專利名稱：外燃內(nèi)熱式煤干餾爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煤干餾爐，具體地說(shuō)涉及一種外燃內(nèi)熱式煤干餾爐。
背景技術(shù)：
干餾是固體或有機(jī)物在隔絕空氣條件下加熱分解的反應(yīng)過(guò)程。干餾的結(jié)果是生成各種氣體、蒸氣以及固體殘?jiān)?。氣體與蒸氣的混合物經(jīng)冷卻后被分成氣體和液體。干餾是人類很早就熟悉和采用的一種生產(chǎn)過(guò)程，如干餾木材制木炭，同時(shí)得到木精(甲醇)、木醋酸等。在煤的化學(xué)加工中，干餾一直是重要的方法。煤經(jīng)過(guò)干餾后，原料的成分和聚集狀態(tài)都將發(fā)生變化，產(chǎn)物中固態(tài)、氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)都有，可得到半焦、煤焦油、粗氨水以及焦?fàn)t氣。[0003] 干餾生產(chǎn)大多采用間歇操作，但干餾裝置可因原料種類和目的不同而異，一般可分為外燃式和自燃式兩類。外燃式是將原料放入金屬或耐火材料制成的密閉干餾爐(窯)內(nèi)，外部用燃料燃燒供熱?，F(xiàn)代干餾裝置多采用這種型式。自燃式則是在干餾的同時(shí)，向干餾爐內(nèi)通入一定量的空氣，使部分干餾原料燃燒放熱，因此原料利用率較低，只在小規(guī)模生產(chǎn)中采用。 現(xiàn)有技術(shù)中的外燃式煤干餾爐多采用20世紀(jì)30年代的魯奇爐以及其改進(jìn)爐型。魯奇爐又稱三段爐，如圖l所示，分為干燥、干餾、冷卻三段。固體原料由爐頂皮帶送入煤斗，均勻的分布在干燥段100，可燃?xì)庠诟稍锒稳紵?00與空氣混合燃燒，并和從中間拱道抽出的循環(huán)干燥氣混合后的成為熱載體，用干燥循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)干燥段200下部拱道送入干燥段200來(lái)干燥原料煤。廢氣經(jīng)干燥段200上拱道后由煙閨排空。干燥后的煤進(jìn)入干餾段300?？扇?xì)馀c空氣在干餾段燃燒室600燃燒后的熱氣約為IIO(TC，該熱氣與二次煤氣混合后成為700-80(TC的熱載體，與煤接觸后使得煤在450-50(rC干餾，蒸出油氣。干餾段300中產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)由后處理系統(tǒng)700進(jìn)行去除煤焦油處理。煤塊燒成半焦后進(jìn)入冷卻段400，經(jīng)三次煤氣冷卻后落入出焦斗，再落入出焦帶以送出焦場(chǎng)。 魯奇爐的改進(jìn)主要是集中在布料均勻、循環(huán)氣體阻力減小、改進(jìn)供熱條件、改進(jìn)除灰設(shè)備以及簡(jiǎn)化設(shè)備等方面。但是現(xiàn)有的經(jīng)過(guò)改進(jìn)的各種魯奇爐均存在以下缺點(diǎn)利用在干餾處理過(guò)程中產(chǎn)生的溫度較高的煤氣進(jìn)行熄焦，熄焦冷卻效率低下；干燥段中的煤含水量較大，導(dǎo)致煤塊進(jìn)入干餾段中時(shí)依然含水量過(guò)大(lwt% (重量百分比)以上)，這將大大影響干餾效率；另外，由干餾段產(chǎn)出的荒煤氣首先進(jìn)行處理，然后通入冷卻段進(jìn)行熄焦，之后就經(jīng)由爐體的煤塊層后通過(guò)煙閨進(jìn)行排空，沒(méi)有對(duì)在冷卻段中經(jīng)過(guò)加熱的煤氣進(jìn)行余熱利用，造成了熱能的大量浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容為此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有的煤干餾爐的效率低下的技術(shù)問(wèn)題，提出一種利用冷卻裝置對(duì)干餾產(chǎn)品進(jìn)行熄焦冷卻、從而提高了煤干餾效率的外燃內(nèi)熱式煤干餾爐。