CN216039410U - 一种干法熄焦装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干法熄焦装置，包括：半焦导流组件，冷却室、推焦机、集焦箱和输送机；半焦导流组件，顶部设有多个入料口，分别与内热式直立炉的多个出焦口连接；冷却室，包括第一冷却腔室和第二冷却腔室，第一冷却腔室的顶部与半焦导流组件的底部连通，第一冷却腔室的底部与第二冷却腔室连通；其中，第一冷却腔室的顶部设有倒V形的分料结构；推焦机和集焦箱，对应设于第二冷却腔室的下方；输送机，对应设于集焦箱的出料口。本实用新型能够有效提高半焦的换热效率及余热回收效率，同时可以防止半焦在下落过程中结拱，降低磨损，高温半焦倒运更加流畅。

Description

一种干法熄焦装置

技术领域

本实用新型属于煤炭加工设备技术领域，具体涉及一种干法熄焦装置。

背景技术

目前，内热式直立炉在煤炭低温热解环节中得到了大规模应用，在该生产工艺中产生的高温半焦需要通过熄焦操作实现降温。传统的熄焦工艺多采用水熄焦或微水熄焦的方式，利用冷却水进行换热，但会产生大量污水和含污蒸汽，同时，热量随冷却水蒸发而散失，造成能源浪费，此外，冷却后的半焦中携带污染物，在后续生产工序中还需要进行烘干和尾气处理操作，增加了能源消耗。

现有技术中，中国专利CN201721694925.6公开了一种包墙水冷壁式兰炭余热回收锅炉，采用膜式水冷壁结构的炉墙和翅片形管排的过热器，对炉膛内的半焦形成干式熄焦操作，以减少污染物，回收换热后冷却水所带走的热量，降低能耗。但该方案中的结构较为复杂，不方便与内热式直立炉的出焦口对接，且存在半焦倒运不畅、换热效率和余热回收效率低的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种干式熄焦装置。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种干法熄焦装置，包括：半焦导流组件，冷却室、推焦机、集焦箱和输送机；

所述半焦导流组件，顶部设有多个入料口，分别与内热式直立炉的多个出焦口连接，内部多个设有多个倒V形的分料结构；

所述冷却室，包括第一冷却腔室和第二冷却腔室，设于所述半焦导流组件的下方，所述第一冷却腔室的顶部与所述半焦导流组件的底部连通，所述第一冷却腔室的底部与所述第二冷却腔室连通；其中，所述第一冷却腔室的顶部设有所述分料结构；

所述分料结构，位于所述出焦口的下方；

所述推焦机和所述集焦箱，对应设于所述第二冷却腔室的下方；

所述输送机，对应设于所述集焦箱的出料口。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一冷却腔室，包括第一冷却外壁板和多个第一冷却内壁板，多个所述第一冷却内壁板横纵交叉设置在所述第一冷却外壁板围成的腔室内，并形成多个第一导焦通道；

所述分料结构，固设在所述第一冷却内壁板的顶部。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二冷却腔室，包括第二冷却外壁板和多个第二冷却内壁板，多个所述第二冷却内壁板横纵交叉设置在所述第二冷却外壁板围成的空间内，并形成多个第二导焦通道；其中，每个所述第二导焦通道的顶部与至少一个所述第一导焦通道相连通，所述第二导焦通道的底部位于所述推焦机上方。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一冷却外壁板、所述第一冷却内壁板、所述第二冷却外壁板和所述第二冷却内壁板均为膜式水冷壁结构。

在本实用新型的一个实施例中，所述冷却室还包括：

第一连接法兰，设于所述第一冷却腔室和所述第二冷却腔室之间，并分别与所述第一冷却腔室的底部和所述第二冷却腔室的顶部连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述半焦导流组件包括：上壳体、下壳体和第二连接法兰；

所述上壳体位于所述下壳体的上方，所述第二连接法兰位于所述上壳体和所述下壳体之间，并分别与所述上壳体和所述下壳体连接；其中，所述入料口设于所述上壳体的顶部，所述下壳体的底部与所述第一冷却腔室连通；所述分料结构位于所述下壳体内。

在本实用新型的一个实施例中，所述分料结构为一体成型的弯折板结构。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的干式熄焦装置能够同时与内热式直立炉的多个出焦口形成对接，多个出焦口流出的半焦能够通过半焦导流组件汇集，并在倒V形分料结构的引导下再次进行分配，中间部位的半焦和外围的半焦重新混合，提升了使半焦之间相互传热效果，半焦之间的热量分布较为均匀，有利于提高半焦的换热效率以及余热回收效率，同时可以防止半焦在下落过程中结拱，降低磨损，高温半焦倒运更加流畅。

