CN116286058A - 一种颗粒煤热解炭化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种颗粒煤热解炭化装置，涉及热解设备领域；包括高温热解系统，所述高温热解系统包括设置于炉体内的多个炭化室，所述炭化室下方依次设有余热换热系统和出焦系统；所述高温热解系统外接有输储精煤系统，所述输储精煤系统用于将颗粒煤输送至所述高温热解系统内进行热解，所述高温热解系统连接有煤气回收处理系统，所述煤气回收处理系统能够对颗粒煤热解产生的煤气进行处理回收。本发明提供的颗粒煤热解炭化装置，能够使煤炭热解效率高，提高了产能。

Description

一种颗粒煤热解炭化装置

技术领域

本发明涉及热解设备技术领域，特别是涉及一种颗粒煤热解炭化装置。

背景技术

煤被称为“黑金”。陕西榆林市辖区的神府煤田，以品质优势，低灰、低硫、低磷、高发热量，其有害元素氟、氯、砷含量特低，受到市场的认可，成为市场的热销煤炭。煤炭热解属于煤化工行业，热解炉是煤化工的核心设备，原煤在隔绝空气及氧气的条件下，将煤加热使其进行分解的过程统称为热解。热解产品为半焦、煤气、煤焦油。近几年我们国家设计了各种形式的热解炉，工业运行的成熟的为内热式直立炉，煤炭资源的充分利用，成为人们关注的重点，然而现有煤炭热解装置产能低，工作效率不高，制约了行业的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种颗粒煤热解炭化装置，以解决上述现有技术存在的问题，使煤炭热解效率高，提高了产能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种颗粒煤热解炭化装置，包括高温热解系统，所述高温热解系统包括设置于炉体内的多个炭化室，所述炭化室下方依次设有余热换热系统和出焦系统；所述高温热解系统外接有输储精煤系统，所述输储精煤系统用于将颗粒煤输送至所述高温热解系统内进行热解，所述高温热解系统连接有煤气回收处理系统，所述煤气回收处理系统能够对颗粒煤热解产生的煤气进行处理回收；本发明还设有远程智能控制系统，其为兰炭炉主要设备、VOCs设备启、停，调整参数，连锁、报警，料位、温度、压力、有毒有害气体检测，全部实行DCS远程控制、显示。

可选的，所述高温热解系统包括设置于同一炉体内的八个所述炭化室，每8个炭化室为一台炉。每四个炭化室为一组，所述炭化室包括自上至下依次设置的预热区、高温热解区和低温冷却区，每四个所述炭化室的预热区形成一个共用内腔，共用内腔处设有除尘烟罩，对下煤产生的煤粉进行隔离，而热解的煤气从除尘烟罩的外侧和共用内腔的内壁之间排出管道收集，较好的解决了煤气中含煤粉问题。所述低温区设有内置水冷式内风助燃器，所述水冷式内风助燃器头部位于高温区下部，且能够通过风量调整对颗粒煤助燃加热，不用回炉煤气生产兰炭，兰炭质量有保证且产煤气量较大。

可选的，所述炉体底部依次设有第一冷却水套和第二冷却水套，所述第二冷却水套内设有水冷一字梁，所述高温热解系统内热解形成的兰炭能够经所述第一冷却水套内腔、水冷一字梁和第二冷却水套内腔后进入所述余热换热系统；所述余热换热系统包括上换热模块和下换热模块，所述上换热模块的管排中心线和下换热模块的管排中心线平行且各错位二分之一管排间距布置；所述上换热模块的管排底部和下换热模块的管排底部均分别设有介质进口，所述上换热模块的管排顶部和下换热模块的管排顶部均分别设有介质出口，所述上换热模块的管排内和下换热模块的管排内均分别设有换热介质；颗粒煤在热解过程中，通过余热换热模块进行吸热缓缓降温，既解决了焦粉生产过程中的均匀降温问题，又较好的解决了兰炭生产过程中的熄焦热能浪费问题。每台炉配置换热模块的蒸发量：5t/h，额定蒸汽压力：4.2MPa，额定蒸汽温度：254.7℃(饱和蒸汽)，给水温度60℃(电厂除氧器提供)，排污率：3％，输送至自备电厂，经过热器过热后发电。实现热能充分利用，节能降耗的目的。

