CN201574141U - 一种用于煤干燥处理的换热结构 - Google Patents
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Abstract
一种用于煤干燥处理的换热结构，包括：本体，其上端适于煤块进入、下端适于煤块流出；布气管，其设置于所述本体的中部、用于导入热载体；集气伞，其设置于靠近所述本体的上、下两端。本实用新型的换热结构中上部分布气管位于集气伞下方，即热载体和物料流速相反，形成逆流换热，从而实现高效换热，节约能源；在下部由于煤的水分已经大大降低，同时煤块的表面温度已经提高，所以为了防止煤块温度过高而使挥发份析出而采取布气管在上集气伞在下、顺流换热的方式，这样可最大限度保护挥发份和固定碳。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种煤干馏装置，具体地说涉及一种用于煤干燥处理的换热结构。
背景技术
干馏是固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程。干馏的结果是生成各种气体、蒸气以及固体残渣。气体与蒸气的混合物经冷却后被分成气体和液体。干馏是人类很早就熟悉和采用的一种生产过程，如干馏木材制木炭，同时得到木精(甲醇)、木醋酸等。在煤的化学加工中，干馏一直是重要的方法。煤经过干馏后，原料的成分和聚集状态都将发生变化，产物中固态、气态和液态物质都有，可得到半焦、煤焦油、粗氨水以及焦炉气。
鲁奇-斯皮尔盖斯低温干馏法是工业上已采用的典型方法，此法采用气体热载体内热式垂直连续炉，这种鲁奇炉在中国俗称三段炉，即从上而下包括干燥段、干馏段和冷却段三部分。褐煤或由褐煤压制成型的煤块(粒径约在25～60mm)由上而下移动，与燃烧气逆流直接接触受热。炉顶原料的含水量较高，在干燥段脱除大部分水分，逆流而上的约250℃热气体冷至80～100℃。干燥后原料在干馏段被600～700℃不含氧的燃烧气加热至约450-500℃，发生热分解；热气体冷至约250℃，生成的半焦进入冷却段被冷气体冷却。半焦排出后进一步用水和空气冷却。从干馏段逸出的挥发物经过冷凝、冷却等步骤，得到焦油和热解水。
目前常用的上述煤干馏炉均存在的问题是，由于采用逆流换热而很难保证底部煤的温度和顶部出气温度同时满足要求，或者由于床层太厚而导致气阻太大使系统整个工作压力增加。
发明内容
为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有的鲁奇炉的干燥处理区域由于煤层较厚而容易形成局部高温，不利于干馏产物生成的技术问题，提出一种可以避免局部高温的产生、很好的实现较厚煤层干燥处理的换热结构。
为解决上述技术问题，本实用新型的一种用于煤干燥处理的换热结构，包括：
本体，其上端适于煤块进入、下端适于煤块流出；
布气管，其设置于所述本体的中部、用于导入热载体；
集气伞，其设置于靠近所述本体的上、下两端。
在上述技术方案中，所述布气管和所述集气伞均设置有至少一组，每组所述布气管在竖直方向上高度相同的位置设置；设置在上、下端处的每组所述集气伞分别在竖直方向上高度相同的位置设置。
在上述技术方案中，所述布气管和所述集气伞均为底部敞开的金属管。
在上述技术方案中，所述金属管在长度方向上的横截面为三角形。
在上述技术方案中，共设有两组所述布气管和两组所述集气伞。
在上述技术方案中，共设有一组所述布气管和所述两组集气伞。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本实用新型的换热结构中上部分布气管位于集气伞下方，即热载体和物料流速相反，形成逆流换热，从而实现高效换热，节约能源；在下部由于煤的水分已经大大降低，同时煤块的表面温度已经提高，所以为了防止煤块温度过高而使挥发份析出而采取布气管在上集气伞在下、顺流换热的方式，这样可最大限度保护挥发份和固定碳。
本实用新型的换热结构，为了提高加热速度，在上部由于物料含水量较高所以选择较高的进气温度，而在下部由于物料含水量已经大大降低而表面温度有所升高，所以此时选择较低的进气温度保护褐煤不会发生热解反应。
本实用新型的换热结构，由于集气伞在下方，气体不会跨过集气伞而从底部溢出，大大降低了设备对气密性的要求，提高了设备的安全可靠性。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：
图1是本实用新型的换热结构一种具体实施方式的主视结构示意图；
图2是图1所示具体实施方式的侧视结构示意图；
图3是本实用新型的换热结构一种具体实施方式的主视结构示意图；
附图标记表示为：1-布气管，2-集气伞，3-本体。
具体实施方式
图1和2显示了本实用新型的煤干馏换热结构的一种具体的实施方式，一种煤干馏炉中干燥段的换热结构，包括：本体3，其上端适于煤块进入、下端适于煤块流出；两组布气管1，其均设置于所述本体3的中部、用于导入热载体；两组集气伞2，其分别设置于靠近所述本体3的上、下两端。每组所述布气管1在竖直方向上高度相同的位置设置；每组上、下端处的所述集气伞2分别在竖直方向上高度相同的位置设置。所述布气管1和所述集气伞2均为底部敞开的金属管。所述金属管在长度方向上的横截面为三角形。
