CN201520739U - 连续立式密闭气化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焦化生产的气化炉，包括干燥室，位于干燥室下方的综合反应室，干熄室，和位于底部的出料装置，原料在干燥室内进行干燥后进入综合反应室，在综合反映室中利用炉体自身产生的回炉煤气产生的热量将原料进行炭化，形成焦炭，焦炭由于重力作用，在炉体内自由下落到干熄室，焦炭掉落到干熄室后，与干熄室内的回炉煤气换热熄焦，再由出料装置产出成品焦，本气化炉的熄焦方式属于干熄焦，整个生产过程均在同一密闭整体炉体内依次连续生产，具有占地面积小、投资成本低、节能原料、降低耗损、洁净环保、效益高。

Description

连续立式密闭气化炉

所属技术领域

本实用新型涉及一种气化设备，特别是涉及一种焦化生产的气化炉。

背景技术

目前，公众所知的含炭有机化合物的可燃矿物能源原料气化工艺是通过气化炉把原料在空气不足的环境下干馏生产可燃气体的工业过程。按生产过程加工温度分为低温干馏，中温干馏，高温干馏工艺。主体生产装置按原料和产品分为煤气发生炉、半焦炭化炉、冶金焦炭化炉、铸造型焦炭化炉等。

煤气发生炉，以生产煤气为主要目的，固体产物为煤灰，液体产物为焦油。现阶段煤气发生炉产生的煤气气量虽然较大，但煤气质量差、热值低，产生的焦油含煤灰粉，煤粉的重煤焦油质量差，故难以进行深加工。

半焦炭化炉，以生产固体半焦为主，附带生产煤气和焦油。国内大部分半焦炉的原料为褐煤块煤，采用内加热方式，所以生成的煤气气量大，含粉尘高，热值低。由于采用内加热，焦油内含有煤灰、焦炭粉，重煤焦油分解所需温度和时间不足，使重煤焦油质量差，导致最宝贵的中低温焦油深加工成本升高；由于大部分半焦炭化炉没法实现单炉连续生产，不能实现封闭加料和放料，操作环境差；熄焦因建设投资和生产成本原因，无法实现干熄焦炭，采用湿法熄焦，容易导致操作环境恶化，生产出的产品焦炭的质量差，水量消耗大，同时造成水污染，造成的水污染问题难以解决。

冶金焦炭化炉和铸造型焦炭化炉属高温干馏工艺，以生产固体焦炭为主，附带生产优质高热值煤气和高温焦油，但是炉体单炉均为不连续生产，不能实现封闭加煤和出料，并且操作环境差；因为炉型无法实现自动加煤和出料，所以要大型的焦炭炉机械，导致附带建设投资成本高；干熄焦炭要有相配套的惰性气体发生装置、复杂的干熄装置和热量回收装置，增加了占地面积，所以投资成本再次提高。

实用新型内容

为了克服现有技术的投资成本高，原料消耗量大，成品产量低，操作环境差，污染严重，生产不可连续进行的不足，本实用新型提供一种连续立式密闭气化炉，不仅占地面积小、投资成本低、节能原料、降低耗损、洁净环保、效益高，而且可连续生产。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括干燥室，位于干燥室下方的综合反应室，干熄室，和位于底部的出料装置。

1、干燥室：干燥室位于最上方。干燥室底部有集气室，位于干燥室顶部的入料口，荒煤气出口，用于捣炉和测温的探火孔，干燥室内有热煤气导出腔，热煤气导出腔穿过集气室，纵向贯穿于干燥室。

2、综合反应室：位于干燥室下部的综合反应室，综合反应室包括：炭化室，燃烧室，过渡室。

1)、热气室：热气室位于综合反应室中央，贯穿于整个综合反应室。

2)、炭化室：炭化室位于干燥室下方，共由四个炉腔组成。四个炉腔均为倒置的锥体，倒置的锥体炉腔的任意一个横截面的短轴长在60毫米至1600毫米之间，倒置的锥体炉腔的任意一个横截面的长轴与短轴的长度比值不小于2∶1，炭化室的高度与倒置的锥体炉腔的下底面横截面的长轴的比值不小于2∶1。

3)、燃烧室：燃烧室在炭化室两侧，为空腔结构。燃烧室空腔平均宽度不小于炭化室下底面半径的二分之一，燃烧室顶部设有废气室，燃烧室底部和炭化室底部在同一水平面上，废气室顶部和炭化室顶部在同一水平面上，燃烧室腔体的纵截面面积不大于废气室的纵截面面积。

