一種用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置的製作方法

2023-05-08 16:59:51

專利名稱：一種用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於機械化工技術領域，特別是涉及一種用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置，用於低階煤的熱解提質。
背景技術：
低階煤是煤化程度最低的較年輕的礦產煤。世界能源委員會2010年發布的世界能源調查顯示，全球低階煤儲量約為4萬億噸，約佔全球煤炭儲量的40%至50%。我國低階煤約佔全球低階煤儲量的11 · 5%，佔中國全部煤炭儲量的比例達46%，其中，褐煤佔比為13%，低變質煙煤佔比為33%。低階煤的含能量相對低且經濟價值遠遠低於高階煤，普遍存在水分高，揮發分高， 燃燒熱值低，容易自燃，不易長途運輸等缺點，其有效利用率低，一直以來很少被利用，在我國主要用於坑口直接發電。進入21世紀以來隨著石油的漸漸枯竭，人們又把目光重新匯交於煤炭上來。低階煤的高效、安全的利用也就自然得到了人們的重視。有專家認為，如果使用煤炭優化技術優化低階煤並將其應用於電力行業，中國的能源供應量有望翻番。開發先進的大型低階煤優化利用工藝、裝置，並實現規模化生產，對於提高低階煤的利用率，降低低階煤運輸成本，提高安全性等均具有重要意義。近年來，低階煤優化利用在技術和設備方面有所突破並開始工業化應用。目前國內對低階煤的優化利用主要有兩種方法一是以脫水提高發熱量為目標的改性提質方法，該方法基本不改變煤的化學性質，主要在較低溫度下進行，一般在煤的著火點以下，其產品主要是低灰、低水、較高發熱量的提質煤炭。國內外現有的褐煤乾燥技術主要有1.多管迴轉式乾燥技術；2.流化床乾燥技術；3.熱壓脫水技術；4.機械脫水法；5.床混式乾燥工藝等等。二是採用熱解(乾餾或加氫)的改性提質方法，低階煤在300— 900度的溫度下，經歷了一系列的化學變化，生成與原煤性質有較大不同的改性煤或半焦、煤氣和焦油。國內外現有的低階煤熱解技術主要有1. LFC工藝；2.多段迴轉爐；3.工藝帶式爐乾燥提質技術；4.流化床快速提質工藝。自上世紀中期，低階煤的優化利用技術開始發展以來，儘管在低階煤的乾燥脫水技術領域取得了一定的突破，一定程度上實現了低階煤的再利用，基本實現了工業化生產，但絕大多數低階煤乾燥脫水技術是對能源的極大浪費，對環境的嚴重汙染，同時它不與經濟考核指標掛鈎，大多數企業均以虧損狀態運營等等都是其致命的缺點。而另一項優化技術一低階煤的熱解技術，始終存在能耗高、難以實現連續規模化生產等的瓶頸問題。

發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種可以連續生產、環保、安全、能源利用率高、熱解產物附加值高的用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置。為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案