可选的，所述出焦系统包括推焦箱，所述推焦箱顶部开设有收焦口，所述推焦箱内设有分料器，所述推焦箱下方设有推焦床，所述推焦床上连接有冷却水管，所述推焦床一端连接有电液推杆，所述电液推杆能够带动所述推焦床水平往复移动，所述推焦床一侧下方设有封闭式收焦仓，所述封闭式收焦仓底部设有封闭式刮板机，所述封闭式刮板机顶部配置有喷淋装置，所述封闭式刮板机连通有封闭式存焦仓，封闭式存焦仓通过封闭式防爆电液平板阀与安装在地下通廊顶部的封闭式放焦仓连通；封闭式放焦仓下配置有封闭式防爆电液平板闸阀，能够按确定时间将封闭式放焦仓的兰炭焦粉卸入地下通廊内的焦粉皮带机输出，封闭式放焦仓的出焦口处安装VOCs气体收集罩；经余热换热器换热后的兰炭进入推焦箱，推焦箱进行优化配置，每两个炭化室，配置有一台电液推焦机。每台电液推焦机推杆接有冷却循环水冷却。每根推杆前、后配置有铜套密封，每台推焦机设置有可拆卸轴承压轮，使推焦机在水平方向往返平稳移动。推焦箱上方配置有收集口、分料板，通过冷却循环水阀门调控水量，既保证推焦杆在推焦箱内受热不变形，又对兰炭温度进行再次降温。推焦箱中的推焦机做连续往复移动，将降温的兰炭推进封闭式收焦仓，落入仓底的封闭式刮板机再进入存储焦箱，并对VOCs气体收集处理。

可选的，所述煤气回收处理系统包括煤气支管，所述高温热解系统内热解产生的煤气能够经共用内腔的内壁与除尘烟罩的外壁之间进入所述煤气支管；所述煤气支管上设有电动涡轮蜗杆蝶阀，所述煤气支管一端连通有炉顶煤气收集单炉管道，所述炉顶煤气收集单炉管道输出端配置有第一电动盲板阀、第一电动涡轮蜗杆蝶阀和炉顶煤气防爆板，所述炉顶煤气收集单炉管道末端连通有煤气主管道，所述煤气主管道通过煤气支管道、第二电动盲板阀和第二电动涡轮蜗杆蝶阀连接有电捕器，所述电捕器末端通过煤气输出管道、煤气电动盲板阀、煤气电动涡轮蜗杆蝶阀连接有电捕后煤气主管道；电捕后煤气主管道分别与风机的煤气支管道连接，并安装有手动蝶阀、电动蝶阀，由管道连接进入蜗壳式离心风机的进气口，通过风机加压，再由出气口的煤气支管、电动蝶阀、手动蝶阀输出，分别进入电捕后去金属镁厂的煤气输出主管道和去自备电厂的煤气输出主管道，两路煤气输出主管道之间安装有联系阀；经每台电捕净化分离后产生的混合油，自然流淌分别进入每台电捕的水封，流入混合油主管道，再流入油水分离装置进行油水分离处理。首先，利用自然落差，混合油进入一级油水分离器(多罐)中，进行油水分离，底部直接分离出低水分的煤焦油，通过焦油泵、管道打入焦油储罐外销；从一级油水分离器(多罐)氨水上表面分离的轻油，由轻油泵打入轻油罐外销，从一级油水分离器排出的氨水由氨水泵，通过管道打入氨水罐，输送至专用的氨水收集罐统一处理。整个油水分离装置，实行封闭式设计，配置换气及VOCs气体收集，由VOCs处理塔统一处理。煤气中的凝结水、混合油中的氨水通过管道进入专用氨水收集罐由氨水泵输送至自备电厂锅炉，由高压泵通过雾化喷嘴送入炉膛焚烧，并对锅炉烟气有脱硝作用。

可选的，去金属镁厂的煤气输出主管道末端配置有电动煤气切换阀，去自备电厂的煤气输出主管道末端配置有电动切换阀，去金属镁厂的煤气总管道和去自备电厂的煤气总管道均配置有气动调节蝶阀；每台炉体的炉顶配置有放散支管道、荒煤气放散气动快切蝶阀和荒煤气放散主管；在去自备电厂的煤气主管道初端顶部和去金属镁厂的煤气输出主管道初端顶部均分别安装有煤气放散支管、煤气放散气动快切蝶阀，两煤气放散支管接入煤气放散主管道，输送至煤气放散管安全位置，通过自动点火器点火焚烧。

可选的，水冷式内风助燃器的助燃气体采用空气和VOCs气体混合；炉体一侧设有蜗壳式离心鼓风机，蜗壳式离心鼓风机通过空气管道、电动调节阀门分别为各炭化室内置水冷式内风助燃器输送助燃空气；每两台炉(16个炭化室)配置三台蜗壳式离心鼓风机，形成两用一备，通过空气管道，电动调节阀门分别为各炭化室内置水冷式内风助燃器连接，为高温区输送空气助燃。

可选的，炭化室内设有冷却水循环系统，冷却水循环系统包括冷却循环水水泵，冷却循环水水泵依次连接有冷却循环水管道、副管道冷却循环水蓄水罐，循环水蓄水罐配置有清污人孔、液位计、排气管及控制阀门、排污阀门及管道、冷却循环水蓄水罐底座，冷却循环水蓄水罐的冷却循环水支管分别安装有控制阀门，分别与炭化室的水冷式内风助燃器底部进水管道连接。

