CN203393102U - 高效能煤分解设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效能煤分解设备，包括一个带有进料口和出料口的密闭窑体，所述窑体内设置加热机构，所述加热机构与窑体内壁之间形成煤物质推进分离通道，所述窑体上沿窑体轴向分段设置多个与煤物质推进分离通道连通的煤分解气收集管，所述窑体设置物料推进机构。由于窑体在不同温度段煤分解程度不同，带来分解气的成分也会不同，混合气中各气体间比例也不一样，设置多个煤分解气收集管，分段处理的结果容易得到质量不同的轻质焦油或重质焦油，得到的气体成分相对要纯净单一些，利于各成分的分离和后期处理，减少了工作流程，降低了生产成本，得到的分解气品质也更纯，经济效益也更好。

Description

高效能煤分解设备

技术领域

本实用新型属于粉煤综合利用、节能减排设备技术领域，具体涉及一种高效能煤分解设备。 

背景技术

在公知技术中，有利用煤制煤气的，有利用煤制天然气的，还有利用煤进行高温、中温、低温炼焦、制气的，但上述工艺方法不是将煤粉团成块的，就是要筛选块料，原料成本增加，或所产气热值不高，附加值不大，经济效益和社会效益不显著。炉的加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混合式。外热式炉的加热介质与原料不直接接触，热量由炉壁传入；内热式炉的加热介质与原料直接接触，因加热介质的不同而有固体热载体法和气体热载体法两种。 

内热式气体热载体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，即从上而下包括干燥段、分解段和冷却段三部分。煤低温分解褐煤或由褐煤压制成的型块（约25～60mm）由上而下移动，与燃烧气逆流直接接触受热。炉顶原料的含水量约15％时，在干燥段脱除水分至 1.0％以下，逆流而上的约250℃热气体冷至80～100℃。干燥后原料在分解段被600～700℃不含氧的燃烧气加热至约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。从分解段逸出的挥发物经过冷凝、冷却等步骤，得到焦油和热解水。德国、美国、苏联、捷克斯洛伐克、新西兰和日本都曾建有此类炉型。 

内热式固体热载体法是固体热载体内热式的典型方法。原料为褐煤、非粘结性煤、弱粘结性煤以及油页岩。20世纪50年代，在联邦德国多尔斯滕建有一套处理能力为10t/h煤的中间试验装置，使用的热载体是固体颗粒（小瓷球、砂子或半焦）。由于过程产品气体不含废气，因此后处理系统的设备尺寸较小,煤气热值较高，可达20.5～40.6MJ/m³。此法由于温差大，颗粒小，传热极快，因此具有很大的处理能力。所得液体产品较多、加工高挥发分煤时，产率可达30％。L-R法工艺流程煤低温分解是首先将初步预热的小块原料煤，同来自分离器的热半焦在混合器内混合，发生热分解作用。然后落入缓冲器内，停留一定时间，完成热分解。从缓冲器出来的半焦进入提升管底部，由热空气提送，同时在提升管中烧去其中的残碳，使温度升高，然后进入分离器内进行气固分离。半焦再返回混合器，如此循环。从混合器逸出的挥发物，经除尘、冷凝和冷却、回收油类，得到热值较高的煤气。 

当前，常用的煤分解设备主要是有两种，有一种是竖窑结构，该结构燃烧烟气和煤产生的可燃性气体，使得可燃气的纯度低，附加值低，还有部分排出，造成资源的大量浪费和环境的污染。另一种立窑是煤块放置在带孔的隔板上，煤块上方有加热器，因隔板上的煤块有一定的堆积厚度，不能被均匀加热、分解，需要用被分解的气体循环加热、分解，更为重要的是，因为煤隔板上循环通气孔的大量存在，煤粉会从通气孔漏下来，所以煤粉需要进入立窑时先需要将煤粉加工成煤团，所以煤粉不能直接用于窑体分离，这就相应地增加了煤粉分解的成本，降低了经济效益。 

另外，为了改变上述问题，实用新型创造名称为碎煤、粉煤多燃烧器卧式分离设备（申请号：201010262870.8）的专利，公开了一种碎煤、粉煤多燃烧器卧式分离设备，包括一个横向设置的密封回转窑体，所述回转窑体包括一个进料口、出料口，所述回转窑体内沿窑体方向设置密排的多个燃烧器，所述密排燃烧器的一侧对应设置密排的多个燃气进气管和与燃气进气管平行的密排的多个空气进气管，所述燃气进气管与对应的燃烧器连通，所述的密排空气进气管与对应的燃烧器连通，所述密排的多个燃烧器的另一侧对应设置多个密排散热管，所述密排的多个燃烧器与对应的密排散热管相连通，所述密排的多个燃烧器内对应设置多个点火器，所述密排的多个燃烧器、散热管、燃气进气管、空气进气管与回转窑体内壁之间形成碎煤、粉煤推进分离通道，所述回转窑体上进料口所在端设置煤分离出的燃气、焦油气收集管，所述煤分离燃气、焦油气收集管与碎煤、粉煤推进分离通道连通，另一端与燃气除尘液化机构连接，所述密排散热管与焰气汇集管连通，所述焰气汇集管伸出回转窑外。 

