CN117229800B - 一种兰炭生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种兰炭生产装置，属于颗粒煤热解设备技术领域，包括输煤装置、炉膛和设置在炉膛内的水冷式横向火道樑，两水冷式横向火道樑之间为热解炭化火道，水冷式横向火道樑布置有若干回炉煤气与空气的混合腔室，混合腔室外围为循环冷却水降温层，循环冷却水降温层用于对水冷式横向火道樑进行降温冷却保护，水冷式横向火道樑两端分别配置有两杆燃烧枪，燃烧枪中间为空气通道，外围为回炉煤气通道，空气通道连接有通入空气的空气主管，回炉煤气通道连接有通入空气及回炉煤气的混合气体的回炉煤气管道主管。本发明水冷式横向火道樑既可以利用空气助燃又可以利用回炉煤气助燃，可按市场需求，实现切换操作，能够满足对兰炭量和煤气量的不同需求。

Description

一种兰炭生产装置

技术领域

本发明涉及颗粒煤热解设备技术领域，特别是涉及一种兰炭生产装置。

背景技术

随着兰炭行业的发展，在生产工艺进和兰炭炉等设备上，进行了不断的改进，但仍存在许多问题。目前，兰炭生产主要存在两种炉型：一种是具有多个方型炭化室的兰炭炉，产能在10～20万吨/年·台，兰炭炉炉膛为耐火砖砌筑，内主要有火道墙、火道两部分组成，火道墙上布有多个火眼砖，用纯空气燃烧，温度太高，火道墙易烧损，而且火道墙易挂渣，堵塞火眼、出焦口，造成停炉，生产时，需用回炉煤气，降低温度，虽然兰炭产量大，但输出煤气量比较少；另一种具有直立单个圆型炭化室，产能在1.875-2万吨/年·台，通过多台套，增加产能，但会造成资源浪费，圆形直立炭化炉，不用回炉煤气，用空气助燃，，此炉型单台炉兰炭产能较低，但煤气量比较大，对于用煤气大的单位很适用，尤其适用于金属镁配套生产，铁合金冶炼企业(使用兰炭做还原剂)对直立圆型炭化炉认可度很高。

申请公布号为CN 116286058A的中国专利公开了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。该方案目的是使颗粒煤在高温热解过程更加充分，从而提高兰炭质量，炭化室兰炭炉，不用回炉煤气，产煤气量大，也就是说，该方案在于按照最大煤气量生产高质量的兰炭，无法根据煤气量和兰炭量的不同需求进行切换。

因此，如何在上述现有技术的基础上进行改进，既能像方型炭化室一样，可以用回炉煤气，进行低温热解，兰炭市场需求量大时，产能大，多生产兰炭；又能像直立圆型炭化炉，不用回炉煤气，用空气助燃，高温热解，多产煤气；是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种兰炭生产装置，以解决上述现有技术存在的问题，水冷式横向火道樑既可以利用空气助燃又可以利用回炉煤气助燃，可按市场需求，实现切换操作，能够满足对兰炭量和煤气量的不同需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种兰炭生产装置，包括输煤装置、炉膛和设置在所述炉膛内的水冷式横向火道樑，两所述水冷式横向火道樑之间为热解炭化火道，每根所述水冷式横向火道樑布置有若干个回炉煤气与空气的混合腔室，所述混合腔室外围为循环冷却水降温层，所述循环冷却水降温层用于对所述水冷式横向火道樑进行降温冷却保护，所述水冷式横向火道樑两端分别配置有两杆燃烧枪，所述燃烧枪中间为空气通道，外围为回炉煤气通道，所述空气通道连接有向其通入空气的空气主管，所述回炉煤气通道连接有向其通入空气及回炉煤气的混合气体的回炉煤气管道主管；需要兰炭产量大、煤气量小时，配回炉煤气，降低热解温度操作；需要煤气量大时，停用回炉煤气，用空气进行助燃，兰炭高温热解，增加煤气量。

优选地，所述水冷式横向火道樑包括耐火砖和耐火浇注料，所述耐火砖位于所述循环冷却水降温层的上方，呈尖端朝上的楔形，所述耐火砖与所述水冷式横向火道樑之间设置有耐高温隔热棉，所述耐火浇注料位于所述循环冷却水降温层的下方，所述混合腔室连接有火眼管，所述火眼管连接有火眼口，所述火眼口位于所述耐火砖和所述耐火浇注料之间。

优选地，所述水冷式横向火道樑的一端为双进水，另一端为双回水，在所述水冷式横向火道樑上方设置有高位蓄水罐和回水集水箱，所述回水集水箱将回水统一输送至冷却循环水池冷却降温，所述高位蓄水罐和所述回水集水箱形成落差，通过落差供水将冷却循环水输送给所述水冷式横向火道樑，对其进行高温保护。