可选的，输储精煤系统包括输煤通廊，输煤通廊上设有巡检机器人，皮带输送机采用机器人巡检，存储精煤(洗选颗粒煤块)仓采用封闭煤仓，煤仓采用负压收尘，较好的解决了输煤人工巡检、落煤的扬尘问题，输储精煤系统配置有输煤皮带机器人巡检、报警，较好的解决了人力的浪费；每个炭化室设置定量煤仓，为每个炭化室均匀下煤提供了保障。储精煤仓、定量煤仓配置的封闭式电液平板闸阀，双室双闸将有效控制有毒有害气体的外溢；炉体顶部设有顶平台，顶平台上设有正、返皮带机和皮带布料机，输煤通廊末端位于正、返皮带机上方，皮带布料机下方设有储煤仓，储煤仓底部分别安装有全封闭式电液平板阀，全封闭式电液平板阀下方配置有入炉定量仓，可以根据生产所需，由定量仓上下开设的封闭式电液平板闸阀定量下料入炉。既解决了定量均匀下煤，又控制了有毒有害气体外溢，满足环保需要，定量仓下安装有全封闭式电液平板阀，定量仓底部通过输煤方箱与炉体内的炭化室连通。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明每四个炭化室上部预热区形成共用内腔，对入装置的煤进行预热处理。每四个炭化室顶部配置有专用的收尘罩，生产运行时，对下煤产生的煤粉进行隔离，干馏热解时产生的混合气体进行首次分割。热解的混合气体从除尘烟罩的外侧和共用内腔的内壁之间排出管道收集，通过对烟气途经、时间的干涉较好的解决了炉膛中混合气与煤粉分离，较好的减少煤焦油中的含灰尘量。每个炭化室分别设置有高温区，低温冷却区。每室的内置水冷式助燃器，为热解颗粒煤助燃，通过供风系统对焦粉质量进行有效调整。这种方式，不用回炉煤气生产兰炭焦粉，兰炭焦粉质量有保证且产煤气量大，很适应需煤气量大的配套企业。本发明在上下余热换热模块的管排在同方向做了优化设计，在上下换热模块管排间距不变，不影响走料的情况下，下管排的中心线与上管排的中心线平行且各错位1/2管排间距。使兰炭干馏热解过程中，颗粒煤在余热换热模块中，形成自然交替，均匀内腔的干馏温度场，较好的改变了兰炭热解时，易出现过烧或欠烧的现象，使颗粒煤在高温热解过程更加充分，从而提高兰炭质量。通过调整余热换热模块底部推焦机推焦粉的速度，使颗粒煤在余热换热模块中发生吸热反应，来进行缓缓降温，较好的解决了兰炭生产降温过程中的熄焦热能浪费问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明颗粒煤热解炭化装置主视图；

