一種煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器的製作方法
2023-07-04 22:13:36
專利名稱：一種煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種煤粉過濾器，特別涉及對被煤熱解爐的入爐煤加熱的空氣中的煤粉進行過濾的過濾器。
背景技術：
目前市場上的煤熱解爐(煉焦爐)大都採用間歇式煉焦，入爐煤料為溼煤，如果利用煤熱解爐自身燃燒廢氣對入爐煤粉進行乾燥脫水，入爐煤粉在被乾燥的同時也會對如脫水裝置殼體中的空氣；另外，在利用煤熱解爐自身燃燒廢氣對入爐煤粉進行預熱時，入爐煤粉在被預熱的同時也會對預熱裝置的預熱室中的空氣進行加熱，被加熱的空氣中帶有大量的煤粉，如果直接排放到大氣中，給大氣會造成汙染。這促使本發明人思考開發出一種煤粉過濾器對排入大氣之前的空氣進行粉塵過·濾。
發明內容
本發明提供了一種煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器，該煤粉過濾器能夠對排入大氣之前的空氣粉塵進行有效過濾。本發明通過以下技術方案來實現一種煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器，包括過濾器殼體、過濾器外頂蓋、過濾器內頂蓋、金屬纖維過濾網、廢空氣進入通管、粉塵漏鬥、廢空氣內排出通管、廢空氣外排出通管，過濾器殼體周邊設置有從底部通向頂部的廢空氣進入通管，在過濾器殼體內部設置有粉塵漏鬥，廢空氣內排出通管設置在過濾器內頂蓋上，並位於粉塵漏鬥上方，廢空氣內排出通管的入口低於廢空氣進入通管的入口，廢空氣外排出通管設置在過濾器外頂蓋上，在過濾器內頂蓋與過濾器外頂蓋之間設置有金屬纖維過濾網。優選的，廢空氣進入通管與廢空氣內排出通管成垂直夾角在過濾器殼體內形成旋風結構。本發明煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器利用被加熱的空氣的熱浮力自然上升中通過金屬纖維過濾網對空氣中的煤粉可以有效過濾，不需要額外增加氣泵、風機等耗能裝置，結構簡單，節省成本。
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細說明。圖I是本發明煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器在入爐煤脫水裝置中組裝示意圖；圖2是圖I中A處放大圖；圖3是本發明煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器一實施例俯視示意圖；圖4是本發明煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器另一實施例俯視示意圖；圖5是本發明煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器在進煤裝置中組裝剖視示意圖
圖6是圖5中C處放大圖；圖7是本發明煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器所涉及的進煤裝置的預熱裝置中的預熱器剖視圖；圖8是圖6中a-a處截面圖；圖9是本發明煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器所涉及的入爐煤冷卻裝置示意圖；圖10是圖9中b-b處截面圖；圖11是本發明煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器涉及的電氣連接示意圖。
