炭活化轉爐的熱能循環系統的制作方法
【專利摘要】炭活化轉爐的熱能循環系統，有利于活性炭連續生產的熱能循環、余熱利用和節能環保，包括熱輻射加熱管，位于轉爐爐體的內腔中，一端穿過轉爐后端伸向轉爐前端，在所述內腔中形成加熱管前端燃氣吸入口，另一端形成加熱管后端煙氣輸出口，所述加熱管后端煙氣輸出口連接煙氣余熱鍋爐，所述轉爐爐體的轉爐周壁分布有若干個蒸汽輸入孔在內腔中形成蒸汽分配區，所述蒸汽輸入孔通過煙氣余熱鍋爐蒸汽分配口連接煙氣余熱鍋爐蒸汽出口，所述熱輻射加熱管內設置有空氣管，所述空氣管的管壁分布有若干個空氣出口形成空氣分配區，所述空氣管穿過爐壁延伸到爐外，所述轉爐前端設置有炭化料進料裝置，所述轉爐爐體的后部具有活性炭出口。
【專利說明】
炭活化轉爐的熱能循環系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及活性炭生產技術，特別是一種炭活化轉爐的熱能循環系統和方法，有利于活性炭連續生產的熱能循環、余熱利用和節能環保。
【背景技術】
[0002]活化爐是生產活性炭的核心設備。國內生產活性炭的爐型有燜燒爐、管式爐、轉爐、沸騰爐、平板爐、多段爐、斯列普爐等爐型。在這些爐型中，由于斯列普爐具有產量大，質量控制穩定，操作容易等優點，而被普遍使用。但斯列普爐的使用壽命較短、經常要停爐大修，而且停爐和起爐的時間都很長，操作不便。轉爐是近些年開發較快的一種爐型，目前許多斯列普爐開始被轉爐所取代。但現在的轉爐幾乎都是內熱式的，這里的內熱就是在爐內直接燃燒一部分炭化料放熱提供活化所必需的熱量。本發明人認為，基于炭化料受熱活化變成活性炭的過程中會釋放原有揮發分并產生可燃氣的特點，如果能夠將釋放的揮發分和活化產生可燃氣采用隔離燃燒的方式向炭化料輻射加熱，則能實現節能環保的經濟效益和社會效益。
【實用新型內容】
[0003]本發明針對現有技術中存在的缺陷或不足，提供一種炭活化轉爐的熱能循環系統和方法，有利于活性炭連續生產的熱能循環、余熱利用和節能環保。
[0004]本發明的技術方案如下:
[0005]炭活化轉爐的熱能循環系統，其特征在于，包括熱輻射加熱管，所述熱輻射加熱管位于轉爐爐體的內腔中，所述熱輻射加熱管一端穿過轉爐后端伸向轉爐前端，在所述內腔中形成加熱管前端燃氣吸入口，所述熱輻射加熱管另一端形成加熱管后端煙氣輸出口，所述加熱管后端煙氣輸出口連接煙氣余熱鍋爐，所述轉爐爐體的轉爐周壁分布有若干個蒸汽輸入孔在內腔中形成蒸汽分配區，所述蒸汽輸入孔通過煙氣余熱鍋爐蒸汽分配口連接煙氣余熱鍋爐蒸汽出口，所述熱輻射加熱管內設置有空氣管，所述空氣管的管壁分布有若干個空氣出口形成空氣分配區，所述空氣管穿過爐壁延伸到爐外，所述轉爐前端設置有炭化料進料裝置，所述轉爐爐體的后部具有活性炭出口。
[0006]所述空氣管包括第一空氣管和第二空氣管，第一空氣管位于所述熱輻射加熱管軸向截面的上部，第二空氣管位于所述熱輻射加熱管軸向截面的下部，第一空氣管的若干個空氣出口形成第一空氣分配段，第二空氣管的若干個空氣出口形成第二空氣分配段，第一空氣分配段和第二空氣分配段的空氣出口分布密度相同。
[0007]第一空氣分配段中起始出口與結尾出口之間的長度:第二空氣分配段中起始出口與結尾出口之間的長度=2?3:1。
[0008]空氣出口的開孔直徑為3?5mm。
[0009]所述活性炭出口位于所述轉爐后端的轉爐周壁上。
[0010]所述轉爐爐體的爐壁中澆注有澆注料，所述澆注料為重質澆注料。
[0011]所述熱輻射加熱管采用能承受1300°C的耐高溫特種鋼。
[0012]所述炭化料進料裝置包括螺旋進料器，所述螺旋進料器的一端連接螺旋驅動裝置，所述螺旋進料器的另一端穿過所述轉爐前端進入所述內腔中，所述螺旋進料器的另一端設置有導流板。
[0013]所述螺旋驅動裝置包括電機，所述電機為變頻調速電機。
