高溫半焦顯熱及激冷冷卻氣的回收工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高溫半焦顯熱及激冷冷卻氣的回收工藝：步驟1：間接冷卻：利用助燃空氣對(duì)高溫半焦進(jìn)行間接冷卻直至中溫半焦，回收升溫后的助燃空氣，并送入熱風(fēng)爐中；步驟2：激冷：利用激冷盤對(duì)冷卻后的中溫半焦進(jìn)行激冷，激冷后的低溫半焦被回收；步驟3：冷卻氣的凈化及回收：收集高溫半焦間接冷卻產(chǎn)生的冷卻氣體和中溫半焦激冷后產(chǎn)生的冷卻氣體，并凈化該冷卻氣體，并送入熱風(fēng)爐燃燒。采用了上述工藝方法后，解決了高溫半焦顯熱不能自身利用的問(wèn)題；降低了半焦激冷水量；凈化了冷卻氣并進(jìn)行了回收利用；實(shí)現(xiàn)了能量和資源的回收利用，避免了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
【專利說(shuō)明】高溫半焦顯熱及激冷冷卻氣的回收工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種高溫半焦炭顯熱和激冷冷卻氣的回收工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)富煤、貧油、少氣，能源消費(fèi)不得不以煤炭為主，是世界上燃煤污染最嚴(yán)重的國(guó)家之一。我國(guó)低階煤蘊(yùn)藏量占煤炭?jī)?chǔ)量的50%左右，產(chǎn)量占目前總量的30%，低階煤由于高水分，高揮發(fā)份，低熱值，且極易自燃的特點(diǎn)，從而不適于長(zhǎng)期存儲(chǔ)和長(zhǎng)距離運(yùn)輸，長(zhǎng)期被視作一種劣質(zhì)煤炭資源，目前僅用做坑口電廠燃料和坑口氣化原料，限制了褐煤資源的合理開發(fā)利用。在這種情況下，低階煤提質(zhì)方面的技術(shù)應(yīng)用而生，但是隨之而來(lái)的問(wèn)題便是如何針對(duì)低階煤干餾后產(chǎn)生的高溫半焦炭的顯熱及高溫半焦炭激冷后冷卻氣回收。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的熄焦方法有干法熄焦及濕法熄焦兩種:第一種，干法熄焦是用低溫惰性氣體冷卻紅焦的一種熄焦方法。干熄焦在節(jié)能、改善焦炭質(zhì)量方面優(yōu)于濕熄焦，但其占地面積大，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、維修費(fèi)用高、投資大，且焦炭燒損嚴(yán)重。對(duì)于獨(dú)立型焦化企業(yè)而言，所吸收的熱量自身不易平衡，因此干熄焦在獨(dú)立型焦化企業(yè)難以推廣。第二種，濕法熄焦是用水噴淋紅焦(包括低水分熄焦、穩(wěn)定熄焦等)，將紅焦降至100°C以下，產(chǎn)生的蒸汽直接排放到大氣。其特點(diǎn)為工藝簡(jiǎn)單，投資省，操作、維護(hù)簡(jiǎn)便；缺點(diǎn)為:約占整個(gè)焦?fàn)t耗熱量30~35%的紅焦顯熱沒(méi)有有效利用；水資源消耗多；紅焦急劇冷卻，降低焦炭質(zhì)量；熄焦產(chǎn)生的蒸汽夾帶有污染、腐蝕性介質(zhì)以及粉塵，直接排入大氣，不僅造成環(huán)境污染，而且還是一種資源浪費(fèi)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種用于回收高溫半焦顯熱及激冷冷卻氣的回收工藝。其包括有如下步驟1:間接冷卻:利用助燃空氣對(duì)高溫半焦進(jìn)行間接冷卻直至中溫半焦，回收升溫后的助燃空氣，并送入熱風(fēng)爐中；步驟2:激冷:利用激冷盤對(duì)冷卻后的中溫半焦進(jìn)行激冷，激冷后的低溫半焦被回收；步驟3:冷卻氣的凈化及回收:收集高溫半焦間接冷卻產(chǎn)生的冷卻氣體和中溫半焦激冷后產(chǎn)生的冷卻氣體,并凈化該冷卻氣體,并送入熱風(fēng)爐燃燒。
