CN207025047U - 一种用于粉焦制备的u型分段装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于粉焦制备的U型分段装置，包括煤粉分离器、液态排渣燃烧段和制焦段，所述液态排渣燃烧段和制焦段的两底部相连通，并呈U型结构布置；所述液态排渣燃烧段上设有燃烧器、二次风入口、燃尽风入口和燃烧段排渣口；所述制焦段上设有制焦段给料口、制焦段排渣口、清渣口和活性焦出口；所述粉煤分离器的大粒径煤粉出口通过燃烧器与液态排渣燃烧段相连，小粒径煤粉出口通过制焦段给料口与制焦段相连。本实用新型的U型结构前装备煤粉粒径分离装置，将小于200μm的煤粉送至燃烧段，200μm‑2mm的煤粉送至制焦段用于制备活性焦。燃烧段采用液态排渣的方式，可以有效降低烟气中的飞灰含量，降低活性焦中的灰含量。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及一种用于粉焦制备的U型分段装置。
背景技术
活性焦干法脱硫技术是一种可实现硫资源化利用的绿色减排技术，目前普遍采用的活性焦脱硫技术中采用的吸附剂为颗粒定型活性焦，该类活性焦存在成本高、内表面利用率低、再生率低等的特点，为了克服颗粒定型活性焦这些缺点，国内外开展了大量针对粉状脱硫活性焦的制备技术及装置的研究，申请人在专利号为201010189427.2的“一种流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺”中提出粉末活性炭应用于烟气脱硫的技术，该技术中应用的吸附介质粉末活性炭，利用粉末活性炭内表面利用率高、吸附速率快的特点实现SO2在3-20s时间内的快速吸附，同时规避了颗粒定型活性焦的磨损的问题。申请人在专利号为201310176387.1的“一种利用煤粉快速制备脱硫用粉末状活性焦的工艺及装置”及申请号为201510182219.2的“一种粉末活性焦快速制备装置和方法”中提出两种粉焦制备装置，在采用这两种装置制备粉焦过程中仍然存在以下问题：(1)抽取锅炉高温烟气作为热源，一方面增加高温管道布置，另一方面影响锅炉效率；(2)锅炉烟气(燃烧段烟气)中含有大量飞灰，制焦过程中混入活性焦内，间接影响活性焦的性能；(3)制备原料含有大量小于100μm的煤粉，制焦炉出口热解气与活性焦的高温分离存在技术难度，大量的小颗粒粉焦混入热解气中易造成管道堵塞，另外，细颗粒的增加也增加了脱硫后烟气与活性焦分离的难度。
因此，针对现有技术，目前亟需一种新型的用于粉焦制备的装置。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种用于粉焦制备的U型分段装置。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于粉焦制备的U型分段装置，包括煤粉分离器、液态排渣燃烧段和制焦段，所述液态排渣燃烧段和制焦段的两底部相连通，并呈U型结构布置；
其中，所述液态排渣燃烧段上设有燃烧器、二次风入口、燃尽风入口和燃烧段排渣口；
所述制焦段上设有制焦段给料口、制焦段排渣口、清渣口和活性焦出口；
所述粉煤分离器的大粒径煤粉出口通过燃烧器与液态排渣燃烧段相连，小粒径煤粉出口通过制焦段给料口与制焦段相连。
优选的，煤粉分离器的入口能够使等于小于2mm的煤粉进入，大粒径煤粉出口为200μm-2mm粒径范围的煤粉出口，能够使200μm-2mm粒径范围的煤粉分离出去，小粒径煤粉出口为小于200μm的煤粉出口，能够使小于200μm粒径的煤粉分离出去。
优选的，所述粉煤分离器的大粒径煤粉出口通过煤粉浓缩器与燃烧器相连。
优选的，所述液态排渣燃烧段为液态排渣燃烧炉，例如为燃煤锅炉。
优选的，所述燃烧器为旋风燃烧器，该燃烧器设置在液态排渣燃烧段的顶部。
优选的，所述燃烧段排渣口设置在液态排渣燃烧段的底部，更优选的设置在液态排渣燃烧段的最底端。
优选的，所述制焦段排渣口设置在制焦段的底部，更优选的设置在制焦段的最底端。
优选的，U型结构的拐角处设置斜角增厚墙。
优选的，所述液态排渣燃烧段和制焦段的两底部通过制焦段入口相连通，在制焦段入口处设置文丘里管。
优选的，U型结构的拐角处呈锥形。
优选的，所述活性焦出口设置在制焦段上部。
优选的，所述二次风入口设置在燃尽风入口的上部。
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有如下有益效果：
