專利名稱：褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)和工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)和工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的褐煤干餾熱解技術(shù)中，無論加熱方式是內(nèi)熱式還是外熱式，這些技術(shù)都不成熟，目前使用較多的內(nèi)熱式蘭炭低溫(600°C左右)干餾爐設(shè)備，單爐年產(chǎn)量多數(shù)在3萬噸/年上下，而且只能利用25 50mm范圍的煤塊作原料，大量< 25mm的碎煤和煤粉無法有效利用。當(dāng)前用于生產(chǎn)焦炭產(chǎn)品的大型化焦炭爐設(shè)備的技術(shù)及工藝已臻成熟，其對煤的干餾采用炭化室和燃燒室分隔的外熱式加熱方式，用煤粉作原料，已經(jīng)具備多年大規(guī)模的生產(chǎn)實踐，近年新建的焦炭爐，每座產(chǎn)量可達100萬噸/年左右，最高甚至可超過300萬噸/年。焦炭爐主要以具有較 強粘結(jié)性的焦煤、肥煤等煉焦煤為原料，生產(chǎn)塊狀焦炭。對于頂裝立式焦?fàn)t，粉狀的原料煤用機械從頂部裝入炭化室。根據(jù)燃氣和煙氣通道的不同設(shè)置，可將經(jīng)干餾分解出的煤氣和焦油引出焦?fàn)t予以利用，也可將其在焦?fàn)t的燃燒室和煙道中充分燃燒后利用其熱能發(fā)電。粉煤經(jīng)高溫干餾(1000°c左右)后在炭化室結(jié)成整塊焦炭。炭化室兩側(cè)爐門與炭化室同寬、同高，出焦前打開兩側(cè)爐門用推焦機械將焦塊從焦?fàn)t推出，焦塊落入熄焦車或焦罐，再通過水淋或利用惰性氣體為介質(zhì)的干熄焦罐進行熄焦或冷卻。上述生產(chǎn)焦炭的工藝只能是間歇式的，間隔時間12-20多小時不等。而褐煤由于缺乏粘結(jié)成分，高溫干餾后只能成為松散的高溫焦粉，高溫焦粉通過水淋冷卻將會產(chǎn)生爆炸危險，因而上述焦?fàn)t的炭化室和爐門結(jié)構(gòu)以及出焦和熄焦方式都不適用于褐煤干餾。因此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，設(shè)計一種褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)和工藝。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到至少一個上述問題而完成了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個目的在于提供一種褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)，包括外熱式頂裝煤的褐煤干餾爐以及間冷式熄焦塔；其中所述干餾爐包括相間的數(shù)孔干餾室和燃燒室，所述干餾室頂部設(shè)置有加煤口及加煤機，底部為斜坡狀，斜坡的傾斜角大于焦粉的堆積角，在斜坡的底端處設(shè)置有出焦口和定量出焦機構(gòu)；所述熄焦塔包括塔體、多根豎直設(shè)置的焦粉冷卻管以及螺旋排料機，所述焦粉冷卻管設(shè)置在塔體中，并且塔體中還容納有冷卻水，所述螺旋排料機設(shè)置在塔體下部；其中，來自所述褐煤干餾爐的出焦口的焦粉被運送到焦粉冷卻管中，經(jīng)過所述冷卻水對所述焦粉冷卻管中的焦粉進行冷卻處理后，所述冷卻的焦粉通過螺旋排料機排出所述熄焦塔。本發(fā)明的干餾及熄焦系統(tǒng)采用褐煤煤粉作原料，生產(chǎn)量大，產(chǎn)品除焦粉外，還可選擇生產(chǎn)煤氣和焦油，或選擇將其在干餾爐燃燒室和煙道中充分燃燒后利用其熱能發(fā)電。其中，采用間冷式熄焦塔冷卻焦粉，可以回收高溫焦粉顯熱的熱能，例如可以用于發(fā)電。