[0005]進(jìn)一步地，所述的間接冷卻是指從熱解爐出來(lái)的高溫半焦進(jìn)入全封閉式空冷埋刮板機(jī)，助燃風(fēng)機(jī)將助燃空氣鼓入全封閉式空冷埋刮板機(jī)，在全封閉式空冷埋刮板機(jī)中的助燃空氣和高溫半焦通過(guò)不直接接觸的方式完成能量交換，助燃空氣間接地吸收高溫半焦的熱量，以提高溫度，所述高溫半焦通過(guò)此過(guò)程降溫。
[0006]進(jìn)一步地，所述的激冷是指所述中溫半焦從刮板機(jī)中出來(lái)后進(jìn)入激冷盤，在激冷盤的作用下降溫為低溫半焦，并被回收，在激冷的過(guò)程中同時(shí)產(chǎn)生了冷卻氣。
[0007]進(jìn)一步地，所述冷卻氣的凈化及回收:間接冷卻和激冷過(guò)程中產(chǎn)生的冷卻氣體中含有煤粉和水蒸氣，將該冷卻氣首先通入煤粉洗滌器中以去掉煤粉和水蒸氣，去掉煤粉和水蒸氣后的冷卻氣進(jìn)入到激冷水槽中進(jìn)行降溫，然后通過(guò)變頻軸流風(fēng)機(jī)作用進(jìn)入到熱風(fēng)爐中。[0008]進(jìn)一步地，在所述冷卻氣的凈化和回收中，從煤粉洗滌器中出來(lái)的部分氣體先進(jìn)入到工藝氣冷卻器中進(jìn)行初步冷卻，初步冷卻后的冷卻氣再進(jìn)入激冷水槽中進(jìn)行降溫，然后通過(guò)變頻軸流風(fēng)機(jī)作用進(jìn)入到熱風(fēng)爐中。
[0009]采用了上述工藝方法后，解決了高溫半焦顯熱不能自身利用的問(wèn)題；降低了半焦激冷水量；凈化了冷卻氣并進(jìn)行了回收利用；實(shí)現(xiàn)了能量和資源的回收利用，避免了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明所述工藝流程示意圖【具體實(shí)施方式】
[0011]為了更好的理解本發(fā)明的目的，下面結(jié)合其背景、附圖以及實(shí)際工況，對(duì)本發(fā)明所述高溫半焦顯熱及激冷冷卻氣的回收工藝及回收工藝中使用到的設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0012]本發(fā)明所述的低階煤干餾后高溫半焦炭顯熱和激冷冷卻氣回收工藝具有如下步驟:1、間接冷卻:利用助燃空氣對(duì)高溫半焦進(jìn)行間接冷卻直至中溫半焦，回收升溫后的助燃空氣，并送入熱風(fēng)爐中，進(jìn)而提高了熱風(fēng)爐點(diǎn)火溫度及助燃溫度；2、激冷:利用激冷盤對(duì)冷卻后的中溫半焦進(jìn)行激冷，激冷后的低溫半焦被回收；3、冷卻氣的凈化及回收:收集高溫半焦間接冷卻產(chǎn)生的冷卻氣體和中溫半焦激冷后產(chǎn)生的冷卻氣體，并凈化該冷卻氣體，并送入熱風(fēng)爐燃燒。