2、冷却室中的冷却内壁板可实现多面换热，增大了换热面积，进一步提升了换热效率，可有效缓解箍体半焦间热阻大、传热不均匀的问题。

3、半焦导流组件可以直接设置于内热式直立炉的下方，且与内热式直立炉的底部结构相匹配，利用重力使半焦自行下移，无需设置高温半焦转运机构，有利于简化结构，同时，能够充分利用内热式直立炉的底部空间，延长了换热时间、增大了换热面积，进一步提高了换热效率。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种干法熄焦装置的部分剖视图；

图2是本实用新型实施例提供的一种干法熄焦装置的部分剖视图；

图3是图2中A-A向剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的一种半焦导流组件的示意图。

附图标记说明：

10-内热式直立炉；11-出焦口；20-半焦导流组件；21-上壳体；211-入料口；22-第二连接法兰；23-下壳体；30-冷却室；31-第一冷却腔室；311-第一冷却外壁板；312-第一冷却内壁板；313-分料结构；314-第一导焦通道；32-第二冷却腔室；321-第二冷却外壁板；322-第二冷却内壁板；323-第二导焦通道；33-第一连接法兰；40-推焦机；50-集焦箱；51-出料口；60-输送机。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1，一种干法熄焦装置，用于内热式直立炉10。干法熄焦装置包括：半焦导流组件20，冷却室30、推焦机40、集焦箱50和输送机60。

在装配于内热式直立炉10时，干法熄焦装置整体设置在内热式直立炉10的下方，半焦导流组件20、冷却室30、推焦机40，集焦箱50和输送机60由上至下依次设置，便于与内热式直立炉10进行安装和连接，同时可以使高温半焦在自身重力的作用下流动。

具体地，内热式直立炉10的底部设有多个出焦口11，对应地，半焦导流组件20的顶部设有多个入料口211，每个入料口211与一个出焦口11对应连接，用于接收由出焦口11流出的高温半焦，以实现集成化设计，可以利用一套设备对接内热式直立炉10的多个出焦口11，例如，将内热式直立炉10的所有出焦口11划分为若干个单元，每个单元设置一套干法熄焦装置，每个单元包括3至6个出焦口11，每个单元中的出焦口11对应于同一个半焦导流组件20，以实现高温半焦的汇集，有利于简化结构，降低成本，同时能够增大传热面积，延长换热时间；半焦导流组件20的底部与冷却室30相连通。半焦导流组件20的内部设有多个倒V形的分料结构313。

冷却室30包括第一冷却腔室31和第二冷却腔室32。第一冷却腔室31设于半焦导流组件20的下方，且设于第二冷却腔室32的上方，第一冷却腔室31的顶部与半焦导流组件20的底部连通；第一冷却腔室31的底部与第二冷却腔室32连通。第一冷却腔室31的顶部设有倒V形的分料结构313，由于分料结构313位于出焦口11的下方，可以对每个出焦口11流出的高温半焦经过半焦导流组件20和分料结构313时进行分料操作，使同一个出焦口11流出的高温半焦能够进入第一冷却腔室31中的不同的区域，实现对高温半焦的再分配，可以降低高温半焦之间的热阻，使热量均匀传导，有利于提高换热效率和余热回收效率。

推焦机40和集焦箱50位于第二冷却腔室32的下方，且推焦机40与第二冷却腔室32的底部对应设置，以将第二冷却腔室32流出的高温半焦推入集焦箱50中。集焦箱50为漏斗形结构，底部设有出料口51，且出料口51与输送机60对应设置。

内热式直立炉10所形成的高温半焦在重力作用下，通过多个出焦口11和入料口211流入半焦导流组件20中，并在半焦导流组件20中汇集；之后，高温半焦在倒V形的分料结构313的导引作用下分割为多股，并依次经过第一冷却腔室31和第二冷却腔室32的冷却降温后，在推焦机40的作用下流入集焦箱50，进而由集焦箱50的出料口51流入输送机60，最后通过输送机60输送至下一工序。