相比以往的煤分解设备，上述实用新型专利申请很好地解决了粉煤充分加热、快速分解、煤分解气容易收集的技术难题，具有很好的新颖性和创造性，但是其存在一个问题：在较长的窑体里，不同的温度段产生的煤分离燃气、焦油气成分不同，质量不同，但都由煤分解气收集管一起收集，收集后获得的混合气体成分不一致，在除尘、分离、加压液化的过程中，增加了工艺流程，提高了气体分离提纯的难度，提高了生产成本，同时浪费了能源，降低了煤资源的利用率和利用水平，进而降低了煤分解设备在生产过程中的经济效益。 

实用新型内容

本实用新型为解决上述工艺中存在的问题，提出了一种提高煤物质利用效率、产生的煤分解气更易处理、经济性更为突出、运行更为稳定的高效能煤分解设备。 

一种高效能煤分解设备，包括一个带有进料口和出料口的密闭窑体，所述窑体内设置加热机构，所述加热机构与窑体内壁之间形成煤物质推进分离通道，所述窑体上沿窑体轴向分段设置多个与煤物质推进分离通道连通的煤分解气收集管，所述窑体设置物料推进机构。 

所述物料推进机构包括进料口端略高于出料口端的窑体和设置在窑体外部的振动部件。 

所述物料推进机构为设置在窑体内的振动输料带。 

所述加热机构为密排高温焰气管道。 

所述加热机构为电加热机构。 

所述煤分解气收集管与除尘液化机构连接。 

所述加热机构为弯曲状结构。 

由于本实用新型将一种全新的加热方式带入粉煤分解领域，焰气散热管道加热机构产生的大量的热传导、辐射到煤物质推进分离通道内的煤粉上，煤粉充分地吸收热量，升温分解，在煤物质推进分离通道内分解成燃气、焦油气和热值较高的煤。 

由于窑体在不同温度段煤分解程度不同，带来分解气的成分也会不同，混合气中各气体间比例也不一样，在窑体上沿轴线分段设置多个与煤物质推进分离通道连通的煤分解气收集管，分段抽取煤分解气体，分段处理的结果容易得到质量不同的轻质焦油或重质焦油，得到的气体成分相对要纯净单一些，利于各成分的分离和后期处理，减少了工作流程，降低了生产成本，得到的分解气品质也更纯，经济效益也更好。 

窑体倾斜与振动机构的结合，避免了像对比文件中回转窑体带来的诸多物料质量限制、旋转密封易故障、高温旋转密封不严的问题，不仅方便物料的运动，而且通过调整窑体的倾角和振动机构的振动量可以很方便地控制物料的加热程度与移动速度，同时，振动还有利于物料扬起和吸热充分均匀，利于煤物质分解的进程。另外，外部设置振动将物料运动部件和加热部件分开，故障率更低也更易排除，系统稳定性与可靠性大大增加。 

将加热机构采用弯曲状结构，大大的增大了煤粉与焰气散热管道的接触面积，延长高温气体的活动路径，便于煤粉充分吸收高温，增加在窑体内的时间，有利于提高热效率。 

设置电加热机构，便于更好的控制加热温度和加热时间，随时调整加热工艺，工艺参数可控性更强，便于产生更为理想的煤分解气。 

本实用新型可将粉煤快速高效地分解分离，充分节约和利用了能源，大大地提高了煤资源的利用率和利用水平，能够为整个社会带来了更大的经济效益和社会效益。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明： 

图1是本实用新型实施例一的纵剖结构示意图；

图2是本实用新型实施例二的纵剖结构示意图；

图3是本实用新型实施例二中高温焰气管道排列的结构示意图；

图4是本实用新型实施例三中单层高温焰气管道的结构示意图；

图5是本实用新型实施例四的结构示意图。

具体实施方式

实施例一 

如图1所示：一种高效能煤分解设备，包括一个带有进料口7和出料口5的密闭窑体1，所述窑体1内设置加热机构2，所述加热机构2与窑体1内壁之间形成煤物质推进分离通道3，所述窑体1上沿窑体1轴向分段设置多个与煤物质推进分离通道3连通的煤分解气收集管6，所述窑体1内设置输料机构8，所述加热机构2为弯曲的高温焰气管道，大大的增大了煤粉与焰气散热管道的接触面积，延长高温气体的活动路径，便于煤粉充分吸收高温，增加在窑体内的时间，有利于提高热效率。煤物质自进料口7进入窑体1后，输料机构8带动煤物质料颠簸中移动，煤物质吸收加热机构2的热量，分解提质，产生的煤气、焦油气由煤分解气收集管6分段收集，分别处理。煤物质分解过程结束后，自出料口离开窑体1，提升为更为纯净更高热值的煤。

