Hy型干餾爐的制作方法

Hy型干餾爐的制作方法
【專利摘要】一種HY型干餾爐，其結構特征是：干餾爐由多個干餾子單元組成，每個干餾子單元由加料裝置、油氣排出裝置、干餾裝置、加熱裝置、排焦裝置組成；該爐用輻射換熱和對流換熱相結合的方式對物料干餾；用在干餾過程中產生的瓦斯作為干餾熱源，干餾熱量可自平衡；利用燃燒室的爐墻的輻射對物料進行直接加熱，不需要對熱載體進行二次加熱和遠距離輸送；在爐內設置干餾氣體導出裝置，爐內氣體流動通暢；干法排焦。該干餾爐熱利用效率高，出口氣量少，耗水少，油回收率高。該干餾爐日處理量大，可以達到6000噸以上。適用于對油砂、油頁巖和煤等物料的中、低溫干餾煉油。既適用于對大顆粒物料的干餾煉油，也適用于對小于15mm小顆粒物料干餾煉油。
【專利說明】HY型干餾爐
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用輻射方式加熱物料、將干餾氣體分層導出、采取干法出焦的干餾爐。適用于對各種粒徑，包括小顆粒的油頁巖、油砂和煤等物料的中低溫干餾煉油。
【背景技術】
[0002]目前，國內對物料的中、低溫干餾爐均不能處理小顆粒物料，造成資源的大量浪費。一般礦山開采出來的油頁巖、煤、油砂等，小于12mm粒徑的約占20%~30%，高的達到40%~50%。中、低溫干餾爐應用較多的有三種。第一種是撫順式干餾爐，為圓筒形結構，為內燃式爐，使用蓄熱式加熱爐進行配合，換熱方式為對流換熱。工作時用鼓風機從干餾爐底部送入飽和空氣助燃，物料中的固定碳燃燒產生的煙氣對上部的油頁巖進行干餾，為防止爐內煙氣溫度過高而結焦，在干餾爐上部通入經蓄熱加熱爐加熱到550°C~650°C的瓦斯進行調節。撫順式干餾爐不能處理小顆粒物料，干餾爐處理物料粒度一般為12~75mm，物料含水量高時只能處理20mm以上粒徑的物料，單爐處理能力為100噸。第二種是樺甸式全循環干餾爐，為圓方形結構，上部為圓形，下部為方形，爐內無燃燒裝置，依靠經蓄熱加熱爐加熱到650°C左右的熱循環瓦斯對油頁巖進行干餾，該爐換熱方式為對流換熱，也不能處理小顆粒物料。一般處理粒度為6~50mm，物料含水量高時只能處理20mm以上粒徑的物料，單爐處理能力為300噸/日。第三種是茂名式干餾爐，為方形結構，是內燃式爐，俗稱氣燃爐，沒有配備加熱爐。工作時從干餾爐底部通入可燃瓦斯和空氣，燃燒產生的煙氣在上升過程中對上部的物料進行干餾，該爐換熱方式為對流換熱，也不能處理小顆粒物料，一般處理粒度為30~120mm，單爐處理能力為200噸/日。該干餾爐由于瓦斯在爐內燃燒時產生1000°C左右的高溫煙氣，常常造成爐內結焦被迫停爐清理，而且燃燒時又不可避免地燒掉了一部分油氣，油回收率 較低，出口氣體因煙氣混入，熱值較低。茂名式方爐開始用于油頁巖的干懼煉油，因上述問題和污染問題已于20世紀80年代全部停產。21世紀后有一些地區將該爐改造后用于煤的干餾，生產蘭碳。但這些缺陷依然存在。撫順式、樺甸式干餾爐換熱方式均是對流換熱，但需單獨建設加熱爐，然后將熱載體通過管道輸送到干餾爐。雖然對流換熱強度大，但缺陷是對爐內物料的通透性要求高，而且熱載體需要二次加熱，在輸送過程中熱量損耗較大，熱效率低，有的被干餾物料由于自身含氣量低，經過二次加熱后，系統熱量不能平衡，被迫從外部補充熱量，造成系統工藝復雜，投資加大，運行操作繁瑣。茂名式干餾爐同樣是依靠對流換熱來加熱物料，雖然不需要單獨建設加熱爐，但由于干餾爐內燃燒溫度遠遠超出中、低溫干餾需要的溫度，容易造成爐內結焦、燒油氣等弊病。這幾種干餾爐的爐型均有處理量小，占地面積大、不能處理小顆粒物料等缺陷，使用受到限制，不能滿足大規模工業化生產的需要。為此，我國急需一種新型的安全性能高的、熱效率高的、可以處理小顆粒物料的、可以大型化的干餾爐。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供一種安全性能高的、能處理小顆粒物料、耗能少，熱效率高，工藝簡單，處理能力大的干餾爐。為實現這一發明的目的，需要解決的關鍵技術問題是:
