CN205679076U - 一种复合式小颗粒半焦冷却及余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于固体颗粒物余热回收及冷却技术领域，具体涉及一种复合式小颗粒半焦冷却及余热回收装置，包括呈上下结构设置的竖直段和水平段；所述竖直段包括开设有进料口和出料口的竖直段壳体，竖直段壳体内设置有第一换热器；第一换热器与汽包相连构成循环回路；水平段包括开有进料口和排料口的水平段壳体，水平段壳体的进料口上设置有进料器并与竖直段壳体的出料口连接；水平段壳体内，进料口下方设置有用于将由下料器落下的物料吹起抛洒的配风器；水平段壳体内，配风器上方还设置有第二换热器，第二换热器的出口与汽包连接，进口连接有水箱；本装置能够有效提高半焦余热回收效率，并且结构简单，成本低。

Description

一种复合式小颗粒半焦冷却及余热回收装置

技术领域

本实用新型属于固体颗粒物余热回收及冷却技术领域，具体涉及一种复合式小颗粒半焦冷却及余热回收装置。

背景技术

采用回转式或其它形式的规模化低温热解技术，粉煤或小颗粒煤低温热解后排出的半焦，通常其温度在400～550℃，并且产出量庞大，可回收的显热数量可观。为防止高温半焦直接排出至空气中发生燃烧，同时也为回收半焦中所含显热，需要配置高效经济的余热回收及冷却装置。

然而，在现有的颗粒物冷却及余热回收技术中，可选用的多为采用立式结构的此类装置。热态颗粒料由装置上端进入，并依靠自重向下移动。在此过程中，通过布置在立式壳体中的换热管，通以冷却水吸热并使半焦冷却。吸收热量后的水在达到一定温度后可产生蒸汽，通过汽包中的汽水分离，产生饱和蒸汽供作它用。由于固体小颗粒物和冷却水之间的换热比较缓慢，尤其是在换热温差较小的后部。对规模化热解作业中的小颗粒半焦，为使其温度降低，通常需要很大的换热面积，这就使得立式换热装置的高度较高，体积也十分庞大。这样使得整个工艺系统，尤其是前端热解窑的安装高度也随之升高，由此大大增加了工艺系统安装基础的投资及安装施工费用，也增加了安装及维修的难度和工作量。若采用降低前端热解窑的安装高度，再采用提升设备将热态半焦提升至立式装置的入料口，则不仅增加了生产线的设备数量，而且也增加了易于产生故障的环节，降低了系统运行的可靠性。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种复合式小颗粒半焦冷却及余热回收装置，本装置能够有效提高半焦余热回收效率，并且结构简单，成本低。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种复合式小颗粒半焦冷却及余热回收装置，包括呈上下结构设置的竖直段和水平段；所述竖直段包括开设有进料口和出料口的竖直段壳体，竖直段壳体内设置有第一换热器；所述第一换热器与汽包相连构成循环回路；所述水平段包括开有进料口和排料口的水平段壳体，水平段壳体的进料口上设置有进料器并与竖直段壳体的出料口连接；所述水平段壳体内，进料口下方设置有用于将由下料器落下的物料吹起抛洒的配风器；所述水平段壳体内，配风器上方还设置有第二换热器，第二换热器的出口与汽包连接，进口连接有水箱。

进一步的，所述配风器采用阶梯式配风器，阶梯由水平段壳体进料口处依次降低；所述阶梯式配风器的各级配风器水平段向上倾斜，配风器直立段开有通风口。

进一步的，所述配风器直立段的通风口为圆形或长条形。

进一步的，所述配风器外表面堆焊耐磨层。

进一步的，所述竖直段壳体和水平段壳体外表面设置有保温层；保温层采用硅酸铝或岩棉。

进一步的，所述第一换热器采用竖直立管或螺旋管。

进一步的，所述水平段壳体底部开设有排料口，上部开设有排风口，所述排风口连接有除尘装置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：通过将装置整体分为竖直段和水平段两个部分，能够有效的减少安装成本和基础设施，降低成本。通过设置竖直段，利用半焦将竖直段壳体内第一换热器内的水加热，然后送至汽包进行汽水分离，将蒸汽送至主蒸汽管供工艺系统使用，饱和水继续循环使用，实现对半焦热能的一级利用。利用水平段的配风器将由进料器落下的半焦吹起抛洒，在水平段壳体内，半焦和第二换热器中的冷却水进行强化换热，升温后送入汽包中，从而实现对半焦热能的第二次利用。本装置通过竖直段和水平段两次利用半焦的热能，有效调高换热效率，强化了预热或冷却段的换热效率，可使半焦排出温度更低，余热回收效率更高。同时，本装置结构简单、紧凑，使用方便，重量小。

进一步的，通过给配风器设置耐磨层，能够有效延长配风器的工作寿命。

进一步的，通过设置保温层，能够减少经由壳体表面的热损失，防止人员烫伤。

进一步的，通过在排风口处设置除尘装置，能够将配风器排出的风处理后再排放，减少环境污染。

附图说明

图1为本实用新型装置整体结构示意图。

图2为本实用新型阶梯式配风器结构示意图。

其中：1为竖直段壳体；2为第一换热器；3为进料器；4为水平段壳体；5为进风口；6为配风器水平段；7为配风器直立段；8为第二换热器；9为汽包；10为配风器；11为排风口；12为排料口；13为通风口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。

参见图1，本实用新型提供的装置包括：呈上下结构设置的竖直段和水平段；所述竖直段包括开设有进料口和出料口的竖直段壳体1，竖直段壳体1内设置有第一换热器2；所述第一换热器与汽包9相连构成循环回路，第一换热器2采用竖直立管或螺旋管。竖直段主要功能是承接高温物料，同时通过和预热后的水换热产生蒸汽。汽水混合物由导出管导至汽包，进行汽水分离后，蒸汽送至主蒸汽管供工艺系统使用，饱和水则继续回到换热管换热汽化。即本直立部分为整个预热回收装置的蒸发区。

