一種內(nèi)旋除塵式固體熱載體移動(dòng)床粉煤熱解方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤化工領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)旋除塵式固體熱載體移動(dòng)床粉煤熱解方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)低階煤(褐煤、長(zhǎng)焰煤、不黏煤、弱黏煤)制半焦、煤氣和煤焦油進(jìn)行了一系列研宄和工業(yè)化生產(chǎn)。目前已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的典型工藝是以塊煤(8?30mm)為原料，采用內(nèi)熱式直立爐進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。但在我國(guó)煤炭機(jī)械化開(kāi)采過(guò)程中，所采的煤炭大于或等于20mm以上的塊煤約占35%左右，等于和小于8mm以下的粉煤約占35%。在煤炭市場(chǎng)中，塊煤(大于和等于20mm以上)每噸一般價(jià)格大于粉煤(小于8mm以下)150?200元左右。為了充分利用價(jià)廉易得的粉煤為原料制半焦、煤氣和煤焦油，其固體熱載體移動(dòng)床粉煤熱解裝置是主要生產(chǎn)工藝方法之一。該裝置相對(duì)于外熱式回轉(zhuǎn)爐和內(nèi)熱式流化床粉煤熱解裝置具有簡(jiǎn)單易行的特點(diǎn)。但在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中，固體熱載體粉煤熱解裝置產(chǎn)生的熱解氣，由于其所含半焦粉塵數(shù)量為30?80g/Nm3，通常在熱解氣出口設(shè)置旋風(fēng)分離器將其半焦粉塵進(jìn)行分離脫除(見(jiàn)尚建選等編著.低階煤分質(zhì)轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù).煤炭工業(yè)出版社，2013年第256頁(yè)、第261頁(yè))，在其工業(yè)性試驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)裝置中為了防止熱解氣所含煤焦油冷凝造成半焦粉塵黏堵，需對(duì)旋風(fēng)分離器進(jìn)行保溫和伴熱。其溫度為450?550°C，由此造成設(shè)備工藝較復(fù)雜、能量消耗大，急需進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)旋除塵式固體熱載體移動(dòng)床粉煤熱解方法及裝置，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明所用的原料煤為等于和小于8mm以下的低階質(zhì)粉煤，并具有原料粉煤來(lái)源充足、廉價(jià)易得，適用范圍廣，工藝流程簡(jiǎn)單，相對(duì)投資低，易操作，安全、穩(wěn)定等特點(diǎn)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種內(nèi)旋除塵式固體熱載體移動(dòng)床粉煤熱解方法，包括以下步驟:
[0006]步驟一:將熱載體和粉煤充分混合進(jìn)行熱解，粉煤受熱載體加熱產(chǎn)生熱解氣，熱解氣經(jīng)旋風(fēng)分離后得到高溫油氣及半焦粉塵，利用高溫油氣回收煤焦油及凈化煤氣，半焦粉塵與熱載體和粉煤混合繼續(xù)熱解；
[0007]步驟二:粉煤熱解后生成熱半焦，一部分熱半焦經(jīng)加工后作為步驟一中的熱載體與粉煤充分混合進(jìn)行熱解，另一部分熱半焦經(jīng)冷卻后得到產(chǎn)品半焦。
[0008]進(jìn)一步地，上述方法中所述的熱載體為高溫半焦或高溫?zé)峄?，其中粉煤與熱載體的體積比為1: 1.3?1: 3.7。
[0009]進(jìn)一步地，步驟二中將熱半焦加工成高溫半焦的方法為:將熱半焦在加熱爐中加熱到750?800°C即得到高溫半焦；將熱半焦加工成高溫?zé)峄业姆椒?將熱半焦經(jīng)循環(huán)流化床燃燒后即得到溫度為750?900°C的高溫?zé)峄摇?br>[0010]一種內(nèi)旋除塵式固體熱載體移動(dòng)床粉煤熱解裝置，包括筒體，筒體的頂部設(shè)有上封頭，上封頭的中部設(shè)有熱解氣出口，上封頭和與之連接的集合管箱封頭之間形成集合管箱，集合管箱封頭下部設(shè)有若干與集合管箱連通的旋風(fēng)分離器組；
