一種低階煤的提質裝置的制造方法

一種低階煤的提質裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種低階煤的提質裝置，涉及煤炭高效清潔轉化技術領域，包括若干炭化室，用于對進入其腔內的煤進行碳化干餾；燃燒室，與所述炭化室交替間隔設置，并對所述炭化室進行加熱，所述燃燒室側壁上成對設置至少一對與燃燒室內腔相通的燃燒室通孔，一對所述燃燒室通孔之一形成燃料、空氣入口，另一形成熱煙氣出口；還包括儲存煙氣熱量的蓄熱室，所述蓄熱室的側壁上具有兩個與蓄熱室內腔相通的蓄熱室通孔，分別為第一蓄熱室通孔和第二蓄熱室通孔，其中所述第一蓄熱室通孔與形成所述熱煙氣出口的所述燃燒室通孔連通。
【專利說明】
一種低階煤的提質裝置
技術領域
[0001]本發明公開了一種低階煤的提質裝置，屬于煤炭高效清潔轉化技術領域。
【背景技術】
[0002]煤炭分質利用是世界范圍內實現低階煤資源清潔高效轉化利用的有效途徑。鑒于我國有超過50%的煤炭資源屬于低階煤，煤炭分質利用一直是我國先進能源領域的重要發展方向，也是業內目前最為看好的煤炭深加工技術路線。
[0003]煤炭分質利用是指將煤炭通過中低溫干餾進行熱解，取出其中的揮發分，包括煤氣與煤焦油，剩余半焦再利用的一種煤炭使用形式。熱解技術的開發是煤炭分質利用工藝的核心。低階煤的熱解通常分為三個階段:(I)干燥段(<200°C)，主要是脫除煤中的外水及內水，析出煤中吸附和空隙中封閉的二氧化碳、甲烷及氮氣等；(2)干餾段(200-600°C)，主要發生煤結構中甲氧基等不穩定基團的斷裂及分解，產生高熱值的煤氣(主要是甲烷、氫氣、一氧化碳)、焦油及半焦；(3)縮聚階段(600-1000°C)，主要發生半焦的熱縮聚反應及焦油的二次分解反應，進一步析出大量煤氣。
[0004]如今比較成熟的熱解技術有內熱式直立爐技術、固體熱載體技術及外熱式回轉窯技術。以三江SJ低溫干餾爐為代表的內熱式直立爐主要特點是回爐煤氣及助燃空氣的燃燒氣直接加熱原料煤。這種爐型結構簡單，操作方便，但這種爐子轉化煤量小，僅適用于外形尺寸30-80mm的塊煤，另外還會產生大量難以處理的廢水，所產煤氣中含有大量氮氣，品質較差。
[0005]外熱式回轉干餾技術是近年來開發的一種較為成功的低階煤熱解技術。在該公司公開的專利CN204454998U中，其核心的熱解反應器包括內筒和外筒，內筒與外筒之間為高溫氣體通道，通過內筒壁面傳熱對粉煤進行加熱；內筒內設置傳動絞龍，粉煤在傳動絞龍的旋轉下向內筒的后端移動。為了進一步提高單爐的出力，降低系統能耗及產生的廢水量，中國專利CN102417823A提出了一種采用蒸汽回轉干燥機干燥和多管回轉低溫干餾機干餾的低階煤組合提質工藝及系統。干燥機所用過熱蒸汽來自于干燥循環尾氣和煤粉干燥蒸發出的水蒸汽。回轉干餾用的熱源為煙氣發生爐產生的高溫煙氣。外熱式回轉干餾技術熱解出力大，熱轉換效率高，煤氣品質好，但由于動設備及高溫設備多，導致系統龐大，整體可靠性差，且焦油品質差、含塵量高的問題難以有效解決。
[0006]為了克服外熱式干餾裝置焦油品質差、含塵量高的問題，現有技術公開號為CN102703097A的中國專利提出一種用于寬粒徑分布煤的干餾裝置組，由若干干餾裝置并聯組成。該干餾裝置包括:半焦排出口、燃燒加熱室、加煤口與熱解氣排出管，所述干餾裝置內還設置兩層隔板，該兩層隔板之間形成熱解氣體通道，所述隔板上設有空隙，形成燃料層向熱解氣通道的氣體流路。該干餾裝置通過燃燒加熱室對加熱壁加熱升溫進而實現對炭化室中原煤的加熱。
[0007]然而，該技術在實際操作中存在的問題在于:1、燃燒室出口的煙氣溫度高，但是該專利文獻中的干餾裝置組對燃燒室出口的煙氣沒有進一步處理利用，因此，使得熱量損失較大，整個裝置熱轉換效率低，在持續不斷地對大量的煤提質熱解過程中，損失的熱量累計后是重大的經濟損失。2、由于低階煤含水量較大，在干餾裝置中脫除水分的過程所需的熱量幾乎占到整個熱解過程的一半，從而使得干餾耗時長，經濟性差。

【發明內容】

[0008]本發明要解決的技術問題在于解決現有技術的煤提質干餾裝置燃燒室出口煙氣溫度高，熱量損失大的問題，從而提出一種熱轉換效率高的，更具有經濟性的低階煤的提質
目.ο
[0009]本發明提供的一種低階煤的提質裝置，包括
[0010]若干炭化室，用于對進入其腔內的煤進行碳化干餾；
[0011]燃燒室，與所述炭化室交替間隔設置，并對所述炭化室進行加熱，所述燃燒室側壁上成對設置至少一對與燃燒室內腔相通的燃燒室通孔，一對所述燃燒室通孔之一形成燃料、空氣入口，另一形成熱煙氣出口 ；
[0012]還包括儲存煙氣熱量的蓄熱室，所述蓄熱室的側壁上具有兩個與蓄熱室內腔相通的蓄熱室通孔，分別為第一蓄熱室通孔和第二蓄熱室通孔，其中所述第一蓄熱室通孔與形成所述熱煙氣出口的所述燃燒室通孔連通。
