CN201071352Y - 封闭干馏分层炭化管状立式焦炉 - Google Patents

Abstract

一种封闭干馏分层炭化管状立式焦炉，其炭化室采用锥体管式炭化室，每个锥体管式炭化室从上到下依次分为烘干段、挥发段、干馏段、炭化段、夹套水冷干熄焦室，各段采用锥体管状碳化管。段与段之间设有煤气排气孔，焦炉本体内设有多组锥体管式炭化室，每组锥体管式炭化室之间密封隔开，每组内的多个锥体管式炭化室沿径向平行均布。在螺旋给煤机末端和螺旋分煤机的始端之间设有缓冲流煤管，螺旋分煤机的末端和斗式提升机之间设有余煤溢流管，从斗式提升机到余煤溢流管之间封闭且相通。整个过程全密封，煤气循环利用，余热循环利用，挥发物均匀挥发，无黑烟和有害气体污染。是一种节能环保型低温焦炉。

Description

封闭干馏分层炭化管状立式焦炉

技术领域

本实用新型焦炉涉及一种原煤炭化焦炉，尤指一种多组、分段锥体管状干馏炭化、挥发物分层挥发、独立排气道、燃气循环利用的封闭干馏分层炭化管状立式焦炉。

背景技术

中国专利公开了一种连续碳化管式型焦炉(公开号：公开日：年月日)，在炉体内设有成组且平行排列的管状炭化室，每根管状炭化室相距一定间隔且水平依次通过炉体内的倒焰室、隔墙和燃烧室。在炉体外的进料侧设有与管状炭化室连接的焦坯进料器、在炉体外的出料侧设有与管状炭化室连接的干冷熄焦管。焦坯进料器的焦坯进料管、管状炭化室与干冷熄焦管同轴线、同口径且相通。还设有密闭落焦桶、水封熄焦池，煤气集气管、热风管、刮板出焦机等。

这种结构的不足之处在于：一是需使用型煤炭化；二是炭化温度不能调节原煤中的挥发份如焦油等不能回收利用；三是需要使用原煤供热，不利于环境保护；四是管状炭化室水平布置，在炭化过程中需加装推进装置，能耗大。

中国专利公开了一种连续焦化型铁合金焦炉(公开号：1035557C，公开日：1997年8月6日)，该炭化室的墙壁为薄格子砖结构，与两侧燃烧室的立火道相连，立火道通过底部的跨越孔与小烟道连通，小烟道的顶部设有焚烧室，使高温废气中的残留物再次燃烧后，从烟道排出。在出料口下端设有液封熄焦槽和刮板出焦机，其上部设有斗式提升机。其两侧还设有集气管。整个碳化室在煤料的自动重力作用下缓慢下降，干镏区温度约600℃，到下部时，经内热空气管输入微量空气，使干馏温度提高，随即进入夹套水冷式出焦斗冷却，相继进入液封熄焦槽熄焦。

这种结构的不足之处在于：

1.该炭化室的墙壁为薄格子砖结构，该结构属方型结构，受原料煤热膨涨力周边受力不均匀，加之内侧表面不光滑，干馏炭化时原料煤受热膨涨后容易挂壁、粘壁而堵塞炭化室，严重时与炭化室内墙壁烧结成一体，而且格子砖结构炭化室墙壁厚度受材料与工艺的限制，炭化室墙壁厚增加传导温度的阻力。

2.该炭化室与两侧燃烧室的立火道相连，炭化室周边只有两侧传热，原料煤受热不均而影响炭化质量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种多组分层、锥体管状干馏炭化、挥发物分段析出、独立排气道、燃气环保型封闭干馏分层炭化管状立式焦炉。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：炭化室设计为锥体管式炭化室，每个锥体管式炭化室分为多层，从上到下依次为烘干段、挥发段、干馏段、炭化段、夹套水冷干熄焦室。所述的烘干段、挥发段、干馏段、炭化段、夹套水冷干熄焦室设计为锥体管状碳化管，锥体管状碳化管的两端和固定在焦炉本体的炭化管托盘接触固定配合。烘干段与挥发段之间、挥发段与干馏段之间、干馏段与炭化段之间设有煤气排气孔、煤气排气孔通过设在焦炉本体内的煤气道和煤气集气室相连通。焦炉本体内设有多组锥体管式炭化室，每组锥体管式炭化室内设有多个锥体管式炭化室，每个锥体管式炭化室沿径向平行均布。每组锥体管式炭化室之间密封隔开。每组锥体管式炭化室的烘干段共用一个煤气集气室，每组锥体管式炭化室的挥发段、干馏段、炭化段各共用一个燃烧室。斗式提升机的顶端和炉顶仓相连通，在炉顶仓的下部设有与焦炉本体内沿横向排列的锥体管式炭化室相配合的螺旋给煤机和螺旋分煤机，在螺旋给煤机末端和螺旋分煤机的始端之间设有缓冲流煤管。螺旋分煤机分别与该横向排列的每个锥体管式炭化室的顶侧端连通并固定配合，螺旋分煤机的末端和斗式提升机之间设有余煤溢流管，从斗式提升机到余煤溢流管之间封闭且相通。赤焦进入连体夹套水冷熄焦套管后，循环冷却水带走赤焦通过熄焦套管传出的大量热量，使赤焦热量放出后而冷却，已冷却的焦炭再落入浸在密闭的水槽内与夹套熄焦套管有一定间距的托板上，经调速往复刮板推焦机推出，再由水槽内的刮板运输机将焦炭运出。