[0013]本發(fā)明還提供一種與上述工藝過(guò)程對(duì)應(yīng)的工藝設(shè)備，其包括有熱解爐1，用于進(jìn)行低階煤干餾反應(yīng)，從而形成了高溫半焦；全封閉式空冷埋刮板機(jī)2，用于對(duì)高溫半焦進(jìn)行間接冷卻，于此同時(shí)，提高通過(guò)助燃風(fēng)機(jī)進(jìn)入該裝置中的助燃空氣的溫度；助燃風(fēng)機(jī)3，用于將助燃空氣鼓入全封閉式空冷埋刮板機(jī)，為熱風(fēng)爐9提供氧量；激冷盤4:用于將來(lái)自于全封閉式空冷埋刮板機(jī)2的中溫半焦降溫為低溫半焦(低于100度)，進(jìn)而被回收；煤粉洗滌器5:用于洗滌激冷盤4和全封閉式空冷埋刮板機(jī)2中產(chǎn)生的冷卻氣中的煤粉和水蒸氣；冷卻氣冷卻器6，用來(lái)冷卻從煤粉洗滌器過(guò)來(lái)的冷卻氣；激冷水槽7，用于分離從前一裝置過(guò)來(lái)的冷卻氣體和水，從激冷水槽中出來(lái)的被分`離的水份被排出，從激冷水槽中出來(lái)的冷卻氣體作為熱風(fēng)爐9 一部分補(bǔ)充燃料；變頻軸流風(fēng)機(jī)8:用于將來(lái)自于激冷水槽7的干凈的冷卻氣體(凈化后的還原氣體)鼓入到熱風(fēng)爐9中燃燒；熱風(fēng)爐9:所述熱風(fēng)爐9用于給熱解爐1提供高溫還原性氣體。
[0014]進(jìn)一步地，所述的間接冷卻是指助燃空氣和高溫半焦通過(guò)不直接接觸的方式完成能量交換，助燃空氣間接地吸收高溫半焦的熱量，以提高溫度，所述高溫半焦通過(guò)此過(guò)程降溫；之所以采用間接冷卻是因?yàn)橹伎諝夂趿扛?，而高溫半焦只有在惰性環(huán)境中才不會(huì)燃燒，所以助燃風(fēng)不能與高溫半焦直接接觸，也就是所說(shuō)的間接冷卻。
[0015]下面參照?qǐng)D1，并結(jié)合上述工藝步驟以及工藝所需設(shè)備，對(duì)本發(fā)明所述高溫半焦顯熱回收及冷卻氣回收整個(gè)過(guò)程做一詳細(xì)的描述:
[0016]從熱解爐1出來(lái)的高溫半焦進(jìn)入全封閉式空冷埋刮板機(jī)2，助燃風(fēng)機(jī)3將助燃空氣鼓入全封閉式空冷埋刮板機(jī)2，在全封閉式空冷埋刮板機(jī)中的高溫半焦在助燃空氣的作用下，降溫為中溫半焦，助燃空氣在高溫半焦的作用下升溫為高溫助燃空氣，在該高溫半焦的冷卻過(guò)程中同時(shí)形成了冷卻氣，所述高溫助燃空氣從刮板機(jī)2中出來(lái)后進(jìn)入熱風(fēng)爐中；所述中溫半焦從刮板機(jī)2中出來(lái)后進(jìn)入激冷盤4，在激冷盤的作用下降溫為低溫半焦，并被回收，在降溫的過(guò)程中同時(shí)產(chǎn)生了冷卻氣(即帶有煤粉和水蒸氣的還原性氣體)，所述來(lái)自激冷盤4的冷卻氣與來(lái)自全封閉式空冷埋刮板機(jī)2的冷卻氣直接進(jìn)入煤粉洗滌器5，經(jīng)過(guò)煤粉洗滌器5洗滌后的冷卻氣，去除了其中的煤粉與水蒸氣；從煤粉洗滌器5中出來(lái)的部分冷卻氣體直接從煤粉洗滌器下出口進(jìn)入到激冷水槽7中，從煤粉洗滌器中的具有溫度的冷卻氣體從煤粉洗滌器5的頂部出口進(jìn)入到工藝?yán)鋮s器6中，經(jīng)過(guò)冷卻氣冷卻器6的初步冷卻后也進(jìn)入激冷水槽7中，從激冷水槽6中出來(lái)的還原性氣體通過(guò)變頻軸流風(fēng)機(jī)送入熱風(fēng)爐9中作為熱風(fēng)爐中的還原性氣體使用。