[0011]筒體的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有若干混合管，混合管上設(shè)有煤氣進(jìn)口、粉煤進(jìn)口以及熱載體進(jìn)口，筒體的下部設(shè)有錐體型的下封頭，下封頭底部設(shè)有出料管，出料管上對(duì)稱(chēng)連接有循環(huán)半焦下料管和產(chǎn)片半焦下料管，且三者形成倒Y型管分叉，循環(huán)半焦下料管和產(chǎn)片半焦下料管上分別設(shè)置有閥門(mén)。
[0012]進(jìn)一步地，旋風(fēng)分離器組包括串聯(lián)的一級(jí)旋風(fēng)分離器和二級(jí)旋風(fēng)分離器，且一級(jí)旋風(fēng)分離器和二級(jí)旋風(fēng)分離器的下料管出口均安裝有翼閥。
[0013]進(jìn)一步地，混合管穿插設(shè)置在筒體的外壁上，且混合管向上傾斜設(shè)置。
[0014]進(jìn)一步地，混合管與筒體的外壁之間的夾角為20?60度。
[0015]進(jìn)一步地，混合管與筒體的外壁之間的夾角為30?45度。
[0016]進(jìn)一步地，煤氣進(jìn)口中設(shè)置有螺旋推進(jìn)器。
[0017]進(jìn)一步地，循環(huán)半焦下料管上的閥門(mén)為循環(huán)半焦液壓驅(qū)動(dòng)插板閥；產(chǎn)片半焦下料管上的閥門(mén)為產(chǎn)品半焦液壓驅(qū)動(dòng)插板閥。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0019]本發(fā)明方法通過(guò)將熱載體和粉煤充分混合進(jìn)行熱解，粉煤受熱載體加熱產(chǎn)生熱解氣，得到的熱解氣含塵量少，熱解過(guò)程中產(chǎn)生的半焦粉塵與熱載體和粉煤混合繼續(xù)熱解，粉煤熱解后生成熱半焦，一部分熱半焦經(jīng)加工后作為熱載體與粉煤充分混合進(jìn)行熱解，另一部分熱半焦經(jīng)冷卻后得到產(chǎn)品半焦，循環(huán)利用的同時(shí)熱解效果更好。
[0020]進(jìn)一步地，合理控制粉煤與熱載體的體積比，使其充分熱解的同時(shí)也不浪費(fèi)原材料。
[0021]本發(fā)明裝置上封頭的中部設(shè)置有熱解氣出口，上封頭內(nèi)部與倒置的集合管箱封頭構(gòu)成與旋風(fēng)分離組出口連通的集合管箱，該結(jié)構(gòu)由于采用兩個(gè)大小不同的封頭相互倒扣在一起具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，承載效果好、熱膨脹性能好的特點(diǎn)，下封頭的下料管與循環(huán)半焦出料管和產(chǎn)品半焦出料管構(gòu)成倒置的Y形管分叉，將產(chǎn)品半焦和循環(huán)半焦分離，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用少，而且運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠。
[0022]進(jìn)一步地，旋風(fēng)分離器組包括串聯(lián)的一級(jí)旋風(fēng)分離器和二級(jí)旋風(fēng)分離器，且一級(jí)旋風(fēng)分離器和二級(jí)旋風(fēng)分離器的下料管出口均安裝有翼閥，分離效果更好，翼閥可以自動(dòng)的將半焦粉塵排出進(jìn)行熱解。
[0023]進(jìn)一步地，混合管傾斜設(shè)置在筒體外壁上，利于煤氣和粉煤送入。
[0024]進(jìn)一步地，在循環(huán)半焦出料管上安裝有循環(huán)半焦液壓驅(qū)動(dòng)插板閥，產(chǎn)品半焦出料管上安裝有產(chǎn)品半焦液壓驅(qū)動(dòng)插板閥，可以更好地分別控制循環(huán)半焦量和產(chǎn)品半焦量。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明的裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的裝置的俯視圖；