4)、过渡室：过渡室位于燃烧室下方，共由四个矩形空腔组成。过渡室上部与炭化室相连接，下部承接炉体平台。

3、干熄室：干熄室位于综合反应室下端，干熄室下端设有降温室。干熄室下部通过若干个下料孔与降温室相连接，降温室下端有出料口。

4、出料装置：出料装置分为I型出料装置和II型出料装置。

I型出料装置：I型出料装置由若干个干式密封仓纵向相连接而成。最上端干式密封仓与降温时下端出料口相连接。

II型出料装置：II型出料装置在降温室出口设放料阀，在降温室出口处设一水封槽。

本实用新型的有益效果是，占地面积小、投资成本低、节能原料、降低耗损、洁净环保、效益高，而且可连续生产。

附图说明

图1为本实用新型的纵截面结构式图。

图2为本实用新型的纵截面结构分式图。

图3为本实用新型的出料装置分式图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括干燥室(1)，位于干燥室(1)下方的综合反应室(2)，干熄室(3)，和位于底部的出料装置(4)上下贯通，连成一有机整体。

1、干燥室(1)：干燥室(1)位于最上方，干燥室(1)底部有集气室(5)，位于干燥室(1)顶部的入料口(13)，荒煤气出口(15)，用于捣炉和测温的探火孔(14)，干燥室(1)内有热煤气导出腔(16)，热煤气导出腔(16)穿过集气室(5)，纵向贯穿于干燥室(1)，热煤气导出腔(16)导出燃料气。原料经过入料口(13)进入干燥室(1)内进行储存，在炭化室(7)产生的高温荒煤气为干燥室(1)提供主要热源的前提下，储存在干燥室(1)中的原料，在干燥室(1)中干燥脱水、预热。炉体内产生的荒煤气经过荒煤气出口(15)排出，经过外部处理，处理成洁净的煤气，一部分可供用户使用，另一部分作为冷却气由外部管道输送回气化炉内，再次利用。

2、综合反应室(2)：位于干燥室(1)下部的综合反应室(2)包括：热气室(6)，炭化室(7)，燃烧室(8)，过渡室(9)。位于综合反应室(2)的上部的热气室(6)的上端口与干燥室(1)下部的集气室(5)的底端口相贯通。

1)、热气室(6)：热气室(6)的顶端与热煤气导出腔(16)的底端相连接，热气室(6)位于综合反应室(2)中央，贯穿于整个综合反应室(2)。

2)、炭化室(7)：炭化室(7)位于干燥室(1)下方，共由四个倒置的锥体炉腔组成。倒置的锥体炉腔的任意一个横截面的短轴的长度在60毫米至1600毫米之间，倒置的锥体炉腔的任意一个横截面的长轴与短轴的长度比值不小于2∶1，炭化室(7)的高度与倒置的锥体炉腔的下底面横截面的长轴的长度的比值不小于2∶1。炭化室(7)主要由耐火材料构筑成耐火砖墙，是原料移动干馏炭化反应的场所，原料在炭化室(7)内加热，形成焦炭。原料在炭化室(7)中，由于重力的作用在炉腔内下移，下移的过程中倒置的锥体炉腔内无死角，原料下移顺畅，加热均匀，炭化充分。

3)、燃烧室(8)：燃烧室(8)在炭化室(7)两侧，为腔体结构。燃烧室(8)的体腔的平均宽度不小于炭化室(7)上底面横截面的短轴长度的二分之一，燃烧室(8)顶部设有废气室(10)，废气室(10)环绕炭化室(7)上部一周，燃烧室(8)内产生的废气经过废气室(10)排出，燃烧室(8)的底部与炭化室(7)底部位于同一水平面上，废气室(10)顶部和炭化室(7)顶部位于同一水平面上，燃烧室(8)腔体的气流断截面面积不大于废气室(10)的断截面面积。燃烧室(8)的辐射热量能够有效的通过间隔在燃烧室(8)和炭化室(7)之间的耐火砖墙传递给炭化室(7)。从热煤气导出腔(16)排出的燃料气经过外部管道从导气口(17)进入到燃烧室(8)中和空气混合燃烧，燃烧产生的热量通过间隔在燃烧室(8)和炭化室(7)之间的耐火砖墙传递给炭化室(7)，为原料在炭化室(7)中炭化提供所需热量，炭化室(7)中的原料在下落的过程中不断吸收燃烧室(8)释放出的热量，形成焦炭。

4)、过渡室(9)：过渡室(9)位于燃烧室(8)下方，共由四个矩形腔体组成，燃烧室(8)内的四个矩形腔体的上端与炭化室(7)的四个锥体炉腔的下端相连接。过渡室(9)腔体的下部承接炉体平台(11)，炉体平台(11)承受上部炉体重量。