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的一種外燃內(nèi)熱式煤干餾爐，從上至下依次為 用來(lái)對(duì)原料煤進(jìn)行干燥處理的干燥段； 用來(lái)對(duì)經(jīng)過(guò)干燥處理的原料煤進(jìn)行干餾處理的干餾段，原料煤經(jīng)過(guò)干餾處理后形成干餾產(chǎn)品； 通過(guò)通入冷卻載體、用來(lái)對(duì)所述干餾段中產(chǎn)出的干餾產(chǎn)品進(jìn)行冷卻處理的冷卻段； 向所述冷卻段通入冷卻載體的冷卻裝置。[0012] 所述冷卻載體為低溫的冷卻氣體。 所述干燥段上方還設(shè)有用來(lái)對(duì)原料煤進(jìn)行預(yù)熱處理的預(yù)熱段；所述冷卻氣體在所述冷卻段經(jīng)過(guò)冷卻處理后將產(chǎn)生熱煙氣，所述煤干餾爐還設(shè)有將所述熱煙氣導(dǎo)通至所述預(yù)熱段的尾氣管道。 在所述干餾段的荒煤氣出口處還連接有對(duì)所述干餾段中對(duì)原料煤進(jìn)行干餾處理時(shí)產(chǎn)生荒煤氣進(jìn)行除煤焦油的后處理系統(tǒng)。 在所述后處理系統(tǒng)的煙氣出口與所述干燥段之間還連接有干燥燃燒器，其將所述后處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的部分煤氣進(jìn)行燃燒、以產(chǎn)生用于所述干燥段中的干燥處理的干燥煙氣。 在所述冷煙氣管道與所述干燥燃燒器的煙氣出口之間還連接有干燥管道，其可將所述干燥段中產(chǎn)生的部分冷煙氣與所述干燥煙氣混合以調(diào)節(jié)所述干燥段中干燥處理的溫度。 在所述后處理系統(tǒng)的煙氣出口與所述干餾段之間還連接有干餾燃燒器，其可將所述后處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的部分煤氣進(jìn)行燃燒、以產(chǎn)生用于所述干餾段中的干餾處理的干餾煙氣。 在所述后處理系統(tǒng)的煙氣出口與所述干餾燃燒器的煙氣出口之間還連接有干餾
管道，其可將所述后處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的部分煤氣與所述干餾煙氣相混合以調(diào)節(jié)所述干餾段
中的干餾處理的溫度。 所述冷卻氣體為氮?dú)狻?所述冷卻載體為水。 本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn) 首先，本實(shí)用新型的外燃內(nèi)熱式煤干餾爐利用冷卻裝置對(duì)干餾產(chǎn)品進(jìn)行熄焦冷卻，效率高，產(chǎn)量大。 再有，本實(shí)用新型的外燃內(nèi)熱式煤干餾爐設(shè)置有預(yù)熱、干燥、干餾以及冷卻四段結(jié)構(gòu)，并且將經(jīng)過(guò)冷卻段的熱煙氣對(duì)預(yù)熱段中的原料煤塊進(jìn)行預(yù)熱處理，充分利用了煙氣中的余熱，在冷卻半焦的同時(shí)去除了煙氣中大量的硫，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。 再有，本實(shí)用新型的外燃內(nèi)熱式煤干餾爐由于對(duì)原料煤塊進(jìn)行了預(yù)熱處理，經(jīng)過(guò)干燥處理后的原料煤塊中的含水量低于lwt^，干餾效率高。

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中[0026] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的魯奇爐結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的外燃內(nèi)熱式煤干餾爐一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；[0028] 附圖標(biāo)記表示為1-預(yù)熱段；2-干燥段；3-干餾段；4_冷卻段；5_干燥燃燒器；6_干餾燃燒器；7-后處理系統(tǒng)；8-助燃空氣風(fēng)機(jī)；9-循環(huán)風(fēng)機(jī)；10_冷卻裝置；11_干燥管道；12-尾氣管道；13-排空管道；14-干餾管道；100-煤斗；200-干燥段；300-干餾段；