[0013]優選地，所述燃燒室通孔分設于所述燃燒室的兩相對設置的第一側側壁和第二側側壁上，每一所述燃燒室通孔處設有一所述蓄熱室，且該所述燃燒室通孔與對應的所述蓄熱室的所述第一蓄熱室通孔連通，所述蓄熱室上還包括往所述燃燒室內供應燃料的第三蓄熱室通孔;所述提質裝置還包括燃料供氣管路以及空氣管路，其中第一側的燃料供氣管路與第一側的所述第三蓄熱室通孔連通，第二側的燃料供氣管路與第二側的所述第三蓄熱室通孔連通，兩側所述燃料供氣管路交替從兩側往所述燃燒室內供燃料，且其中一側的所述燃料供氣管路供氣時，另一側的所述燃料供氣管路被截斷；第一側的所述空氣管路與第一側的所述第二蓄熱室通孔連通，第二側的所述空氣管路與第二側的所述第二蓄熱室通孔連通，兩側所述空氣管路交替從兩側往所述燃燒室內提供空氣，其中一側的所述空氣管路往所述燃燒室內提供空氣時，另一側的所述空氣管路形成所述燃燒室的煙氣排出管路。
[0014]優選地，所述燃料供氣管路包括總燃料管路，由所述總燃料管路分成兩支的分支燃料管路，以及若干一端與同側的所述第三蓄熱室通孔連通，另一端與同側的所述分支管路連通的細分支管路，且每一所述細分支管路上設有一快切閥。
[0015]優選地，所述空氣管路包括具有一換向閥入口，一換向閥出口，兩工作口的換向閥，以及與所述換向閥入口連通的空氣進氣管，與所述換向閥出口連通的煙氣排出管，與兩所述工作口分別連通的兩工作管路，同側的所述工作管路分成若干支細工作管路分別與同側的所述第二蓄熱室通孔連通，通過切換所述換向閥使所述空氣進氣管與其中一所述工作管路連通往所述燃燒室內提供空氣，所述煙氣排出管與其中另一所述工作管路連通將從所述蓄熱室出來的煙氣排出。
[0016]優選地，所述蓄熱室包括蓄熱腔，以及填裝在所述蓄熱腔內蓄熱體;所述蓄熱體設置于第一蓄熱室通孔與第二蓄熱室通孔之間。
[0017]優選地，所述蓄熱體為蜂窩陶瓷蓄熱體。
[0018]優選地，所述燃燒室由燃燒室傳熱墻和燃燒室邊墻圍成，其中所述燃燒室傳熱墻與所述炭化室緊貼，所述燃燒室通孔成型在兩相對設置的所述燃燒室邊墻上，所述燃燒室傳熱墻的內表面上對所述燃燒室傳熱墻加強的第一加強結構。
[0019]優選地，所述第一加強結構為若干加強隔墻，所述加強隔墻上設有通氣孔，所述通氣孔形成將所述燃燒室兩側的所述燃燒室通孔連通的擴散通道。
[0020]優選地，所述燃燒室頂面上成型有引導原煤落入所述炭化室的原煤入口內的斜坡。
[0021]優選地，所述斜坡呈三角結構，其頂角為10?45°。
[0022]優選地，所述炭化室由炭化室傳熱墻和炭化室邊墻圍成，其中所述炭化室傳熱墻與所述燃燒室緊貼，所述炭化室傳熱墻上設置有用于增加所述炭化室傳熱墻強度且促進導熱的第二加強結構。
[0023]優選地，所述第二加強結構為連接在兩所述炭化室傳熱墻之間的若干加強筋板。
[0024]優選地，所述加強筋板為三角形加強筋板，三角形頂角向上。
[0025]優選地，所述炭化室的煤氣導出腔在所述炭化室內上下方向延伸設置，且所述煤氣導出腔內部設置有若干用于加強所述煤氣導出腔側壁強度的支撐柱。
[0026]優選地，所述煤氣導出腔由相對設置的兩炭化室傳熱墻以及相對設置的A、B兩側壁圍成。
[0027]優選地，所述煤氣導出腔包括兩種形式:A側壁和B側壁其中之一由炭化室邊墻形成，A側壁和B側壁的另一位于所述炭化室內，且其上開設若干導氣孔;或者是A側壁、B側壁均位于所述炭化室內，且A側壁和B側壁上均開設若干導氣孔;且所述導氣孔以朝向所述煤氣導出腔的一端高于遠離該煤氣導出腔的一端的形式傾斜設置。
[0028]優選地，所述炭化室產生的煤氣從煤氣導出腔的上端開口出來進入煤氣總管到收集系統;煤氣中攜帶的部分粉塵依靠自重從煤氣導出腔下端的開口排出。
[0029]優選地，所述燃料總管路上還設有燃料換熱器，所述炭化室底部的出口與熄焦裝置的進口接通，所述熄焦裝置上設有熄焦裝置熱煙氣出口，所述熄焦裝置熱煙氣出口通過管路與所述燃料換熱器的熱介質入口連通，通過換熱對通過所述燃料換熱器中的燃料進行預熱。
[0030]優選地，所述熄焦裝置熱煙氣出口與所述燃料換熱器的熱介質入口之間依次還設有通過管路連通的第一旋風、第一布袋。
[0031]優選地，還包括用于在煤進入炭化室前的對煤進行干燥的蒸汽回轉干燥機；蒸汽回轉干燥機的煤出口與緩沖倉進口接通，所述緩沖倉的下方出口接通炭化室頂部的開口。
[0032]優選地，所述蒸汽回轉干燥機設置有原煤進口，干燥煤出口，干燥機水蒸氣出口、加熱蒸汽入口及加熱蒸汽出口；還包括煙氣換熱器，所述煙氣換熱器的熱介質入口通過管路與所述蓄熱室出來的煙氣連通，所述干燥機水蒸氣出口與所述煙氣換熱器的換熱器水蒸氣入口通過管路連通，所述煙氣換熱器的換熱器水蒸氣出口與所述加熱蒸汽入口通過管路連通。
[0033]優選地，所述加熱蒸汽出口通過管路與所述熄焦裝置連通。
[0034]優選地，所述干燥機水蒸氣出口與所述煙氣換熱器的換熱器水蒸氣入口之間還依次設有第二旋風、第二布袋。
[0035]本發明相對于現有技術具有以下優點:
[0036]1.本發明提供的低階煤的提質裝置，包括若干炭化室，用于對進入其腔內的煤進行碳化干餾;燃燒室，與所述炭化室交替間隔設置，并對所述炭化室進行加熱，所述燃燒室側壁上成對設置至少一對與燃燒室內腔相通的燃燒室通孔，一對所述燃燒室通孔之一形成燃料、空氣入口，另一形成熱煙氣出口。還包括儲存煙氣熱量的蓄熱室，所述蓄熱室的側壁上具有兩個與蓄熱室內腔相通的蓄熱室通孔，分別為第一蓄熱室通孔和第二蓄熱室通孔，其中所述第一蓄熱室通孔與形成所述熱煙氣出口的所述燃燒室通孔連通，使得燃燒室內產生的熱煙氣通過熱煙氣出口后經由第一蓄熱室通孔進入蓄熱室內，即其燃燒產生的熱量被儲存在蓄熱室中，以備下一步利用，而不是直接被排出裝置外，從而降低了本裝置的能耗，而熱煙氣被蓄熱室吸收后通過第二蓄熱室通孔排出煙氣。