图2为本发明颗粒煤热解炭化装置侧视图；

图3为本发明颗粒煤热解炭化装置俯视图；

图4-1为本发明收尘烟罩主视图；

图4-2为本发明收尘烟罩俯视图；

图5-1为本发明余热换热模块主视图；

图5-2为本发明余热换热模块侧视图；

图5-3为本发明余热换热模块俯视图；

图6-1为本发明推焦箱主视图；

图6-2为本发明推焦箱侧视图；

图6-3为本发明推焦箱俯视图；

图7为本发明蜗壳式离心风机处的管道和阀门布置示意图；

图8为本发明冷却循环水进水处的管道布置示意图；

图9-1为本发明水冷式内风助燃器处结构主视图；

图9-2为本发明水冷式内风助燃器处结构侧视图；

图9-3为本发明水冷式内风助燃器处结构俯视图；

图10为本发明冷却循环水蓄水罐示意图；

图11为本发明冷却循环水回水处的管道布置示意图；

图12为本发明冷却循环水回水汇集箱示意图；

图13为本发明导向定位装置结构示意图；

图14为本发明导向定位装置结构另一角度示意图；

附图标记说明：1-输煤通廊，2-巡检机器人，3-顶平台，4-正、反皮带机，5-皮带布料机，6-储煤仓，7-第一全封闭式电液平板阀，8-定量仓，9-第二全封闭式电液平板阀，10-输煤方箱，11-收尘烟罩，12-共用内腔，13-预热区，14-高温热解区，15-水冷式内风助燃器，16-低温冷却区，17-炉体钢平台，18-第一冷却水套，19-一字梁，20-第二冷却水套，21-上换热模块，22-下换热模块，23-汽包，24-第一膨胀节，25-推焦箱，26-推焦床，27-铜套密封，28-托焦盘，29-导向定位装置，30-电液推杆，31-收焦仓，32-封闭式刮板机，33-封闭式存焦仓，34-封闭式防爆电液平板阀，35-放焦仓，36-地下通廊，37-封闭式防爆电液平板闸阀，38-导向定位装置底座，39-导向定位轮，40-轴承，41-煤气支管，42-煤气支管电动涡轮蜗杆蝶阀，43-放散支管道，44-荒煤气放散气动快切蝶阀，45-荒煤气放散主管，46-炉顶煤气收集单炉管道，47-第一电动盲板阀，48-第一电动涡轮蜗杆蝶阀，49-炉顶煤气防爆板，50-煤气主管道，51-煤气支管道，52-第二电动盲板阀，53-第二电动涡轮蜗杆蝶阀，54-电捕器，55-电捕器的煤气输出管道，56-煤气电动盲板阀，57-煤气电动涡轮蜗杆蝶阀，58-电捕后煤气主管道，59-风机的煤气支管道，60-手动蝶阀，61-电动蝶阀，62-煤气管道蜗壳式离心风机，63-电机，64-压盖，65-定位环，66-轴，67-去金属镁厂的煤气输出主管道，68-电动煤气切换阀，69-去金属镁厂的煤气总管道，70-第一气动调节蝶阀，71-混合煤焦油主管道，72-去自备电厂的煤气输出主管道，73-电动切换阀，74-去自备电厂的煤气总管道，75-第二气动调节蝶阀，76-第一煤气放散支管，77-第一煤气放散气动快切蝶阀，78-第二煤气放散支管，79-第二煤气放散气动快切蝶阀，80-定位杆，81-VOCs气体副管道，82-VOCs气体支管道，83-进风口膨胀节，84-蜗壳式离心风机，85-永磁伺服式电机，86-第二膨胀节，87-供风分管道，88-电动调节蝶阀，89-供风主管道，90-供风支管道，91-电动调节阀，92-手动闸阀，93-调风阀，94-供风副管道，95-VOCs气体主管道，96-冷却循环进水管道，97-经副管道，98-冷却循环水蓄水罐，99-进水口，100-冷却循环水支管，101-冷却循环水控制阀门，102-清污人孔，103-液位计，104-排气管及控制阀门，105-排污阀门及管道，106-冷却循环水蓄水罐底座，107-冷却循环出水管道，108-回水管道，109-回水汇集箱，110-炭化室回水管道，111-温度检测变送器，112-控制阀门，113-回流副管，114-回水主管道。

具体实施方式

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。

本发明的目的是提供一种颗粒煤热解炭化装置，以解决上述现有技术存在的问题，使煤炭热解效率高，提高了产能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种颗粒煤热解炭化装置，包括高温热解系统，高温热解系统包括设置于炉体内的多个炭化室，炭化室下方依次设有余热换热系统和出焦系统；高温热解系统外接有输储精煤系统，输储精煤系统用于将颗粒煤输送至高温热解系统内进行热解，高温热解系统连接有煤气回收处理系统，煤气回收处理系统能够对颗粒煤热解产生的煤气进行处理回收。

具体的，如图1、图2、图3、图4-1、图4-2、图5-1、图5-2、图5-3、图6-1、图6-2、图6-3、图7、图8、图9-1、图9-2、图9-3、图10、图11、图12、图13、图14所示，本发明在上颗粒煤输煤通廊1配置巡检机器人2，可随时观察上颗粒煤输煤情况。顶平台3上的正、返皮带机4、储煤仓6顶上的皮带布料机5，各储煤仓6料位、各控制阀门、各监控点的温度、压力、水量等关键部位配置有监控摄像头。将有效降低员工现场巡回检查次数，减少设备及人身安全事故。

炉顶的储煤仓6按各炭化室定点布料位置，在底部分别安装有第一全封闭式电液平板阀7，其之下，配置有入炉定量仓8按一定量、一定时间，通过输煤方箱10放入炉内。定量仓8下安装有第二全封闭式电液平板阀9，实行双室双闸控制，杜绝粉尘及有毒有害气体外溢。炉顶外配置有：炉顶压力、温度检测仪报警装置，每台炉配置有炉顶防爆板，保证运行安全。

本发明八个炭化室为一台炉，其中四个炭化室为一组。每台炉年产兰炭15万吨。每个炭化室分为预热区---高温热解区---低温冷却区三部分组成。每四个炭化室上部预热区形成共用内腔12，对入炉的煤进行预热处理。每四个炭化室顶部，配置有收尘烟罩11，对下煤产生的煤粉进行隔离，而热解的煤气从除尘烟罩的外侧和共用内腔的内壁之间排出管道收集，使用落煤产生的煤粉与热解产生的煤气，形成隔离。有利于煤气净化，提供高煤焦油质量。预热区13下部为高温热解区14，高温热解区14有内置水冷式内风助燃器15，水冷式内风助燃器15头部在高温热解区14下部，通过风量调整对颗粒煤助燃加热。在高温区的中部和上部分别安装有测温热电偶，进行温度监控。此炉型不用回炉煤气生产兰炭，兰炭质量有保证且产煤气量较大。高温热解区14下方为低温冷却区16，水冷式内风助燃器15置于低温冷却区16，延伸至高温热解区14，采用水冷进行保护。整个装置用耐火高铝砖，隔热材料砌筑，外侧用钢板全密封焊接，用保护炉柱进行保护。整个炉体座在炉体钢平台17上方。炉体底部有第一冷却水套18，第一冷却水套18内衬有耐火耐磨材料保护。热解形成的兰炭通过炉底进入水套内腔，再过水冷一字梁19、第二冷却水套20(内衬有耐火耐磨材料保护)，流入余热换热器模块。