400-冷卻段；500-干燥段燃燒室；600-干餾段燃燒室；700-后處理系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式圖2顯示了本實(shí)用新型的外燃內(nèi)熱式煤干餾爐一種具體的實(shí)施方式，一種外燃內(nèi)熱式煤干餾爐，其從上至下依次為預(yù)熱段1、干燥段2、干餾段3以及冷卻段4。所述預(yù)熱段設(shè)置在所述干燥段上方、與所述干燥段連通、用來(lái)對(duì)原料煤進(jìn)行預(yù)熱處理；所述干燥段用來(lái)對(duì)原料煤進(jìn)行干燥處理，并同時(shí)得到冷煙氣；所述干餾段3用來(lái)對(duì)經(jīng)過(guò)干燥處理的原料煤進(jìn)行干餾處理，原料煤經(jīng)過(guò)干餾處理后形成半焦；所述冷卻段4是通過(guò)通入所述冷煙氣來(lái)對(duì)其中產(chǎn)出的半焦進(jìn)行冷卻處理，并同時(shí)得到熱煙氣。所述煤干餾爐還設(shè)有冷煙氣排出管道以及將所述冷卻段4產(chǎn)生的所述熱煙氣導(dǎo)通至所述預(yù)熱段的尾氣管道12。所述冷煙氣排出管道上連接有循環(huán)風(fēng)機(jī)9 ，其將所述冷煙氣導(dǎo)出所述干燥段。所述冷煙氣排出管道還連接有將所述冷煙氣排空的排空通道13。 本實(shí)用新型的外燃內(nèi)熱式煤干餾爐在所述干餾段3的荒煤氣出口處還連接有對(duì)所述干餾段3中對(duì)原料煤進(jìn)行干餾處理時(shí)產(chǎn)生荒煤氣進(jìn)行除煤焦油的后處理系統(tǒng)7。在所述后處理系統(tǒng)7的煙氣出口與所述干燥段2之間還連接有干燥燃燒器5，在所述冷煙氣排出管道與所述干燥燃燒器5的煙氣出口之間還連接干燥管道11。所述干燥燃燒器5將所述后處理系統(tǒng)7中產(chǎn)生的部分煤氣進(jìn)行燃燒、以產(chǎn)生用于所述干燥段2中的干燥處理的干燥煙氣，所述干燥管道11可將所述干燥段2中產(chǎn)生的部分冷煙氣與所述干燥煙氣混合以調(diào)節(jié)所述干燥段2中干燥處理的溫度。此外，在所述后處理系統(tǒng)7的煙氣出口與所述干餾段3之間還連接有干餾燃燒器6，在所述后處理系統(tǒng)7的煙氣出口與所述干餾燃燒器6的煙氣出口之間還連接有干餾管道14。所述干餾燃燒器6可將所述后處理系統(tǒng)7中產(chǎn)生的部分煤氣進(jìn)行燃燒、以產(chǎn)生用于所述干餾段3中的干餾處理的干餾煙氣，所述干餾管道14可將所述后處理系統(tǒng)7中產(chǎn)生的部分煤氣與所述干餾煙氣相混合以調(diào)節(jié)所述干餾段3中的干餾處理的溫度。所述干燥燃燒器5和所述干餾燃燒器6的煙氣入口處還連接有分別向所述干燥燃燒器5和所述干餾燃燒器6中提供助燃空氣的助燃空氣風(fēng)機(jī)8。 本實(shí)用新型的外燃內(nèi)熱式煤干餾爐，其工藝流程為，包括重復(fù)循環(huán)的以下步驟預(yù)熱步驟，即對(duì)原料煤進(jìn)行預(yù)熱處理；a、將預(yù)熱后的原料煤進(jìn)行干燥處理，并同時(shí)產(chǎn)生冷煙氣；b、對(duì)經(jīng)過(guò)干燥處理的煤進(jìn)行干餾處理，形成半焦；C、利用冷卻裝置10將冷卻氣體_氮?dú)馔ㄈ虢?jīng)過(guò)干餾處理產(chǎn)生的半焦中，并對(duì)所述半焦進(jìn)行熄焦冷卻處理，同時(shí)產(chǎn)生熱煙氣，所述熱煙氣通入待處理的新的原料煤中以對(duì)新的原料煤進(jìn)行所述預(yù)熱步驟中的預(yù)熱處理。所述步驟b中在干餾時(shí)產(chǎn)生荒煤氣不用于熄焦冷卻處理。所述步驟b中在干餾時(shí)產(chǎn)生荒煤氣僅用于所述步驟a中的干燥處理和所述步驟b中的干餾處理。其中部分所述荒煤氣與空氣混合燃燒后形成干燥煙氣用于所述步驟a中的干燥處理。所述步驟a中產(chǎn)生的部分冷煙氣與所述干燥煙氣混合以調(diào)節(jié)所述步驟a中干燥處理的溫度。部分所述荒煤氣與空氣混合燃燒后形成干餾煙氣用于所述步驟b中的干餾處理。所述步驟b中產(chǎn)生的部分荒煤氣與所述干餾煙氣混合以調(diào)節(jié)所述步驟b中干餾處理的溫度。所述預(yù)熱步驟中預(yù)熱處理的煤塊的溫度為75t:。所述步驟a進(jìn)行干燥處理的煤塊的溫度為180°C。所述步驟b中干餾處理的溫度為53(TC。所述步驟c進(jìn)行熄焦冷卻處理的煤塊的溫度為130°C。所述荒煤氣燃燒前還具有對(duì)其進(jìn)行去除煤焦油的后處理步驟。 