[0014]炭活化轉爐的熱能循環方法，其特征在于，在炭活化轉爐的內腔中建立活化產生可燃氣燃燒通道，該燃燒通道采用管體結構，該管體結構為熱輻射加熱管，所述熱輻射加熱管的前端在內腔中形成加熱管前端燃氣吸入口，所述熱輻射加熱管的后端伸出轉爐外形成加熱管后端煙氣輸出口，煙氣余熱鍋爐用煙氣加熱產生水蒸氣，該水蒸氣接入內腔中形成蒸汽分配區，炭化料經過蒸汽分配區時受到熱輻射加熱而活化，炭化料活化過程中產生可燃氣和釋放的揮發分進入加熱管前端燃氣吸入口，與熱輻射加熱管內的空氣混合燃燒，該空氣通過空氣管自爐外引入，該空氣管在熱輻射加熱管內形成空氣分配區。
[0015]本發明的技術效果如下:本發明炭活化轉爐的熱能循環系統和方法，基于炭化料受熱活化變成活性炭的過程中會釋放揮發分和產生可燃氣的特點，將活化產生可燃氣通過熱輻射加熱管巧妙利用起來，使其與熱輻射加熱管內的空氣混合燃燒，為熱輻射加熱管外壁提供輻射能量，炭化料在不再依賴外來能源的情況下繼續受到熱輻射加熱而活化，并且活化用水蒸氣利用熱輻射加熱管的煙氣余熱加熱蒸汽鍋爐獲得，從而有利于活性炭連續生產的熱能循環、余熱利用和節能環保。
[0016]本發明特點如下:1、本發明有利于炭化料均勻受熱，可實現在1200°C左右溫度下長期、連續穩定生產活性炭，活性炭的得率較現有轉爐更高、產量高、灰分低、吸附性能指標高。2、本發明實現了炭化料活化時釋放的揮發分和產生的可燃氣在轉爐內部即能返回燃燒為活化提供輻射能量，幾乎不需要添加外部燃料，或者說，外部燃料只在開爐時或臨時調整中使用，因此提高了系統的能量利用效率，并能達到排放煙氣清潔。
【附圖說明】
[0017]圖1是實施本發明炭活化轉爐的熱能循環系統結構示意圖。
[0018]附圖標記列示如下:1_螺旋驅動裝置;2-轉爐前端;3-螺旋進料器;4-轉爐爐體;5-澆注料;6-轉爐周壁;7-空氣入口 ； 8-蒸汽輸入孔;9-導流板；10-炭化料；11-加熱管前端燃氣吸入口 ； 12-第一空氣管；13-第二空氣管；14-活化產生可燃氣；15-熱輻射加熱管；16-起始出口； 17-第一空氣分配段；18-結尾出口 ； 19-起始出口 ；20-第二空氣分配段;21-結尾出口 ；22_轉爐后端;23-內腔;24-加熱管后端煙氣輸出口；25-活性炭;26-活性炭出口；27-煙氣余熱鍋爐蒸汽分配口； 28-煙氣余熱鍋爐;29-煙氣余熱鍋爐蒸汽出口。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖(圖1)對本發明進行說明。
[0020]圖1是實施本發明炭活化轉爐的熱能循環系統結構示意圖。如圖1所示，炭活化轉爐的熱能循環系統，包括熱輻射加熱管15，所述熱輻射加熱管15位于轉爐爐體4的內腔23中，所述熱輻射加熱管15—端穿過轉爐后端22伸向轉爐前端2，在所述內腔23中形成加熱管前端燃氣吸入口 U，所述熱輻射加熱管15另一端形成加熱管后端煙氣輸出口 24，所述加熱管后端煙氣輸出口 24連接煙氣余熱鍋爐28，所述轉爐爐體4的轉爐周壁分布有若干個蒸汽輸入孔8在內腔23中形成蒸汽分配區，所述蒸汽輸入孔8通過煙氣余熱鍋爐蒸汽分配口27連接煙氣余熱鍋爐蒸汽出口 29，所述熱輻射加熱管15內設置有空氣管，所述空氣管的管壁分布有若干個空氣出口形成空氣分配區，所述空氣管穿過爐壁延伸到爐外，所述轉爐前端2設置有炭化料進料裝置，所述轉爐爐體4的后部具有活性炭出口 26。所述空氣管包括第一空氣管12和第二空氣管13，第一空氣管12位于所述熱輻射加熱管15軸向截面的上部，第二空氣管13位于所述熱輻射加熱管15軸向截面的下部，第一空氣管12的若干個空氣出口形成第一空氣分配段17，第二空氣管13的若干個空氣出口形成第二空氣分配段20，第一空氣分配段17和第二空氣分配段20的空氣出口分布密度相同。第一空氣分配段17中起始出口 16與結尾出口 18之間的長度:第二空氣分配段20中起始出口 19與結尾出口21之間的長度=2?3:1。空氣出口的開孔直徑為3?5mm。所述活性炭出口 26位于所述轉爐后端22的轉爐周壁上。所述轉爐爐體4的爐壁中夾持有澆注料5，所述澆注料5為重質澆注料。所述熱輻射加熱管15采用能承受1300°C的耐高溫特種鋼。所述炭化料進料裝置包括螺旋進料器3，所述螺旋進料器3的一端連接螺旋驅動裝置I，所述螺旋進料器3的另一端穿過所述轉爐前端2進入所述內腔23中，所述螺旋進料器3的另一端設置有導流板9。所述螺旋驅動裝置I包括電機，所述電機為變頻調速電機。炭化料10在內腔中逐步活化生成活性炭25。空氣管的空氣入口 7位于爐外。
