CN220283985U - 一种国富炉集气结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于低阶煤分级分质利用技术领域，具体为一种国富炉集气结构。包括炉体，所述炉体内从下至上的方向上依次设有第二集气层、第一集气层和集气方箱，所述第二集气层和第一集气层上均布设有至少5根上升管，所述第二集气层和第一集气层与所述上升管连通，所述集气方箱用于对所有所述上升管内气体进行负压集气。本实用新型对集气方式进行了改造，通过集气方箱对上升管内气体进行负压集气，气体流速有了很大降低，集气面积进一步扩大，带料堵塞管道问题彻底解决；通过集气方箱中部出气，使得集气能力分布更加均匀，炉内换热更加均匀，提升了生产负荷及烟气氧含量控制能力。

Description

一种国富炉集气结构

技术领域

本实用新型属于低阶煤分级分质利用技术领域，具体涉及一种国富炉集气结构。

背景技术

以煤炭热解为核心的分质利用方式将煤中组分转化为气(煤气)、液(焦油)、固(半焦)物质状态，以最小的代价获得油、气和清洁半焦，是目前公认的煤炭清洁高效利用方式。

目前，国内产能最大的煤热解装置是50万吨/年的国富炉装置，该装置干燥段集气方式为两层集气主伞连接12根副伞在炉内有序排列，并通过5根上升管进入密闭的集气方箱内，方箱东侧出气，方箱内难以形成均匀的负压。

这种布气集气方式的上升管到管径细，集气伞集气面积小，气体流动速度快带料严重，气体含水较高，集气灰斗内湿料及含油气体易粘壁堵塞上升管，容易导致传热不均匀、传热效果差、热量损耗大和易堵塞的问题。因此，针对该问题，我们需要设计一种国富炉集气结构。

实用新型内容

针对上述现有的煤炭中低温立式热解炉的布气集气存在传热不均匀、传热效果差、热量损耗大和易堵塞的问题，本实用新型提供了一种国富炉集气结构，对集气方式进行了改造，气体流速有了很大降低，集气面积进一步扩大，带料堵塞管道问题彻底解决；通过集气方箱中部出气，使得集气能力分布更加均匀，炉内换热更加均匀，提升了生产负荷及烟气氧含量控制能力。

本实用新型的目的是提供一种国富炉集气结构，包括炉体，所述炉体内从下至上的方向上依次设有第二集气层、第一集气层和集气方箱，所述第二集气层和第一集气层上均布设有至少5根上升管，所述第二集气层和第一集气层与所述上升管连通，所述集气方箱用于对所有所述上升管内气体进行负压集气。

进一步的，上述国富炉集气结构，所述集气方箱的长宽高为9640*1500*3750mm。

进一步的，上述国富炉集气结构，所述集气方箱上设有集气出口，所述集气出口上设有集气管道，所述集气管道连接烟气总管。

进一步的，上述国富炉集气结构，所述集气方箱包括三角集气箱和长方体集气箱，所述三角集气箱和长方体集气箱之间连通，所述长方体集气箱的下表面为开口，所有所述上升管的出气口位于所述开口内，所述集气出口设在所述三角集气箱上。

进一步的，上述国富炉集气结构，所述三角集气箱的高度为1050mm，所述长方体集气箱的高度为2700mm。

进一步的，上述国富炉集气结构，所述长方体集气箱内设有加长侧板层，所述加长侧板层通过焊接固定在长方体集气箱内，所述加长侧板层之间通过支撑角钢支撑。

进一步的，上述国富炉集气结构，所述长方体集气箱的下表面到所述加长侧板层之间的高度为700mm。

进一步的，上述国富炉集气结构，所述集气方箱上设有集气出口，所述集气出口上设有集气管道，所述集气管道连接烟气总管。

进一步的，上述国富炉集气结构，所述第二集气层包括第一主伞和若干第一副伞，所有所述第一副伞对称设在所述第一主伞的两侧，所述第一主伞与所述第一副伞的连接处开有第一主副伞通道，所有所述上升管均布在所述第一主伞上且与所述主伞的顶部连通。

进一步的，上述国富炉集气结构，所述的第一主伞和所有所述第一副伞副伞的横截面均为三角形，所述主伞和副伞均采用钢结构。

进一步的，上述国富炉集气结构，所述第二集气层和第一集气层的结构相同，包括第二主伞和若干第二副伞，所有所述第二副伞对称设在所述第二主伞的两侧，所述第二主伞与所述第二副伞的连接处开有第二主副伞通道，所有所述上升管均布在所述第二主伞上且与所述主伞的顶部连通。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的对集气方式进行了改造，集气面积10m²提高到14.46m²，增大了气体流通面积，使气体的带尘量大幅度降低，减少了后序管道的堵塞风险，集气方箱为中部集气，集气方箱内压力分布更加均匀，气体流速有了很大降低，集气面积进一步扩大，带料堵塞管道问题彻底解决；通过集气方箱中部出气，使得集气能力分布更加均匀，炉内换热更加均匀，提升了生产负荷及烟气氧含量控制能力，降低了集气高度，降低了从炉顶吸入空气的风险，有效控制了烟气氧含量。