进入余热换热器模块的高温兰炭，温度极不均匀。经原改造前的炉进行测试。测试采用1.5米热电偶由炉外壁检测孔插入，深度分别为：1.5米、1.35米、1.2米，进行测试时间每次5分钟。不同时间段进行测试，测试结果见下表：

生产实践已经证明：煤质、炉型、生产工艺不同，煤在炉中的热解温度也不同。通过测试：热解后的兰炭在炉内同等高度，径向1.5米层面，因靠近水冷式内风助燃器15，比径向1.35米层面温度略有降低，1.2米径向层面靠近炉壁，其温度因刮板机内腔喷水，形成水蒸汽，中间落焦，水蒸汽从四周向上飘逸，所以靠近炉壁温度偏低。为此，采用余热换热模块分为：上换热模块21、下换热模块22、汽包23、第一膨胀节24，管道、阀门、仪表等。上换热模块21、下换热模块22在保证水冷壁一定间隔的情况下，在同一平面，横向相对错位1/2，进行安装，兰炭高温热解后，需要时间逐渐降温，需要高度满足过程。本技术在于在余热换热设计上，采用上换热模块21，下换热模块22错位设计，使高温热解兰炭在内腔中，自然交替来均匀换热。达到换热模块吸热更充分，兰炭冷却降温更迅速，兰炭质量更好的效果。本余热换热模块的主要设计参数为：兰炭的质量流量：20t/h,入口兰炭温度：850℃，出口兰炭温度：120-330℃，换热模块蒸发量：4.5-5t/h,额定蒸汽压力：4.2MPa,额定蒸汽温度：254.7℃(饱和蒸汽)，给水温度60℃(电厂除氧器提供)，排污率：3％，余热回收效率：67.72％。输送至公司自备电厂，经过热器过热后发电。通过余热利用，降低兰炭温度，起到了干熄焦的作用。既保证了兰炭质量的提高，又实现了热能充分利用，节能降耗的目的。