优选地，所述炉膛底部配置有水冷却支撑樑，所述水冷却支撑樑采用耐高温、耐磨损异形砖和耐高温隔热材料进行保护，所述水冷却支撑樑与余热利用换热器连接，所述水冷却支撑樑采用双室通水冷却，其一端为双进水，由所述高位蓄水罐供水冷却，另一端为双回水，冷却水回流至所述回水集水箱。

优选地，所述余热利用换热器分别通过上升管道和下降管道连接汽包，所述余热利用换热器配置有膨胀节，所述膨胀节与下方的推焦箱连接，所述余热利用换热器产生的蒸汽通过管道输送到自备电厂中温中压锅炉过热器进行过热后进行发电。

优选地，所述推焦箱包括两个推焦机，所述推焦机一端设置有循环冷却水进水口，由所述高位蓄水罐提供水源；另一端设置有循环冷却水出水口，冷却水回流至所述回水集水箱。

优选地，所述推焦箱包括并行设置的多个分料器，所述分料器呈顶部为尖端的楔形，所述水冷式横向火道樑的中心线对应所述分料器的尖端中心线，所述分料器之间的空隙作为排焦口，所述排焦口的下方设置有托胶盘，所述推焦机不动作时，所述排焦口的兰炭不下落，所述分料器的中部设置有贯通的通风通道。

优选地，所述炉膛顶部配置有布料集气装置，所述布料集气装置包括横纵分布的主集气槽和分集气槽，所述主集气槽和所述分集气槽划分出多个均匀分布的落料口，部分所述主集气槽和所述分集气槽交汇的位置设置有出气口，所述主集气槽的入口中心线正对两所述水冷式横向火道樑的中线，运行过程中产生的混合煤气以微正压进入收集通道至炉膛外，再通过炉顶上设置的桥式弯管输送进入炉两侧的煤气收集主管道。

优选地，所述炉膛顶部配置有对所收集的煤气进行除尘降温的除尘降温管，所述除尘降温管连接有喷淋头，所述喷淋头喷射的喷淋水采用处理过的氨水，呈水雾状喷淋，收集的煤气在所述喷淋水形成的筒状水雾层中穿出，对收集的煤气进行除尘、降温，再通过煤气主管道，向煤焦油电子捕集器最终净化方向输送，以达到煤气进行初次除尘降温的目的，喷淋后的氨水含有煤焦油，通过所述除尘降温管底部的排氨水管道进入排混合煤焦油主管自然流淌进入混合油罐区，进行油水分离。

优选地，所述输煤装置包括上料爬坡皮带机，所述上料爬坡皮带机将输送的颗粒煤落入厂房顶部的小缓冲仓，所述小缓冲仓顶部配置有吸灰尘烟罩，所述小缓冲仓中的颗粒煤落入侧面顶平台上的可移动收尘布料皮带机，再通过溜槽落入大储煤仓顶上的皮带布料机，所述皮带布料机将颗粒煤落入大储煤仓。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明采用多根水冷式横向火道樑做为燃烧器，通过水冷式横向火道樑对颗粒煤进行热解，集方型兰炭炉和直立圆型兰炭炉的优点为一身，既可以实现方型炭化室用回炉煤气，进行低温热解，兰炭市场需求量大时，兰炭产量大的优点，又能实现直立园型炭化室，不用回炉煤气，只用空气进行助燃，高温热解，少生产兰炭，多生产煤气的优点。