附图说明

图1为本实用新型国富炉集气结构的结构示意图；

图2为本实用新型集气方箱的结构示意图；

图3为本实用新型第二集气层、第一集气层和上升管连接的结构示意图；

图4为本实用新型第二集气层的结构示意图；

附图标记说明：1、第二集气层，2、第一集气层，3、集气方箱，4、上升管，5、加长侧板，6、炉体。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

现有的国富炉装置，该装置干燥段集气方式为两层集气主伞连接12根副伞在炉内有序排列，并通过5根上升管进入密闭的集气方箱内，方箱东侧出气，方箱内难以形成均匀的负压。布气集气方式的上升管到管径细，集气伞集气面积小，气体流动速度快带料严重，气体含水较高，集气灰斗内湿料及含油气体易粘壁堵塞上升管，容易导致传热不均匀、传热效果差、热量损耗大和易堵塞的问题。为解决上述问题，本实用新型提供了一种国富炉集气结构，包括炉体6，所炉体6内从下至上的方向上依次设有第二集气层1、第一集气层2和集气方箱3，所述第二集气层1和第一集气层2上均布设有至少5根上升管4，所述第二集气层1和第一集气层2与所述上升管4连通，所有所述上升管4与所述集气方箱3的下表面连通，所述集气方箱3用于对所有所述上升管4内气体进行负压集气。通过所述集气方箱3对上升管4内气体进行负压集气，使集气方箱3内压力和集气能力分布加均匀，实现国富炉炉内换热均匀，上升管4集气，集气方箱3的集气面积10m²提高到14.46m²，增大了气体流通面积，降低了气体流速，使气体的带尘量大幅度降低，减少了后序管道的堵塞风险，集气方箱为中部集气，集气方箱内压力分布更加均匀，气体流速更加均匀，进一步降低了气体带尘量，集气管在三通处汇合后通过烟气总管进入喷淋塔进一步洗涤烟气，洗涤后的低温烟气进入冷却段进行换热；将集气方箱侧边向下延伸700mm，降低了集气高度，降低了从炉顶吸入空气的风险，有效控制了烟气氧含量。

以下通过具体的实施例进行进一步说明。

本实用新型提供了一种国富炉集气结构，如图1-4所示，包括炉体6，所述炉体6内从下至上的方向上依次设有第二集气层1、第一集气层2和集气方箱3，所述第二集气层1和第一集气层2上均布设有至少5根上升管4，在本实施例中，上升管4的数量为5根，所述第二集气层1和第一集气层2与所述上升管4连通，上升管4对第二集气层1和第一集气层2起到支撑作用，所有所述上升管4与所述集气方箱3的下表面连通，集气方箱3还连通有离心风机，所述集气方箱3用于对所有所述上升管4内气体进行负压集气。更具体的，离心风机为变频离心风机，通过所述集气方箱3对上升管4内气体进行负压集气，使集气方箱3内压力和集气能力分布加均匀，实现国富炉炉内换热均匀。所述集气方箱3的长宽高为9640*1500*3750mm。所述集气方箱3包括三角集气箱和长方体集气箱，所述三角集气箱和长方体集气箱之间连通，所述长方体集气箱的下表面为开口，所有所述上升管4的出气口位于所述开口内，所述集气出口设在所述三角集气箱上。所述三角集气箱的高度为1050mm，所述长方体集气箱的高度为2700mm。通过上升管4集气，集气方箱3的集气面积10m²提高到14.46m²，增大了气体流通面积，降低了气体流速，使气体的带尘量大幅度降低，减少了后序管道的堵塞风险，集气方箱为中部集气，集气方箱内压力分布更加均匀，气体流速更加均匀，进一步降低了气体带尘量，集气管在三通处汇合后通过烟气总管进入喷淋塔进一步洗涤烟气，洗涤后的低温烟气进入冷却段进行换热；将集气方箱侧边向下延伸700mm，降低了集气高度，降低了从炉顶吸入空气的风险，有效控制了烟气氧含量。

所述长方体集气箱内设有加长侧板层5，所述加长侧板层5通过焊接固定在长方体集气箱内，所述加长侧板层之间通过支撑角钢支撑。加长侧板层5的目的是降低干燥段床层高度，提高集气方箱3的高度，提高粉尘沉降效率。

所述长方体集气箱的下表面到所述加长侧板层5之间的高度为700mm。所述集气方箱3上设有集气出口，所述集气出口上设有集气管道，所述集气管道连接烟气总管。通过烟气总管进入喷淋塔进一步洗涤烟气，洗涤后的低温烟气进入冷却段进行换热；将集气方箱侧边向下延伸700mm，降低了集气高度，降低了从炉顶吸入空气的风险，有效控制了烟气氧含量。

