CN101984018B - 内煤外热式煤粉分解设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内煤外热式煤粉分解设备，包括一个密封窑体，所述窑体内设置煤物质推进分解管道，所述煤物质推进分解管道设置进煤口、出煤口和分解气收集管，所述煤物质推进分解管道与窑体内壁之间设置热交换仓，所述热交换仓通过进气管与高温气体加热机构连接，所述热交换仓远离高温气体加热机构一侧设置加热气导出管。由于本发明将在高温窑体内设置煤物质推进分解管道，高温窑体内大量的热空气包围着煤物质推进分解管道并传导、辐射到煤物质推进分解管道内的煤粉上，煤粉充分地吸收，煤粉升温分解，并在煤物质推进分离管道内分解成燃气、焦油气和热值较高的煤。
Description
技术领域
本发明属于煤物质综合利用、节能减排技术领域，具体涉及一种内煤外热式煤粉分解设备。
背景技术
在公知技术中，有利用煤制煤气的，有利用煤制天然气的，还有利用煤进行高温、中温、低温炼焦、制气的，但上述工艺方法若不是将煤粉团成块，就是要筛选块料，致使原料成本增加，或者所产气热值不高，附加值不高，经济效益和社会效益不显著。炉的加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混合式。外热式炉的加热介质与原料不直接接触，热量由炉壁传入；内热式炉的加热介质与原料直接接触，因加热介质的不同而有固体热载体法和气体热载体法两种。
内热式气体热载体法是工业上已采用的典型方法。此法采用气体热载体内热式垂直连续炉，即从上而下包括干燥段、分解段和冷却段三部分。煤低温分解褐煤或由褐煤压制成的型块（约25～60mm）由上而下移动，与燃烧气逆流直接接触受热。炉顶原料的含水量约15％时，在干燥段脱除水分至 1.0％以下，逆流而上的约250℃热气体冷至80～100℃。干燥后原料在分解段被600～700℃不含氧的燃烧气加热至约500℃，发生热分解；热气体冷至约250℃，生成的半焦进入冷却段被冷气体冷却。半焦排出后进一步用水和空气冷却。从分解段逸出的挥发物经过冷凝、冷却等步骤，得到焦油和热解水。德国、美国、苏联、捷克斯洛伐克、新西兰和日本都曾建有此类炉型。
内热式固体热载体法是固体热载体内热式的典型方法。原料为褐煤、非粘结性煤、弱粘结性煤以及油页岩。20世纪50年代，在联邦德国多尔斯滕建有一套处理能力为10t/h煤的中间试验装置，使用的热载体是固体颗粒（小瓷球、砂子或半焦）。由于过程产品气体不含废气，因此后处理系统的设备尺寸较小,煤气热值较高，可达20.5～40.6MJ/m3。此法由于温差大，颗粒小，传热极快，因此具有很大的处理能力。所得液体产品较多、加工高挥发分煤时，产率可达30％。L-R法工艺流程煤低温分解是首先将初步预热的小块原料煤，同来自分离器的热半焦在混合器内混合，发生热分解作用。然后落入缓冲器内，停留一定时间，完成热分解。从缓冲器出来的半焦进入提升管底部，由热空气提送，同时在提升管中烧去其中的残碳，使温度升高，然后进入分离器内进行气固分离。半焦再返回混合器，如此循环。从混合器逸出的挥发物，经除尘、冷凝和冷却、回收油类，得到热值较高的煤气。
当前，常用的煤分解设备主要是有两种，有一种是竖窑结构，该结构燃烧烟气和煤产生的可燃性气体，使得可燃气的纯度低，附加值低，还有部分排出，造成资源的大量浪费和环境的污染。另一种立窑是煤块放置在带孔的隔板上，煤块上方有加热器，因隔板上的煤块有一定的堆积厚度，不能被均匀加热、分解，需要用被分解的气体循环加热、分解，更为重要的是，因为煤隔板上循环通气孔的大量存在，煤粉会从通气孔漏下来，所以煤粉需要进入立窑时先需要将煤粉加工成煤团，所以煤粉不能直接用于窑体分离，这就相应地增加了煤粉分解的成本，降低了经济效益。
发明内容
本发明为解决上述工艺及方法中存在的问题，提出了一种能直接将煤粉物质分离、提高其综合利用价值、节能减排，从而提高经济效益和社会效益的内煤外热式煤粉分解设备。
一种内煤外热式煤粉分解设备，包括一个密封窑体，所述窑体内设置煤物质推进分解管道，所述煤物质推进分解管道设置进煤口、出煤口和分解气收集管，所述煤物质推进分解管道与窑体内壁之间设置热交换仓，所述热交换仓与高温气体加热机构连通，所述热交换仓设置加热气导出管。
所述高温气体加热机构包括燃料供应管、空气供应管和燃烧室。
所述高温气体加热机构设置在窑体内。
所述高温气体加热机构设置在窑体外。
所述高温气体加热机构为电加热机构。