[0037]2.本發明提供的低階煤的提質裝置，所述燃燒室通孔分設于所述燃燒室的兩相對設置的第一側側壁和第二側側壁上，燃料、空氣從第一側側壁上的燃燒室通孔進入燃燒室，則熱煙氣從對立面的第二側側壁上的燃燒室通孔排出;所述蓄熱室還具有往所述燃燒室內供應燃料的第三蓄熱室通孔，每一所述燃燒室通孔處設有一所述蓄熱室，且該所述燃燒室通孔與隊友的所述蓄熱室的第一蓄熱室通孔連通，以確保燃燒室內的熱煙氣從任一燃燒室通孔排出后都能通過第一蓄熱室通孔后熱量被蓄熱室吸收。該提質裝置還包括燃料供氣管路以及空氣管路，其中第一側的燃料供氣管路與第一側的所述第三蓄熱室通孔連通，第二側的燃料供氣管路與第二側的所述第三蓄熱室通孔連通，兩側所述燃料供氣管路交替從兩側往所述燃燒室內供燃料，且其中一側的所述燃料供氣管路供氣時，另一側的所述燃料供氣管路被截斷，以防止燃料從一側進入燃燒室后從未能充分燃燒而進入另一側的燃料供氣管理，并防止燃燒室產生的熱煙氣進入燃料供氣管路，引發燃料供氣管路的燃燒甚至爆炸；第一側的所述空氣管路與第一側的所述第二蓄熱室通孔連通，第二側的所述空氣管路與第二側的所述第二蓄熱室通孔連通，當空氣進入燃燒室前依次穿過第二蓄熱室通孔、第一蓄熱室通孔而吸收蓄熱室的熱量，從而使得空氣升溫，提升助燃效果，提高燃料的燃燒效率。兩側所述空氣管路交替從兩側往所述燃燒室內提供空氣，其中一側的所述空氣管路往所述燃燒室內提供空氣時，另一側的所述空氣管路形成所述燃燒室的煙氣排出管路，而所述燃料供氣管路交替從兩側往所述燃燒室內供燃料，使得兩側的所述蓄熱室交替工作蓄熱后再為空氣加熱，避免一側的蓄熱室持續不斷的吸收熱煙氣的熱量而無法被有效利用。所述同一側的燃料供氣管路和空氣管路分別同時向燃燒室內提供燃料和空氣，以獲取較好的燃燒效果。
[0038]3.本發明提供的低階煤的提質裝置，所述燃料供氣管路包括總燃料管路，由所述總燃料管路分成兩支的分支燃料管路，以及若干一端與同側的所述第三蓄熱室通孔連通，另一端與同側的所述分支管路連通的細分支管路，且每一所述細分支管路上設有一快切閥，所述快切閥不僅可用于控制燃料是否進入燃燒室內，還可以根據炭化室內煤的含量多少以及成分區別等控制燃料的燃燒量及燃燒中心。通常，同一側的快切閥同時打開或關閉，如一側的快切閥打開使燃料進入燃燒室，則另一側的快切閥關閉阻止燃料進入燃燒室。
[0039]4.本發明提供的低階煤的提質裝置，所述空氣管路包括具有一換向閥入口，一換向閥出口，兩工作口的換向閥，以及與所述換向閥入口連通的空氣進氣管，與所述換向閥出口連通的煙氣排出管，與兩所述工作口分別連通的兩工作管路，同側的所述工作管路分成若干支細工作管路分別與同側的所述第二蓄熱室通孔連通，通過切換所述換向閥使所述空氣進氣管與其中一所述工作管路連通往所述燃燒室內提供空氣，所述煙氣排出管與其中另一所述工作管路連通將從所述蓄熱室出來的煙氣排出。通過換向閥的設置使得空氣可以根據燃燒室的需要進入其中一側的工作管路，而燃燒產生的熱煙氣經過蓄熱室后從第二蓄熱室排出的換向閥出口處，用于下一道的應用。
[0040]5.本發明提供的低階煤的提質裝置，所述燃燒室由燃燒室傳熱墻和燃燒室邊墻圍成，其中所述燃燒室傳熱墻與所述炭化室緊貼，所述燃燒室通孔成型在兩相對設置的所述燃燒室邊墻上，所述燃燒室傳熱墻的內表面上對所述燃燒室傳熱墻加強的第一加強結構。傳熱墻既使得燃燒室可以有效地為炭化室腔內的煤加熱，也起到了隔離作用，避免燃燒室內燃燒產生的煙氣等對炭化室內的煤造成污染。燃燒室的通孔成型在兩相對設置的燃燒室邊墻上而不占用傳熱墻的空間，使得燃燒室產生的熱量被充分利用。所述第一加強結構用于加強傳熱墻的強度，避免燃燒室傳熱墻因高溫燃燒產生較大變形。
[0041]6.本發明提供的低階煤的提質裝置，所述燃燒室頂面上成型有引導原煤落入所述炭化室的原煤入口內的斜坡，以避免原煤滯留在燃燒室的頂面。
[0042]7.本發明提供的低階煤的提質裝置，所述炭化室由炭化室傳熱墻和炭化室邊墻圍成，其中所述炭化室傳熱墻與所述燃燒室緊貼，所述炭化室傳熱墻上設置有用于增加所述炭化室傳熱墻強度且促進導熱的第二加強結構。傳熱墻既使得燃燒室可以有效地為炭化室腔內的煤加熱，也起到了隔離作用，避免燃燒室內燃燒產生的煙氣等對炭化室內的煤造成污染。所述第二加強結構增加炭化室傳熱墻的強度，避免其因為高溫而產生變形，也促進導熱，使得炭化室內的溫度較為均為，煤粉得到均勻加熱而獲得較好的炭化效果。
[0043]8.本發明提供的低階煤的提質裝置，所述加強筋板為三角形加強筋板，三角形頂角向上，從而使得煤粉或半焦產品可以落入炭化室底部而不滯留在炭化室內。
[0044]9.本發明提供的低階煤的提質裝置，所述炭化室的煤氣導出腔在所述炭化室內上下方向延伸設置，使得煤氣可以自下而上導出腔外，炭化室內的煤氣導出腔內不具有需要加熱的煤粉，因此煤氣導出腔的溫度會高于有煤粉的位置，可能使得煤氣導出腔產生變形，因此在所述煤氣導出腔內部設置有若干用于加強所述煤氣導出腔側壁強度的支撐柱。