实施例二

如图1和图2所示，本实施例是在实施例一的基础上做了进一步限定。第一冷却腔室31具体包括第一冷却外壁板311和多个第一冷却内壁板312。第一冷却外壁板311围成第一冷却腔室31的外部轮廓，多个第一冷却内壁板312中，其中一部分横向设置，另一部分纵向设置，形成横纵交叉设置在第一冷却外壁板311内，并将第一冷却腔室31分割为多个相互独立的第一导焦通道314。每个纵向的和横向的第一冷却内壁板312的顶部均固设有分料结构313，分料结构313的两侧底端分别朝向相邻的两个第一导焦通道314。其中，高温半焦由出焦口11汇集至半焦导流组件20中后，在倒V形的分料结构313的导引作用下分割为多股，并分别进入不同的第一导焦通道314，实现对高温半焦的再次分配。不同的第一导焦通道314中的高温半焦与第一冷却内壁板312及第一冷却外壁板311接触并换热，使高温半焦的温度下降，热量通过第一冷却内壁板312和第一冷却外壁板311中的软化水带走并回收。每个第一冷却内壁板312均为双面结构，即第一冷却内壁板312的两侧均能够与高温半焦接触并进行热量交换，换热面积进一步增大。

进一步地，如图3所示，多个第一冷却内壁板312纵横交错并形成网格状结构。

本实施例中，第二冷却腔室32包括第二冷却外壁板321和多个第二冷却内壁板322。第二冷却外壁板321围成第二冷却腔室32的外部轮廓，多个第二冷却内壁板322横纵交叉设置在第二冷却外壁板321内，并将第二冷却腔室32分割为多个相互独立的第二导焦通道323；每个第二冷却内壁板322均为双面结构，即第二冷却内壁板322的两侧均能够与半焦接触并进行热量交换，换热面积进一步增大。其中，每个第二导焦通道323与多个第一导焦通道314相连通，具体可以设置第二导焦通道323的截面尺寸大于第一导焦通道314的截面尺寸。当第一冷却腔室31内的高温半焦进入第二冷却腔室32后，与同一个第二导焦通道323相对应的第一导焦通道314流出的高温半焦汇集至同一个第二导焦通道323中，对高温半焦进行再次分配。第二导焦通道323中的高温半焦在自身重力作用下继续向下流动，流动过程中与第二冷却内壁板322和第二冷却外壁板321接触并进行换热，高温半焦的温度进一步下降，热量通过第二冷却内壁板322和第二冷却外壁板321中的冷却水带走并进行回收。

进一步地，多个第二冷却内壁板322纵横交错并形成类似图2中的网格状结构。

更进一步地，第一冷却腔室31与第二冷却腔室32之间通过第一连接法兰33形成固定连接。

具体地，在本实施例中，第一冷却内壁板312、第一冷却外壁板311、第二冷却内壁板322以及第二冷却外壁板321均为膜式水冷壁结构，内部排布多组水管，通过水管中流动的软化水或冷却水与高温半焦进行换热，实现熄焦操作和余热回收操作。

本实施例中，如图2和图4所示，半焦导流组件20具体包括上壳体21、第二连接法兰22和下壳体23。第二连接法兰22位于上壳体21与下壳体23之间，上壳体21与下壳体23通过第二连接法兰22实现可拆卸连接。其中，上壳体21的顶部设有多个入料口211，以与内热式直立炉10的多个出焦口11对接；下壳体23的底部与第一冷却腔室31连通。上壳体21和下壳体23合围形成中空的箱形结构，使得由多个入料口211流入的高温半焦能够在半焦导流组件20中形成汇集，以使高温半焦能够重新混合，有利于热量的均匀传导。

在本实施例中，如图2和图4所示，第一冷却腔室31中的分料结构313为一体成型的弯折板结构，分料结构313的开口侧固定连接于纵向的第一冷却内壁板312的顶部，并形成倒V形结构，以对流入第一冷却腔室31的高温半焦进行分割导引，可以进一步缓解半焦下落过程中的结拱和磨损问题。

在一种可行的实现方式中，半焦导流组件20、第一冷却腔室31和第二冷却腔室32的各个部分采用预先加工的模块化结构，每个模块可拆卸，方便现场安装及检修维护。

在一种可行的实现方式中，内热式直立炉10中的高温半焦通过多个出焦口11排出，并通过入料口211流入半焦导流组件20，形成汇集；半焦导流组件20中的高温半焦在倒V形分料结构313的作用下分割为多股，并分别流入第一冷却腔室31中的第一导焦通道314，经过与膜式水冷壁结构(即第一冷却内壁板312和第一冷却外壁板311)中的软化水换热后产生蒸汽，半焦温度由600℃至800℃下降至300℃至400℃，同时，蒸汽将热量回收；之后，半焦在自身重力作用下进入第二冷却腔室32，经过再次分割后例如第二导焦通道323，经过与膜式水冷壁结构(即第二冷却内壁板322和第二冷却外壁板321)中的冷却循环水换热后，半焦温度进一步降低至100℃至300℃，同时冷却水将热量回收；完成冷却的半焦在推焦机40的作用下排入集焦箱50内，进而通过集焦箱50的出料口51进入输送机60，并通过输送机60向外排出，输送至下一工序。