经兰炭余热换热模块出来的兰炭，进入推焦箱25。本技术对出焦系统推焦箱25进行了优化配置，每两个炭化室，配置一台电液推焦机，分前、后推焦箱。每个推焦箱25由收焦口、分料器、通风梁、铜套密封27、托焦盘28组成，共用推焦床26、导向定位装置29、电液推杆30。推焦箱25上方的收焦口、分料器均进行耐火隔热材料保护，推焦床接有冷却循环水，通过阀门对冷却循环水量进行调控，既保护推焦杆的不受热变形，又对兰炭温度进行再次降温。每根推焦杆进、出装配有铜套密封27，每台推焦机配置有导向定位装置29，该装置设计为：导向定位装置底座38、导向定位轮39、轴承40、压盖64、定位环65、轴66、定位杆80。采用远程可调控的电液推杆30做推焦床26的动力。经余热换热模块换热后的兰炭从推焦箱25的收焦口进入，由分料器将兰炭向两侧分开，再进入推焦床26，推焦床26在电液推杆30的作用下做连续水平往复移动，将兰炭推进封闭式收焦仓31，落入仓底的封闭式刮板机32。在刮板机32顶部配置有喷淋装置，通过调整喷淋水量，对兰炭产品水分进行控制，达到产品所需要求。由封闭式刮板机32刮入封闭式存焦仓33，通过封闭式防爆电液平板阀34卸入封闭式放焦仓35，放焦仓35安装在地下通廊36顶部。放焦仓35下配置有封闭式防爆电液平板闸阀37，按确定时间将放焦仓35的兰炭焦粉卸入地下通廊36内的焦粉皮带机输出，出焦料仓均按双室双闸配置，在每个出焦口附近安装VOCs气体收集收集罩，将VOCs气体通过管道输送至处理塔进行处理，出焦口的焦粉由皮带输送机输送至焦粉振动筛筛分楼进行分类，输送至兰炭库。炭化室兰炭炉顶部设置有煤气收集、放散管道、阀门。生产运行时产生的煤气通过每台炉顶上的煤气支管41进行收集，煤气支管电动涡轮蜗杆蝶阀42进行调节控制。每台炉有十个煤气收集支管道及阀门，并入炉顶煤气收集单炉管道46。炉顶煤气收集单炉管道46输出端配置有第一电动盲板阀47、第一电动涡轮蜗杆蝶阀48，炉顶煤气防爆板49，进行单台炉煤气控制。整个系统共建四台炉，兰炭产能60万吨/年，配置8台电捕器，每4台电捕器净化的煤气分别提供给金属镁厂、自备电厂两家用煤气单位。每两台炉对应4台电捕器。每4台电捕分别配置有进、出煤气主管道。每台炉输出的煤气进入对应电捕器54的煤气主管道50，再由煤气支管道51，通过第二电动盲板阀52、第二电动涡轮蜗杆蝶阀53进入电捕器54由低位进入电捕器，对煤气进行净化，捕集煤焦油。经净化的煤气通过电捕器的煤气输出管道55、煤气电动盲板阀56、煤气电动涡轮蜗杆蝶阀57输出至电捕后煤气主管道58。每4台电捕器配置3台煤气管道蜗壳式离心风机62，电机选用永磁伺服式节能15％的电机63(两用一备)。电捕器后的煤气主管道分别与风机的煤气支管道59连接，并安装有手动蝶阀60、电动蝶阀61，由管道连接进入煤气管道蜗壳式离心风机62的进气口，通过风机加压，再由出气口的煤气支管、出气口的电动蝶阀、出气口的手动蝶阀输出，分别进入电捕器后去金属镁厂的煤气输出主管道67和去自备电厂的煤气输出主管道72，两路煤气输出主管道之间安装有联系阀。去金属镁厂的煤气输出主管道67末端配置有电动煤气切换阀68和去自备电厂的煤气输出主管道72末端配置有电动切换阀73，对煤气进行切换。以保证为金属镁厂连续提供煤气。去金属镁厂的煤气总管道69配置有第一气动调节蝶阀70，同样去自备电厂的煤气总管道74配置有第二气动调节蝶阀75，通过电动阀门进行远程调控，以保障用气单位稳定用气。兰炭生产在启炉、停炉时，需要进行荒煤气放散。在每台炉炉顶配置有8根放散支管道43，4台荒煤气放散气动快切蝶阀44，配置有两根荒煤气放散主管45出厂房顶部。在去自备电厂的煤气主管道初端顶部安装有第一煤气放散支管76，第一煤气放散气动快切蝶阀77，同样在去金属镁厂的煤气输出主管道初端顶部安装有第二煤气放散支管78，第二煤气放散气动快切蝶阀79，两煤气放散支管接入煤气放散主管道，输送至煤气放散管安全位置，通过自动点火器点火焚烧。电捕捕集的混合煤焦油由电捕器的排混合煤焦油口排出，通过管道、阀门进入电捕专用混合煤焦油水封进行收集，收集的混合煤焦油通过管道进入混合煤焦油主管道71，自然流淌至混合煤焦油分离罐，进行脱水分离。

炭化室兰炭炉的电捕油水分离系统：经每台电捕净化分离后产生的混合油，自然流淌分别进入每台电捕的水封，流入混合油主管道，再流入油水分离装置进行油水分离处理。首先，利用自然落差，使混合油进入蒸汽加热油水分离罐，经多次分离，对上表面产生的轻油通过轻油泵打入轻油罐做外销，对氨水下面的煤焦油，通过煤焦油泵打入蒸汽加热的煤焦油罐外销。整个煤焦油脱水过程产生的氨水，通过氨水泵打入专用的氨水收集罐，再由专用氨水泵打入自备电厂锅炉进行焚烧处理。整个油水分离装置，实行封闭式设计，配置换气及VOCs气体收集，由VOCs处理塔统一处理。在自备电厂设置有氨水储，兰炭厂氨水收集罐的氨水，通过氨水管道输送至自备电厂的氨水储罐加热。加热热源是锅炉连排产生的废蒸汽及凝结水通过管道由氨水储罐顶部输入、由管道输送至氨水储罐的加热器中，首先对氨水加热。再由管道从氨水罐顶部输出，形成闭路加热。加热后的氨水通过管道上的氨水加压泵加压，氨水管道上，配置有控制阀门、止回阀压力表，将氨水分别输送至高度在11米的，炉内温度在800℃左右的1#锅炉、2#锅炉两侧墙，通过管道、氨水喷射枪，喷射进炉内。每台锅炉两侧墙，各安装5台氨水喷射枪，喷进锅炉炉膛内，对氨水进行炉内焚烧。在焚烧的同时，喷进锅炉内的氨水与锅炉中烟气的NOX发生反应，还能起到一定的脱硝作用。