实施例二 

    如图2、图3所示：一种高效能煤分解设备，包括一个带有进料口7和出料口5的密闭窑体1，所述窑体1进料口端略高于出料口端，所述窑体1内设置加热机构2，所述加热机构2与窑体1内壁之间形成煤物质推进分离通道3，所述窑体1上沿窑体1轴向分段设置多个与煤物质推进分离通道3连通的煤分解气收集管6，所述窑体1上设置振动机构4，所述加热机构2为密排高温焰气管道。所述振动机构4的工作不仅能够带动分解过程中的物料从进料口7端向出料口5端移动，而且还能够根据需要调整振动的频率与振幅，将物料扬起，翻动充分，利于煤物质的均匀吸热，充分吸热，同区域的煤物质分解程度相对一致。

实施例三 

如图2、图4所示：一种高效能煤分解设备，包括一个带有进料口7和出料口5的密闭窑体1，所述窑体1进料口端略高于出料口端，所述窑体1内设置加热机构2，所述加热机构2与窑体1内壁之间形成煤物质推进分离通道3，所述窑体1上沿窑体1轴向分段设置多个与煤物质推进分离通道3连通的煤分解气收集管6，所述窑体1上设置振动机构4。所述加热机构2为多层高温焰气管道，每层高温焰气管道为一根弯曲的管道，将加热机构采用弯曲状结构，大大的增大了煤粉与焰气散热管道的接触面积，延长高温气体的活动路径，便于煤粉充分吸收高温，增加在窑体内的时间，有利于提高热效率。所述振动机构4的工作不仅能够带动分解过程中的物料从进料口7端向出料口5端移动，而且还能够根据需要调整振动的频率与振幅，将物料扬起，翻动充分，利于煤物质的均匀吸热，充分吸热，同区域的煤物质分解程度相对一致。

实施例四 

如图5所示：一种高效能煤分解设备，包括一个带有进料口7和出料口5的密闭窑体1，所述窑体1进料口端略高于出料口端，所述窑体1内设置加热机构2，所述加热机构2与窑体1内壁之间形成煤物质推进分离通道3，所述窑体1上沿窑体1轴向分段设置多个与煤物质推进分离通道3连通的煤分解气收集管6，所述窑体1上设置振动机构4。所述加热机构2电加热机构，便于更好的控制加热温度和加热时间，随时调整加热工艺，工艺参数可控性更强，便于产生更为理想的煤分解气。所述振动机构4的工作不仅能够带动分解过程中的物料从进料口7端向出料口5端移动，而且还能够根据需要调整振动的频率与振幅，将物料扬起，翻动充分，利于煤物质的均匀吸热，充分吸热，同区域的煤物质分解程度相对一致。

Claims (10)

1.一种高效能煤分解设备，包括一个带有进料口和出料口的密闭窑体，所述窑体内设置加热机构，所述加热机构与窑体内壁之间形成煤物质推进分离通道，其特征在于：所述窑体上沿窑体轴向分段设置多个与煤物质推进分离通道连通的煤分解气收集管，所述窑体设置物料推进机构。

2.如权利要求1所述的高效能煤分解设备，其特征在于：所述物料推进机构包括进料口端略高于出料口端的窑体和设置在窑体外部的振动部件。

3.如权利要求1所述的高效能煤分解设备，其特征在于：所述物料推进机构为设置在窑体内的振动输料带。

4.如权利要求1、2或3所述的高效能煤分解设备，其特征在于：所述加热机构为密排高温焰气管道。

5.如权利要求1、2或3所述的高效能煤分解设备，其特征在于：所述加热机构为电加热机构。

6.如权利要求1、2或3所述的高效能煤分解设备，其特征在于：所述煤分解气收集管与除尘液化机构连接。

7.如权利要求4所述的效能煤分解设备，其特征在于：所述煤分解气收集管与除尘液化机构连接。

8.如权利要求1、2或3所述的效能煤分解设备，其特征在于：所述加热机构为弯曲的高温焰气管道。

9.如权利要求4所述的效能煤分解设备，其特征在于：所述加热机构为弯曲的高温焰气管道。

10.如权利要求5所述的效能煤分解设备，其特征在于：所述加热机构为弯曲的高温焰气管道。

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