所述第二集气层1包括第一主伞和若干第一副伞，所有所述第一副伞对称设在所述第一主伞的两侧，所述第一主伞与所述第一副伞的连接处开有第一主副伞通道，所有所述上升管4均布在所述第一主伞上且与所述主伞的顶部连通。所述的第一主伞和所有所述第一副伞的横截面均为五边形，所述五边形为一个等腰三角形和一个矩形组成，等腰三角形的顶角为70°，所述第一主伞和所有所述第一副伞均采用钢结构。所述第二集气层1和第一集气层2的结构相同，包括第二主伞和若干第二副伞，所有所述第二副伞对称设在所述第二主伞的两侧，所述第二主伞与所述第二副伞的连接处开有第二主副伞通道，所有所述上升管4均布在所述第二主伞上且与所述主伞的顶部连通。所述的第二主伞和所有所述第二副伞的横截面均为五边形，所述五边形为一个等腰三角形和一个矩形组成，等腰三角形的顶角为70°，所述第二主伞和所有所述第二副伞均采用钢结构。所有所述第一副伞和所有所述第二副伞把煤层中上升的荒煤气收集，通过第一主副伞通道或第二主副伞通道，汇合于第一主伞或第二主伞，第一主伞或第二主伞把收集的荒煤气和副伞收集的荒煤气集中，再由第一主伞或第二主伞上均匀布置的上升管4导出，进入集气方箱3内，通过集气方箱3对上升管4内气体进行负压集气，使集气方箱3内压力和集气能力分布加均匀。

通过开启变频离心风机，使集气方箱3处于连续负压状态，将炉体6冷却段送入干燥段的高温烟气与干燥段的煤换热后的低温烟气通过集气方箱3收集，集气方箱3的集气面积10m²提高到14.46m²，此过程中由于集气面积扩大，降低了气体流速，从煤种携带的粉尘大幅降低，随气体携带出的少量煤尘在气体在集气方箱3内上升过程中由于重力作用沉降在煤表面，进一步降低了粉尘携带量，减少了后序管道的堵塞风险，集气方箱为中部集气，中部集气的方式对集气方箱两端的集气能力相同，是使得集气能力分布更加均匀促使布气及换热效果得到进一步提升，集气方箱内压力分布更加均匀，气体流速更加均匀，进一步降低了气体带尘量，集气管在三通处汇合后通过烟气总管进入喷淋塔进一步洗涤烟气，洗涤后的低温烟气进入冷却段进行换热。

需要说明的是，本实用新型中未特别提及的部件连接关系，均默认采用现有技术，由于其不涉及发明点，且为现有技术普遍应用，故不详述结构连接关系。

需要说明的是，本实用新型中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本实用新型描述了优选的实施例。尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种国富炉集气结构，包括炉体(6)，其特征在于，所述炉体(6)内从下至上的方向上依次设有第二集气层(1)、第一集气层(2)和集气方箱(3)，所述第二集气层(1)和第一集气层(2)上均布设有至少5根上升管(4)，所述第二集气层(1)和第一集气层(2)与所述上升管(4)连通，所有所述上升管(4)与所述集气方箱(3)的下表面连通，所述集气方箱(3)用于对所有所述上升管(4)内气体进行负压集气。

2.根据权利要求1所述的国富炉集气结构，其特征在于，所述集气方箱(3)的长宽高为9640*1500*3750mm。

3.根据权利要求1所述的国富炉集气结构，其特征在于，所述集气方箱(3)上设有集气出口，所述集气出口上设有集气管道，所述集气管道连接烟气总管。

4.根据权利要求3所述的国富炉集气结构，其特征在于，所述集气方箱(3)包括三角集气箱和长方体集气箱，所述三角集气箱和长方体集气箱之间连通，所述长方体集气箱的下表面为开口，所有所述上升管(4)的出气口位于所述开口内，所述集气出口设在所述三角集气箱上。

5.根据权利要求4所述的国富炉集气结构，其特征在于，所述三角集气箱的高度为1050mm，所述长方体集气箱的高度为2700mm。

6.根据权利要求4所述的国富炉集气结构，其特征在于，所述长方体集气箱内设有加长侧板层(5)，所述加长侧板层(5)通过焊接固定在长方体集气箱内，所述加长侧板层之间通过支撑角钢支撑。

7.根据权利要求6所述的国富炉集气结构，其特征在于，所述长方体集气箱的下表面到所述加长侧板层(5)之间的高度为700mm。

8.根据权利要求1所述的国富炉集气结构，其特征在于，所述第二集气层(1)包括第一主伞和若干第一副伞，所有所述第一副伞对称设在所述第一主伞的两侧，所述第一主伞与所述第一副伞的连接处开有第一主副伞通道，所有所述上升管(4)均布在所述第一主伞上且与所述主伞的顶部连通。

9.根据权利要求8所述的国富炉集气结构，其特征在于，所述的第一主伞和所有所述第一副伞副伞的横截面均为横截面均为五边形，所述五边形为一个等腰三角形和一个矩形组成，等腰三角形的顶角为70°，所述主伞和副伞均采用钢结构。

10.根据权利要求1所述的国富炉集气结构，其特征在于，所述第二集气层(1)和第一集气层(2)的结构相同，包括第二主伞和若干第二副伞，所有所述第二副伞对称设在所述第二主伞的两侧，所述第二主伞与所述第二副伞的连接处开有第二主副伞通道，所有所述上升管(4)均布在所述第二主伞上且与所述主伞的顶部连通。