具體實施例方式本發明煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器主要應用在煤爐熱解爐的入爐煤脫水和加煤、預熱、調節等裝置中，以下對分成三部分若干章節予以分別介紹。第一部份入爐煤配比及製備本發明所涉及的一種煤熱解爐，可以根據不同的入爐煤配比，得到等級不同的焦炭。如下步驟1)選用5種不同的煤，它們分別是氣煤、肥煤、焦煤、三分之一焦煤、瘦煤。2)其中氣煤20% 40% ;肥煤10% 20% ;焦煤10% 20% ;三分之一焦煤15% 30% ;瘦煤10% 15%，先混合然後過篩破碎，直至破碎顆粒達到5mm以下形成入爐煤，當然本發明煤熱解爐對其它配比和顆粒大小的入爐煤同樣適用，不構成對本發明煤熱解爐所需入爐煤粉的限制，只是按以上所舉的入爐煤配比可以對弱粘煤配入量達40%以上，降低了入爐煤的成本同時又能得到較高質量的焦炭，在市場上具有很好競爭力。第二部分入爐煤脫水目前市場上的煉焦爐大都採用間歇式煉焦，入爐煤料為溼煤，所以耗能，增大了煉焦的成本，預先對進入本煤熱解爐的入爐煤的進行脫水，起到節能降耗的作用。如圖I所示所述的入爐煤脫水裝置I包括脫水架體10、鬥提機11、廢氣脫水器12、煤粉過濾器13、料倉14、除塵器15、煙囪16、入爐煤輸送機17。如圖I、圖2所示廢氣脫水器12包括脫水器殼體121、熱廢氣主進入管122、脫水廢氣主排出氣管123、入料器124、廢氣散熱片125，在脫水器殼體121上方設有入料器124，在脫水器殼體121內部入料器124下方設有至少一組廢氣散熱片125，廢氣散熱片125的內部設有熱廢氣進入通道1251、脫水廢氣排出通道1252，熱廢氣進入通道1251和脫水廢氣排出通道1252分別與熱廢氣主進入管122、脫水廢氣主排出氣管123相通，熱廢氣進入通道1251和脫水廢氣排出通道1252在廢氣散熱片125的內部呈上下排列，利於入爐煤的乾燥脫水。如圖2所示入料器124包括入料鬥1241、入料振動篩1242、下料通道1243、下料振動篩1244,入料鬥1241中設置入料振動篩1242,入料鬥1241下方由中部散開設置有多個下料通道1243，在下料通道1243下方又設有下料振動篩1244，下料振動篩1244下方設置廢氣散熱片125，這樣設計的目的是為了讓入爐煤在廢氣散熱片125上方分布更加均勻。如圖2所示廢氣散熱片125成上、中、下三組排列，廢氣散熱片125外形做成朝上銳角三角形，上組廢氣散熱片125與中組廢氣散熱片125之間錯位設置，即中組中的一廢氣散熱片125正好設置在上組中的兩相鄰的廢氣散熱片125之間，同理，下組一廢氣散熱片125正好設置在中組中的兩相鄰的廢氣散熱片125之間，目的是為了增加入爐煤的乾燥面積、利於入煤分散滑落。如圖I、圖2、圖3所示在廢氣散熱片125下方設置煤倉14，在煤倉14上放設置有煤粉過濾器13，我們形像稱為煤粉呼吸器，煤粉過濾器13主要包括過濾器殼體131、廢空氣內進入通管132、粉塵漏鬥133、廢空氣內排出通管134、廢空氣外排出通管135，在過濾器殼體131周邊設置設有從底部通向頂部的廢空氣內進入通管132，在過濾器殼體內部設置有粉塵漏鬥133，粉塵漏鬥133通向煤倉14，在粉塵漏鬥133上方設有廢空氣內排出通管134，廢空氣內進入通管132的入口 1321高於廢空氣內排出通管134的入口 1341，廢空氣內排出通管134設置在過濾器內頂蓋137上，廢空氣外排出通管135設置過濾器外頂蓋138上，在過濾器內頂蓋137與過濾器外頂蓋138之間設置有金屬纖維過濾網136。