所述煤物质推进分解管道由多根平行密排管道组成，所述多根平行密排管道一端设置分配盘，所述分配盘与所述进煤口连通，另一端设置汇聚盘，所述汇聚盘与出煤口连通。
所述分解气收集管与设置在窑体外的气体后处理机构连接。
由于本发明将在高温窑体内设置煤物质推进分解管道，高温窑体内大量的高温气体包围着煤物质推进分解管道并传导、辐射到煤物质推进分解管道内的煤粉上，煤粉充分地吸收，煤粉升温分解，并在煤物质推进分离管道内分解成燃气、焦油气和热值较高的煤，燃气和焦油气通过所述分解气收集管与窑体外的气体后处理机构连接，将分解到的燃气、焦油气收集、除尘、分离、加压液化，或者以其他方式利用，热值较高的煤从出煤口流出。
高温气体加热机构设置在窑体的外部，达到危险部位可控化操作，提高了设备的安全性能，便于检修与维护，另外其生产和组装工艺相比于现有技术呈简单化状态，可靠性与稳定性进一步增强。对煤物质进行加热的气体，以气体的形式循环对窑体内的煤进行加热，一方面热能进一步充分利用，另外也降低了废气的排放量。高温气体加热机构设置在窑体的内部，产生的热能直接与煤物质推进分离管道接触，热量散失少。有利于提高热能的利用率。
本发明公开的装置将粉煤快速高效地分解分离，充分节约和利用了能源，大大地提高了煤资源的利用率和利用水平，将为整个社会带来了大量的经济效益和社会效益。
附图说明：
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1是本发明的实施例一的结构示意图。
图2是本发明的实施例二的结构示意图。
具体实施方式：
实施例一
如图1所示：一种内煤外热式煤粉分解设备，包括一个密封回转窑体1，所述窑体1内设置煤物质推进分解管道4，所述煤物质推进分解管道4设置进煤口2、出煤口3和分解气收集管5，所述煤物质推进分解管道4与窑体1内壁之间设置热交换仓6，所述热交换仓6设置加热气导出管7。所述高温气体加热机构包括燃料供应管8、空气供应管9和燃烧室10。所述高温气体加热机构设置在窑体外。燃烧室10与热交换仓6连通。所述分解气收集管5与设置在窑体1外的气体后处理机构11连接，气体后处理机构1可以是制煤气装置，也可以是除尘、除杂、脱硫、加压液化装置。所述煤物质推进分解管道4由多根平行密排管道组成，所述多根平行密排管道一端设置分配盘12，所述分配盘12与所述进煤口2连通，另一端设置汇聚盘13，所述汇聚盘13与出煤口3连通。所述煤物质推进分解管道4外可以增设导热板以提高其热传导能力。
实施例二
如图2所示：一种内煤外热式煤粉分解设备，包括一个密封回转窑体1，所述窑体1内设置煤物质推进分解管道4，所述煤物质推进分解管道4设置进煤口2、出煤口3和分解气收集管5，所述煤物质推进分解管道4与窑体1内壁之间设置热交换仓6，所述热交换仓6设置加热气导出管7。所述高温气体加热机构包括燃料供应管8、空气供应管9和燃烧室10。所述高温气体加热机构设置在窑体内部，所述燃烧室10与热交换仓6连通，燃料供应管8、空气供应管9伸出窑体外。所述分解气收集管5与设置在窑体1外的气体后处理机构11连接，气体后处理机构1可以是制煤气装置，也可以是除尘、除杂、脱硫、加压液化装置。所述煤物质推进分解管道4由多根平行密排管道组成，所述多根平行密排管道一端设置分配盘12，所述分配盘12与所述进煤口2连通，另一端设置汇聚盘13，所述汇聚盘13与出煤口3连通。所述煤物质推进分解管道4外可以增设导热板以提高其热传导能力。
Claims (5)
1.一种内煤外热式煤粉分解设备，包括一个密封窑体，其特征在于：所述窑体内设置煤物质推进分解管道，所述煤物质推进分解管道设置进煤口、出煤口和分解气收集管，所述煤物质推进分解管道与窑体内壁之间设置热交换仓，所述热交换仓与高温气体加热机构连通，所述热交换仓设置加热气导出管，所述煤物质推进分解管道由多根平行密排管道组成，所述多根平行密排管道一端设置分配盘，所述分配盘与所述进煤口连通，另一端设置汇聚盘，所述汇聚盘与出煤口连通。
2.如权利要求1所述的内煤外热式煤粉分解设备，其特征在于：所述高温气体加热机构包括燃料供应管、空气供应管和燃烧室。
3.如权利要求1或2所述的内煤外热式煤粉分解设备，其特征在于：所述高温气体加热机构设置在窑体内。
4.如权利要求1或2所述的内煤外热式煤粉分解设备，其特征在于：所述高温气体加热机构设置在窑体外。
5.如权利要求4所述的内煤外热式煤粉分解设备，其特征在于：所述高温气体加热机构为电加热机构。
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