[0045]10.本發明提供的低階煤的提質裝置，所述煤氣導出腔由相對設置的兩炭化室傳熱墻以及相對設置的A、B兩側壁圍成，即所述煤氣導出腔被環繞而成，從而形成一個導出煤氣的通道。
[0046]11.本發明提供的低階煤的提質裝置，所述煤氣導出腔包括兩種形式:A側壁和B側壁其中之一由炭化室邊墻形成，A側壁和B側壁的另一位于所述炭化室內，且其上開設若干導氣孔，或者是A側壁、B側壁均位于所述炭化室內，且A側壁和B側壁上均開設若干導氣孔，導氣孔的設置使得煤在高溫下發生碳化干餾而產生的煤氣通過導氣孔進入煤氣導出腔。并且所述導氣孔以朝向所述煤氣導出腔的一端高于遠離該煤氣導出腔的一端的形式傾斜設置，使得煤氣順利進入煤氣導出腔內，也避免煤粉落入煤氣導出腔內而阻礙煤氣的正常導出。
[0047]12.本發明提供的低階煤的提質裝置，所述燃料總管路上還設有燃料換熱器，所述炭化室底部的出口與熄焦裝置的進口接通，使得經過炭化后的焦油或半焦產品進入熄焦裝置，所述熄焦裝置上設有熄焦裝置熱煙氣出口，所述熄焦裝置熱煙氣出口通過管路與所述燃料換熱器的熱介質入口連通，通過換熱對通過所述燃料換熱器中的燃料進行預熱，提升燃料溫度而促進燃燒效果。
[0048]13.本發明提供的低階煤的提質裝置，所述熄焦裝置熱煙氣出口與所述燃料換熱器的熱介質入口之間依次還設有通過管路連通的第一旋風、第一布袋，可以有效的為熄焦裝置出口處的熱煙氣除塵凈化后與燃料換熱再排出，防止粉塵對空氣的污染。
[0049]14.本發明提供的低階煤的提質裝置，還包括用于在煤進入炭化室前的對煤進行干燥的蒸汽回轉干燥機;蒸汽回轉干燥機的煤出口與緩沖倉進口接通，所述緩沖倉的下方出口接通炭化室頂部的開口，煤經過蒸汽回轉干燥機的干燥后進入緩沖倉，由緩沖倉垂直落入炭化室后進行干餾。煤經過蒸汽回轉干燥機進行干燥后，再進入炭化室進行干餾，從而提高干餾效率，更具經濟性，而且干燥過程產生的水約占整個熱解產生水量的80%，而這部分水不含對環境危害大的氨、酚類含氧化合物及焦油，因此干燥水只要簡單除去所含的粉塵即可滿足排放要求。
【附圖說明】
[0050]為了更清楚地說明本發明【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0051]圖1為本發明的低階煤的提質裝置的結構示意圖；
[0052]圖2為本發明的低階煤的提質裝置的燃燒室的第一剖視圖；
[0053]圖3為本發明的低階煤的提質裝置的燃燒室的第二剖視圖；
[0054]圖4為本發明的低階煤的提質裝置的炭化室的剖視圖；
[0055]圖5為本發明的低階煤的提質裝置的燃燒室的工作過程；
[0056]圖6為本發明的低階煤的提質裝置的工作流程圖。
[0057]附圖標記:1-燃燒室；IA-燃燒室通孔；2-炭化室；3-邊墻;4_擴散通道;5_蓄熱室；5A-第一蓄熱室通孔;5B-第二蓄熱室通孔;5C-第三蓄熱室通孔;6-煤氣導出腔;7-傳熱墻；8-斜坡;9-隔墻；10-蓄熱體;11-換向閥；12-加強筋板;13-緩沖倉;14-蒸汽回轉干燥機;15-熄焦裝置；16-排焦裝置；17-第一旋風；18-第一布袋；19-燃料換熱器;20-快切閥；21-煙氣換熱器;23-空氣進氣管;24-煙氣排出管;25-第二旋風;26-第二布袋;27-支撐柱；141-原煤進口 ； 142-加熱蒸汽入口 ； 143-水蒸氣出口 ； 144-加熱蒸汽出口 ； 145-干燥煤出口。
【具體實施方式】
[0058]下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0059]此外，下面所描述的本發明不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。
[0060]本實施例提供了一種低階煤的提質裝置，如圖1所示，包括[0061 ]若干炭化室2，用于對進入其腔內的煤進行碳化干餾；
[0062]燃燒室I，與所述炭化室2交替間隔設置，并對所述炭化室2進行加熱，所述燃燒室I側壁上成對設置至少一對與燃燒室I內腔相通的燃燒室通孔1A，一對所述燃燒室通孔IA之一形成燃料、空氣入口，另一形成熱煙氣出口 ；
[0063]還包括儲存煙氣熱量的蓄熱室5，所述蓄熱室5的側壁上具有兩個與蓄熱室內腔相通的蓄熱室通孔，分別為第一蓄熱室通孔5A和第二蓄熱室通孔5B，其中所述第一蓄熱室通孔5A與形成所述熱煙氣出口的所述燃燒室通孔IA連通。
[0064]上述的低階煤的提質裝置，如圖2、圖3所示，燃燒室I外設置有儲存煙氣熱量的蓄熱室5，蓄熱室5的側壁上具有兩個與蓄熱室5內腔相通的蓄熱室5通孔，分別為第一蓄熱室通孔5A和第二蓄熱通孔5B，其中所示第一蓄熱室通孔與形成所述熱煙氣出口的所述燃燒室通孔IA連通，使得燃燒室I內產生的熱煙氣通過熱煙氣出口后經由第一蓄熱室通孔5A進入蓄熱室5內，即其燃燒產生的熱量被儲存在蓄熱室5中，以備下一步利用，而不是直接被排出裝置外，從而降低了本裝置的能耗，而熱煙氣被蓄熱室5吸收后通過第二蓄熱室通孔5B排出煙氣。
[0065]作為本實施例優選的實施方式，所述燃燒室I側壁上有六個與燃燒室I內腔相通的燃燒室通孔1A，兩所述燃燒室通孔IA構成一組，即三組燃燒室通孔1A。