1、解決爐內物料因通透性不好而使干餾不能進行的問題。設計一種物料在爐內流動順暢，受熱均衡，干餾氣體能順暢排出，爐內不出現堵塞、棚料等現象、適合于小顆粒物料干餾的干餾爐。
[0004]2、解決干餾爐容量的擴大受干餾爐內物料的均勻布料、均勻排氣的限制問題。設計一種干餾爐容量擴大后，被干餾物料依然能均勻受熱，均衡干餾、干餾氣體能順暢排出的干餾爐。
[0005]3、解決熱載體需要二次加熱造成熱損失，干餾爐熱量利用效率不高的問題。從干餾爐的結構設計入手，提高干餾熱量的利用效率，簡化加熱系統，縮短流程，減少系統熱量損失。
[0006]4、解決干餾爐出口氣量大、熱值低、油回收系統龐大的問題。從干餾爐的結構設計入手，使爐出口氣量最少，減少非干餾氣體的混入，提高干餾氣的熱值，從而縮減油回收系統的設備容量，減少系統的動力消耗和運行成本。
[0007]5、解決干餾爐對干餾物料有選擇性限制的問題。設計一種對物料適應性強的干餾爐，不僅可對粒徑大的物料進行干餾，也可對粒徑小的物料進行干餾，能滿足多種用戶的需求和多種品質的物料進行干餾，不僅可用于油頁巖的干餾，而且也可用于油砂和煤的干餾。
[0008]6、解決干餾爐長周期安全、穩定運行的問題。在干餾爐結構設計上提高其安全性，沒有嚴重的安全隱患、沒有瓦斯泄漏，沒有污水排放，防止爐內堵塞、結焦，防止爆炸等安全事故的發生。
[0009]本發明HY型干餾爐能較好地解決上述技術問題，實現發明目的。其工藝特征是:采取對流換熱和輻射換熱相結合的方式對物料干餾；利用在燃燒室直接燃燒物料在干餾過程中產生的瓦斯作為干餾熱源，不需要對熱載體進行二次加熱和遠距離輸送；利用燃燒室的爐墻作為載熱體，通過輻射換熱的方式對物料進行直接加熱；用爐墻將燃燒室和干餾室隔離，防止煙氣混入干餾氣體，減少爐出口氣量；在干餾爐內設置干餾氣體分層導出裝置，保證爐內氣體的通透性；使用蓄熱技術預熱助燃空氣，降低排煙溫度，提高熱效率；利用冷瓦斯通過對流換熱的方式回收半焦的余熱，降低排焦溫度，提高熱效率；利用干餾氣體通過對流換熱的方式來預熱干燥物料，并降低干餾氣體出口的溫度，使進入油回收系統的氣體溫度低于120°C ;用干法出焦代替濕法出焦，降低水的消耗。
[0010]本發明工藝流程是:
1、被干餾物料的工藝流程:物料從干餾爐上部加入，進入預熱干燥室，物料被從干餾爐內導出的約500 — 550°C左右的干餾氣體加熱到200°C~250°C，物料含有的水分全部蒸發，物料繼續下行至兩側為燃燒室爐墻的干餾室，物料在干餾室中吸收兩側爐墻的輻射熱量，溫度上升到500°C~550°C，實現完全干餾。干餾后的半焦繼續下行，進入冷卻室，物料在冷卻室中，被兩側噴出的35°C — 40°C的冷瓦斯冷卻到150°C~200 V，再經過冷焦箱被冷卻到120°C以下排出，最后被設置于冷焦箱下部的皮帶運輸機運送到堆場。
[0011]2、干餾瓦斯的工藝流程:干餾爐兩側和中部均設有獨立的瓦斯導出裝置，干餾過程中產生的干餾氣體以及從干餾爐下部冷卻室通入的冷瓦斯被導入設置于燃燒室上部的瓦斯腔，干餾氣體從瓦斯腔中噴出，進入預熱干燥室，干餾氣體對物料進行預熱干燥后，溫度降低到120°C以下，經設置于干餾爐頂部的氣室和干餾氣體集合管排出，經過回收其中含有的油類物質和分離水分后被冷卻到35°C~40°C，一部分由瓦斯風機送入燃燒室作為燃料使用，一部分進入干餾爐下部用于冷卻半焦，多余部分送入瓦斯氣柜貯存另作它用。