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为本发明主视图；

图2为本发明俯视图；

图3为本发明侧视图；

图4a为本发明水冷式横向火道樑主视图；

图4b为本发明水冷式横向火道樑俯视图；

图4c为本发明水冷式横向火道樑左视图；

图4d为本发明水冷式横向火道樑右视图；

图5a为本发明推焦机安装主视图；

图5b为本发明推焦机安装俯视图；

图5c为本发明推焦机安装侧视图；

图6a为本发明布料集气装置主视图；

图6b为本发明布料集气装置俯视图；

图6c为本发明布料集气装置侧视图；

其中，1、输煤通廊；2、巡检机器人；3、上料爬坡皮带机；4、吸灰尘烟罩；5、小缓冲仓；6、可移动收尘布料皮带机；7、皮带布料机；8、大储煤仓；9、第一全封闭式电液平板阀；10、入炉定量仓；11、第二全封闭式电液平板阀；12、双落料斗；13、混合煤气收集管道；14、放散支管道；15、第一气动快切阀；16、放散管；17、桥式弯管；18、第一电动调节阀；19、第二电动调节阀；20、煤气收集主管道；21、氨水；22、远程电动控制阀；23、喷淋头；24、除尘降温管；25、进罐支管道；26、高位蓄水罐；27、进水控制阀门；28、循环冷却水进水管道；29、回水支管道；30、回水支管道阀门；31、回水集水箱；32、回水管道；33、布料集气装置；34、汽包；35、下降管道；36、上升管道；37、余热利用换热器；38、第一回炉煤气管道；39、第一回炉煤气阀门；40、火眼口；41、小放散管及阀门；42、第一竖管式防爆板；43、空气副管；44、空气电动调节阀；45、空气母管；46、风机出口管道；47、电动控制阀；48、第一蜗壳式离心风机；49、小放散阀；50、第二竖管式防爆板；51、热电偶；52、燃烧枪；53、空气支管道阀门；54、空气支管道；55、空气管道主管；56、回炉煤气支管道阀门；57、回炉煤气支管道；58、回炉煤气管道主管；59、水冷式横向火道樑；60、耐火砖；61、耐火浇注料；62、进水主管道；63、回水主管道；64、水冷却支撑樑；65、煤气主管道；66、调节阀门；67、排氨水管道；68、膨胀节；69、推焦箱；70、通风樑；71、电液推杆；72、推焦机；73、定位托轮装置；74、密封套；75、分料器；76、托焦盘；77、收焦船仓；78、检修人孔法兰；79、刮板机；80、过渡焦仓；81、防爆电液平板阀；82、出焦仓；83、防爆电液平板闸阀；84、皮带机输送机；85、前煤气母管；86、煤气支管；87、第一平移式电动盲板阀；88、电动控制阀；89、电捕煤气水封；90、混合煤焦油支管；91、煤焦油电子捕集器；92、第二平移式电动盲板阀；93、电动控制阀；94、第二回炉煤气管道；95、第二回炉煤气阀门；96、后煤气母管；97、煤气输出主管道；98、电机；99、第二蜗壳式离心风机；100、煤气支管；101、电动控制阀；102、手动涡轮蜗杆阀；103、风机出口支管电动控制阀；104、手动涡轮蜗杆蝶阀；105、乙用煤气电动控制阀；106、电动控制联系阀；107、甲用煤气电动控制阀；108、甲用煤气支管道；109、乙用煤气支管道；110、第一可调节气动阀；111、第二可调节气动阀；112、煤气放散总管；113、第一煤气放散支管；114、第二煤气放散支管；115、第二气动快切阀；116、第三气动快切阀；117、支管道；118、第一VOCs气体收集计；119、主管道；120、VOCs气体主管道；121、VOCs气体管道；122、管道；123、混合煤焦油主管；124、第二VOCs气体收集计；125、火眼管；126、主集气槽；127、分集气槽；128、出气口；129、落料口。

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兰炭生产装置，以解决现有技术存在的问题，水冷式横向火道樑既可以利用空气助燃又可以利用回炉煤气助燃，可按市场需求，实现切换操作，能够满足对兰炭量和煤气量的不同需求。

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。

如图1～3所示，在上颗粒煤输煤通廊1配置巡检机器人2，通过巡检机器人2可随时观察上颗粒煤输煤情况。上料爬坡皮带机3将输送的颗粒煤落入厂房顶部的小缓冲仓5，小缓冲仓5顶部配置有吸灰尘烟罩4，下部配置有电动插板阀，小缓冲仓5的颗粒煤落入侧面顶平台上的可移动收尘布料皮带机6，每炉具有一台可移动收尘布料皮带机6，可移动收尘布料皮带机6为每台装置均匀布料，消除因布料带来的环境污染。再通过溜槽落入大储煤仓8(每台炉一座)顶上的皮带布料机7，各大储煤仓8的输煤情况配置监控摄像头，实行在线视频监控，通过在线视频监控，可以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。

所有设施在各生产工艺参数：料位、液位、各关键监控点的温度、压力、流量、电流、电压、氧含量检测报警、有毒有害气体检测报警等部位配置监控摄像头，在中控室监控、控制。所有风机电机、刮板机电机、主泵电机均采用变频远程控制，每台炉的煤气、空气主阀门、总系统的煤气、空气主阀门与电机的连锁及DCS远程控制。

大储煤仓8在底部各下料口分别安装有第一全封闭式电液平板阀9，其之下，配置有入炉定量仓10按一定量、一定时间，通过第二全封闭式电液平板阀11将颗粒煤放入炉内。采用双室双闸控制，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。

结合图4a、图4b、图4c和图4d所示，本发明的兰炭生产装置，采用大炉膛设计。大炉膛分为：均匀布料收集煤气区——预热区——高温热解区——炭化过渡区四个区域组成。颗粒煤由入炉定量仓10下部的多桥架箱式双落料斗12落入炉膛内。首先，进入布料集气装置33，即布料收集煤气区。按水冷式横向火道樑59尺寸设计多个分料口进行均匀下料，以达到料层均匀饱满，火道中心线正对应集气槽中心线，通过混合煤气收集管道13排出炉膛外，再由桥式弯管17一侧分别送进兰炭装置两侧的煤气收集主管道20。每根桥式弯管17的一侧配置有第一电动调节阀18，兰炭装置两侧的煤气收集主管道20，分别配置有第二电动调节阀19，对每座装置的煤气进行调节控制。颗粒煤通过布料集气区落入预热区，因颗粒煤热解有时间过程，需根据兰炭质量要求进行调整，一般为缓慢匀速下料。高温区产生的热量对上层颗粒煤能起到一定的预热作用。