根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述系統(tǒng)通過加煤機連續(xù)向干餾室加入褐煤。根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述斜坡向干餾室的兩側(cè)或一側(cè)傾斜，出焦口與所述干餾室同寬。根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述系統(tǒng)還包括帶有焦罐的焦罐臺車和提升機，所述焦罐臺車用于通過焦罐將來自出焦口的焦粉運送到提升機下方，所述提升機將裝滿高溫焦粉的焦罐提升并橫移到所述熄焦塔的塔頂，并將焦粉裝入焦粉冷卻管中。根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述干餾爐設(shè)置有若干燃氣和煙氣通道，干餾爐爐體由耐火磚砌筑。根據(jù)本發(fā)明另一方面，出焦口焦粉通過定量出焦機構(gòu)控制。根據(jù)本發(fā)明另一方面，出焦口處設(shè)置有引導(dǎo)槽，用于將從出焦口流出的高溫焦粉導(dǎo)入焦罐，所述引導(dǎo)槽上方設(shè)置有封閉防護罩。根據(jù)本發(fā)明另一方面，還提供了一種利用上述系統(tǒng)生產(chǎn)焦粉的工藝，包括以下步驟:褐煤經(jīng)過加煤機連續(xù)加入干餾室；褐煤在所述干餾爐中生成松散的高溫焦粉；焦粉沿所述干餾室底部斜坡流動，并通過定量出焦機構(gòu)裝入接焦車；將焦粉運送 到所述熄焦塔頂部，并將其裝入所述焦粉冷卻管中，冷卻水對所述焦粉冷卻管中的焦粉進行冷卻處理；所述冷卻的焦粉通過螺旋排料機排出所述熄焦塔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的系統(tǒng)和工藝具有以下一個或多個優(yōu)點:高溫焦粉冷卻安全性高；采用褐煤煤粉作原料，提高了褐煤的利用率，節(jié)約了礦產(chǎn)資源，保護了環(huán)境；產(chǎn)品除焦粉外，還可選擇生產(chǎn)煤氣和焦油，或選擇將其在干餾爐燃燒室和煙道中充分燃燒后利用其熱能發(fā)電；采用間冷式熄焦塔冷卻焦粉，可以回收高溫焦粉顯熱的熱能，例如用于發(fā)電。


圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中所述系統(tǒng)沿A-A方向的剖面圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)的熄焦塔剖面圖。圖4是圖3的熄焦塔的俯視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，通過優(yōu)選實施例來描述本發(fā)明的最佳實施方式，這里的具體實施方式
在于詳細地說明本發(fā)明，而不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。參見圖1，其中示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)，其包括外熱式頂裝煤的褐煤干餾爐以及間冷式熄焦塔。其中，所述干餾爐包括相間的數(shù)孔干餾室I和燃燒室2，所述干餾室I頂部設(shè)置有加煤口 5及加煤機6。參見圖2，干餾室底部7為斜坡狀，斜坡7的傾斜角大于焦粉的堆積角。優(yōu)選地，該傾斜角例如大于30度。在斜坡的底端處設(shè)置有出焦口 8和定量出焦機構(gòu)9。參見圖3-4，熄焦塔包括塔體、多根豎直設(shè)置的焦粉冷卻管以及螺旋排料機22(圖1中示出)。優(yōu)選地，熄焦塔還可包括頂蓋31以及頂蓋開閉裝置21。頂蓋31上設(shè)置有熱焦入口。焦粉冷卻管設(shè)置在塔體中，并且塔體中還容納有冷卻水，所述螺旋排料機22設(shè)置在塔體下部。優(yōu)選地，熄焦塔上設(shè)置有一個或多個出水口 32以及一個或多個進水口 34，熄焦塔底部設(shè)置有冷焦出口 33。