[0066]所述燃燒室通孔IA分設于所述燃燒室I的兩相對設置的第一側側壁和第二側側壁上，燃料、空氣從第一側側壁上的燃燒室通孔IA進入燃燒室I，則熱煙氣從對立面的第二側側壁上的燃燒室通孔IA排出；所述蓄熱室5還具有往所述燃燒室I內供應燃料的第三蓄熱室通孔5C，每一所述燃燒室通孔IA處設有一所述蓄熱室5，且該所述燃燒室通孔IA與對應的所述蓄熱室5的第一蓄熱室通孔5A連通，以確保燃燒室I內的熱煙氣從任一燃燒室通孔IA排出后都能通過第一蓄熱室通孔5A后熱量被蓄熱室5吸收。本實施例的提質裝置還包括燃料供氣管路以及空氣管路，其中第一側的燃料供氣管路與第一側的所述第三蓄熱室通孔5C連通，第二側的燃料供氣管路與第二側的所述第三蓄熱室通孔5C連通，兩側所述燃料供氣管路交替從兩側往所述燃燒室I內供燃料，且其中一側的所述燃料供氣管路供氣時，另一側的所述燃料供氣管路被截斷，以防止燃料從一側進入燃燒室I后從未能充分燃燒而進入另一側的燃料供氣管理，并防止燃燒室I產生的熱煙氣進入燃料供氣管路，引發燃料供氣管路的燃燒甚至爆炸;第一側的所述空氣管路與第一側的所述第二蓄熱室通孔5B連通，第二側的所述空氣管路與第二側的所述第二蓄熱室通孔5B連通，當空氣進入燃燒室I前依次穿過第二蓄熱室通孔5B、第一蓄熱室通孔5A而吸收蓄熱室5的熱量，從而使得空氣升溫，提升助燃效果，提高燃料的燃燒效率。兩側所述空氣管路交替從兩側往所述燃燒室I內提供空氣，其中一側的所述空氣管路往所述燃燒室I內提供空氣時，另一側的所述空氣管路形成所述燃燒室I的煙氣排出管路，而所述燃料供氣管路交替從兩側往所述燃燒室I內供燃料，使得兩側的所述蓄熱室5交替工作蓄熱后再為空氣加熱，熱利用率更好，能夠對空氣加熱更充分。所述同一側的燃料供氣管路和空氣管路分別同時向燃燒室I內提供燃料和空氣，以獲取較好的燃燒效果。
[0067]如圖5所示，所述燃料供氣管路包括總燃料管路，由所述總燃料管路分成兩支的分支燃料管路，以及若干一端與同側的所述第三蓄熱室通孔5C連通，另一端與同側的所述分支管路連通的細分支管路，且每一所述細分支管路上設有一快切閥20，所述快切閥20不僅可用于控制燃料是否進入燃燒室I內，還可以根據炭化室2內煤的含量多少以及成分區別等控制燃料的燃燒量及燃燒中心。通常，同一側的快切閥同時打開或關閉，如一側的快切閥20打開使燃料進入燃燒室I，則另一側的快切閥20關閉阻止燃料進入燃燒室I。
[0068]所述空氣管路包括具有一換向閥入口，一換向閥出口，兩工作口的換向閥11，以及與所述換向閥入口連通的空氣進氣管23，與所述換向閥出口連通的煙氣排出管24，與兩所述工作口分別連通的兩工作管路，同側的所述工作管路分成若干支細工作管路分別與同側的所述第二蓄熱室通孔5B連通，通過切換所述換向閥11使所述空氣進氣管23與其中一所述工作管路連通往所述燃燒室I內提供空氣，所述煙氣排出管24與其中另一所述工作管路連通將從所述蓄熱室5出來的煙氣排出。通過換向閥11的設置使得空氣可以根據燃燒室I的需要進入其中一側的工作管路，而燃燒產生的熱煙氣經過蓄熱室5后從第二蓄熱室5排出的換向閥出口處，用于下一道的應用。
[0069]所述蓄熱室包括蓄熱腔，以及填裝在所述蓄熱腔內蓄熱體10。所述蓄熱體10設置于第一蓄熱室通孔5A與第二蓄熱室通孔5B之間，從而使得空氣從第一蓄熱室通孔5A穿過后經過蓄熱體10而被充分加熱后由第二蓄熱室通孔5B離開蓄熱體10，再經過燃燒室通孔IA進入燃燒室。
[0070]所述蓄熱體10為蜂窩陶瓷蓄熱體，蓄熱體的材質包括菁青石、莫來石、鋁質瓷等。
[0071]所述燃燒室由燃燒室傳熱墻7和燃燒室邊墻3圍成，其中所述燃燒室傳熱墻與所述炭化室緊貼，所述燃燒室通孔IA成型在兩相對設置的所述燃燒室邊墻3上，所述燃燒室傳熱墻7的內表面上對所述燃燒室傳熱墻加強的第一加強結構。傳熱墻7既使得燃燒室可以有效地為炭化室腔內的煤加熱，也起到了隔離作用，避免燃燒室I內燃燒產生的煙氣等對炭化室2內的煤造成污染。燃燒室I的燃燒室通孔IA成型在兩相對設置的燃燒室邊墻上而不占用傳熱墻的空間，使得燃燒室I產生的熱量被充分利用。所述第一加強結構用于加強傳熱墻的強度，避免燃燒室傳熱墻7因高溫燃燒產生較大變形。
[0072]所述第一加強結構為加強隔墻，如圖2所示，所述加強隔墻上設有通氣孔，所述通氣孔形成將所述燃燒室兩側的所述燃燒室通孔連通的擴散通道4，從而既加強了燃燒室傳熱墻7的強度，又不阻礙燃燒室內氣體的擴散。
[0073]優選地，所述隔墻9與設有所述燃燒室通孔的所述燃燒室邊墻3平行。
[0074]兩側的所述燃燒室邊墻上的所述燃燒室通孔對稱設置，使得燃燒產生的煙氣可及時排出燃燒室，且兩側交替向燃燒室送入燃料和空氣。
[0075]所述燃燒室I頂面上成型有引導原煤落入所述炭化室的原煤入口內的斜坡8，以避免原煤滯留在燃燒室的頂面。
[0076]優選的，所述斜坡8呈三角結構，其頂角為10?45°。