如圖3所示廢空氣內進入通管132設置在過濾器殼體131內，廢空氣內進入通管132與廢空氣內排出通管134成垂直夾角在過濾器殼體131內形成旋風結構。如圖I所示除塵器15連接脫水廢氣主排出氣管123，除塵器15是現有的除塵技術，除塵器15包括除塵器殼體151，除塵室152，脫水廢氣主排出氣管123通向除塵室152，除塵室152又通過引風機18與煙 16相通，除塵室152下方設置粉煤灰排放管153，所述的除塵室152可以是溼法除塵，也可以採用幹法布袋除塵，此處重點介紹溼法除塵，在除塵器殼體151內除塵室上方設有噴水頭154，脫水廢氣主排出氣管123沒入除塵室152中的水中。如圖I、圖2所示熱廢氣通過熱廢氣主進入氣管122進入廢氣散熱片125內部的廢氣進入通道1251，再通過廢氣散熱片125內部的脫水廢氣排出通道1252進入脫水廢氣主排出氣管123，再經過除塵室152中的水層清洗之後從煙囪16排出，熱廢氣中粉煤灰留在水層中通過粉煤灰排放管153定期排放，既起到對熱廢氣進行淨化，又能降低熱廢氣排放溫度，利於排風，保護引風機18，達到乾淨環保排放的目的，響應當今國家提倡廢氣環保排放的要求。如圖I、圖2所示燃燒後的熱廢氣在進入熱廢氣主進入氣管122通常溫度在700°C 800°C，利用熱廢氣自身的餘熱對廢氣散熱片125進行加熱，既能對燃燒後的熱廢氣進行降溫，從而對經過廢氣散熱片125的入爐煤進行脫水，又可以讓入爐煤的含水率在I %以下，達到對燃燒後的熱廢氣的有效利用，節省能耗。如圖I、圖2所示鬥提機11的出料鬥111設置在入料鬥1241上方，入爐煤輸送機17設置在煤倉14的底部。如圖11所示本例還包括工控中心90，工控中心90對與之直接電氣連接的引風機18、入爐煤輸送機17和鬥提機11進行控制，本例還包括入爐煤電氣控制器901，入爐煤電氣控制器901對入爐煤輸送機17、弓丨風機18和鬥提機11分別進行自動控制，入爐煤電氣控制器901又與上位工控中心90相聯，實現對入爐煤脫水的自動化。當然從電氣控制原理來講，本例中入爐煤輸送機17、引風機18和鬥提機11亦可直接受工控中心90控制，所以此處設置入爐煤電氣控制器901並不構成對本例保護範圍的限制。本例入爐煤脫水方法原理是I、工控中心90給入爐煤電氣控制器901傳出入爐煤輸送機17、引風機18和鬥提機11啟動信號，通過鬥提機11先將配比完成的入爐煤送入脫水器殼體121上方入料鬥1241中，通過入料振動篩1242、下料通道1243、下料振動篩1244，廢氣散熱片125，最後落入煤倉14中；2、將熱廢氣通過熱廢氣主進入氣管122通入廢氣散熱片125內部的廢氣進入通道1251中，再通過廢氣散熱片125內部的脫水廢氣排出通道1252進入脫水廢氣主排出氣管123，通過引風機18再進入除塵室152中的水層清洗之後從煙囪16排出；3、與此同時，入爐煤在經過廢氣散熱片125落入煤倉14過程中也會對脫水器殼體121腔內和煤倉14倉內的空氣進行加熱，被加熱空氣利用自身的熱浮力進入煤粉過濾器13的廢空氣內進入通管132(如圖3)，由於廢空氣內進入通管132的入口 1321高於廢空氣內排出通管134的入口 1341，熱廢空氣自上而下形成旋風進入廢空氣內排出通管134，最後經過金屬纖維過濾網136和廢空氣外排出通管135排放，廢空氣中的粉塵因金屬纖維過濾網136阻隔而落入下方的粉塵漏鬥133中從而進入煤倉14。