[0012]3、煙氣的工藝流程:空氣進入蓄熱室被預熱到500°C以上，和燃料瓦斯在燃燒室混合燃燒，燃燒產生的高溫煙氣為900°C~1000°C，將兩側爐墻加熱到700°C以上，高溫煙氣進入蓄熱室，將熱量交換給蓄熱體，煙氣溫度被降低到150°C以下后排出。本裝置每個干餾單元設有兩個蓄熱室，兩個燃燒室，交替循環使用，以保證燃燒室兩側爐墻的溫度始終穩定在700°C以上。爐墻將熱量輻射給被干餾物料，將物料加熱到500°C~550°C，使物料發生干餾。
[0013]被干餾物料的工藝流程、干餾瓦斯的工藝流程、煙氣的工藝流程三者相互結合起來構成了 HY型干餾工藝的流程，并形成完整、連續的干餾工藝。
[0014]本發明HY型干餾爐，其結構特征是:干餾爐由多個干餾子單元組成，每個干餾子單元由加料裝置、油氣排出裝置、干餾裝置、加熱裝置、排焦裝置組成。圖1所示為一個擁有I個干餾子單元的HY型干餾爐結構示意圖。
[0015]所述加料裝置的結構特征是:加料裝置設置于干餾爐的頂部，由料倉、料斗、兩個閘板閥組成，其中第一個閘板閥設置于料倉和料斗之間，第二個閘板閥設置于料斗下部，料斗經過第二個閘板閥和干餾裝置的預熱干燥室相通；
所述油氣排出裝置的結構特征是:油氣排出裝置設置于干餾裝置的上部，由氣室和干餾氣體集合管組成；氣室下部和干餾裝置的預熱干燥室相通，上部和干餾氣體集合管相連接;
所述干餾裝置的結構特征是:干餾裝置由預熱干燥室、干餾室、冷卻室、干餾氣體導引裝置組成；預熱干燥室、干餾室、冷卻室從上到下依次排列；干餾室兩側為燃燒室的爐墻；干餾氣體導引裝置由干餾氣體導引通道和瓦斯腔組成；干餾氣體導引通道設置于燃燒室的爐墻中，瓦斯腔設置于燃燒室的頂部，干餾氣體導引通道和瓦斯腔相通，瓦斯腔上設有干餾氣體噴出口 ；冷卻室設置于干餾室的下部，冷卻室兩側設有冷瓦斯進入管和冷瓦斯噴口，冷卻室下部和冷焦箱相通；
所述加熱裝置的結構特征是:加熱裝置由燃燒室、蓄熱室、燃料瓦斯進入管、瓦斯燒嘴、預熱空氣進入管，煙氣排出管、換向閥、助燃空氣鼓風機、排煙引風機、燃料瓦斯風機組成；一個單元的加熱裝置設置有兩個燃燒室、兩個蓄熱室；燃燒室設置于干餾室的兩側，瓦斯燒嘴設置于燃燒室內，瓦斯燒嘴和燃料瓦斯進入管、燃料瓦斯風機依次連接；蓄熱室設置于燃燒室下部外側，蓄熱室內裝有蓄熱體，蓄熱室安裝有預熱空氣進入管，煙氣排出管，分別和助燃空氣鼓風機、排煙引風機相連接；燃料瓦斯進入管和預熱空氣進入管上安裝有換向閥；
所述排焦裝置的結構特征是:排焦裝置設置于干餾爐下部，由冷焦箱、排焦機、擋焦板、冷瓦斯接入管、蒸汽接入管、冷卻水接入管、兩個閘板閥和皮帶運輸機組成；排焦機、擋焦板設置于冷焦箱內，冷焦箱體上設有冷瓦斯接入管、蒸汽接入管、冷卻水接入管，冷焦箱下部設有兩個閘板閥和皮帶運輸機。
[0016]本發明HY型干餾爐的加熱裝置的工作原理見圖2。每個干餾單元均設有兩個燃燒室，兩個蓄熱室，通過空氣和瓦斯換向閥的切換，交替循環使用，以保證燃燒室兩側爐墻的溫度始終穩定在700°C以上。加熱裝置工作的第一個流程是:燃料瓦斯在I燃燒室內燃燒，產生的高溫煙氣將爐墻加熱到700°C以上，爐墻通過輻射將熱量傳給在干餾室中的被干餾物料，煙氣進入II蓄熱室將余熱交換給蓄熱體，降低到150°C排出爐外；助燃空氣在I蓄熱室吸收蓄熱體蓄積的熱量后和燃料瓦斯混合，支持燃燒；加熱裝置工作的第二個流程是:換向閥的切換后，燃料瓦斯在II燃燒室內燃燒，助燃空氣在II蓄熱室吸熱。如此周而復始，循環往復，形成連續的加熱工藝。