一種用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置，包括上箱體、中箱體、下箱體，上箱體的下部與中箱體的上部相連，中箱體的下部與下箱體的上部相連，上、中、下三部分箱體相互貫通連接成一個封閉的箱體，在中箱體中設有上分布板，通過上分布板將箱體分割為上下兩部分空間，在下箱體中設有下分布板，通過下分布板將上分布板之下的箱體空間再分割為上下兩部分空間，在上箱體頂部設有出氣口，在上箱體、中箱體、下箱體上均設有測溫元件，在中箱體的與上分布板的前端相對一側設有分級進料筒，分級進料筒為雙進料口料筒，上進料口位於上分布板之上，下進料口位於上分布板之下，在中箱體和下箱體的位於上、下分布板尾部一側與上、下分布板對應分別設有出料口，在下箱體的底部設有進氣口，在下箱體內設有與進氣口相連接的預分布器，且在下箱體的中部兩側板上設有激振器，下箱體放置於調節支座上。在所述分級進料筒的外埠連接有進口密封裝置；所述位於中箱體和下箱體上的出料口與匯集出料口連接；
在所述匯集出料口的外埠連接有出口密封裝置；所述進口密封裝置和出口密封裝置均為萬能高溫振動機械隔振密封裝置；所述上分布板和下分布板均由一塊以上的篩板拼接組成；所述篩板由兩側邊框與篩網或倒梯形條形篩條組成；所述上分布板和下分布板的篩面均與垂直方向成90° ±2°夾角；所述激振器通過法蘭轉換部件與下箱體的側板相連接；所述激振器採用下置雙軸式慣性激振器；在所述調節支座的下部設有軸向補償裝置；在所述由上、中、下三部分箱體相互貫通連接成的箱體內設有加強橫梁、外側設有加強筋；所述加強橫梁和加強筋焊接在箱體的壁上；在所述由上、中、下三部分箱體相互貫通連接成的箱體壁上設有保溫層；在所述由上、中、下三部分箱體相互貫通連接成的箱體上設有在線視頻裝置，對箱體內進行視頻監控。本發明的有益效果本發明的單元多級快速熱解裝置的箱體寬度O. 6m，長度達4m，本發明採用了上、中、下箱體的多級結構，實現了不同粒度煤炭在不同層分布板上熱解的功能，增大了產量；本發明的單元多級快速熱解裝置擺脫了箱體式、拉筋式、框架式三種傳統結構，為減小成本、滿足單元多級快速熱解裝置的強度、剛度和穩定性，本發明採用了加強橫梁加固；本發明的分布板由篩板拼接組成，採用模塊化設計，篩板邊部設有螺釘孔安裝孔，通過螺栓將篩板固定在本發明的箱體側壁，拼接成大型分布板，使其易於維護，更換並可起到加強筋板作用；本發明的振動流化床分布板的寬度為O. 6m，長度達4m，如此長的分布板在製作以及維護中會面臨著很大的困難；本發明將大分布板劃分為若干的小篩板，然後再將其連接在一起，完成整個分布板的製作，降低了製作難度，增加了分布板磨損後的可維修性；本發明的篩板由兩側邊框和倒梯形條形篩條組成，不同篩板之間拼接成整體分布板，側邊框通過螺栓固定在側壁上；低階煤在熱解時，產生的煤氣、焦油對單元多級快速熱解裝置的分布板造成較為嚴重的腐蝕；本發明採用倒梯形條形篩條，不僅解決了篩孔被煤粒堵塞的問題，同時增加了分布板的耐磨性、剛度和強度，克服了分布板易磨損、承重小的缺點；減少了更換分布板的頻率，可創造巨大的經濟效益；本發明的激振器採用雙軸式慣性激振器，其結構簡單、可靠性高；激振板與振動流化床的連接方式為側面連接，使熱解中的物料輸送均勻、穩定；本發明的熱源為低階煤熱解產生的煤氣燃燒提供，減少了對外部能源的依賴；本發明連接處及螺栓連接面均採用高溫密封膠來進行密封，減少了熱解時煤氣洩露的風險，提高了安全係數；低階煤熱解需要大量的熱量，由於本發明的內外溫差比較大，所以保溫是至關重要的；本發明採用外部保溫的形式，在上、中、下箱體的外壁設置有保溫層，保溫層採用矽酸鋁保溫棉進行保溫；這樣就減少甚至防止熱量對外界的散失，節省了能量；本發明採用了振動方向角以及篩面傾角可調的結合方式來控制物料的運動速度；本發明為了能夠擴大裝置的使用範圍，在下箱體的底部安裝有調節支座，以調節振動流化床的篩面傾角；本發明的單元多級快速熱解裝置每小時消耗低階煤I噸，半焦產量達每小時O. 5噸以上，煤氣每小時150m3，煤氣熱值為5000大卡，煤焦油產量為60Kg。