3、干熄室(3)：干熄室(3)位于综合反应室(2)下端，干熄室(3)的上端与综合反应室(2)中的过渡室(9)的下端相贯通，干熄室(3)下端有降温室(12)，降温室(12)为倒锥体结构，降温室(12)下端有出料口。降温室(12)上部有若干个下料孔，降温室(12)上部的单个下料孔的面积不小于炭化室(7)下底面横截面的面积，降温室(12)上部的若干个下料孔可使冷却气经过导气口(18)均匀通过干熄室(3)，降温室(12)上部的若干个下料孔还可以控制在炭化室(7)中形成的焦炭的下落速度。由荒煤气出口(15)导出的荒煤气经过外部处理，处理成洁净的煤气，一部分可供用户使用，另一部分作为冷却气，由外部管道输送，经过导气口(18)进入干熄室(3)底部的降温室(12)中，冷却气在干熄室(3)中吸收焦炭的热量，冷却气自身温度升高，成为高温热煤气，高温热煤气回流到综合反应室(2)中，在综合反应室(2)中高温热煤气在过渡室(9)再次吸收焦炭热量，使高温热煤气自身的温度不断升高，高温热煤气通过综合反应室(2)中热气室(6)和炭化室(7)中间的耐火砖墙墙体传导给炭化室(7)一部分热量，高温热煤气传导热量后，高温热煤气的温度降低形成燃料气，燃料气上升到干燥室(1)中的热煤气导出腔(16)，经过热煤气导出腔(16)排出炉体，排出炉体的热煤气作为燃料气经过外部输送管道输送至导气口(17)进入综合反应室(2)中的燃烧室(8)中，作为燃烧室(8)中的燃料气；同时由于重力作用，下落到干熄室(3)中的焦炭在干熄室(3)中被冷却气吸收掉热量使焦炭冷却降温，达到在炉体内部干熄焦的作用。

4、出料装置(4)：出料装置(4)分为I型出料装置和II型出料装置，出料装置(4)的I型出料装置和II型出料装置的上口都于干熄室(3)底部端口相贯通。

I型出料装置：I型出料装置由若干个干式密封仓(19)纵向密闭相连接而成。干式密封仓(19)的最上端与降温室(12)下端的出料口密闭相连接。

I型出料装置适用于生产出料粒度不大于40毫米的焦炭。

II型出料装置：II型出料装置为内部装配有运送装置(21)的水封槽(20)，水封槽(20)内的运送装置(21)用于运送从降温室(12)出炉的成品焦炭。水封槽(20)内的水只起水封作用，水封深度要保证气化炉内的有效的煤气气压，同时还要保证气化炉内的煤气不会溢出。使用II型出料装置时需要在降温室(12)下端的出料口处装配一个放料阀，用于控制出成品焦。

II型出料装置适用于生产各种出料粒度的焦炭。

Claims (8)

1.连续立式密闭气化炉，包括干燥室(1)，位于干燥室(1)下方的综合反应室(2)、干熄室(3)，和位于底部的出料装置(4)，其特征在于：干燥室(1)，综合反应室(2)、干熄室(3)和位于底部的出料装置(4)上下贯通，连成一有机整体。

2.根据权利要求1所述的连续立式密闭气化炉，其特征在于：干燥室(1)底部有集气室(5)，干燥室(1)顶部有入料口(13)，探火孔(14)，荒煤气出口(15)，干燥室(1)内有热煤气导出腔(16)，热煤气导出腔(16)穿过集气室(5)，纵向贯穿于干燥室(1)。

3.根据权利要求1所述的连续立式密闭气化炉，其特征在于：位于干燥室(1)下部的综合反应室(2)由热气室(6)，炭化室(7)，燃烧室(8)，过渡室(9)构成。

4.根据权利要求3所述的连续立式密闭气化炉，其特征在于：热气室(6)的顶端与热煤气导出腔(16)的底端相连接，热气室(6)位于综合反应室(2)中央，贯穿于整个综合反应室(2)。

5.根据权利要求3所述的连续立式密闭气化炉，其特征在于：炭化室(7)位于干燥室(1)下方，共由四个锥体炉腔组成，炉腔的任意一个横截面的短轴的长度在60毫米至1600毫米之间，炉腔的任意一个横截面的长轴与短轴的长度比值不小于2∶1，炭化室(7)的高度与锥体的下底面横截面的长轴的长度的比值不小于2∶1，炭化室(7)的高度在5米至9米之间。

6.根据权利要求3所述的连续立式密闭气化炉，其特征在于：燃烧室(8)的腔体的平均宽度不小于炭化室(7)上底面横截面的短轴长度的二分之一，燃烧室(8)顶部设有废气室(10)，废气室(10)环绕炭化室(7)一周，燃烧室(8)的底部与炭化室(7)底部位于同一平水平面上，废气室(10)顶部和炭化室(7)顶部位于同一平水平面上，燃烧室(8)腔体的总体积面积不大于废气室(10)总体积。

7.根据权利要求3所述的连续立式密闭气化炉，其特征在于：过渡室(9)位于燃烧室(8)下方，共由四个矩形腔体组成。

8.根据权利要求1所述的连续立式密闭气化炉，其特征在于：干熄室(3)的上端与综合反应室(2)中的过渡室(9)的下端相连接，干熄室(3)下端有降温室(12)，降温室(12)为倒锥体结构，降温室(12)下端有出料口。

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