室兰炭炉内置的水冷式内风助燃器15，需要提供助燃气体，本装置采用空气+VOCs气体混合进行助燃。蜗壳式离心风机84在进风口是强负压，将处理过的VOCs气体输送入蜗壳式离心风机84的进风口，吸入管道送进水冷式内风助燃器15助燃焚烧。供风系统配置安装有：处理后的VOCs气体主管道95、VOCs气体副管道81、VOCs气体支管道82上加装调风阀93、与蜗壳式离心风机84的进风口膨胀节83连接。加装调风阀93，较好的解决了VOCs气体中氧含量不足时，氧含量的补充。蜗壳式离心风机84配置的是永磁伺服式电机85，可节能15％。蜗壳式离心风机84的出风口配置有第二膨胀节86与供风分管道87连接,并且配置有电动调节蝶阀88。两台蜗壳式离心风机84的分管道分别并入供风主管道89，因各供风点位置不同，增设供风副管道94给各供风点位提供风源。每根供风支管道90分别配置止回阀、电动调节阀91、手动闸阀92，根据生产运行情况实行远程调控。

兰炭厂冷却循环水水泵提供的冷却循环水进入冷却循环进水管道96、经副管道97，接入16.57米平台安装的冷却循环水蓄水罐98的进水口99，冷却循环水蓄水罐98配置有清污人孔102、液位计103、排气管及控制阀门104、排污阀门及管道105、冷却循环水蓄水罐底座106，为炉内冷却提供水源。8个炭化室有8个内置水冷式内风助燃器15，分别座落于炉体钢平台17下的一字梁19上方。第一冷却水套18也座落在一字梁19上方。每根一字梁19两端用钢板封堵，水冷式内风助燃器15的通风管道、冷却循环水管道窜过。每根一字梁19的1/2处封堵，第二冷却水套20与一字梁19焊接为一体，形成一根一字梁19两个进、出独立的水系统。冷却循环水蓄水罐98的底部安装有8根冷却循环水支管100，分别安装有冷却循环水控制阀门101。8根冷却循环水支管100分别为8个炭化室的水冷式内风助燃器15底部进水管道连接，从水冷式内风助燃器15顶部出水管道出来的回水，再进入炉底第一冷却水套18底部的进水口，从第一冷却水套18底上端出来的冷却循环水，再进入一字梁19、第二冷却水套20的下表面进水口，从一字梁19、第二冷却水套20的上表面出水口排出的冷却循环水，通过冷却循环出水管道107继续向下输送至各推焦床26推杆的进水口对推杆进行冷却，由推焦床26推杆的出水口排出，通过回水管道108向上输送至+11.182米平台安装的回水汇集箱109，回水汇集箱109配置有：各炭化室回水管道110、温度检测变送器111、控制阀门112，经回水汇集箱汇集集中从回流副管113进入回水主管道114输送至兰炭厂冷却塔冷却降温，形成半闭路循环回用。

本发明能够实现智能远程视屏监督、控制，减少人为操作，减少安全事故；所有工艺设备采用全封闭设计、制作、安装，消除有毒有害外溢点。VOCs气体治理后，输送兰炭炉，自备电厂锅炉焚烧，确保环保指标达标，做到清洁生产。选择余热充分利用、降低兰炭温度，起到了干熄焦的作用，减少新水使用量，同时节约能耗。采用变频调控，永磁伺服电机，可节能实现节能降耗目的；炭化室兰炭炉，不用回炉煤气，产煤气量大，可全部利用。直接配置电捕，进行煤气净化，回收煤气、轻油、煤焦油，可最大限度减少用水量，产生的少量氨水输送至自备电厂锅炉焚烧处理。整个装置采用DCS集中控制、对工艺参数、现场场景视屏监控。还包括：有毒有害气体监测、报警；氧含量监测、报警、VOCs气体调控、监测。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“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”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种颗粒煤热解炭化装置，其特征在于：包括高温热解系统，所述高温热解系统包括设置于炉体内的多个炭化室，所述炭化室下方依次设有余热换热系统和出焦系统；所述高温热解系统外接有输储精煤系统，所述输储精煤系统用于将颗粒煤输送至所述高温热解系统内进行热解，所述高温热解系统连接有煤气回收处理系统，所述煤气回收处理系统能够对颗粒煤热解产生的煤气进行处理回收。

2.根据权利要求1所述的颗粒煤热解炭化装置，其特征在于：所述高温热解系统包括设置于同一炉体内的八个所述炭化室，所述炭化室包括自上至下依次设置的预热区、高温热解区和低温冷却区，每四个所述炭化室的预热区形成一个共用内腔，共用内腔处设有除尘烟罩，所述低温区设有内置水冷式内风助燃器，所述水冷式内风助燃器头部位于高温区下部，且能够通过风量调整对颗粒煤助燃加热。

3.根据权利要求2所述的颗粒煤热解炭化装置，其特征在于：所述炉体底部依次设有第一冷却水套和第二冷却水套，所述第二冷却水套内设有水冷一字梁，所述高温热解系统内热解形成的兰炭能够经所述第一冷却水套内腔、水冷一字梁和第二冷却水套内腔后进入所述余热换热系统；所述余热换热系统包括上换热模块和下换热模块，所述上换热模块的管排中心线和下换热模块的管排中心线平行且各错位二分之一管排间距布置；所述上换热模块的管排底部和下换热模块的管排底部均分别设有介质进口，所述上换热模块的管排顶部和下换热模块的管排顶部均分别设有介质出口，所述上换热模块的管排内和下换热模块的管排内均分别设有换热介质。