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第三部分入爐煤進煤、預熱、調節、冷卻脫水後的入爐煤經過輸送後溫度一般會降至常溫，特別是冬季溫度較低，溫度可能會更低，但是煉焦時卻又希望入爐煤溫度保持在200°C至300°C之間比較適宜，所以需要對入爐煤在進入煤熱解爐的炭化室之前進行預熱。第一節入爐煤進煤如圖5所示進煤裝置2主要包括入爐煤粉輸送器21、入爐煤倉22、煤粉分向器25、煤粉分配室26、入爐煤倉下料管29、煤粉過濾器23。如圖5所示，入爐煤粉輸送器21採用螺旋輸送結構，設置在入爐煤倉22上方，入爐煤倉22底部中間設置凸起的煤粉分向器25,將入爐煤倉22底部分成若干個煤粉分配室26，本例總共設置8個煤粉分配室26，在煤粉分配室26底部分別接有入爐煤倉下料管29、入爐煤倉下料管29上設置下料控制閥24。如圖5、圖4所示，煤粉過濾器23 (與本例第二部分中介紹的煤粉過濾器結構基本完全一樣)設置在入爐煤倉22的上方，主要包括過濾器殼體231、廢空氣外進入通管232、粉塵漏鬥233、廢空氣內排出通管234、廢空氣外排出通管235，廢空氣外進入通管232設置在過濾器殼體231外周邊，在過濾器殼體231內部設置有粉塵漏鬥233，粉塵漏鬥233通向入爐煤倉22，在粉塵漏鬥233上方設有廢空氣內排出通管234，廢空氣外進入通管232的入口高於廢空氣內排出通管234入口，廢空氣外進入通管232與廢空氣內排出通管234成垂直夾角在過濾器殼體231形成旋風結構，廢空氣內排出通管234設置在過濾器內頂蓋237上，廢空氣外排出通管235設置過濾器外頂蓋238上，在過濾器內頂蓋237與過濾器外頂蓋238之間設置有金屬纖維過濾網236。另外，如圖11所示，本例還包括進煤裝置電氣控制器902，進煤電氣控制器902對入爐煤粉輸送器21和下料控制閥24進行控制，進煤裝置電氣控制器902又與上位工控中心90相聯，當然從電氣控制原理來講，本例中入爐煤粉輸送器21和下料控制閥24亦可直接受工控中心90控制，所以此處設置進煤裝置電氣控制器902並不構成對本例保護範圍的限制。第二節入爐煤預熱如圖5、圖6所示預熱裝置39置於進煤裝置2的下方，預熱裝置39位於煤熱解爐9的頂部。如圖6、圖7、圖8所示，預熱裝置39主要包括有爐體91、廢氣室391、至少一條以上廢氣預熱通道392、預熱器393，爐體91分為內、中、外三層牆體913、912、911 (圖8所示)、內層牆體913形成廢氣室391中層牆體912與外層牆體之911間形成廢氣聚集環道395，在廢氣聚集環道395設有廢氣主出口 3951，廢氣預熱通道392穿過內、中層牆體913、912將廢氣室391與廢氣聚集環道395連通，並將內層牆體913與中層牆體912之間分隔成若干個預熱室394 (如圖8所示，本例有8條廢氣預熱通道392將分隔出8個預熱室394)，預熱器393分別置於各預熱室394中。如圖7、圖8所示預熱器393成圓筒形採用鋼材料，預熱器393包括筒體3931、錐形分向器3932，敞開漏鬥3933，預熱煤下料道3934，錐形分向器3932和敞開漏鬥3933在筒
體3931上依次從上到下成組布置，利於對入煤爐均勻預熱。如圖8、圖6所示，爐體91採用圓形利於空間優先化，預熱器393與預熱室394之間預留一定空間，利用廢氣室391中的熱空氣對預熱器393加熱，加熱均勻穩定。如圖6所示，在爐體91上設有通向預熱室測溫孔3941，預熱室溫度表3942設置在預熱室測溫孔3941出口用於監控預熱室394中的溫度變化，在爐體91上設有通向廢氣室測溫孔3914，廢氣室溫度表3915設置在廢氣測溫孔3914出口用於監控廢氣室391的溫度變化，另外，在廢氣室391的頂部設置上觀察孔3912，在廢氣室391的底部設置下觀察孔3913以便於技術人員觀察廢氣室391、煤熱解爐9下部的工作情況。