高温热解区由水冷式横向火道樑59与火道组成，水冷式横向火道樑59设置有多个，两水冷式横向火道樑59之间为热解炭化火道。水冷式横向火道樑59两段分别设置有火眼管125(火眼管125连接有火眼口40)、燃烧枪52、热电偶51、空气支管道54、空气支管道阀门53、空气管道主管55、回炉煤气支管道57、回炉煤气支管道阀门56、回炉煤气管道主管58。炉膛内采用水冷式横向火道樑59悬空安装，不用火眼砖、火眼墙，是集方型兰炭炉、园型兰炭炉优点为一体的热解炭化炉型。

空气管道主管55两端分别配置有第二竖管式防爆板50及小放散阀49，回炉煤气管道主管58两端分别配置有第一竖管式防爆板42以及小放散管及阀门41。水冷式横向火道樑59还配置有循环冷却水进水管道28、回水支管道29，水冷式横向火道樑59顶部采用耐高温、耐磨损的耐火砖60，下部采用不锈钢锚固件+耐高温、耐磨损的耐火浇注料61。水冷式横向火道樑59根据产能要求，炉膛按一定尺寸设计，出火口按一定角度、间距均匀布置，出火口选择厚壁钢管焊接。每根水冷式横向火道樑59布置有4个回炉煤气与空气的混合腔室(可用空气助燃，也可配回炉煤气与空气燃烧)，水冷式横向火道樑59混合腔室外围为循环冷却水降温层，对水冷式横向火道樑59进行降温冷却保护。每根水冷式横向火道樑59两端分别配置有两杆燃烧枪52，燃烧枪52中间为空气通道，外围为回炉煤气通道。按市场需求：在煤气用量小的情况下，需要大量生产兰炭，则启动兰炭装置煤气回炉系统。首先，检查、关闭第二回炉煤气阀门95和第一回炉煤气阀门39，将兰炭装置内的垫料点燃，通过燃烧枪52投入空气，燃烧正常，再打开第二回炉煤气阀门95和第一回炉煤气阀门39，投入回炉煤气，进行低温热解炭化生产兰炭。当需大量煤气、兰炭需求量少时，启动空气燃烧系统，首先，关闭第二回炉煤气阀门95和第一回炉煤气阀门39，将兰炭装置内的垫料点燃，通过燃烧枪52投入空气，通过调整直接用空气助燃进行高温热解炭化。两种燃烧系统，通过管道及阀门进行切换。每台装置设置有：空气主管道55、空气支管道54、空气支管道阀门53和回炉煤气管道主管58、回炉煤气支管道57、回炉煤气支管道阀门56，通过燃烧枪52为兰炭装置内水冷式横向火道樑59输送空气或空气和回炉煤气的混合气体，后者必须在燃烧正常后，按一定的比例将回炉煤气与空气输送进水冷式横向火道樑59混合腔内混合，再由喷火孔喷出助燃。运行正常后，因炉膛内为微负压，可以通过燃烧枪52的尾端安装的小球阀(安装测温热电偶位置前)打开，观察炉膛内燃烧情况。每台装置的回炉煤气由煤气输出主管道97提供，通过第二回炉煤气管道94及第二回炉煤气阀门95返回装置前。第二回炉煤气管道94配置有第一回炉煤气阀门39在装置侧面通过增加第一回炉煤气管道38长度，使煤气均匀的进装置两侧回炉煤气管道主管58，为炉内水冷式横向火道樑59的燃烧枪52输送回炉煤气。每根水冷式横向火道樑59一端为循环冷却水进水管道28及进水控制阀门27，在水冷式横向火道樑59上方侧面设置有高位蓄水罐26，高位蓄水罐26设置有安排气管道及阀门，高位蓄水罐26进水主管道62与供水总管道连接为整个兰炭生产装置提供水源。另一端有双回水管道，通过回水支管道29及回水支管道阀门30，进回水集水箱31，再通过回水主管道63、回水总管道，统一输送至冷却循环水池冷却降温。高位蓄水罐26和回水集水箱31形成高低落差，通过落差供水将冷却循环水输送给水冷式横向火道樑59，对其进行冷却降温保护。