所述的锥体管式炭化室根据原煤中挥发成分的不同可为2-6段

所述的锥体管状炭化管形状为圆形，管子内径锥度范围为1∶10-1∶200，管子长度范围在0.6米-6米之间，管子内经范围在0.2米-1.2米之内，管壁厚度范围20毫米-120毫米，管子材料为刚玉复合材料。

总烟道内设有热交换管，热交换管和热风管相连，热风管和夹套水冷干熄焦室的下端呈供气配合。其目的是通过热风管给风供氧使原料煤内热自燃，调整热风管的给风量来控制原料煤内热自燃温度。碳化温度低时也可调整热风管的微量给风来提高炭化温度。

所述的焦炉本体内设有与每个燃烧室相配合的多孔格子上火道，火焰从煤气燃烧进火口经上火道进入燃烧室内。燃烧室经排烟口通过设在焦炉本体内的排烟道和总烟道相连通，总烟道和焦炉外的烟囱相连通。

本实用新型采用圆锥管状干馏炭化室技术使管壁薄传导热快、干馏炭化室周边受热均匀、热传导均匀，干馏炭化室壁受原料煤热膨涨力时受力均匀，内径上小下大圆锥体管状干馏炭化室，使受热膨涨后的煤与管壁保持一定缝隙，加之管壁光滑而不挂壁不粘壁。采用分层多组燃烧室，多段分层干馏炭化室技术，分层多组燃烧室分层燃烧，可单独调整各段燃烧室的温度，使各段干馏炭化室在各段得到不同的干馏炭化温度，解决了长烟煤种在不同温度下挥发出不同的所需要的低炭低灰煤焦油及化学产物。采用多孔格子火道技术：煤气燃烧器将火焰喷入多孔格子火道后，多孔格子火道使火焰均匀的进入燃烧室对干馏炭化室进行充分加热，使长烟煤种在干馏炭化室各段都能均匀受热，使挥发物均匀挥发，提高了挥发物的品质和焦炭质量。采用全密闭连续高效干馏炭化技术：从焦炉附属机械设备到干馏炭化室入煤口，干馏炭化室，连体夹套水冷干式熄焦段，出焦口整个工艺流程采用全密闭连续高效干馏炭化工艺技术，解决了焦炉加煤时泄漏黑烟和有害气体的污染，焦炉熄焦时无灰尘和硫化氢排放污染，做到了真正的环保型焦炉。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

附图说明

图一是本实用新型的主剖面结构示意图

图二是本实用新型的右视剖面示意图

图三是本实用新型锥体管式炭化室烘干段与挥发段之间的结构示意图

图四是本实用新型锥体管式炭化室干馏段与炭化段之间的结构示意图

图五是本实用新型锥体管式炭化室夹套水冷干熄焦室出焦口的结构示意图

附图标记

1-斗式提升机  2-炉顶煤仓  3-观测孔  4-螺旋给煤机  5-螺旋分煤机  6-缓冲流煤管  7-煤气集气室  8-楼梯平台  9-煤气输气管  10-煤气排气孔  11-热交换管  12-总烟道  13-热风管  14-焦炉本体  15-煤气管  16-煤气集气管17-砼梁  18-冷却水管  19-热风管  20-冷却水溢流管  21-水槽  22-刮板推焦机  23-砼拄  24-砼基础  25-往复刮板推焦机  26-夹套水冷干熄焦室  27-炭化段  28-煤气燃烧进火口  29-干馏段  30-排烟口  31-挥发段  32-余煤溢流管  33-烘干段  34-上火道  35-燃烧室  36-排烟道  37-煤气道  38-炉底托焦板  39-引火口  40-锥体管式炭化室  41-碳化管托板  42-锥体管状碳化管43-水冷干熄焦室水套