本實(shí)用新型的外燃內(nèi)熱式煤干餾爐在正常工作的過(guò)程中，預(yù)熱段、干燥段、干餾段以及冷卻段中均填充有煤塊或者半焦，并且煤塊整體上向下移動(dòng)并產(chǎn)出成品半焦。其中預(yù)熱段中為原料煤，干燥段以及干餾段中為進(jìn)行工藝處理的煤塊，冷卻段中為待冷卻處理的半焦。在所述干餾段中產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)過(guò)后處理系統(tǒng)去除煤焦油，得到煤氣。后處理系統(tǒng)得到的部分的煤氣經(jīng)過(guò)干燥燃燒器的燃燒產(chǎn)生溫度較高的干燥煙氣，所述干燥煙氣與通過(guò)干燥管道中導(dǎo)通過(guò)來(lái)的部分冷煙氣進(jìn)行混合，得到溫度適合的煙氣以用于干燥段中的干燥處理；后處理系統(tǒng)得到的另外一部分的煤氣經(jīng)過(guò)干餾燃燒器的燃燒產(chǎn)生溫度較高的干餾煙氣，所述干餾煙氣與通過(guò)干餾管道中導(dǎo)通過(guò)來(lái)的又另外一部分的后處理得到煤氣進(jìn)行混合，得到溫度適合的煙氣以用于干餾段中的干餾處理。所述干燥燃燒器和所述干餾燃燒器中助燃空氣均由一臺(tái)助燃空氣風(fēng)機(jī)提供。在該外燃內(nèi)熱式煤干餾爐中設(shè)置有預(yù)熱、干燥、干餾以及冷卻四段結(jié)構(gòu)，冷卻裝置中的冷卻氮?dú)鈱?dǎo)通至冷卻段，再經(jīng)由尾氣管道導(dǎo)通至預(yù)熱段，并對(duì)其中的原料煤進(jìn)行預(yù)熱處理，充分利用了煙氣中的余熱。另外，由于對(duì)原料煤進(jìn)行了預(yù)熱處理，經(jīng)過(guò)干燥處理后的原料煤中的含水量低于lwt^ (重量百分比)，保證了干餾效率。本實(shí)用新型的干餾工藝的半焦產(chǎn)出率為50% ;半焦含水率為8wt^ (重量百分比)以下；荒煤氣的熱值為1400KCal/Nm3以上。 在其他的實(shí)施方式中，所述預(yù)熱步驟中預(yù)熱處理的煤塊的溫度為50-10(TC范圍內(nèi)
的其他數(shù)值。所述步驟a進(jìn)行干燥處理的煤塊的溫度為150-22(TC范圍內(nèi)的其他數(shù)值。所
述步驟b中干餾處理的溫度為500-57(TC范圍內(nèi)的其他數(shù)值。所述步驟c進(jìn)行熄焦冷卻處
理的半焦的溫度為110-15(TC范圍內(nèi)的其他數(shù)值。上述技術(shù)方案中的溫度均為預(yù)熱段、干燥
段、干餾段以及冷卻段腔室內(nèi)的溫度。上述技術(shù)方案的溫度數(shù)值范圍均可以滿足半焦連續(xù)
生產(chǎn)的要求，前面詳細(xì)介紹的具體實(shí)施中的溫度數(shù)值為最佳的實(shí)施方式，其可以達(dá)到最高
的生產(chǎn)效率，適合于連續(xù)作業(yè)生產(chǎn)。在其他的實(shí)施方式中，步驟b的干餾處理過(guò)程中產(chǎn)生的
干餾產(chǎn)品出了半焦還可以是活性焦等等揮發(fā)份含量不同的產(chǎn)品，具體的產(chǎn)品類型由溫度工
藝條件決定。另外，在其他的實(shí)施方式中也可以不設(shè)有預(yù)熱步驟，這時(shí)冷卻載體被冷卻裝置
導(dǎo)通至冷卻段對(duì)干餾產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，冷卻速度快，從而提高了整體的干餾效率。在其他的實(shí)
施方式中，冷卻載體還可以是水，其同樣可以起到快速熄焦冷卻的目的。 顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)
于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或
變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或