如图6a、图6b和图6c所示，炉膛顶部配置有布料集气装置33，布料集气装置33包括横纵分布的主集气槽126和分集气槽127，主集气槽126和分集气槽127划分出多个均匀分布的落料口129，部分主集气槽126和分集气槽127交汇的位置设置有出气口128，主集气槽126的入口中心线正对两水冷式横向火道樑59的中线，运行过程中产生的混合煤气以微正压进入收集通道至炉膛外，再通过炉顶上设置的桥式弯管17输送进入炉两侧的煤气收集主管道20。

在炉膛底部配置有：水冷却支撑樑64以及与水冷却支撑樑64连接的余热利用换热器37。水冷却支撑樑64采用耐高温、耐磨损异形砖和耐高温隔热材料进行保护，水冷却支撑樑64设计为：双室通水冷却，水冷却支撑樑64一端为双进水，由高位蓄水罐26供水冷却。另一端为：双回水，通过回水支管道29、回水支管道阀门30进回水集水箱31由底部进入回水主管道63、回水总管道，输送至冷却循环水池冷却降温循环冷却。

根据炉膛尺寸，配置6台的余热利用换热器37，上升管道36、下降管道35、汽包34、膨胀节68等。水冷壁按一定间距排列，由兰炭生产装置出焦口排出的850℃左右的兰炭落入余热利用换热器37进行换热，每小时可处理兰炭量为：22.8t/h，产生蒸汽压力4为4.2MPa，蒸汽温度为254.7℃的饱和蒸汽6t/h。目前，不同炉型的兰炭炉均采用低温低压余热锅炉。本发明配置的中温中压的余热利用换热器37产生的蒸汽，通过管道输送到自备电厂中温中压锅炉过热器进行过热后，进行发电，使兰炭余热得到真正利用。即：实现兰炭降温，干熄焦作用；又余热利用，达到节能目的。

结合图5a、图5b和图5c所示，根据工艺需要在余热利用换热器37的膨胀节68出焦口配置有：推焦箱69。推焦箱69设置的有：推焦机72两台、分别有：电液推杆71、定位托轮装置73，推焦箱69内设置有分料器75，通风樑70、托焦盘76，实现中控室远程调整，占用空间小、运行平稳，故障率低。推焦箱69外推杆上设置有密封套74，整个推焦箱69进行全密封。每台推焦机72一端设置有循环冷却水进水口，由高位蓄水罐26提供水源；另一端设置有循环冷却水出水口，出水通过回水支管道29、回水支管道阀门30进回水集水箱31，统一进回水主管道63、总管道输送至冷却循环水池冷却降温循环冷却，对推焦机72进行冷却保护。

推焦箱69中的推焦机72，在电液推杆71的作用下，缓慢做往复移动。生产时，根据兰炭质量指标中控室进行远程微量调整，是兰炭生产操作的关键点之一。推焦箱69中的分料器75的设计，水冷式横向火道樑59的中心线对应分料器75的中心线，几个火道，对应几个排焦口。托焦盘76的宽窄与分料器75的垂直距离在推焦机72不动作时，出焦口的兰炭不下落为宜。多个分料器75设计，目的是让排焦温度均匀、排焦量均匀；分料器75采用通风形式设计，目的是减少冷却循环水用量。另外，通过多道通风樑70设计，结构上增加推焦箱69的钢性，保证稳定运行。推焦机72可采用可拆装轴承托轮，运行更平稳，维修更方便。

根据工艺需要，在推焦箱69下方配置有封闭式收焦船仓77及检修人孔法兰78，较大空间船仓方便检修。收焦船仓77侧面设置有兰炭温度喷淋水调节管道及阀门，进一步降低兰炭出仓温度。另外，喷淋少量的清水，有利于增加煤气中的氢含量，可提高煤气热值。封闭式收焦船仓77与配置的封闭式刮板机79无缝连接，从推焦箱69推落入收焦船仓77的兰炭再落入封闭式刮板机79，刮入封闭式过渡焦仓80，通过封闭式防爆电液平板阀81卸入封闭式出焦仓82，封闭式出焦仓82安装在地下通廊顶部。封闭式出焦仓82下配置有封闭式防爆电液平板闸阀83，按确定时间将出焦仓82的封闭式防爆电液平板闸阀83打开，将兰炭放出落到皮带机输送机84输送到焦粉筛分楼振动筛分，分类存放在焦粉库销售。按行业要求，采用封闭式过渡仓、封闭式出焦料仓均按封闭式双室双闸配置，较好的解决了VOCs气体的外溢。

根据环境保护需要，在地下通廊顶部设置第二VOCs气体收集计124：5个点。在每台炉顶设置第一VOCs气体收集计118：7个点。对焦油处理区，氨水处理区的VOCs气体，通过收集罩、支管道117，主管道119有组织全部进VOCs气体处理塔处理，处理后的VOCs气体，通过VOCs气体主管道120，一部分通过VOCs气体管道输送至各兰炭装置的空气风机进风口，回炉焚烧。另一部分通过VOCs气体管道121输送至自备电厂二次风机进风口，回炉焚烧。将VOCs气体通过管道输送至处理塔进行处理，设置有：VOCs气体厂界在线检测站。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，焦粉筛分楼，设置有水洗塔降尘，分类的焦粉输送至兰炭库。装车：落焦处配置有小除尘器收集粉尘。