[0077]所述炭化室由炭化室傳熱墻7和炭化室邊墻3圍成，其中所述炭化室傳熱墻7與所述燃燒室緊貼，所述炭化室傳熱墻7上設置有用于增加所述炭化室傳熱墻強度且促進導熱的第二加強結構。傳熱墻7既使得燃燒室I可以有效地為炭化室2腔內的煤加熱，也起到了隔離作用，避免燃燒室I內燃燒產生煙氣對炭化室2內的煤氣造成污染，從而使得炭化室2產生的煤氣中氮氣、二氧化碳等非燃料氣含量顯著降低，提高了煤氣的熱值。所述第二加強結構增加炭化室傳熱墻的強度，避免其因為高溫而產生變形，也促進導熱，使得炭化室2內的溫度較為均為，煤粉得到均勻加熱而獲得較好的炭化效果。
[0078]如圖4所示，所述第二加強結構為連接在兩所述炭化室傳熱墻7之間的若干加強筋板12。
[0079]所述加強筋板12為三角形加強筋板，三角形頂角向上，從而使得煤粉或半焦產品可以落入炭化室底部而不滯留在炭化室內。
[0080]作為本實施例優選的實施方式，所述燃燒室I的數量比炭化室2的數量多一個，從而使得每一個炭化室上都具有兩個傳熱墻7，每一炭化室2內的溫度分布均勻。例如，炭化室數量為99個，則燃燒室的數量為100個。
[0081]所述炭化室的煤氣導出腔6在所述炭化室內上下方向延伸設置，使得煤氣可以自下而上導出腔外，炭化室5內的煤氣導出腔6內不具有需要加熱的煤粉，因此煤氣導出腔的溫度會高于有煤粉的位置，可能使得煤氣導出腔產生變形，因此在所述煤氣導出腔6內部設置有若干用于加強所述煤氣導出腔側壁強度的支撐柱27。
[0082]所述煤氣導出腔6由相對設置的兩炭化室傳熱墻7以及相對設置的A、B兩側壁圍成，即所述煤氣導出腔6被環繞而成，從而形成一個導出煤氣的通道。
[0083]所述煤氣導出腔6包括兩種形式:A側壁和B側壁其中之一由炭化室邊墻3形成，A側壁和B側壁的另一位于所述炭化室2內，且其上開設若干導氣孔，或者是A側壁、B側壁均位于所述炭化室內，且A側壁和B側壁上均開設若干導氣孔，導氣孔的設置使得煤在高溫下發生碳化干餾而產生的煤氣通過導氣孔進入煤氣導出腔6。并且所述導氣孔以朝向所述煤氣導出腔的一端高于遠離該煤氣導出腔的一端的形式傾斜設置，使得煤氣順利進入煤氣導出腔內，也避免煤粉落入煤氣導出腔6內而阻礙煤氣的正常導出。
[0084]優選地，所述煤氣導出腔6的材質可以是耐高溫耐火的不銹鋼，或者磚耐火材料。
[0085]所述炭化室2產生的煤氣從煤氣導出腔6的上端開口出來進入煤氣總管到收集系統;煤氣中攜帶的部分粉塵依靠自重從煤氣導出腔6下端的開口排出，以提高煤氣總管中煤氣的純度及排出速度。
[0086]所述燃料總管路上還設有燃料換熱器19，所述炭化室2底部的出口與熄焦裝置15的進口接通，使得經過炭化后的焦油或半焦產品進入熄焦裝置15，所述熄焦裝置15上設有熄焦裝置熱煙氣出口，所述熄焦裝置熱煙氣出口通過管路與所述燃料換熱器19的熱介質入口連通，通過換熱對通過所述燃料換熱器19中的燃料進行預熱，提升燃料溫度而促進燃燒效果。
[0087]所述熄焦裝置15熱煙氣出口與所述燃料換熱器19的熱介質入口之間依次還設有通過管路連通的第一旋風17、第一布袋18，可以有效的為熄焦裝置15出口處的熱煙氣除塵凈化后與燃料換熱再排出，防止粉塵對空氣的污染。
[0088]所述熄焦裝置15的下方設置有傳送焦油或半焦產品的排焦裝置16。
[0089]本實施例提供的低階煤的提質裝置，還包括用于在煤進入炭化室2前的對煤進行干燥的蒸汽回轉干燥機14;蒸汽回轉干燥機14的煤出口與緩沖倉13進口接通，所述緩沖倉13的下方出口接通炭化室2頂部的開口，煤經過蒸汽回轉干燥機14的干燥后進入緩沖倉13，由緩沖倉13垂直落入炭化室5后進行干餾。煤經過蒸汽回轉干燥機14進行干燥后，再進入炭化室2進行干餾，從而提高干餾效率，更具經濟性，而且干燥過程產生的水約占整個熱解產生水量的80%，而這部分水不含對環境危害大的氨、酚類含氧化合物及焦油，因此干燥水只要簡單除去所含的粉塵即可滿足排放要求。
[0090]如圖6所示，所述蒸汽回轉干燥機14設置有原煤進口141，干燥煤出口 145，干燥機水蒸氣出口 143、加熱蒸汽入口 142及加熱蒸汽出口 144，原煤從原煤進口 141進入蒸汽回轉干燥機14后從干燥煤出口 145排出，原煤干燥產生的水蒸氣通過干燥機水蒸氣出口 143排出，為蒸汽回轉干燥機14內原煤加熱的蒸汽從加熱蒸汽入口 142進入后從加熱蒸汽出口排出144。所述煙氣換熱器19的熱介質入口通過管路與所述蓄熱室5出來的煙氣連通，所述干燥機水蒸氣出口與所述煙氣換熱器19的換熱器水蒸氣入口通過管路連通，所述煙氣換熱器19的換熱器水蒸氣出口與所述加熱蒸汽入口通過管路連通，也就是說，干燥機水蒸氣出口143的水蒸氣在煙氣換熱器19的作用下，與從蓄熱室2出來的煙氣換熱升溫后再作為蒸汽回轉干燥機14的加熱蒸汽，能夠進一步利用煙氣的熱量，提高熱效率。。
[0091]所述加熱蒸汽出口144通過管路與所述熄焦裝置15連通，使得蒸汽回轉干燥機14的加熱蒸汽排出后再用于協助熄焦裝置15加快對焦油或半焦產品的降溫，從而節約了用水，也減少了排放。
[0092]所述干燥機水蒸氣出口143與所述煙氣換熱器21的換熱器水蒸氣入口之間還依次設有第二旋風25、第二布袋26，以去除煤干燥后跟隨水蒸氣一起排出的粉塵，從而使得排出的水蒸氣符合排放規定，保護環境。