具体实施方式

如图一、图二、图三、图四、图五所示，斗式提升机1将原料煤送入炉顶煤仓2，有螺旋给煤机4经缓冲流煤管6将煤分送给各螺旋分煤机5，螺旋分煤机5按各预热脱水烘干室33的需要将原煤分送给各预热脱水烘干室33，并通过观测孔3了解给煤量，螺旋分煤机5将本组烘干室33装填后余剩的煤有溢流管32送回斗式提升机1再返回炉顶煤仓2。整个上煤系统全部采用密闭连接，解决了冒黑烟和有害气体的泄露对环镜的污染问题。炉体有砼基础24，砼拄23，砼梁17，焦炉本体14，楼梯平台8等结构组成。焦炉本体14的上端设有煤气集气室7，每一段炭化段之间设有煤气排气孔10，煤气排气孔10与多孔格子煤气道37相通，煤气道37与煤气集气室7相通，原料煤进入各干馏炭化室后，经过干馏炭化过程，产出大量煤气从各炭化段之间排出，经煤气排气孔10进入多孔格子煤气道37汇集后，再进入炉体上端煤气集气室7内，由煤气输气管9排出炉体外经煤气集气管16送去洗涤净化，经洗涤净化后的煤气再经煤气管15返送回燃烧室35燃烧。燃烧室35中间装有分段独立多组锥体管状干馏炭化室40，锥体管状干馏炭化室40自上而下的组成部分有预热烘干段33、挥发段31、干馏段29、碳化段27、夹套水冷干熄焦室26，烘干段33、挥发段31、干馏段29、碳化段27、夹套水冷干熄焦室26均采用锥体管状碳化管42，原料煤进入预热脱水烘干段33以后，预热脱水烘干段33利用煤气集气室7大量热煤气传导过来的热量将原料煤中的水份烘干，水蒸汽从预热脱水烘干段33与预热挥发段31接口处的煤气排气口10排入煤气集气室7，再由煤气输气管9从煤气集气室7同热煤气一起抽排走，脱水后的原料煤下移进入挥发段31，上层燃烧室35对挥发段31加热，使原料煤中的挥发份达到析出温度(＞200℃)，析出的挥发份从预热脱水烘干段33与挥发段31接口处的煤气排气口10排入集气室7，原料煤继续下移进入干馏段29后，中层燃烧室35对干馏段29加热，使原料煤中的挥发份达到大量析出温度(＞500℃)，析出的挥发份从预热挥发段31与干馏段29接口处的煤气排气口10排入煤气道37后再进入集气室7。原料煤中的挥发物大量析出后下移进入炭化段27，下层燃烧室35对炭化段27加热，使原料煤中的剩余少量挥发份继续析出和煤的进一步炭化(≤600℃)，析出的挥发份从干馏段29与炭化段27接口处的煤气排气口10排入煤气道37后进入集气室7，再由输气管9经煤气集气管16抽去洗涤净化。焦炉本体14内与各燃烧室35相连都设有煤气燃烧进火口28，煤气燃烧器通过煤气燃烧进火口28将火焰送入多孔格子上火道34，多孔格子上火道34将火焰分均后，再通过过火道将火焰送入燃烧室35内进行燃烧加热各炭化室段。煤气在燃烧室35内燃烧后，废气从排烟口30通过多孔格子排烟道36进入总烟道12排出炉体。窑炉中间的总烟道12内装有煤气燃烧器燃烧时所需的热空气加热的耐腐热交换管11，热交换管11通过热风管13和热风管19连接，利用余热加热燃烧时所需的热空气，回收了热能，提高了热效率。已挥发过并已炭化的赤焦下移进入夹套水冷干熄焦室26，有冷却水管18将冷却水注入夹套水冷干熄焦室水套43夹套内，吸收熄焦室壁赤焦传导过来大量的热量后，再通过冷却水溢流管20排出，通过调整冷却水注入量来保证熄焦所需要的冷却温度。干熄后已冷却的焦炭，从夹套水冷干熄焦室26下端落入与夹套熄焦套管有一定间距的炉底托焦板38上，经调速往复刮板推焦机25推出下落入水槽21内，再由水槽21内的刮板运输机22将焦炭运出。夹套水冷干熄焦室26下端设有热风管19和引火口39，点火烘炉时打开引火口39和热风管19，通过热风管19给风供氧使原料煤内热自燃，调整热风管19的给风量来控制原料煤内热自燃温度。碳化温度上不去时也可调整热风管19的微量给风来提高炭化温度。