根据环保需要，本发明在炉顶颗粒煤转运仓5顶上，大储煤仓8布料机上，设置收尘点，采用吸灰尘烟罩4。运行在炉顶大储煤仓8的可移动收尘布料皮带机6和皮带布料机7上安装小除尘器。生产运行时，启动小除尘器，启动可移动收尘布料皮带机6。通过小除尘器，解决布料机在颗粒煤落煤时，产生的扬尘，以解决炉顶环境污染问题。

如图2所示，炉膛顶部配置有对所收集的煤气进行除尘降温的除尘降温管24，该设施设置有外管体和内管体两部分。管体顶部有：喷淋分水器蜗壳式喷淋头23，喷淋管分水器，远程电动控制阀22，支管调节阀，喷淋水采用处理过的氨水21。水雾状喷淋，使收集的煤气在形成的筒状水雾层中穿出，使雾化喷淋氨水与混合煤气接触更充分，对收集的煤气进行除尘、降温，再通过煤气主管道65，向煤焦油电子捕集器91最终净化方向输送，以达到煤气进行初次除尘降温的目的。喷淋的氨水含有煤焦油，通过除尘降温管24底部的调节阀门66、排氨水管道67，进入排混合煤焦油主管123自然流淌进入混合油罐区，进行油水分离。

本发明混合煤气，直接进每台配置的除尘降温管24、双煤焦油电子捕集器91，进行煤气净化，回收煤气、轻质煤焦油、重质煤焦油，不用文氏塔、横管冷却器，可最大限度减少水污染及用水量。产生的少量氨水，输送至自备电厂锅炉焚烧处理。

如图1～3所示，每台装置设置有：两座煤焦油电子捕集器91，4台装置设置有8座煤焦油电子捕集器91，进行煤气净化，捕集煤焦油。每4座煤焦油电子捕集器91，配置3台第二蜗壳式离心风机99，电机选用永磁伺服式节能15％电机98(两用一备)。由煤气主管道65输送的煤气，首先进入煤焦油电子捕集器91前煤气母管85，再由煤气支管86底部进入煤焦油电子捕集器91，每根煤气支管设置有电动控制阀88、第一平移式电动盲板阀87，进入向煤焦油电子捕集器91经过净化处理的煤气，从煤焦油电子捕集器91顶部煤气管道输出，顶部煤气管道配置有第二平移式电动盲板阀92，电动控制阀93、净化后的煤气，进入煤焦油电子捕集器91后，通过8根管道进入煤气母管96(8台煤焦油电子捕集器91分别通过一根管道连接煤气母管96)，再通过6根煤气支管100分别进入6台第二蜗壳式离心风机99，进第二蜗壳式离心风机99的煤气支管，设置有手动涡轮蜗杆阀102，电动控制阀101。经第二蜗壳式离心风机99加压的煤气，经风机出口支管电动控制阀103，手动涡轮蜗杆蝶阀104进入煤气输出主管道97。在煤气总管道上设置有3台电动控制阀，每3台第二蜗壳式离心风机99，为一组，共两组。通过煤气管道分别为甲用煤气提供煤气、乙用煤气提供煤气。煤气输出主管道97上，分别装有甲用煤气电动控制阀107，去甲用煤气支管道108上安装有第一可调节气动阀110，煤气输出主管道97中间有电动控制联系阀106，另一侧煤气输出主管道97装有去乙用煤气电动控制阀105，去乙用煤气支管道109上装有第二可调节气动阀111。当两个单位正常用煤气时，煤气输出主管道97中间的电动控制联系阀106关闭，煤气输出主管道97上甲用煤气电动控制阀107打开、甲用煤气支管道108上第一可调节气动阀110打开。乙用煤气电动控制阀105全部打开。分别为甲用气单位、乙用气单位输送煤气。当部分兰炭炉停炉，母用气单位停用时，可通过输出总管道上的甲用煤气电动控制阀107，去甲用煤气支管道108上安装的第一可调节气动阀110，煤气输出主管道97中间的电动控制联系阀106，煤气输出主管道97上，去乙用煤气电动控制阀105，去乙用煤气支管道109上的第二可调节气动阀111，可通过这5个阀门进行切换输出煤气，便于组织生产。配置永磁伺服式节能15％电机98，进行变频控制，达到节能的目的。

