头(7)的喷嘴方向均朝向阀芯(12)设置；

阀芯(12)包括中心轴和若干阀板，若干阀板分别沿着中心轴的轴体周向安装设置，相邻之间阀板通过连接杆连接；中心轴与电机的驱动轴连接，通过电机驱动带动中心轴上的若干阀板旋转设置；

熄焦水管道单元与若干低水分熄焦喷淋喷头(7)连通设置，控制器(17)分别与熄焦水管道单元以及排焦仓(3)上布置的若干热电阻(16)通过信号线连接，实现对熄焦水管道单元以及排焦仓(3)内温度的监测与控制。

2.根据权利要求1所述的一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置，其特征在于，熄焦水管道单元包括熄焦水母管(18)，熄焦水母管(18)上依次设有流量计(13)和调节阀(14)，用于检测和控制熄焦水母管(18)内熄焦水的流量。

3.根据权利要求2所述的一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置，其特征在于，熄焦水母管(18)的输出端分别与密封旋转式低水分熄焦排焦装置壳体(11)内低水分熄焦喷淋喷头(7)的输入端通过若干金属软管(19)连通。

4.根据权利要求3所述的一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置，其特征在于，若干金属软管(19)的支管上分别安装电磁阀(15)。

5.根据权利要求4所述的一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置，其特征在于，控制器(17)采用PLC控制器，控制器(17)通过信号线分别与流量计(13)、调节阀(14)、电磁阀(15)以及排焦仓(3)上布置的若干热电阻(16)相连。

6.根据权利要求1所述的一种密封旋转式低水分熄焦排焦装置，其特征在于，排焦仓(3)包括第一漏斗、第二漏斗、第三漏斗和第四漏斗；其中第一漏斗、第二漏斗平行设置，第一漏斗和第二漏斗的入料口分别连接水夹套换热器(2)的出口，第一漏斗和第二漏斗的出料口分别连接第三漏斗的入料口，第三漏斗的出料口连接第四漏斗的入料口上，第四漏斗的出料口连接刮板机(8)；电液动插板阀(4)装配在第一漏斗和第二漏斗的出料口处，液压推焦机(5)装配在第三漏斗的入料口处，密封旋转式低水分熄焦排焦装置(6)装配在第三漏斗与第四漏斗的连接处。

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