[0017]采用了上述工藝后，由于高溫半焦的顯熱被用于熱風(fēng)爐助燃空氣的預(yù)熱，而高溫半焦冷卻時(shí)產(chǎn)生的冷卻氣體(還原氣體)被用于熱風(fēng)爐反應(yīng)所需要的還原性氣體，因此，這種工藝明顯的提高了高溫半焦顯熱利用率，降低了固定碳的損耗，提高了半焦質(zhì)量；提高了助燃風(fēng)溫度，從而確保了熱風(fēng)爐燃燒的穩(wěn)定，提高了燃燒效率；大幅降低了水資源的消耗，減少了低品質(zhì)蒸汽能量回收的成本，增強(qiáng)了水資源的循環(huán)利用；工藝廢氣(即冷卻氣體)全部回收再燃燒，廢氣零排放；減少了占地面積，降低了投資、設(shè)備維修費(fèi)用；且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于設(shè)備的維護(hù)
[0018]以上所述僅是本發(fā)明所述高溫半焦顯熱及激冷冷卻氣回收工藝的一種【具體實(shí)施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，做出的細(xì)微變型和改進(jìn)，也應(yīng) 視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫半焦顯熱及激冷冷卻氣的回收工藝:步驟1:間接冷卻:利用助燃空氣對(duì)高溫半焦進(jìn)行間接冷卻直至中溫半焦，回收升溫后的助燃空氣，并送入熱風(fēng)爐中；步驟2:激冷:利用激冷盤對(duì)冷卻后的中溫半焦進(jìn)行激冷，激冷后的低溫半焦被回收；步驟3:冷卻氣的凈化及回收:收集高溫半焦間接冷卻產(chǎn)生的冷卻氣體和中溫半焦激冷后產(chǎn)生的冷卻氣體,并凈化該冷卻氣體,并送入熱風(fēng)爐燃燒。
2.如權(quán)利要求1所述的高溫半焦顯熱及激冷冷卻氣的回收工藝:所述的間接冷卻是指從熱解爐(1)出來(lái)的高溫半焦進(jìn)入全封閉式空冷埋刮板機(jī)(2)，助燃風(fēng)機(jī)(3)將助燃空氣鼓入全封閉式空冷埋刮板機(jī)(2)，在全封閉式空冷埋刮板機(jī)中的助燃空氣和高溫半焦通過(guò)不直接接觸的方式完成能量交換，助燃空氣間接地吸收高溫半焦的熱量，以提高溫度，所述高溫半焦通過(guò)此過(guò)程降溫。
3.如權(quán)利要求1所述的高溫半焦顯熱及激冷冷卻氣的回收工藝:所述的激冷是指所述中溫半焦從刮板機(jī)(2)中出來(lái)后進(jìn)入激冷盤(4)，在激冷盤的作用下降溫為低溫半焦，并被回收，在激冷的過(guò)程中同時(shí)產(chǎn)生了冷卻氣。
4.如權(quán)利要求1所述的高溫半焦顯熱及激冷冷卻氣的回收工藝:所述冷卻氣的凈化及回收:間接冷卻和激冷過(guò)程中產(chǎn)生的冷卻氣體中含有煤粉和水蒸氣，將該冷卻氣首先通入煤粉洗滌器(5)中以去掉煤粉和水蒸氣，去掉煤粉和水蒸氣后的冷卻氣進(jìn)入到激冷水槽(7)中進(jìn)行降溫，然后通過(guò)變頻軸流風(fēng)機(jī)(8)作用進(jìn)入到熱風(fēng)爐(9)中。
5.如權(quán)利要求1或4中所述的高溫半焦顯熱及激冷冷卻氣的回收工藝:其中在所述冷卻氣的凈化和回收中，從煤粉`洗滌器中出來(lái)的部分氣體先進(jìn)入到工藝氣冷卻器中進(jìn)行初步冷卻，初步冷卻后的冷卻氣再進(jìn)入激冷水槽(7)中進(jìn)行降溫，然后通過(guò)變頻軸流風(fēng)機(jī)(8)作用進(jìn)入到熱風(fēng)爐(9)中。
【文檔編號(hào)】C10B39/00GK103627411SQ201310681759
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】劉良志, 張檢飛, 謝永興 申請(qǐng)人:湖南華銀能源技術(shù)有限公司