如图1～3所示，在停炉、启炉时，输送煤气，装置内煤气需要放散。配置有煤气放散总管112、煤气炉顶放散管16及每台装置的回炉煤气防爆板管道上的小放散管及阀门41。去甲用煤气支管的初端上方安装第二煤气放散支管114及第三气动快切阀116，进入煤气放散总管112；去乙用煤气支管的初端上方安装第一煤气放散支管113及第二气动快切阀115进入煤气放散总管112；两进入煤气放散主管的煤气，输送至煤气放散管安全位置，通过自动点火器点火焚烧。装置启炉、停炉时首先要打开装置顶部的两根顶放散管16。每台装置有两个放散支管道14，每根支管上有第一气动快切阀15，将炉内的荒煤气排出。装置两侧回炉煤气管道主管58的两端设置有回炉煤气防爆板，管上安装有小放散管及阀门41，在检修、检测时使用。

结合图2所示，在煤焦油电子捕集器91的底部设置的有：电捕煤气水封89、混合煤焦油支管90、混合煤焦油主管123，在电捕煤气水封89上设置有进口手动闸阀、补水管道及球阀、呼吸器，底部有排污球阀，杜绝VOCs气体外溢。捕集的混合煤焦油，从混合煤焦油从电子捕集器91底部的最低点排出，通过管道、闸阀进入电捕煤气水封89进行收集，电捕煤气水封89采用全封闭设计，顶部配置有呼吸阀，杜绝VOCs气体的外溢。通过混合煤焦油支管90进入混合煤焦油主管123，通过高差自然流淌至混合煤焦油分离罐，进行脱水分离。

本发明配置有煤焦油罐区，混合煤焦油主管123自然流淌进入混合油罐区，进行油水分离。当煤质较好挥发份占比较大，混合煤焦油中油含量大。混合煤焦油属油包水，水包油性质。分离有很大难度。因此，油水分离，不宜采用机械分离。一般采用一定温度下、多储罐、长流程分离。可获得轻质煤焦油、重质煤焦油两种。分离出淡氨水(氨含量3-5％)，输送至自备电厂焚烧处理。

如图1和图3所示，本发明配置有供风系统，每两台兰炭装置配置有3台第一蜗壳式离心风机48(俩用一备)，通过空气母管45连接，为每台兰炭装置送风。第一蜗壳式离心风机48配套永磁伺服式节能15％电机98，有膨胀节，可调节电动控制阀47，通过风机出口管道46进入空气母管45，再由空气母管45为两侧兰炭装置输送空气。每台兰炭装置的空气副管43，安装有空气电动调节阀44，空气副管43采用加长安装，以满足兰炭装置两侧空气主管道55进气量的均匀性。供风系统的风源，采用空气+VOCs气体混合对水冷式横向火道樑59进行助燃。第一蜗壳式离心风机48在进风口是强负压，将处理过的VOCs气体提供管道122输送入第一蜗壳式离心风机48的进风口，进风口安装有空气调节阀使空气+VOCs气体混合后，吸入管道送进水冷式横向火道樑59助燃焚烧。

如图1和图3所示，本发明兰炭装置配有专用冷却循环水泵站、冷却循环水池、凉水塔及制软水装置，为系统提供的冷却循环水源通过泵站、输送冷却循环水的进水主管道62及进罐支管道25将冷却循环水打入每台兰炭装置的高位蓄水罐26。高位蓄水罐26配置有清污人孔、液位计、排气管、控制阀门、排污阀门、管道。高位蓄水罐26底部，安装有循环冷却水进水管道28及进水控制阀门27，分别为各水冷式横向火道樑59、水冷却支撑樑64、推焦箱69的推焦机72低端进水口输送冷却循环水。兰炭装置的另一侧设置有回水集水箱31，回水支管道29、温度传感器及回水支管道阀门30。回水集水箱31底部设置有回水主管道63。回水支管道29高度需低于高位蓄水罐26出水管道高度，有一定高差。使所有冷却装置始终充满冷却循环水。经换热的冷却循环水从受冷却的另一端高位集中排出，依靠高低压差，通过回水支管道29、回水支管道阀门30进入回水集水箱31再通过回水管道32排入冷却循环水池冷却，形成半闭路循环利用。(注：每个受冷却降温部件的最低点，设置排水阀门)

本发明兰炭生产装置还可配置有厂区消防站，进水主管道62或设置专门的消防管道进各消防点，按规范配置消防器具，进行消防安全保护。

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)