變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求一種外燃內(nèi)熱式煤干餾爐，其特征在于，從上至下依次為用來(lái)對(duì)原料煤進(jìn)行干燥處理的干燥段(2)；用來(lái)對(duì)經(jīng)過(guò)干燥處理的原料煤進(jìn)行干餾處理的干餾段(3)，原料煤經(jīng)過(guò)干餾處理后形成干餾產(chǎn)品；通過(guò)通入冷卻載體、用來(lái)對(duì)所述干餾段中產(chǎn)出的干餾產(chǎn)品進(jìn)行冷卻處理的冷卻段(4)；向所述冷卻段(4)通入冷卻載體的冷卻裝置(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤干餾爐，其特征在于，所述冷卻載體為低溫的冷卻氣體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤干餾爐，其特征在于，所述干燥段(2)上方還設(shè)有用來(lái)對(duì)原料煤進(jìn)行預(yù)熱處理的預(yù)熱段(1);所述冷卻氣體在所述冷卻段(4)經(jīng)過(guò)冷卻處理后將產(chǎn)生熱煙氣，所述煤干餾爐還設(shè)有將所述熱煙氣導(dǎo)通至所述預(yù)熱段(1)的尾氣管道(12)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤干餾爐，其特征在于，在所述干餾段(3)的荒煤氣出口處還連接有對(duì)所述干餾段(3)中對(duì)原料煤進(jìn)行干餾處理時(shí)產(chǎn)生荒煤氣進(jìn)行除煤焦油的后處理系統(tǒng)(7)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤干餾爐，其特征在于，在所述后處理系統(tǒng)(7)的煙氣出口與所述干燥段(2)之間還連接有干燥燃燒器(5)，其將所述后處理系統(tǒng)(7)中產(chǎn)生的部分煤氣進(jìn)行燃燒、以產(chǎn)生用于所述干燥段(2)中的干燥處理的干燥煙氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤干餾爐，其特征在于，在所述冷煙氣管道(10)與所述干燥燃燒器(5)的煙氣出口之間還連接有干燥管道(ll)，其可將所述干燥段(2)中產(chǎn)生的部分冷煙氣與所述干燥煙氣混合以調(diào)節(jié)所述干燥段(2)中干燥處理的溫度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤干餾爐，其特征在于，在所述后處理系統(tǒng)(7)的煙氣出口與所述干餾段(3)之間還連接有干餾燃燒器(6)，其可將所述后處理系統(tǒng)(7)中產(chǎn)生的部分煤氣進(jìn)行燃燒、以產(chǎn)生用于所述干餾段(3)中的干餾處理的干餾煙氣。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤干餾爐，其特征在于，在所述后處理系統(tǒng)(7)的煙氣出口與所述干餾燃燒器(6)的煙氣出口之間還連接有干餾管道(14)，其可將所述后處理系統(tǒng)(7)中產(chǎn)生的部分煤氣與所述干餾煙氣相混合以調(diào)節(jié)所述干餾段(3)中的干餾處理的溫度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3-8中任意一項(xiàng)所述的煤干餾爐，其特征在于，所述冷卻氣體為氮?dú)狻?br> 10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤干餾爐，其特征在于，所述冷卻載體為水。
專利摘要一種外燃內(nèi)熱式煤干餾爐，從上至下依次為用來(lái)對(duì)原料煤進(jìn)行干燥處理的干燥段；用來(lái)對(duì)經(jīng)過(guò)干燥處理的原料煤進(jìn)行干餾處理的干餾段，原料煤經(jīng)過(guò)干餾處理后形成干餾產(chǎn)品；通過(guò)通入冷卻載體、用來(lái)對(duì)所述干餾段中產(chǎn)出的干餾產(chǎn)品進(jìn)行冷卻處理的冷卻段；向所述冷卻段通入冷卻載體的冷卻裝置。本實(shí)用新型的外燃內(nèi)熱式煤干餾爐利用冷卻裝置對(duì)干餾產(chǎn)品進(jìn)行熄焦冷卻，效率高，產(chǎn)量大。
文檔編號(hào)C10B53/04GK201520746SQ20092022264
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者何鵬, 張旭輝, 張毅, 朱永平, 白中華, 石長(zhǎng)江, 程建龍, 苗文華 申請(qǐng)人:北京國(guó)電富通科技發(fā)展有限責(zé)任公司;北京中能華源投資有限公司