应用了本实用新型的换热结构的外燃内热式煤干馏炉，其从上至下依次为：预热段、干燥段、干馏段以及冷却段。所述预热段设置在所述干燥段上方、与所述干燥段连通、用来对原料煤进行预热处理；所述干燥段用来对原料煤进行干燥处理，并同时得到冷烟气；所述干馏段用来对经过干燥处理的原料煤进行干馏处理，原料煤经过干馏处理后形成半焦；所述冷却段是通过通入所述冷烟气来对其中产出的半焦进行冷却处理，并同时得到热烟气。所述煤干馏炉还设有将所述干燥段产生的所述冷烟气导通至所述冷却段的冷烟气管道，以及将所述冷却段产生的所述热烟气导通至所述预热段的尾气管道。所述冷烟气管道上连接有的循环风机，其可以使所述干燥段中的产生的所述冷烟气经由所述冷烟气管道导通至所述冷却段，之后再经由所述尾气管道导通至所述预热段。所述冷烟气管道连接有将所述冷却段不需要的多余的所述冷烟气排空的排空通道。在所述干馏段的荒煤气出口处还连接有对所述干馏段中对原料煤进行干馏处理时产生荒煤气进行除煤焦油的后处理系统。在所述后处理系统的烟气出口与所述干燥段之间还连接有干燥燃烧器，在所述冷烟气管道与所述干燥燃烧器的烟气出口之间还连接干燥管道。所述干燥燃烧器将所述后处理系统中产生的部分煤气进行燃烧、以产生用于所述干燥段中的干燥处理的干燥烟气，所述干燥管道可将所述干燥段中产生的部分冷烟气与所述干燥烟气混合以调节所述干燥段中干燥处理的温度。此外，在所述后处理系统的烟气出口与所述干馏段之间还连接有干馏燃烧器，在所述后处理系统的烟气出口与所述干馏燃烧器的烟气出口之间还连接有干馏管道。所述干馏燃烧器可将所述后处理系统中产生的部分煤气进行燃烧、以产生用于所述干馏段中的干馏处理的干馏烟气，所述干馏管道可将所述后处理系统中产生的部分煤气与所述干馏烟气相混合以调节所述干馏段中的干馏处理的温度。所述干燥燃烧器和所述干馏燃烧器的烟气入口处还连接有分别向所述干燥燃烧器和所述干馏燃烧器中提供助燃空气的助燃空气风机。
本实用新型的换热结构的工作过程为：由两组布气管1分别通入热载体，对煤层进行干燥处理，其中上方的一组所述布气管1通入热载体的流速较快，下方一组布气管1通入的热载体的流速较低。这是为了提高加热速度，在上部由于物料含水量较高所以选择较高的进气温度，而在下部由于物料含水量已经大大降低而表面温度有所升高，所以此时选择较低的进气温度保护褐煤不会发生热解反应。本实用新型的换热结构中上部分布气管位于集气伞下方，即热载体和物料流速相反，形成逆流换热，从而实现高效换热，节约能源；在下部由于煤的水分已经大大降低，同时煤块的表面温度已经提高，所以为了防止煤块温度过高而使挥发份析出而采取布气管在上集气伞在下、顺流换热的方式，这样可最大限度保护挥发份和固定碳。另外，由于集气伞在下方，气体不会跨过集气伞而从底部溢出，大大降低了设备对气密性的要求，提高了设备的安全可靠性。
图3显示了本实用新型的煤干馏换热结构另外一种具体实施方式，与图1和图2所示的实施方式不同之处在于，本实施例中的换热结构共设有一组所述布气管1和所述两组集气伞2。这样，热载体由该唯一的一组布气管1通入至本体3之中，对煤层进行干馏处理。热载体在所述本体3中同样可以对该组上方的煤层进行逆流换热、对下方的煤层进行顺流换热。防止煤块温度过高而使挥发份析出，最大限度保护挥发份和固定碳。
当然在其他的具体实施方式中，干馏段中的布气管的设置方式是可以根据煤层的厚度进行灵活设置的：煤层较厚则可以设置多组布气管，煤层较薄则可以只设置一组即可，在此不再赘述。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种用于煤干燥处理的换热结构，其特征在于，包括：
本体(3)，其上端适于煤块进入、下端适于煤块流出；
布气管(1)，其设置于所述本体(3)的中部、用于导入热载体；
集气伞(2)，其设置于靠近所述本体(3)的上、下两端。
2.根据权利要求1所述的换热结构，其特征在于，所述布气管(1)和所述集气伞(2)均设置有至少一组，每组所述布气管(1)在竖直方向上高度相同的位置设置；设置在上、下端处的每组所述集气伞(2)分别在竖直方向上高度相同的位置设置。
3.根据权利要求1所述的换热结构，其特征在于，所述布气管(1)和所述集气伞(2)均为底部敞开的金属管。
4.根据权利要求3所述的换热结构，其特征在于，所述金属管在长度方向上的横截面为三角形。
5.根据权利要求1至4任一所述的换热结构，其特征在于，共设有两组所述布气管(1)和两组所述集气伞(2)。
6.根据权利要求1至4任一所述的换热结构，其特征在于，共设有一组所述布气管(1)和所述两组集气伞(2)。
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|
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Xilinhot National Energy Technology Co., Ltd. Assignor: Beijing China Energy Huayuan Investment Co., Ltd.|Beijing Guodian Fortis Technology Development Co., Ltd. Contract record no.: 2010990000776 Date of cancellation: 20121219 |
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| EM01 | Change of recordation of patent licensing contract |
Change date: 20121219 Contract record no.: 2010990000776 Assignee after: Xilinhot National Energy Technology Co., Ltd. Assignee before: Xilinhaote National Energy Drying Co., Ltd. |
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