1.一种兰炭生产装置，其特征在于：包括输煤装置、炉膛和设置在所述炉膛内的水冷式横向火道樑，两所述水冷式横向火道樑之间为热解炭化火道，每根所述水冷式横向火道樑布置有若干个回炉煤气与空气的混合腔室，所述混合腔室外围为循环冷却水降温层，所述循环冷却水降温层用于对所述水冷式横向火道樑进行降温冷却保护，所述水冷式横向火道樑两端分别配置有两杆燃烧枪，所述燃烧枪中间为空气通道，外围为回炉煤气通道，所述空气通道连接有向其通入空气的空气主管，所述回炉煤气通道连接有向其通入空气及回炉煤气的混合气体的回炉煤气管道主管；需要兰炭产量大、煤气量小时，配回炉煤气，降低热解温度操作；需要煤气量大时，停用回炉煤气，用空气进行助燃，兰炭高温热解，增加煤气量；炉膛内采用水冷式横向火道樑悬空安装，不用火眼砖、火眼墙，所述水冷式横向火道樑包括耐火砖和耐火浇注料，所述耐火砖位于所述循环冷却水降温层的上方，呈尖端朝上的楔形，所述耐火砖与所述水冷式横向火道樑之间设置有耐高温隔热棉，所述耐火浇注料位于所述循环冷却水降温层的下方，所述混合腔室连接有火眼管，所述火眼管连接有火眼口，所述火眼口位于所述耐火砖和所述耐火浇注料之间。

2.根据权利要求1所述的兰炭生产装置，其特征在于：所述水冷式横向火道樑的一端为双进水，另一端为双回水，在所述水冷式横向火道樑上方设置有高位蓄水罐和回水集水箱，所述回水集水箱将回水统一输送至冷却循环水池冷却降温，所述高位蓄水罐和所述回水集水箱形成落差，通过落差供水将冷却循环水输送给所述水冷式横向火道樑，对其进行高温保护。

3.根据权利要求2所述的兰炭生产装置，其特征在于：所述炉膛底部配置有水冷却支撑樑，所述水冷却支撑樑采用耐高温、耐磨损异形砖和耐高温隔热材料进行保护，所述水冷却支撑樑与余热利用换热器连接，所述水冷却支撑樑采用双室通水冷却，其一端为双进水，由所述高位蓄水罐供水冷却，另一端为双回水，冷却水回流至所述回水集水箱。

4.根据权利要求3所述的兰炭生产装置，其特征在于：所述余热利用换热器分别通过上升管道和下降管道连接汽包，所述余热利用换热器配置有膨胀节，所述膨胀节与下方的推焦箱连接，所述余热利用换热器产生的蒸汽通过管道输送到自备电厂中温中压锅炉过热器进行过热后进行发电。

5.根据权利要求4所述的兰炭生产装置，其特征在于：所述推焦箱包括两个推焦机，所述推焦机一端设置有循环冷却水进水口，由所述高位蓄水罐提供水源；另一端设置有循环冷却水出水口，冷却水回流至所述回水集水箱。

6.根据权利要求5所述的兰炭生产装置，其特征在于：所述推焦箱包括并行设置的多个分料器，所述分料器呈顶部为尖端的楔形，所述水冷式横向火道樑的中心线对应所述分料器的尖端中心线，所述分料器之间的空隙作为排焦口，所述排焦口的下方设置有托焦盘，所述推焦机不动作时，所述排焦口的兰炭不下落，所述分料器的中部设置有贯通的通风通道。

7.根据权利要求1所述的兰炭生产装置，其特征在于：所述炉膛顶部配置有布料集气装置，所述布料集气装置包括横纵分布的主集气槽和分集气槽，所述主集气槽和所述分集气槽划分出多个均匀分布的落料口，部分所述主集气槽和所述分集气槽交汇的位置设置有出气口，所述主集气槽的入口中心线正对两所述水冷式横向火道樑的中线，运行过程中产生的混合煤气以微正压进入收集通道至炉膛外，再通过炉顶上设置的桥式弯管输送进入炉两侧的煤气收集主管道。

8.根据权利要求1所述的兰炭生产装置，其特征在于：所述炉膛顶部配置有对所收集的煤气进行除尘降温的除尘降温管，所述除尘降温管连接有喷淋头，所述喷淋头喷射的喷淋水采用处理过的氨水，呈水雾状喷淋，收集的煤气在所述喷淋水形成的筒状水雾层中穿出，对收集的煤气进行除尘、降温，再通过煤气主管道，向煤焦油电子捕集器最终净化方向输送，以达到煤气进行初次除尘降温的目的，喷淋后的氨水含有煤焦油，通过所述除尘降温管底部的排氨水管道进入排混合煤焦油主管自然流淌进入混合油罐区，进行油水分离。

9.根据权利要求1所述的兰炭生产装置，其特征在于：所述输煤装置包括上料爬坡皮带机，所述上料爬坡皮带机将输送的颗粒煤落入厂房顶部的小缓冲仓，所述小缓冲仓顶部配置有吸灰尘烟罩，所述小缓冲仓中的颗粒煤落入侧面顶平台上的可移动收尘布料皮带机，再通过溜槽落入大储煤仓顶上的皮带布料机，所述皮带布料机将颗粒煤落入大储煤仓。