本装置的水平部分则承接由直立部分下落，并且温度降至200～250℃的半焦，所述水平段包括开有进料口和排料口12的水平段壳体4，水平段壳体4的进料口上设置有进料器3并与竖直段壳体1的出料口连接；所述水平段壳体4内，进料口下方设置有用于将由下料器3落下的物料吹起抛洒的配风器10；所述配风器10采用阶梯式配风器，阶梯由水平段壳体4进料口处依次降低；所述阶梯式配风器的各级配风器水平段6向上倾斜，配风器直立段7开有通风口13，通风口13为圆形或长条形。配风器10外表面堆焊耐磨层。

所述水平段壳体4内，配风器10上方还设置有第二换热器8，第二换热器8的出口与汽包9连接，进口连接有水箱。水平段壳体4底部开设有排料口，上部开设有排风口11，所述排风口11连接有除尘装置。

通过通风口将温度为15～30℃，压力4～10KPa的冷却风或烟气送至Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各风室，并经由阶梯式配风器上的吹风口向外喷出。借此将由进料器落下的半焦吹起抛洒，以和布置于配风器上部换热管中的冷却水实现强化换热。同时，借助高差半焦由下料端向另一端移动，换热后升温到60～80℃的热风由排风口排出至系统的除尘装置，经处理后排放。在此过程中，将经软化脱氧的水通入冷却水管，经和抛撒起的半焦换热后升温到50～80℃送至汽包，进一步去蒸发段汽化换热。半焦则在此过程中冷却降温至70～100℃，并由排料口排出并运送至堆场。

阶梯式配风器下部的风室，根据宽度和长度尺寸，可沿宽度和长度两个方向分割成多个不同尺寸的小风室，再由风管向各风室供风，更有利于冷却风的均匀分布。

竖直段壳体1和水平段壳体4外表面设置有保温层；保温层采用硅酸铝或岩棉。第一换热管和第二换热管根据各部分所需的传热面积不同，分别由不同组数构成。

工作过程如下：在整个工艺系统工作时，来自热解窑温度为400～550℃的半焦由进料口进入换热器直立段壳体1内，并依靠重力向壳体下部移动。随着物料的不断下移，第1换热管2逐渐被颗粒半焦淹埋，来自汽包9的热水通过第1换热管2，借助其外壁和热态颗粒物换热形成，在热水升温过程中形成汽水混合物，并沿管路上升进入汽包9，进行汽水分离，产生的蒸汽外排，水则继续进入换热管蒸发汽化。在壳体1内不断下移并经过换热后冷却的半焦，经过下料器3，再进入水平部分壳体4内。通过阶梯式配风器直立段的吹风口，在分别来自Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ风室喷吹风的作用下，将物料沿配风器水平段喷向斜上方，以便与第2换热管8强化换热，同时向排料口方向移动。在此过程中，来自供水系统经除氧软化处理的水进入第2换热管8，并通过管壁和管外喷吹抛撒起的颗粒半焦换热，使半焦进一步冷却降温，直至70～100℃排出，水则升温到50～80℃送至汽包，成为蒸发水源。换热后升温到60～80℃的冷却风由排风口排出至系统的除尘装置，经处理后排放。上述过程持续循环。则使得连续不断的热解半焦余热得以回收产生蒸汽，同时半焦也得以冷却。

本实用新型不只限于前述实施例，可进行多种变化实施，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质所进行的任何简单修改，仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种复合式小颗粒半焦冷却及余热回收装置，其特征在于，包括呈上下结构设置的竖直段和水平段；所述竖直段包括开设有进料口和出料口的竖直段壳体(1)，竖直段壳体(1)内设置有第一换热器(2)；所述第一换热器与汽包(9)相连构成循环回路；

所述水平段包括开有进料口和排料口(12)的水平段壳体(4)，水平段壳体(4)的进料口上设置有进料器(3)并与竖直段壳体(1)的出料口连接；所述水平段壳体(4)内，进料口下方设置有用于将由下料器(3)落下的物料吹起抛洒的配风器(10)；所述水平段壳体(4)内，配风器(10)上方还设置有第二换热器(8)，第二换热器(8)的出口与汽包(9)连接，进口连接有水箱。

2.根据权利要求1所述的一种复合式小颗粒半焦冷却及余热回收装置，其特征在于，所述配风器(10)采用阶梯式配风器，阶梯由水平段壳体(4)进料口处依次降低；所述阶梯式配风器的各级配风器水平段(6)向上倾斜，配风器直立段(7)开有通风口(13)。

3.根据权利要求2所述的一种复合式小颗粒半焦冷却及余热回收装置，其特征在于，所述配风器直立段(7)的通风口(13)为圆形或长条形。

4.根据权利要求2所述的一种复合式小颗粒半焦冷却及余热回收装置，其特征在于，所述配风器(10)外表面堆焊耐磨层。

5.根据权利要求1所述的一种复合式小颗粒半焦冷却及余热回收装置，其特征在于，所述竖直段壳体(1)和水平段壳体(4)外表面设置有保温层；保温层采用硅酸铝或岩棉。

6.根据权利要求1所述的一种复合式小颗粒半焦冷却及余热回收装置，其特征在于，所述第一换热器(2)采用竖直立管或螺旋管。

7.根据权利要求1所述的一种复合式小颗粒半焦冷却及余热回收装置，其特征在于，所述水平段壳体(4)上部开设有排风口(11)，所述排风口(11)连接有除尘装置。