如圖5、圖6所示，預熱室394設有預熱廢空氣排出道396，預熱廢空氣排出道396通向煤粉過濾器23的廢空氣外進入通管232，將預熱室394上方的含塵熱廢空氣排入廢空氣外進入通管232中，有利於入煤爐倉22中的入爐煤順利落入到預熱室394中預熱。如圖5、圖6、圖8所示，廢氣室391的底部設有熱廢氣進入通道3911，燃燒後的熱廢氣從熱廢氣進入通道3911進入，通過廢氣預熱通道392進入廢氣聚集環道395中，最後從廢氣聚集環道395的廢氣主出口 3951排出，燃燒後的熱廢氣在排放過程中會對廢氣預熱通道392、內層牆體913、內層牆體912進行熱傳導，本預熱裝置39的獨特結構設計，在於利用從廢氣室391中排出燃燒後的熱廢氣對預熱室394中空氣進行加熱，達到對落入預熱器393中的入爐煤進行預熱，同時又能對從廢氣室391中排出燃燒後的熱廢氣進行降溫，不需要消耗額外的能源，達到對燃燒後的熱廢氣的自身餘熱利用目的。另外，如圖11所示，本例還包括預熱溫度監測器903用於監測預熱室溫度表3942和廢氣室溫度表3915的溫度數據。預熱溫度監測器903又與上位工控中心90相聯，當然從電氣控制原理來講，本例中預熱室溫度表3942和廢氣室溫度表3915亦可直接受工控中心90監測，所以此處設置預熱溫度監測器903並不構成對本例保護範圍的限制。第三節預熱後的入爐煤調節如圖5、圖6所示，入爐煤調節倉3，入爐煤調節倉3設置在爐體91上位於預熱器393下部，廢氣室391的外周，入爐煤調節倉3包括小煤倉31、煤倉上、下料位計32、33、小煤倉溫度表34、小煤倉下料道35、小煤倉下料閥36。如圖5、圖6所示，小煤倉31上方接預熱器393下部，煤倉上、下料位計32、33分別設在小煤倉31的頂部和底部，小煤倉溫度表34位於小煤倉31中部，小煤倉下料道35通過小煤倉下料閥36接在小煤倉31的底部，小煤倉下料道35通向煤熱解爐炭化室61 (圖9所示)。另外，如圖11所示本例還包括入爐煤調節電氣控制器904用於採集煤倉上、下料位計32、33的料位信號、小煤倉溫度表34的溫度信號、和對小煤倉下料閥36的開閉實現自動控制，入爐煤調節電氣控制器904又與上位工控中心90相聯，當然從電氣控制原理來講，本例中採集煤倉上、下料位計32、33的料位信號、小煤倉溫度表34的溫度信號亦可直接受工控中心90採集，小煤倉下料閥36開閉直接受工控中心90控制，所以此處設置入爐煤調節電氣控制器904並不構成對本例保護範圍的限制。本例入爐煤調節方法是I、將預熱後的入爐煤注入小煤倉31中先預存起來，當需要對炭化室61中加煤時，工控中心90開啟小煤倉下料閥36向炭化室61中注入入爐煤；2、當需要對炭化室停止加煤時，工控中心90關閉小煤倉下料閥36，停止向炭化室61中加入爐煤；·3、當煤倉下料位計33檢測到小煤倉31中的煤不足時，工控中心90開啟下料控制閥24，給小煤倉31中加煤，當煤倉上料位計32檢測到小煤倉31中的煤已加滿，工控中心90關閉下料控制閥24，停止給小煤倉31加煤，起到對進入炭化室61的入爐煤調節。如圖5、圖6所示，小煤倉31上部還設有小煤倉熱氣排放通道37，小煤倉熱氣排放通道37通向煤粉過濾器23的廢空氣外進入通管232，小煤倉31上方的含塵熱空氣得以排入廢空氣外進入通管232中，利於向小煤倉31中順利加煤第四節進炭化室前的入爐煤冷卻如圖9所示，小煤倉下料道35在向煤熱解爐的炭化室61注煤時，由於炭化室61頂部存在大量的煤熱解過程中產生的荒煤氣，荒煤氣溫度較高會向小煤倉下料道35管體和爐體91進行熱傳導，導致入爐煤在小煤倉下料道35中容易結塊，阻礙向炭化室61中注煤，從而需要對入爐煤進行冷卻。