本实用新型提出一种新型的用于粉焦制备的U型分段装置，U型结构前装备煤粉粒径分离装置，将小于200μm的煤粉送至液态排渣燃烧段，200μm-2mm的煤粉送至制焦段用于制备活性焦。液态排渣燃烧段采用液态排渣的方式，燃烧温度可达1500-1700℃，可以有效降低烟气中的飞灰含量，降低活性焦中的灰含量。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本实用新型的一种用于粉焦制备的U型分段装置。
其中，1.煤粉气流，2.煤粉分离器，3.空气，4.制焦段给料口，5.煤粉浓缩器，6.燃烧器，7.二次风，8.燃尽风，9.高温烟气，10.燃烧段排渣口，11.制焦段排渣口，12.清渣口，13.喷水口，14.制焦段入口热烟气，15.制焦段内活性焦与热解气混合气流，16活性焦出口，I.液态排渣燃烧段，II.制焦段。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中的制备粉焦的装置存在一定的不足，为了解决以上技术问题，本实用新型提出了一种用于粉焦制备的U型分段装置。
该装置包括煤粉分离器、液态排渣燃烧段和制焦段，所述液态排渣燃烧段和制焦段的两底部相连通，并呈U型布置；
其中，所述液态排渣燃烧段上设有燃烧器、二次风入口、燃尽风入口和燃烧段排渣口；
所述制焦段上设有制焦段给料口、制焦段排渣口、清渣口和活性焦出口；
所述粉煤分离器的大粒径煤粉出口通过燃烧器与液态排渣燃烧段相连，小粒径煤粉出口通过制焦段给料口与制焦段相连。
本实用新型中，煤粉分离器用于将煤粉分为制焦用煤粉及燃烧用煤粉；液态排渣燃烧段用于细煤粉燃烧产生高温烟气并为制焦段提供制焦氛围及所需的热量，制焦段用于完成活性焦及热解气的生产。煤粉经煤粉分离器分离后，细煤粉(粒径小于200μm)气流作为一次风经浓缩器浓缩后进入液态排渣燃烧段，粗煤粉(粒径为200μm-2mm)经空气携带送入制焦段。
在本实用新型的一个优选实施例中，煤粉分离器的入口能够使等于小于2mm的煤粉进入，大粒径煤粉出口为200μm-2mm粒径范围的煤粉出口，能够使200μm-2mm粒径范围的煤粉分离出去，小粒径煤粉出口为小于200μm的煤粉出口，能够使小于200μm粒径的煤粉分离出去。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述液态排渣燃烧段为液态排渣燃烧炉，例如为燃煤锅炉。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述制焦段为制焦炉，例如为流态化气流床反应炉。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述粉煤分离器的大粒径煤粉出口通过煤粉浓缩器与燃烧器相连。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述燃烧器为旋风燃烧器，该燃烧器设置在液态排渣燃烧段的顶部，一次风携带细煤粉从炉顶高速喷入。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述燃烧段排渣口设置在液态排渣燃烧段的底部，更优选的设置在液态排渣燃烧段的最底端。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述制焦段排渣口设置在制焦段的底部，更优选的设置在制焦段的最底端。
在本实用新型的一个优选实施例中，U型结构的拐角处设置斜角增厚墙。一方面用于形成导向气流，在制焦段底部排渣口处形成低压区，有利于制焦段排渣，另一方面防止高温烟气烧坏制焦炉基础。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述液态排渣燃烧段和制焦段的两底部通过制焦段入口(制焦段入口即是两底部相连通处)相连通，在制焦段入口处设置文丘里管。
在本实用新型的一个优选实施例中，U型结构的拐角处呈锥形。烟气受制焦炉入口段锥体作用后提高给料前流速，并在入口处形成强的湍流，增强煤粉进入制焦段后的反应强度。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述活性焦出口设置在制焦段上部。煤粉与烟气在制焦段完成制焦反应后自制焦段上部的活性焦出口排出，完成活性焦的制备。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述二次风入口设置在燃尽风入口的上部，保证燃烧完全。