[0093]本實施例提供的低階煤的提質裝置，所述燃燒室I內部的長度尺寸為1.5?5m，寬度尺寸為100?600mm，高度尺寸為2?10m，所述傳熱墻7厚度為60?150mm，所述隔墻9的間距為0.3?0.7m，所述燃燒室I內氣體擴散通道4之間的間距小于3m。傳統的外熱式熱解寬度不小于400mm，本實施例中，所述炭化室2的寬度尺寸為50?400mm，優選為100?250mm，使得炭化室內溫度分布更加均勻，熱解時間也大大縮短，這兩個因素均可抑制焦油的二次分級，提尚焦油品質。
[0094]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其他不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
【主權項】
1.一種低階煤的提質裝置，包括 若干炭化室(2)，用于對進入其腔內的煤進行碳化干餾； 燃燒室(I)，與所述炭化室(2)交替間隔設置，并對所述炭化室(2)進行加熱，所述燃燒室(I)側壁上成對設置至少一對與燃燒室(I)內腔相通的燃燒室通孔(IA)，一對所述燃燒室通孔(IA)之一形成燃料、空氣入口，另一形成熱煙氣出口 ； 其特征在于，還包括儲存煙氣熱量的蓄熱室(5)，所述蓄熱室(5)的側壁上具有兩個與蓄熱室內腔相通的蓄熱室通孔，分別為第一蓄熱室通孔(5A)和第二蓄熱室通孔(5B)，其中所述第一蓄熱室通孔(5A)與形成所述熱煙氣出口的所述燃燒室通孔(IA)連通。2.根據權利要求1所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述燃燒室通孔(IA)分設于所述燃燒室(I)的兩相對設置的第一側側壁和第二側側壁上，每一所述燃燒室通孔(IA)處設有一所述蓄熱室(5)，且該所述燃燒室通孔(IA)與對應的所述蓄熱室(5)的所述第一蓄熱室通孔(5A)連通，所述蓄熱室(5)上還包括往所述燃燒室內供應燃料的第三蓄熱室通孔(5C);所述提質裝置還包括燃料供氣管路以及空氣管路，其中第一側的燃料供氣管路與第一側的所述第三蓄熱室通孔(5C)連通，第二側的燃料供氣管路與第二側的所述第三蓄熱室通孔(5C)連通，兩側所述燃料供氣管路交替從兩側往所述燃燒室(I)內供燃料，且其中一側的所述燃料供氣管路供氣時，另一側的所述燃料供氣管路被截斷；第一側的所述空氣管路與第一側的所述第二蓄熱室通孔(5B)連通，第二側的所述空氣管路與第二側的所述第二蓄熱室通孔(5B)連通，兩側所述空氣管路交替從兩側往所述燃燒室(I)內提供空氣，其中一側的所述空氣管路往所述燃燒室(I)內提供空氣時，另一側的所述空氣管路形成所述燃燒室(I)的煙氣排出管路。3.根據權利要求2所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述燃料供氣管路包括總燃料管路，由所述總燃料管路分成兩支的分支燃料管路，以及若干一端與同側的所述第三蓄熱室通孔(5C)連通，另一端與同側的所述分支管路連通的細分支管路;且每一所述細分支管路上設有一快切閥(20)。4.根據權利要求2所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述空氣管路包括具有一換向閥入口，一換向閥出口，兩工作口的換向閥(II)，以及與所述換向閥入口連通的空氣進氣管(23)，與所述換向閥出口連通的煙氣排出管(24)，與兩所述工作口分別連通的兩工作管路，同側的所述工作管路分成若干支細工作管路分別與同側的所述第二蓄熱室通孔(5B)連通，通過切換所述換向閥(I I)使所述空氣進氣管(23)與其中一所述工作管路連通往所述燃燒室(I)內提供空氣，所述煙氣排出管(24)與其中另一所述工作管路連通將從所述蓄熱室(5)出來的煙氣排出。5.根據權利要求2-4任一所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述蓄熱室(5)包括蓄熱腔，以及填裝在所述蓄熱腔內蓄熱體(10);所述蓄熱體(10)設置于第一蓄熱室通孔(5A)與第二蓄熱室通孔(5B)之間。6.根據權利要求5所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述蓄熱體(10)為蜂窩陶瓷蓄熱體。7.根據權利要求2所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述燃燒室(I)由燃燒室傳熱墻(7)和燃燒室邊墻(3)圍成，其中所述燃燒室傳熱墻(7)與所述炭化室(2)緊貼，所述燃燒室通孔(IA)成型在兩相對設置的所述燃燒室邊墻(3)上，所述燃燒室傳熱墻(7)的內表面上對所述燃燒室傳熱墻(7)加強的第一加強結構。8.根據權利要求7所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述第一加強結構為若干加強隔墻(9)，所述加強隔墻(9)上設有通氣孔，所述通氣孔形成將所述燃燒室(I)兩側的所述燃燒室通孔(1A)連通的擴散通道(4)。9.根據權利要求1-8任一所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述燃燒室(I)頂面上成型有引導原煤落入所述炭化室(2)的原煤入口內的斜坡(8)。10.