[0021]炭活化轉爐的熱能循環方法，其特征在于，在炭活化轉爐的內腔23中建立活化產生可燃氣燃燒通道，該燃燒通道采用管體結構，該管體結構為熱輻射加熱管15，所述熱輻射加熱管15的前端在內腔中形成加熱管前端燃氣吸入口 11，所述熱輻射加熱管的后端伸出轉爐外形成加熱管后端煙氣輸出口 24，煙氣余熱鍋爐28用煙氣加熱產生水蒸氣，該水蒸氣接入內腔23中形成蒸汽分配區，炭化料10經過蒸汽分配區時受到熱輻射加熱而活化，炭化料活化過程中釋放的揮發分和產生的可燃氣進入加熱管前端燃氣吸入口，與熱輻射加熱管內的空氣混合燃燒，該空氣通過空氣管自爐外引入，該空氣管在熱輻射加熱管15內形成空氣分配區。
[0022]在此指明，以上敘述有助于本領域技術人員理解本發明創造，但并非限制本發明創造的保護范圍。任何沒有脫離本發明創造實質內容的對以上敘述的等同替換、修飾改進和/或刪繁從簡而進行的實施，均落入本發明創造的保護范圍。
【主權項】
1.炭活化轉爐的熱能循環系統，其特征在于，包括熱輻射加熱管，所述熱輻射加熱管位于轉爐爐體的內腔中，所述熱輻射加熱管一端穿過轉爐后端伸向轉爐前端，在所述內腔中形成加熱管前端燃氣吸入口，所述熱輻射加熱管另一端形成加熱管后端煙氣輸出口，所述加熱管后端煙氣輸出口連接煙氣余熱鍋爐，所述轉爐爐體的轉爐周壁分布有若干個蒸汽輸入孔在內腔中形成蒸汽分配區，所述蒸汽輸入孔通過煙氣余熱鍋爐蒸汽分配口連接煙氣余熱鍋爐蒸汽出口，所述熱輻射加熱管內設置有空氣管，所述空氣管的管壁分布有若干個空氣出口形成空氣分配區，所述空氣管穿過爐壁延伸到爐外，所述轉爐前端設置有炭化料進料裝置，所述轉爐爐體的后部具有活性炭出口。2.根據權利要求1所述的炭活化轉爐的熱能循環系統，其特征在于，所述空氣管包括第一空氣管和第二空氣管，第一空氣管位于所述熱輻射加熱管軸向截面的上部，第二空氣管位于所述熱輻射加熱管軸向截面的下部，第一空氣管的若干個空氣出口形成第一空氣分配段，第二空氣管的若干個空氣出口形成第二空氣分配段，第一空氣分配段和第二空氣分配段的空氣出口分布密度相同。3.根據權利要求2所述的炭活化轉爐的熱能循環系統，其特征在于，第一空氣分配段中起始出口與結尾出口之間的長度:第二空氣分配段中起始出口與結尾出口之間的長度=2?3:1。4.根據權利要求1所述的炭活化轉爐的熱能循環系統，其特征在于，空氣出口的開孔直徑為3?5mm。5.根據權利要求1所述的炭活化轉爐的熱能循環系統，其特征在于，所述活性炭出口位于所述轉爐后端的轉爐周壁上。6.根據權利要求1所述的炭活化轉爐的熱能循環系統，其特征在于，所述轉爐爐體的爐壁中澆注有澆注料，所述澆注料為重質澆注料。7.根據權利要求1所述的炭活化轉爐的熱能循環系統，其特征在于，所述熱輻射加熱管采用能承受1300 0C的耐高溫特種鋼。8.根據權利要求1所述的炭活化轉爐的熱能循環系統，其特征在于，所述炭化料進料裝置包括螺旋進料器，所述螺旋進料器的一端連接螺旋驅動裝置，所述螺旋進料器的另一端穿過所述轉爐前端進入所述內腔中，所述螺旋進料器的另一端設置有導流板。9.根據權利要求8所述的炭活化轉爐的熱能循環系統，其特征在于，所述螺旋驅動裝置包括電機，所述電機為變頻調速電機。
【文檔編號】F22B1/18GK205419790SQ201620106015
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月2日
【發明人】汪印, 趙陸凱, 張光華
【申請人】江蘇優華達環保材料科技有限公司