[0017]本發明HY型干餾爐，其結構特征是:干餾爐由多個干餾子單元組成；多個干餾子單元組成的干餾爐上部的預熱干燥段相互連通。圖3是由3個干餾子單元組成的干餾爐結構示意圖。
[0018]本發明HY型干餾爐的干餾子單元的數量根據需要的處理量來選擇。需要的處理量大時，干餾子單元可多設一些，需要干餾爐處理量小時，干餾子單元可少設一些。一般，I個干餾子單元的日處理量為50~100噸。比如，如想使干餾爐的日處理量達到2000噸左右，則需設置20~40個干餾子單元。
[0019]本發明HY型干餾爐和撫順、茂名、樺甸式干餾爐相比，有如下特點:
1、本發明HY型干餾爐可以處理小顆粒物料。撫順、茂名、樺甸式干餾爐內的物料總高度一般為IOm左右，當采用氣體熱載體干餾工藝時，由于小顆粒物料空隙小，氣流很難通過，而且阻力很大，一般氣體穿越Im高度的小顆粒料層時需要1500Pa — 2000Pa的壓頭。因此當使用撫順、茂名、樺甸式干餾爐處理小顆粒物料時，需要20000Pa左右的壓頭方可穿透料層，而供氣系統一般不能提供這樣高的氣體壓頭，即使提供了這樣高的壓頭，爐內物料處于流態化狀態，大 量小物料逸出爐外，所以壓頭小了，爐內經常出現堵塞、棚料等現象，壓頭大了，爐外又出現堵塞現象，氣體熱載體很難和物料均勻接觸，干餾很難連續進行。本工藝干餾段依靠兩側爐墻對物料的輻射換熱，不再依靠對流換熱，爐內壓力較低，而且設置了干餾氣體的導引裝置，干餾氣體并不穿越整個料層，穿越料層的最大高度為3m左右，需要的壓頭為5000Pa - 6000Pa，這一壓頭在工藝系統中是很容易實現的，所以干餾段不會出現堵塞、棚料等現象。因此使處理小顆粒物料成為可能。
[0020]2、本發明HY型干餾爐熱能利用率高，熱效率高，節能。本發明采用了多種節能措施，利用干餾產生的瓦斯作為燃料，實現了系統熱能自平衡，無需外補熱源；利用蓄熱技術預熱助燃空氣，將排煙溫度降到150°C以下；將加熱和物料干餾合為一體，取消了傳統工藝中的加熱爐及高溫熱載體的輸送管道，對物料直接加熱，減少了熱能二次轉換、輸送損失和散熱損失；利用冷瓦斯通過對流換熱回收半焦的余熱，換熱強度大，回收的熱量直接用于物料的干餾。這些措施都大大提高了熱能的利用率，節能效果明顯。特別是對于含氣量低的物料實現干餾過程熱量自平衡具有重要意義。撫順、樺甸干餾工藝的瓦斯熱載體是在爐外加熱，入爐溫度控制在650°C左右，加熱過程中的熱能二次轉換、加熱爐的散熱損失、熱載體輸送過程中的熱損失都很大。
[0021]3、本發明HY型干餾爐出口氣量小，有利于簡化油回收系統。本發明HY型干餾爐采用了輻射式直接加熱物料的技術，爐墻將加熱和干餾分隔開，干餾產生的氣體中沒有混入煙氣和氣體熱載體。因此干餾爐出口氣量只有撫順、茂名、樺甸式干餾爐的30 - 50%左右。這就大大減輕了油回收系統的壓力。干餾過程中，煙氣和被加熱物料不直接接觸，大大降低了干餾爐出口氣量，從而也大大降低了油回收系統的負荷。撫順、茂名干餾工藝的熱載體是干餾瓦斯和煙氣的混合物，樺甸干餾工藝的熱載體是干餾瓦斯，熱載體均和被干餾物料直接接觸。這三種工藝都有大量的氣體熱載體進入干餾爐，最后隨干餾產生的瓦斯一起排出爐外，因而干餾爐出口氣量很大，造成后部油回收系統負荷增大。