[0027]圖3為本發(fā)明的螺旋推進(jìn)器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中，I為熱解氣出口，2為上封頭，3為集合管箱，4為集合管箱封頭，5為一級(jí)旋風(fēng)分離器，6為二級(jí)旋風(fēng)分離器，7為翼閥，8為筒體，9為混合管，10為熱載體進(jìn)口，11為粉煤進(jìn)口，12煤氣進(jìn)口，13為螺旋推進(jìn)器，14為下封頭，15為出料管，16為循環(huán)半焦下料管，17為產(chǎn)品半焦下料管，18為循環(huán)半焦液壓驅(qū)動(dòng)插板閥，19為產(chǎn)品半焦液壓驅(qū)動(dòng)插板閥，D為粉煤熱解裝置內(nèi)徑，hi為旋風(fēng)分離段，h2為熱解段，h3為存儲(chǔ)段。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0030]一種內(nèi)旋除塵式固體熱載體移動(dòng)床粉煤熱解方法，包括以下步驟:
[0031]步驟一:將熱載體和粉煤充分混合進(jìn)行熱解，粉煤受熱載體加熱產(chǎn)生熱解氣，熱解氣經(jīng)旋風(fēng)分離后得到高溫油氣及半焦粉塵，利用高溫油氣回收煤焦油及凈化煤氣，半焦粉塵與熱載體和粉煤混合繼續(xù)熱解，所述的熱載體為高溫半焦和高溫?zé)峄业幕旌衔铮渲懈邷匕虢古c高溫?zé)峄业捏w積比為1: 1.3?1: 3.7。
[0032]步驟二:粉煤熱解后生成熱半焦，一部分熱半焦經(jīng)加工后作為步驟一中的熱載體與粉煤充分混合進(jìn)行熱解，另一部分熱半焦經(jīng)冷卻后得到產(chǎn)品半焦；將熱半焦加工成高溫半焦的方法為:將熱半焦在加熱爐中加熱到750?800°C即得到高溫半焦；將熱半焦加工成高溫?zé)峄业姆椒?將熱半焦經(jīng)循環(huán)流化床燃燒后即得到溫度為750?900°C的高溫?zé)峄摇?br>[0033]參見(jiàn)圖1至圖3，一種內(nèi)旋除塵式固體熱載體移動(dòng)床粉煤熱解裝置，包括筒體8，筒體8的頂部設(shè)有上封頭2，上封頭2的中部設(shè)有熱解氣出口 1，上封頭2和與之連接的集合管箱封頭4之間形成集合管箱3，集合管箱封頭4下部設(shè)有2或3個(gè)與集合管箱3連通的旋風(fēng)分離器組；旋風(fēng)分離器組包括串聯(lián)的一級(jí)旋風(fēng)分離器5和二級(jí)旋風(fēng)分離器6，且一級(jí)旋風(fēng)分離器5和二級(jí)旋風(fēng)分離器6的下料管出口均安裝有翼閥7 ;
[0034]筒體8的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有2個(gè)混合管9，混合管9穿插設(shè)置在筒體8的外壁上，且混合管9向上傾斜設(shè)置，混合管9與筒體8的外壁之間的夾角為20?60度，優(yōu)選的夾角為30?45度，混合管9上設(shè)有煤氣進(jìn)口 12、粉煤進(jìn)口 11以及熱載體進(jìn)口 10，煤氣進(jìn)口 12中設(shè)置有螺旋推進(jìn)器13，筒體8的下部設(shè)有錐體型的下封頭14，下封頭14底部設(shè)有出料管15，出料管15上對(duì)稱(chēng)連接有循環(huán)半焦下料管16和產(chǎn)片半焦下料管17，且三者形成倒Y型管分叉，循環(huán)半焦下料管16和產(chǎn)片半焦下料管17上分別設(shè)置有循環(huán)半焦液壓驅(qū)動(dòng)插板閥18和產(chǎn)品半焦液壓驅(qū)動(dòng)插板閥19。
[0035]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0036]本發(fā)明中粉煤采用褐煤或長(zhǎng)焰煤中的一種，粉煤的粒徑等于或小于8_。
[0037]內(nèi)旋除塵式固體熱載體移動(dòng)床粉煤熱解裝置自上到下由旋風(fēng)分離段hl、熱解段h2和錐體段h3三部分組成。筒體8的內(nèi)徑為D，旋風(fēng)分離段hi等于0.8?1.8倍D，優(yōu)選的旋風(fēng)分離段hi等于1.2?1.6倍D。在旋風(fēng)分離段hi的上封頭2的中部設(shè)置有熱解氣出口 1，上封頭2內(nèi)部與倒置的集