優(yōu)選地，熄焦塔中的冷卻水例如可以采用水循環(huán)系統(tǒng)提供。優(yōu)選地，熄焦塔可通過四個支架設(shè)置在距離地面一定高度處。優(yōu)選地，來自所述褐煤干餾爐的出焦口 8的高溫焦粉被運送到焦粉冷卻管中，經(jīng)過所述冷卻水對所述焦粉冷卻管中的焦粉進行冷卻處理后，所述冷卻的焦粉通過螺旋排料機22排出所述熄焦塔。優(yōu)選地，斜坡可向所述干餾室I的兩側(cè)或一側(cè)傾斜，出焦口 8與所述干餾室I同寬。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還可包括帶有焦罐15的焦罐臺車16和提升機19。焦罐臺車16用于通過焦罐15將來自出焦口 8的焦粉運送到提升機19下方，所述提升機19將裝滿高溫焦粉的焦罐15提升并橫移到所述熄焦塔的塔頂，并將焦粉裝入焦粉冷卻管中。可以理解的是，現(xiàn)有技術(shù)中用于運輸高溫焦粉的工具是多種多樣的，并不限于該示例。優(yōu)選地，干餾爐設(shè)置有若干燃氣和煙氣通道3，干餾爐爐體4由耐火磚砌筑。優(yōu)選地，出焦口 8處設(shè)置有引導(dǎo)槽14，用于將從出焦口 8流出的高溫焦粉導(dǎo)入焦罐15，所述引導(dǎo)槽14上方設(shè)置有封閉防護罩17。優(yōu)選地，本發(fā)明還提供了一種利用上述系統(tǒng)生產(chǎn)焦粉的工藝，可包括以下步驟:褐煤在所述干餾爐中生成松散的高溫焦粉；焦粉沿所述干餾室底部斜坡7和/或所述引導(dǎo)槽14流動，并通過所述定量出焦機構(gòu)裝入接焦車；將焦粉運送到所述熄焦塔頂部，并將其裝入所述焦粉冷卻管中，冷卻水對所述焦粉冷卻管中的焦粉進行冷卻處理；所述冷卻的焦粉通過螺旋排料機22排出所述熄焦塔。優(yōu)選地，干餾室兩側(cè)底部緊接斜坡底端設(shè)置出焦口 8。定量出焦機構(gòu)9可定量地控制出焦量。可替換地，還可通過裝煤車沿設(shè)于爐頂?shù)能壍酪苿?，以通過加煤口 5完成向干餾室I加煤等操作。優(yōu)選地，緊靠干餾室兩側(cè)出焦口 8下端，設(shè)置引導(dǎo)槽14，將從出焦口流出的高溫焦粉導(dǎo)入焦罐15。焦罐放置在焦罐臺車16上，停放在待出焦的干餾室兩側(cè)出焦口 8的下方。引導(dǎo)槽14上方設(shè)置封閉防護罩17，防止出焦時揚塵及保護爐前操作人員。優(yōu)選地，兩側(cè)的焦罐臺車16由電機車18牽引，沿設(shè)在干餾爐兩側(cè)，平行干餾爐方向的軌道運行。將焦罐臺車16及裝有高溫焦粉的焦罐15牽引到提升機19下方。提升機將裝滿高溫焦粉的焦罐提升并橫移到間冷式熄焦塔20塔頂，與熄焦塔頂蓋開閉裝置21相配合，將高溫焦粉裝入間冷式熄焦塔，通過水冷降溫。冷卻后的焦粉由熄焦塔下方的螺旋給料機22排出。可以理解的是，關(guān)于干餾爐燃氣道、煙道及相關(guān)機械、設(shè)備及其控制的具體細節(jié)，以及所生成煙氣、煤氣和焦油的后處理細節(jié)等均可利用現(xiàn)有技術(shù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)和工藝具有以下一個或多個優(yōu)點:I)可以使用褐煤煤粉作為原料，擴大了褐煤的利用范圍，將現(xiàn)有技術(shù)中無法利用的褐煤煤粉或碎媒加以利用，降低了原料成本；2)可以如同大型化焦?fàn)t，將數(shù)孔干餾室和燃燒室聯(lián)成多孔干餾爐，大規(guī)模高效地進行褐煤的干餾熱解生產(chǎn)；3)可以根據(jù)褐煤的成分及產(chǎn)出需求選擇干餾爐型及干餾產(chǎn)品，除焦粉外還可以得到煤氣和焦油，也可以將其在焦?fàn)t的燃燒室和煙道中充分燃燒后利用其熱能發(fā)電；4)可以連續(xù)加煤、連·續(xù)出焦，提高了干餾爐生產(chǎn)效率；5)通過間冷式熄焦塔冷卻焦粉，可以回收高溫焦粉的顯熱，提高能源利用率。