[0022]4、本發明HY型干餾爐處理量大，適合于大規模工業化生產。本發明HY型干餾爐采取了單元組合的方法，每一個干餾子單元均是一個相對獨立的干餾主體，可以單獨完成對物料的干餾任務，當若干個干餾子單元組合在一起時，便可以大幅度提高干餾爐的處理量。日處理量最大可以達到6000噸以上，和國際上最大的ATP干餾爐相當。撫順、茂名、樺甸式干餾爐由于不能解決爐內氣體、物料的均衡分布，無法擴大容量，最大日處理量只能達到500噸。干餾爐單爐處理量的大型化，這對油頁巖、油砂干餾煉油工業、煤的熱解干餾高效轉化工業的大規模、工業化，降低單位礦量的設備投資、運行管理成本具有重要意義。
[0023]5、本發明HY型干餾爐節水。HY型干餾爐下部采用干法出焦，半焦含水量可以控制在6%以下，而撫順、茂名、樺甸式干餾爐均采用濕法出焦，一般半焦含水量在20%左右。另外由于HY型干餾爐的出口氣體量僅為撫順、茂名、樺甸式干餾爐的30 - 50%左右，因此后部油回收系統的冷卻循環水用量也將比撫順、茂名、樺甸式干餾爐低50 - 70%左右。[0024]6、本發明HY型干餾爐適應性強，適用于對多種物料，包括油砂、油頁巖和煤等物料的中、低溫干餾煉油，由于其主要換熱方式為輻射換熱，因此對物料含油率高低、含水量的多少、含氣量的多少沒有明顯的排他性，適用范圍比較寬泛。既適用于對大顆粒物料的中、低溫干餾煉油。也適用于對小于15mm物料的中、低溫干餾煉油。
[0025]7、本發明HY型干餾爐運行安全性、可靠性高。傳統工藝的干餾爐在運行中都有瓦斯和半焦燃燒，有空氣進入，有燃燒過程，均有發生結焦、堵塞、甚至爆炸的可能性，撫順式干餾工藝、茂名式干餾工藝因干餾氣體中均含有氧氣，均有發生爆炸的記錄。而本發明HY型干餾爐中由于燃燒室和干餾室是分隔的，煙氣和干餾產生的瓦斯不發生交匯，燃燒時產生的高溫煙氣，即使有空氣殘存，由于其和干餾瓦斯沒有直接接觸，也就沒有發生爆炸的可能性。干餾室內無燃燒裝置，沒有氧氣進入，不會產生局部過熱，結焦、堵塞等問題，干餾爐起動和停爐都簡捷方便，打開瓦斯閥門點火即可起動，關閉瓦斯閥門即可停爐；干餾爐內無運動部件，無易損件，安全性和使用的可靠性都大大增加，可以實現長周期穩定運行。
[0026]8、本發明HY型干餾爐投資省、運行成本低。使用HY型干餾爐無需為其建設配套的加熱爐及相應的熱載體輸送系統，由于其熱能利用率高，能實現干餾熱量自平衡，因此也無需建設煤氣發生爐及相應的配套設施，由于其出口氣量小，所以后部油回收系統也很簡單。一個同等規模的干餾煉油廠的建設投資僅為傳統干餾廠的1/2左右。由于生產裝置和動力設備的大幅度減少，電耗、水耗降低，運行成本也將大幅度降低。
[0027]本發明HY型干餾爐在結構上采取如下技術措施來實現發明的目的。一是在干餾室設置了干餾氣體導引裝置，解決了干餾氣體穿越料層壓力損失過大的問題。傳統工藝干餾氣體產生后，自然上升，需要穿越整個料層才能排出爐外，阻力損失很大，因而爐內會出現偏流、棚料、堵塞、干餾不均勻、甚至干餾不能正常進行等現象。而HY型干餾爐干餾氣體產生后，采取就地導出的辦法，干餾氣體最多只需要穿越料層lm，即可進入干餾氣體導引裝置，順暢到達瓦斯腔。這就保證了爐內透氣的均勻性，使對小顆粒物料的干餾成為可能。二是將燃燒室設置于干餾室的兩側，直接對干餾室供熱，避免了管道輸送熱載體的散熱損失，就干餾爐本身而言，除了干餾爐四壁爐墻有散熱損失外，干餾爐中間的干餾子單元沒有散熱損失，更沒有管道輸送熱載體的散熱損失，這樣大大提高了熱量的有效利用。三是每個干餾單元設置了兩個燃燒室和兩個蓄熱室，通過換向閥交替循環使用，蓄熱技術的應用不僅保證了爐墻溫度的衡定，而且使排煙溫度降低到150°C以下，提高了熱效率。本發明干餾爐和撫順、樺甸式干餾爐相比，干餾爐的熱量消耗降低了 50%以上。四是在干餾爐的下部安裝半焦冷卻裝置和冷焦箱，通入冷瓦斯，通過對流換熱回收半焦余熱，直接用于補充物料干餾所需要的熱量。