如圖9、圖10所示，入爐煤冷卻裝置5包括空氣進入通管57、空氣排出通管51，空氣進入環管56、空氣排出環管52、空氣進入支管54、空氣排出支管53，冷卻風道55，其中，空氣進入通管57與空氣進入環管56，空氣排出通管51與空氣排出環管52相通，空氣進入環管56、空氣排出環管52分別設置在爐體91的四周，空氣進入環管56和空氣排出環管52上分別接有空氣進入支管54、空氣排出支管53，其中空氣進入支管54接在冷卻風道55下方，空氣排出支管53接在冷卻風道55的上方，小煤倉下料道35從冷卻風道55中穿過通向炭化室61。如圖10、圖9所示，由於本爐體91設計成環形，在其四周設置有8個注煤的小煤倉31利於給炭化室61四周進行均勻加煤，所以冷卻風道55與小煤倉下料道35的數量對應也是8條，當空氣從空氣進入通管57中依次進入空氣進入環管56、空氣進入支管54、冷卻風道55、再從空氣排出支管53、空氣排出環管52、空氣排出通管51中排出，利用冷卻風道55中對小煤倉下料道35中的入爐煤進行冷卻，有效防止入爐煤在小煤倉下料道35中結塊，實現順利向炭化室61中注煤。另外，小煤倉下料道35主要是靠向炭化室61的內側受荒煤氣的熱影響比較大，所以小煤倉下料道35的內側壁351置於冷卻風道55中，小煤倉下料道35的外側壁352暴露在空氣中，利用自然空氣進行冷卻，減小鼓入冷卻風道55中的風量，從而節省能耗。
權利要求
1.一種煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器，其特徵在於包括過濾器殼體、過濾器外頂蓋、過濾器內頂蓋、金屬纖維過濾網、廢空氣進入通管、粉塵漏鬥、廢空氣內排出通管、廢空氣外排出通管，過濾器殼體周邊設置有從底部通向頂部的廢空氣進入通管，在過濾器殼體內部設置有粉塵漏鬥，廢空氣內排出通管設置在過濾器內頂蓋上，並位於粉塵漏鬥上方，廢空氣內排出通管的入口低於廢空氣進入通管的入口，廢空氣外排出通管設置在過濾器外頂蓋上，在過濾器內頂蓋與過濾器外頂蓋之間設置有金屬纖維過濾網。
2.根據權利要求I所述的一種煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器，其特徵在於所述的廢空氣進入通管與廢空氣內排出通管成垂直夾角在過濾器殼體內形成旋風結構。
全文摘要
本發明公開一種煤熱解爐的入爐煤煤粉過濾器，包括過濾器殼體、過濾器外頂蓋、過濾器內頂蓋、金屬纖維過濾網、廢空氣進入通管、粉塵漏鬥、廢空氣內排出通管、廢空氣外排出通管，過濾器殼體周邊設置有從底部通向頂部的廢空氣進入通管，在過濾器殼體內部設置有粉塵漏鬥，廢空氣內排出通管設置在過濾器內頂蓋上，並位於粉塵漏鬥上方，廢空氣內排出通管的入口低於廢空氣進入通管的入口，廢空氣外排出通管設置在過濾器外頂蓋上，在過濾器內頂蓋與過濾器外頂蓋之間設置有金屬纖維過濾網。本發明煤粉過濾器利用被加熱的空氣的熱浮力自然上升中通過金屬纖維過濾網時對空氣中的煤粉可以有效過濾，不需要額外增加氣泵、風機等耗能裝置，結構簡單，節省成本。
文檔編號C10B31/00GK102784528SQ20121027544
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月6日 優先權日2012年8月6日
發明者左曉鳴, 王新民 申請人:山西鑫立能源科技有限公司