实现了上述结构的设置使干馏炭化室壁受原料煤热膨涨力时受力均匀，管壁光滑而不挂壁不粘壁；可单独调整各段燃烧室的温度，使各段干馏炭化室在各段得到不同的干馏炭化温度，解决了长烟煤种在不同温度下挥发出不同的所需要的低炭低灰煤焦油及化学产物；使挥发物均匀挥发，提高了挥发物的品质和焦炭质量；整个工艺流程采用全密闭连续高效干馏炭化工艺技术，解决了焦炉加煤时泄漏黑烟和有害气体的污染，焦炉熄焦时无灰尘和硫化氢排放污染，做到了真正的环保。

Claims (5)

1.一种封闭干馏分层炭化管状立式焦炉，包括焦炉本体(14)、斗式提升机(1)、炉顶仓(2)、水槽(21)、刮板出焦机(22)、往复刮板推焦机(25)、夹套水冷干熄焦室(26)、煤气燃烧进火口(28)、排烟口(30)、燃烧室(35)、排烟道(36)、总烟道(12)，夹套水冷干熄焦室(26)的出焦口浸在水槽(21)内，往复刮板推焦机(25)和刮板出焦机(22)安装在水槽(21)内处于与夹套水冷干熄焦室(26)的出焦口下方，其特征在于炭化室设计为锥体管式炭化室(40)，每个锥体管式炭化室(40)分为多层，从上到下依次为烘干段(33)、挥发段(31)、干馏段(29)、炭化段(27)、夹套水冷干熄焦室(26)，所述的烘干段(33)、挥发段(31)、干馏段(29)、炭化段(27)、夹套水冷干熄焦室(26)设计为锥体管状炭化管(42)，锥体管状炭化管(42)的两端和固定在焦炉本体(14)的炭化管托盘(41)接触固定配合，烘干段(33)与挥发段(31)之间、挥发段(31)与干馏段(29)之间、干馏段(29)与炭化段(27)之间设有煤气排气孔(10)、煤气排气孔(10)通过设在焦炉本体(14)内的煤气道(37)和煤气集气室(7)相连通，焦炉本体(14)内设有多组锥体管式炭化室(40)，每组锥体管式炭化室(40)内设有多个锥体管式炭化室(40)，每个锥体管式炭化室(40)沿径向平行均布，每组锥体管式炭化室(40)之间密封隔开，每组锥体管式炭化室(40)的烘干段(33)共用一个煤气集气室(7)，每组锥体管式炭化室(40)的挥发段(31)、干馏段(29)、炭化段(27)各共用一个燃烧室(35)，斗式提升机(1)的顶端和炉顶仓(2)相连通，在炉顶仓(2)的下部设有与焦炉本体(14)内沿横向排列的锥体管式炭化室(40)相配合的螺旋给煤机(4)和螺旋分煤机(5)、在螺旋给煤机(4)末端和螺旋分煤机(5)的始端之间设有缓冲流煤管(6)，螺旋分煤机(5)分别与该横向排列的每个锥体管式炭化室(40)的顶侧端连通并固定配合，螺旋分煤机(5)的末端和斗式提升机(1)之间设有余煤溢流管(32)，从斗式提升机(1)到余煤溢流管(32)之间封闭且相通。

2.根据权利要求1所述的封闭干馏分层炭化管状立式焦炉，其特征在于：所述的锥体管式炭化室(40)为2-6段。

3.根据权利要求1所述的封闭干馏分层炭化管状立式焦炉，其特征在于：所述的锥体管状炭化管(42)形状为圆形，管子内径锥度范围为1∶10-1∶200，管子长度范围在0.6米-6米之间，管子内经范围在0.2米-1.2米之内，管壁厚度范围20毫米-120毫米。

4.根据权利要求1所述的封闭干馏分层炭化管状立式焦炉，其特征在于：在所述的总烟道(12)内设有热交换管(11)，热交换管(11)和热风管(13、19)相连，热风管(19)和夹套水冷干熄焦室(26)的下端呈供气配合。

5.根据权利要求1所述的封闭干馏分层炭化管状立式焦炉，其特征在于：所述的焦炉本体(14)内设有与每个燃烧室(35)相配合的多孔格子上火道(34)，火焰从煤气燃烧进火口(28)经上火道(34)进入燃烧室(35)内，燃烧室(35)经排烟口(30)通过设在焦炉本体(14)内的排烟道(36)和总烟道(12)相连通，总烟道(12)和焦炉外的烟囱相连通。

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