目前在焦化行業雖然普遍采用干法出焦技術，但回收的熱量不能直接補充干餾熱量的需要，而本裝置回收的熱量是直接用于干餾本身的。五是本發明HY型干餾爐上部采用貫通式結構，增加了干餾爐有效容積，上部設有多個氣室，通過氣室收集干餾氣體，并設有多個排出口，排氣更為順暢。由于流通截面大，出口氣體量又少，因此干餾爐出口氣體流速較撫順、樺甸式干餾爐小很多，降低了微塵逸出量，減少了油泥生成量。六是本發明HY型干餾爐在結構上采用由多個相對獨立的干餾子單元組合而成，每個干餾子單元都可獨立運行工作。這樣就從根本上解決了撫順、樺甸式全循環干餾爐不能放大的缺陷，有利于干餾爐大型化的實現。要擴大干餾爐的處理量，只要增加干餾子單元即可。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是HY型干餾爐結構和工藝原理圖。圖中:1、料倉；2、I閘板閥；3、料斗；4、II插板閥；5、預熱干燥室；6、瓦斯腔；7、干餾室；8、干餾氣體導引通道；9、冷卻室；10、冷瓦斯通入管；11、冷瓦斯噴出口 ；12、冷焦箱；13、擋焦板；14、排焦機；15、冷瓦斯接入管；16、水蒸汽接入管；17、冷卻水接入管；18、焦斗；19、111插板閥；20、IV插板閥；21、皮帶運輸機；22、干餾氣體集合管；23、氣室；24、燃燒室；25、瓦斯燒嘴；26、蓄熱室；27、空氣進入管；28、煙氣體排出管。
[0029]圖2是燃燒室和蓄熱室工作原理圖。圖中:201、I燃燒室；202、II燃燒室；203、I燃燒室燒嘴；204、II燃燒室燒嘴；205、I蓄熱室；206、II蓄熱室；207、I蓄熱室煙氣排出管；I 208、II蓄熱室煙氣排出管；209、I蓄熱室助燃空氣進入管；210、II蓄熱室助燃空氣進入管；211、I蓄熱室助燃空氣排出管；212、II蓄熱室助燃空氣排出管；213、燃料瓦斯換向閥；214、助燃助燃空氣換向閥；215、助燃空氣鼓風機；216、燃料瓦斯風機。
[0030]圖3是有3個干餾子單元的HY型干餾爐結構示意圖。
【具體實施方式】
[0031]附圖1是HY型干餾爐工作原理圖，圖中表明物料從干餾爐上部加入，進入料倉1，I閘板閥2打開，物料進入料斗3，當料斗3中充滿物料時，關閉I閘板閥2，打開料斗下II閘板閥4，物料依靠自重落入干餾爐內。不加料時，II閘板閥4處于關閉狀態。這種雙閘板下料方法可防止爐內氣體通過料斗逸出爐外和爐外空氣通過料斗進入爐內。物料進入干餾爐后，先通過預熱干燥室5，物料在預熱干燥室5內被從瓦斯腔6內噴出的500°C — 5500C的干餾氣體加熱到200°C~250°C，物料含有的水分全部蒸發，物料繼續下行至兩側為燃燒室爐墻的干餾室7，物料在干餾室中吸收兩側爐墻的輻射熱量，溫度上升到500°C~550°C，實現完全干餾。干餾室7兩側的爐墻上開有干餾瓦斯導出通道8，干餾瓦斯導出通道8和瓦斯腔6相通。干餾后的半焦經冷卻室9繼續下行，冷卻室9兩側設有冷瓦斯進入管10和冷瓦斯噴出口 11，半焦被從冷瓦斯噴出口 11中噴出的35°C — 40°C的冷瓦斯冷卻到150°C~200°C，物料進入冷焦箱12，冷焦箱內設有擋焦板13、排焦機14，冷瓦斯接入管15，水蒸氣接入管16、冷卻水接入管17，噴入的冷瓦斯、水蒸氣和冷卻水繼續對物料冷卻，另外水蒸氣同時也起到氣封的作用，防止上部瓦斯從冷焦箱的下部逸出，物料擋板13可以擺動，控制排料的間隙，防止爐內物料出現脫空現象，排焦機14在轉動過程中將干餾后的半焦排入焦斗18、半焦在冷焦箱中被冷卻到100°C以下排出，焦斗18內設有兩個閘板閥，即上部III閘板閥19，下部IV閘板閥20，不排料時，III閘板閥19開啟，IV閘板閥20關閉；排料時，III閘板閥19關閉，IV閘板閥20開啟；物料排出后被設置于冷焦箱下部的皮帶運輸機21運送到堆場。