本实用新型的装置采用U型结构，不需要高温管道布置，锅炉整体效率较高；液态排渣燃烧段采用液态排渣的方式，燃烧温度可达1500-1700℃，可以有效降低烟气中的飞灰含量，降低活性焦中的灰含量；根据粒径对煤粉进行分级处理，粗煤粉用于制焦，细煤粉用于燃烧，从系统整体上提高粉焦的性能。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本实用新型的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本实用新型的技术方案。
实施例1
如图1所示，一种U型粉状活性焦制备装置，包括煤粉分离器2、煤粉浓缩器5、液态排渣燃烧段I、制焦段II。煤粉分离器2用于将煤粉分为制焦用煤粉及燃烧用煤粉，液态排渣燃烧段I用于细煤粉燃烧产生高温烟气为制焦段提供制焦氛围及所需的热量，制焦段II用于完成活性焦及热解气的生产，液态排渣燃烧段I和制焦段II呈U型布置。粒径小于1mm的褐煤煤粉气流1经过煤粉分离器2分离后粒径为小于200μm范围的煤粉经粉煤浓缩器5浓缩后送至液态排渣燃烧段I的燃烧器6作为一次风。液态排渣燃烧段I由燃烧器6、二次风入口、燃尽风入口、燃烧段排渣口10组成，液态排渣燃烧段I采用旋风燃烧产生温度为1500-1700℃的高温烟气9，一次风携带煤粉从炉顶高速喷入，二次风7高速切向进入炉内为煤粉燃烧提供所需氧气，二次风7下端设置燃尽风8保证燃烧完全，液态排渣燃烧段I内气流采用从上而下流动方式。高温作用下，大部分灰分以熔融炉渣形式沿炉墙从排渣口10排出，排渣口10设置于制焦段底部位置。烟气中未熔融少量灰分经液态排渣燃烧段I与制焦段II连接炉墙的阻挡达到惯性分离的效果进一步降低烟气中灰分含量。烟气转弯后进入制焦段II。在U型结构拐角处设置斜角增厚墙，一方面用于形成导向气流，在制焦段II底部排渣口处形成低压区，有利于制焦段II排渣，另一方面防止高温烟气烧坏制焦炉基础。燃烧后烟气进入制焦段II用于提供制焦所需热量。烟气受制焦炉入口段锥体作用后提高给料前流速，并在入口处形成强的湍流(制焦段入口热烟气14)，增强煤粉进入制焦段后的反应强度。制焦段下端设置喷水口13和用于制焦段排渣的制焦段排渣口11以及排渣清渣口12。煤粉分离器2出口200μm-1mm的煤粉经空气3携带经制焦段给料口4送入制焦段。制焦段内活性焦与热解气混合气流15的流动方向为自下而上，制焦段II活性焦出口16出口为可燃气和活性焦产品。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种用于粉焦制备的U型分段装置，其特征是：包括煤粉分离器、液态排渣燃烧段和制焦段，所述液态排渣燃烧段和制焦段的两底部相连通，并呈U型结构布置；
其中，所述液态排渣燃烧段上设有燃烧器、二次风入口、燃尽风入口和燃烧段排渣口；
所述制焦段上设有制焦段给料口、制焦段排渣口、清渣口和活性焦出口；
所述煤粉分离器的大粒径煤粉出口通过燃烧器与液态排渣燃烧段相连，小粒径煤粉出口通过制焦段给料口与制焦段相连。
2.如权利要求1所述的用于粉焦制备的U型分段装置，其特征是：所述煤粉分离器的大粒径煤粉出口通过煤粉浓缩器与燃烧器相连。
3.如权利要求1所述的用于粉焦制备的U型分段装置，其特征是：所述燃烧器为旋风燃烧器，该燃烧器设置在液态排渣燃烧段的顶部。
4.如权利要求1所述的用于粉焦制备的U型分段装置，其特征是：所述燃烧段排渣口设置在液态排渣燃烧段的底部。
5.如权利要求1所述的用于粉焦制备的U型分段装置，其特征是：所述制焦段排渣口设置在制焦段的底部。
6.如权利要求1所述的用于粉焦制备的U型分段装置，其特征是：U型结构的拐角处设置斜角增厚墙。
7.如权利要求1所述的用于粉焦制备的U型分段装置，其特征是：所述液态排渣燃烧段和制焦段的两底部通过制焦段入口相连通，在制焦段入口处设置文丘里管。
8.如权利要求1所述的用于粉焦制备的U型分段装置，其特征是：U型结构的拐角处呈锥形。
9.如权利要求1所述的用于粉焦制备的U型分段装置，其特征是：所述活性焦出口设置在制焦段上部。
10.如权利要求1所述的用于粉焦制备的U型分段装置，其特征是：所述二次风入口设置在燃尽风入口的上部。
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