根據權利要求9所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述斜坡(8)呈三角結構，其頂角為10?45°。11.根據權利要求1-8任一所述的低階煤的提質裝置，其特征在于， 所述炭化室(2)由炭化室傳熱墻(7)和炭化室邊墻(3)圍成，其中所述炭化室傳熱墻(7)與所述燃燒室(I)緊貼，所述炭化室傳熱墻(7)上設置有用于增加所述炭化室傳熱墻(7)強度且促進導熱的第二加強結構。12.根據權利要求11所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述第二加強結構為連接在兩所述炭化室傳熱墻(7)之間的若干加強筋板(12)。13.根據權利要求12所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述加強筋板(12)為三角形加強筋板，三角形頂角向上。14.根據權利要求1-8任一所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述炭化室(2)的煤氣導出腔(6)在所述炭化室(2)內上下方向延伸設置，且所述煤氣導出腔(6)內部設置有若干用于加強所述煤氣導出腔側壁強度的支撐柱(27)。15.根據權利要求14所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述煤氣導出腔(6)由相對設置的兩炭化室傳熱墻以及相對設置的A、B兩側壁圍成。16.根據權利要求15所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述煤氣導出腔(6)包括兩種形式:A側壁和B側壁其中之一由炭化室邊墻(3)形成，A側壁和B側壁的另一位于所述炭化室(2)內，且其上開設若干導氣孔;或者是A側壁、B側壁均位于所述炭化室(2)內，且A側壁和B側壁上均開設若干導氣孔;且所述導氣孔以朝向所述煤氣導出腔(6)的一端高于遠離該煤氣導出腔(6)的一端的形式傾斜設置。17.根據權利要求15所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述炭化室(2)產生的煤氣從煤氣導出腔(6)的上端開口出來進入煤氣總管到收集系統;煤氣中攜帶的部分粉塵依靠自重從煤氣導出腔(6)下端的開口排出。18.根據權利要求1-17任一所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述燃料總管路上還設有燃料換熱器(19)，所述炭化室(2)底部的出口與熄焦裝置(15)的進口接通，所述熄焦裝置(15)上設有熄焦裝置熱煙氣出口，所述熄焦裝置(15)熱煙氣出口通過管路與所述燃料換熱器(19)的熱介質入口連通，通過換熱對通過所述燃料換熱器(19)中的燃料進行預熱。19.根據權利要求1-18任一所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述熄焦裝置(15)熱煙氣出口與所述燃料換熱器(19)的熱介質入口之間依次還設有通過管路連通的第一旋風(17)、第一布袋(18) ο20.根據權利要求1-18任一所述的低階煤的提質裝置，其特征在于， 還包括用于在煤進入炭化室(2)前的對煤進行干燥的蒸汽回轉干燥機(14);蒸汽回轉干燥機(I 4)的煤出口與緩沖倉(I 3)進口接通，所述緩沖倉(13)的下方出口接通炭化室(2)頂部的開口。21.根據權利要求20所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述蒸汽回轉干燥機(14)設置有原煤進口(141)，干燥煤出口(145)，干燥機水蒸氣出口(143)、加熱蒸汽入口(142)及加熱蒸汽出口(144);還包括煙氣換熱器(21)，所述煙氣換熱器(21)的熱介質入口通過管路與所述蓄熱室(5)出來的煙氣連通，所述干燥機水蒸氣出口與所述煙氣換熱器(21)的換熱器水蒸氣入口通過管路連通，所述煙氣換熱器(21)的換熱器水蒸氣出口與所述加熱蒸汽入口通過管路連通。22.根據權利要求21所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述加熱蒸汽出口通過管路與所述熄焦裝置(15)連通。23.根據權利要求21所述的低階煤的提質裝置，其特征在于，所述干燥機水蒸氣出口(143)與所述煙氣換熱器(21)的換熱器水蒸氣入口之間還依次設有第二旋風(25)、第二布袋(26)。
【文檔編號】C10B53/00GK106085471SQ201610587359
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月22日 公開號201610587359.2, CN 106085471 A, CN 106085471A, CN 201610587359, CN-A-106085471, CN106085471 A, CN106085471A, CN201610587359, CN201610587359.2
【發明人】劉斌, 張澤, 段洋洲, 劉星, 賈文婷, 林偉寧, 單小勇
【申請人】華電重工股份有限公司