经测试，应用本实施例的干式熄焦装置，可得到以下结果：

1、当内热式直立炉10的出焦量为30t/h、半焦进口温度为750℃时，第一冷却腔室31出口的半焦温度为400℃，产生1.0MPa饱和蒸汽5.67t/h；第二冷却腔室32出口的半焦温度为300℃，循环冷却水的进水温度为32℃，循环冷却水的出水温度为40℃，循环水量为112.5t/h。余热回收效率为54％。

2、当内热式直立炉10的出焦量30t/h、半焦进口温度为700℃时，第一冷却腔室31出口的半焦温度为350℃，产生1.0MPa饱和蒸汽5.67t/h；第二冷却腔室32出口的半焦温度为250℃，循环冷却水的进水温度为32℃，循环冷却水的出水温度为40℃，循环水量112.5t/h。余热回收效率为58％。

3、当内热式直立炉10的出焦量为30t/h、半焦进口温度为600℃时，第一冷却腔室31出口的半焦温度300℃，产生1.0MPa饱和蒸汽4.86t/h；第二冷却腔室32出口的半焦温度为100℃，循环冷却水进水温度为32℃，循环冷却水的出水温度40℃，循环水量225t/h。余热回收效率为60％。

由此可知，应用本实施例中的干式熄焦装置，能够有效提高换热效率和余热回收效率，从而能够大幅降低能源消耗，进而降低生产成本。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种干法熄焦装置，其特征在于，包括：半焦导流组件(20)，冷却室(30)、推焦机(40)、集焦箱(50)和输送机(60)；

所述半焦导流组件(20)，顶部设有多个入料口(211)，分别与内热式直立炉(10)的多个出焦口(11)连接，内部多个设有多个倒V形的分料结构(313)；

所述冷却室(30)，包括第一冷却腔室(31)和第二冷却腔室(32)，设于所述半焦导流组件(20)的下方，所述第一冷却腔室(31)的顶部与所述半焦导流组件(20)的底部连通，所述第一冷却腔室(31)的底部与所述第二冷却腔室(32)连通；其中，所述第一冷却腔室(31)的顶部设有所述分料结构(313)；

所述分料结构(313)，位于所述出焦口(11)的下方；

所述推焦机(40)和所述集焦箱(50)，对应设于所述第二冷却腔室(32)的下方；

所述输送机(60)，对应设于所述集焦箱(50)的出料口(51)。

2.根据权利要求1所述的干法熄焦装置，其特征在于，

所述第一冷却腔室(31)，包括第一冷却外壁板(311)和多个第一冷却内壁板(312)，多个所述第一冷却内壁板(312)横纵交叉设置在所述第一冷却外壁板(311)围成的腔室内，并形成多个第一导焦通道(314)；

所述分料结构(313)，固设在所述第一冷却内壁板(312)的顶部。

3.根据权利要求2所述的干法熄焦装置，其特征在于，

所述第二冷却腔室(32)，包括第二冷却外壁板(321)和多个第二冷却内壁板(322)，多个所述第二冷却内壁板(322)横纵交叉设置在所述第二冷却外壁板(321)围成的空间内，并形成多个第二导焦通道(323)；其中，每个所述第二导焦通道(323)的顶部与至少一个所述第一导焦通道(314)相连通，所述第二导焦通道(323)的底部位于所述推焦机(40)上方。

4.根据权利要求3所述的干法熄焦装置，其特征在于，

所述第一冷却外壁板(311)、所述第一冷却内壁板(312)、所述第二冷却外壁板(321)和所述第二冷却内壁板(322)均为膜式水冷壁结构。

5.根据权利要求3所述的干法熄焦装置，其特征在于，所述冷却室(30)还包括：

第一连接法兰(33)，设于所述第一冷却腔室(31)和所述第二冷却腔室(32)之间，并分别与所述第一冷却腔室(31)的底部和所述第二冷却腔室(32)的顶部连接。

6.根据权利要求2所述的干法熄焦装置，其特征在于，所述半焦导流组件(20)包括：上壳体(21)、下壳体(23)和第二连接法兰(22)；

所述上壳体(21)位于所述下壳体(23)的上方，所述第二连接法兰(22)位于所述上壳体(21)和所述下壳体(23)之间，并分别与所述上壳体(21)和所述下壳体(23)连接；其中，所述入料口(211)设于所述上壳体(21)的顶部，所述下壳体(23)的底部与所述第一冷却腔室(31)连通；所述分料结构(313)位于所述下壳体(23)内。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的干法熄焦装置，其特征在于，

所述分料结构(313)为一体成型的弯折板结构。

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