綜上所述，本發(fā)明的褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)和工藝提高了褐煤的利用率，節(jié)約了能源，保護了環(huán)境。本發(fā)明不限于上述具體實施例?？梢岳斫獾氖?，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)，其特征在于包括外熱式頂裝煤的褐煤干餾爐以及間冷式熄焦塔；其中所述干餾爐包括相間的數(shù)孔干餾室和燃燒室，所述干餾室頂部設(shè)置有加煤口及加煤機，底部為斜坡狀，斜坡的傾斜角大于焦粉的堆積角，在斜坡的底端處設(shè)置有出焦口和定量出焦機構(gòu)； 所述熄焦塔包括塔體、多根豎直設(shè)置的焦粉冷卻管以及螺旋排料機，所述焦粉冷卻管設(shè)置在塔體中，并且塔體中還容納有冷卻水，所述螺旋排料機設(shè)置在塔體下部； 其中，來自所述褐煤干餾爐的出焦口的焦粉被運送到焦粉冷卻管中，經(jīng)過所述冷卻水對所述焦粉冷卻管中的焦粉進行冷卻處理后，所述冷卻的焦粉通過螺旋排料機排出所述熄焦塔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)，其特征在于，通過加煤機連續(xù)向干餾室加入褐煤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)，其特征在于，所述斜坡向所述干餾室的兩側(cè)或一側(cè)傾斜，出焦口與所述干餾室同寬。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)，其特征在于還包括帶有焦罐的焦罐臺車和提升機，所述焦罐臺車用于通過焦罐將來自出焦口的焦粉運送到提升機下方，所述提升機將裝滿高溫焦粉的焦罐提升并橫移到所述熄焦塔的塔頂，并將焦粉裝入焦粉冷卻管中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)，其特征在于所述干餾爐設(shè)置有若干燃氣和煙氣通道，干餾爐爐體由耐火磚砌筑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)，其特征在于出焦口焦粉通過定量出焦機構(gòu)控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)，其特征在于出焦口處設(shè)置有引導(dǎo)槽，用于將從出焦口流出的高溫焦粉導(dǎo)入焦罐，所述引導(dǎo)槽上方設(shè)置有封閉防護罩。
8.一種利用權(quán)利要求1-7所述的系統(tǒng)生產(chǎn)焦粉的工藝，其特征在于包括以下步驟: 褐煤經(jīng)過加煤機連續(xù)進入干餾室； 褐煤在所述干餾爐中生成松散的高溫焦粉； 焦粉沿所述干餾室底部斜坡流動并通過所述定量出焦機構(gòu)裝入接焦車； 將焦粉運送到所述熄焦塔頂部，并將其裝入所述焦粉冷卻管中，冷卻水對所述焦粉冷卻管中的焦粉進行冷卻處理； 所述冷卻的焦粉通過螺旋排料機排出所述熄焦塔。
全文摘要
一種褐煤煤粉的干餾及熄焦系統(tǒng)包括外熱式頂裝煤的褐煤干餾爐以及間冷式熄焦塔；其中所述干餾爐包括相間的數(shù)孔干餾室和燃燒室，所述干餾室頂部設(shè)置有加煤機，底部為斜坡狀，斜坡的傾斜角大于焦粉的堆積角，在斜坡的底端處設(shè)置有出焦口和定量出焦機構(gòu)；其中，來自所述褐煤干餾爐的出焦口的焦粉被運送到焦粉冷卻管中，經(jīng)過所述冷卻水對所述焦粉冷卻管中的焦粉進行冷卻處理后，所述冷卻的焦粉通過螺旋排料機排出所述熄焦塔。本發(fā)明使用褐煤煤粉作原料，生產(chǎn)量大，產(chǎn)品除焦粉外還可選擇生產(chǎn)煤氣和焦油，或選擇將其在干餾爐燃燒室和煙道中充分燃燒后利用其熱能發(fā)電。
文檔編號C10B3/02GK103194247SQ20131015071
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者董書通, 雷辰, 唐葆仁, 董鋮昊 申請人:鄭州永通特鋼有限公司