干餾爐的干餾室7內設有獨立的干餾氣體導引裝置，干餾氣體導引裝置由干餾氣體導引通道8和瓦斯腔6組成，干餾過程中產生的干餾氣體，以及從干餾爐下部通入的冷瓦斯經干餾氣體導引通道8導入瓦斯腔6，從瓦斯腔噴出后經過預熱干燥室5，干餾氣體在上升過程中將熱量傳遞給剛加入干餾爐的物料，自身溫度不斷下降，到設置于干餾爐上部的氣室23處，溫度為90 V~110°C，排出爐外，經瓦斯集合管22送往油回收系統。干餾氣體在經過回收其中含有的油類物質和分離水分后被冷卻到35 V~40°C，一部分由瓦斯風機送入燃燒室24作為燃料使用，一部分進入干餾爐下部用于冷卻半焦。干餾室7的兩側為燃燒室24，燃燒室下部設有燃料瓦斯進入管25，蓄熱室26，蓄熱室內裝有蓄熱體，蓄熱室上設有空氣進入管27和煙氣排出管28。空氣由鼓風機鼓入蓄熱室并被預熱到500°C以上，再和燃料瓦斯混合，在燃燒室燃燒，燃燒產生的高溫煙氣為900°C~1000°C，將兩側爐墻加熱到700°C以上，高溫煙氣進入另一側的蓄熱室，將熱量交換給蓄熱體，煙氣溫度被降低到150°C以下后排出。
[0032]圖2為燃燒室和蓄熱室的工作原理示意圖。本裝置設有兩個燃燒室，兩個蓄熱室，交替循環使用，以保證燃燒室兩側爐墻的溫度始終穩定在700°C以上。燃燒室內安裝有瓦斯燒嘴，蓄熱室內填充蓄熱體。兩個燃燒室的爐墻通過輻射將熱量傳給被干餾物料，將物料加熱到500°C~550°C，使物料發生干餾。圖中所示工況為I燃燒室201在燃燒；I蓄熱室205在提供助燃空氣；II蓄熱室206在蓄熱；II燃燒室202作煙氣通道用。實施過程是:助燃空氣由鼓風機214 經助燃空氣進入管209鼓入I蓄熱室205，并吸收蓄熱體的熱量，助燃空氣在I蓄熱室被預熱到500°C以上，經助燃空氣排出管211和燃料瓦斯混合，經設在I燃燒室中的瓦斯燒嘴203噴出燃燒，燃燒產生的高溫煙氣為900°C~1000°C，將爐墻加熱到700°C以上，高溫煙氣進入II蓄熱室206，將熱量交換給蓄熱體，煙氣溫度被降低到150°C以下后從煙氣排出管208排出。第一循環結束后，助燃空氣換向閥214換向。助燃空氣進入II蓄熱室，并吸收蓄熱體的熱量，空氣被預熱到500°c以上，再和燃料瓦斯混合，在II燃燒室中燃燒，燃燒產生的高溫煙氣為900°C~1000°C，將爐墻加熱到700°C以上，高溫煙氣進入I蓄熱室，將熱量交換給蓄熱體，煙氣溫度被降低到150°c以下后排出。如此周而復始，形成連續的工藝。
[0033]圖3是有3個干餾子單元的HY型干餾爐的結構和工作原理圖。如圖所示，多個干餾子單元組成的干餾爐的上部預熱干燥室是連通的，氣流和物料可以自由流動。中間的干餾單元的燃燒室兩側爐墻各對應一個干餾室，兩個干餾單元之間是用燃燒室來分隔的。
[0034]實施本發明HY型干餾爐需要注意如下問題:1、設置干餾子單元的數量根據干餾爐的需要的處理能力決定，干餾爐的處理能力和設置干餾子單元的數量成正比。雖然每個干餾子單元都可以獨立運行，但由于為了保證均勻干餾，干餾子單元寬度很窄，一般不超過0.6m。一個截面積為1000mmX4000mm的干懼子單兀的日處理能力約為50~100噸左右。2、同樣規格的干餾爐的日處理能力和被干餾物料的性質、含水量、最大粒徑、粒徑比、干餾終溫、干餾吸熱量等因素有關，需根據實際情況進行調整。一般來說，當物料含水量低、粒徑小、干餾終溫低、干餾吸熱量小時干餾爐的處理量大一些，反之處理量則小一些。