4.根据权利要求1所述的颗粒煤热解炭化装置，其特征在于：所述出焦系统包括推焦箱，所述推焦箱顶部开设有收焦口，所述推焦箱内设有分料器，所述推焦箱下方设有推焦床，所述推焦床上连接有冷却水管，所述推焦床一端连接有电液推杆，所述电液推杆能够带动所述推焦床水平往复移动，所述推焦床一侧下方设有封闭式收焦仓，所述封闭式收焦仓底部设有封闭式刮板机，所述封闭式刮板机顶部配置有喷淋装置，所述封闭式刮板机连通有封闭式存焦仓，封闭式存焦仓通过封闭式防爆电液平板阀与安装在地下通廊顶部的封闭式放焦仓连通；封闭式放焦仓下配置有封闭式防爆电液平板闸阀，能够按确定时间将封闭式放焦仓的兰炭焦粉卸入地下通廊内的焦粉皮带机输出，封闭式放焦仓的出焦口处安装VOCs气体收集罩。

5.根据权利要求2所述的颗粒煤热解炭化装置，其特征在于：所述煤气回收处理系统包括煤气支管，所述高温热解系统内热解产生的煤气能够经共用内腔的内壁与除尘烟罩的外壁之间进入所述煤气支管；所述煤气支管上设有电动涡轮蜗杆蝶阀，所述煤气支管一端连通有炉顶煤气收集单炉管道，所述炉顶煤气收集单炉管道输出端配置有第一电动盲板阀、第一电动涡轮蜗杆蝶阀和炉顶煤气防爆板，所述炉顶煤气收集单炉管道末端连通有煤气主管道，所述煤气主管道通过煤气支管道、第二电动盲板阀和第二电动涡轮蜗杆蝶阀连接有电捕器，所述电捕器末端通过煤气输出管道、煤气电动盲板阀、煤气电动涡轮蜗杆蝶阀连接有电捕后煤气主管道；电捕后煤气主管道分别与风机的煤气支管道连接，并安装有手动蝶阀、电动蝶阀，由管道连接进入蜗壳式离心风机的进气口，通过风机加压，再由出气口的煤气支管、电动蝶阀、手动蝶阀输出，分别进入电捕后去金属镁厂的煤气输出主管道和去自备电厂的煤气输出主管道，两路煤气输出主管道之间安装有联系阀。

6.根据权利要求5所述的颗粒煤热解炭化装置，其特征在于：去金属镁厂的煤气输出主管道末端配置有电动煤气切换阀，去自备电厂的煤气输出主管道末端配置有电动切换阀，去金属镁厂的煤气总管道和去自备电厂的煤气总管道均配置有气动调节蝶阀；每台炉体的炉顶配置有放散支管道、荒煤气放散气动快切蝶阀和荒煤气放散主管；在去自备电厂的煤气主管道初端顶部和去金属镁厂的煤气输出主管道初端顶部均分别安装有煤气放散支管、煤气放散气动快切蝶阀，两煤气放散支管接入煤气放散主管道，输送至煤气放散管安全位置，通过自动点火器点火焚烧。

7.根据权利要求3所述的颗粒煤热解炭化装置，其特征在于：水冷式内风助燃器的助燃气体采用空气和VOCs气体混合；炉体一侧设有蜗壳式离心鼓风机，蜗壳式离心鼓风机通过空气管道、电动调节阀门分别为各炭化室内置水冷式内风助燃器输送助燃空气。

8.根据权利要求3所述的颗粒煤热解炭化装置，其特征在于：炭化室内设有冷却水循环系统，冷却水循环系统包括冷却循环水水泵，冷却循环水水泵依次连接有冷却循环水管道、副管道冷却循环水蓄水罐，循环水蓄水罐配置有清污人孔、液位计、排气管及控制阀门、排污阀门及管道、冷却循环水蓄水罐底座，冷却循环水蓄水罐的冷却循环水支管分别安装有控制阀门，分别与炭化室的水冷式内风助燃器底部进水管道连接。

9.根据权利要求1所述的颗粒煤热解炭化装置，其特征在于：输储精煤系统包括输煤通廊，输煤通廊上设有巡检机器人；炉体顶部设有顶平台，顶平台上设有正、返皮带机和皮带布料机，输煤通廊末端位于正、返皮带机上方，皮带布料机下方设有储煤仓，储煤仓底部分别安装有全封闭式电液平板阀，全封闭式电液平板阀下方配置有入炉定量仓，定量仓下安装有全封闭式电液平板阀，定量仓底部通过输煤方箱与炉体内的炭化室连通。

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