3、使用本發明HY型干餾爐時，為保證爐內物料的通透性，對進干餾爐干餾的物料的最大粒徑和最小粒徑的比控制在2~3之間為宜。4、使用本發明HY型干餾爐時，通入的冷瓦斯量的大小以控制半焦溫度降低到120°C~150°C之間為宜。5、本發明HY型干餾爐適用于干餾50mm以下的物料。對顆粒較大的物料需先進行破碎，對傳統干餾工藝中被廢棄的12mm以下的物料本發明HY型干餾爐可以利用。6、干餾爐內部部件的具體安裝位置和結構應滿足實現物料完全干餾的要求，否則將影響干餾爐的通透性及物料在干餾爐中達到完全干餾的程度，甚至將導致干餾氣體導出困難，影響油回收率，影響干餾爐的熱效率。如冷瓦斯噴口到干餾氣體導出通道的距離在1.5 - 2m之間選擇，預熱干燥段的高度在1.5 — 2.5m之間選擇。
【權利要求】
1.一種HY型干餾爐，其結構特征是:干餾爐由多個干餾子單元組成，每個干餾子單元由加料裝置、油氣排出裝置、干餾裝置、加熱裝置、排焦裝置組成； 所述加料裝置設置于干餾爐的頂部，由料倉、料斗、兩個閘板閥組成，其中第一個閘板閥設置于料倉和料斗之間，第二個閘板閥設置于料斗下部，料斗經過第二個閘板閥和干餾裝置的預熱干燥室相通； 所述油氣排出裝置設置于干餾裝置的上部，由氣室和干餾氣體集合管組成；氣室下部和干餾裝置的預熱干燥室相通，上部和干餾氣體集合管相連接； 所述干餾裝置由預熱干燥室、干餾室、冷卻室、干餾氣體導引裝置組成；預熱干燥室、干餾室、冷卻室從上到下依次排列；其中干餾室兩側為燃燒室的爐墻；干餾氣體導引裝置由干餾氣體導引通道和瓦斯腔組成，干餾氣體導引通道設置于燃燒室的爐墻中，瓦斯腔設置于燃燒室的頂部，干餾氣體導引通道和瓦斯腔相通，瓦斯腔上設有干餾氣體噴出口 ；冷卻室設置于干餾室的下部，冷卻室兩側設有冷瓦斯進入管和冷瓦斯噴口，冷卻室下部和冷焦箱相通； 所述加熱裝置由燃燒室、蓄熱室、燃料瓦斯進入管、瓦斯燒嘴、預熱空氣進入管，煙氣排出管、換向閥、助燃空氣鼓風機、排煙引風機、燃料瓦斯風機組成；一個單元的加熱裝置設置有兩個燃燒室、兩個蓄熱室；燃燒室設置于干餾室的兩側，瓦斯燒嘴設置于燃燒室內，瓦斯燒嘴和燃料瓦斯進入管、燃料瓦斯風機依次連接；蓄熱室設置于燃燒室下部外側，蓄熱室內裝有蓄熱體，蓄熱室安裝有預熱空氣進入管，煙氣排出管，分別和助燃空氣鼓風機、排煙引風機相連接；燃料瓦斯進入管和預熱空氣進入管上安裝有換向閥； 所述排焦裝置結構特征是:排焦裝置設置于干餾爐下部，由冷焦箱、排焦機、檔焦板、冷瓦斯接入管、蒸汽接入管、冷卻水接入管、兩個閘板閥和皮帶運輸機組成；排焦機、檔焦板設置于冷焦箱內，冷焦箱體上設有冷瓦斯接入管、蒸汽接入管、冷卻水接入管，冷焦箱下部設有兩個閘板閥和皮帶運輸機。
2.根據權利要求1所述的HY型干餾爐，其結構特征是:干餾爐由多個干餾子單元組成；多個干餾子單元組成的干餾爐上部的預熱干燥段相互連通；中間的干餾單元的燃燒室兩側爐墻各對應一個干餾室，兩個干餾單元之間用燃燒室來分隔。
3.根據權利要求1所述的HY型干餾爐，適用于對油砂、油頁巖和煤的中、低溫干餾煉油。
4.根據權利要求1所述的HY型干餾爐，適用于對大顆粒物料的中、低溫干餾煉油。
5.根據權利要求1所述的HY型干餾爐，適用于對小于15_物料的中、低溫干餾煉油。
【文檔編號】C10B51/00GK103923676SQ201410153524
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月17日 優先權日:2014年4月17日
【發明者】吳冠峰 申請人:沈陽海源干餾設備技術開發有限公司