圖I本發明的結構示意圖；圖2為圖I的俯視圖；圖3為圖I的側視圖。圖中I—上箱體，2—出氣口，3—測溫元件，4一分級進料筒，5—進口密封裝置，
6—中箱體,7一下箱體,8一調節支座，9一軸向補償裝置，10一激振器,11一在線視頻裝置，12—下分布板，13—清掃口，14一出口密封裝置，15—匯集出料口，16—中箱體出料口，17—上分布板，18—下箱體出料口，19一預分布器，20—進氣口，21—加強橫梁，22—加強筋。
具體實施例方式如圖I所示,本發明包括上箱體I、中箱體6、下箱體7,上箱體的下部與中箱體的上部相連，中箱體的下部與下箱體的上部相連，上、中、下三部分箱體相互貫通連接成一個封閉的箱體，在中箱體中設有上分布板17，通過上分布板將箱體分割為上下兩部分空間，在下箱體中設有下分布板12，通過下分布板將上分布板之下的箱體空間再分割為上下兩部分空間，在上箱體頂部設有出氣口 2，在上箱體、中箱體、下箱體上均設有測溫元件3，在中箱體的與上分布板的前端相對一側設有分級進料筒4，分級進料筒為雙進料口料筒，上進料口位於上分布板之上，下進料口位於上分布板之下，在分級進料筒的外埠連接有進口密封裝置5,在中箱體和下箱體的位於上、下分布板尾部一側與上、下分布板對應分別設有中箱體出料口 16、下箱體出料口 18，中箱體出料口 16、下箱體出料口 18與匯集出料口 15連接，在匯集出料口的外埠連接有出口密封裝置14 ;在下箱體的底部設有進氣口 20，在下箱體內設有與進氣口相連接的預分布器19，且在下箱體的中部兩側板上設有激振器10，激振器採用下置雙軸式慣性激振器，激振器通過法蘭轉換部件與下箱體的側板相連接，在下箱體的底部設有清掃口 13，下箱體放置於調節支座8上，在調節支座的下部設有軸向補償裝置9。所述進口密封裝置5和出口密封裝置14均為萬能高溫振動機械隔振密封裝置；所述上分布板和下分布板均由一塊以上的篩板拼接組成；篩板由兩側邊框與篩網或倒梯形條形篩條組成，上分布板和下分布板均採用螺栓與箱體內壁連接，上分布板和下分布板的篩面均與垂直方向成90°，篩板安裝時根據情況存在有傾角，篩面傾角可調，角度可調範圍為±2° ；在所述由上、中、下三部分箱體相互貫通連接成的箱體內設有加強橫梁21、外側設有加強筋22，加強橫梁和加強筋焊接在箱體的壁上；在所述由上、中、下三部分箱體相互貫通連接成的箱體壁上設有保溫層；在所述由上、中、下三部分箱體相互貫通連接成的箱體上設有在線視頻裝置11，對箱體內進行視頻監控。本發明連接處及螺栓連接面均採用高溫密封膠來進行密封，以減少熱解時煤氣洩露的風險，提高了安全係數。本發明工作時，預先將低階煤進行篩選分級，Γ10毫米的煤粒通過分級進料筒4的上進料口進入到上分布板17上，10毫米以上的通過分級進料筒4的下進料口進入分布板12上，此時激振器8開始工作，煤粒在振動作用下產生拋擲並向前運動，同時熱氣由進氣口19進入本發明的箱體中，通過預分布器19使氣體在本發明內部空間分布均勻，隨後熱氣通過下篩板12與上篩板17，同時對煤料進行加熱使箱體內溫度保持在48(Γ680度之間，最後經過出氣口 2流出，最後煤料熱解後的固體產物由出料口 16、18流出，並通過匯集出料口 15匯集送出。
權利要求
1.一種用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置，包括上箱體、中箱體、下箱體，其特徵是上箱體的下部與中箱體的上部相連，中箱體的下部與下箱體的上部相連，上、中、下三部分箱體相互貫通連接成一個封閉的箱體，在中箱體中設有上分布板，通過上分布板將箱體分割為上下兩部分空間，在下箱體中設有下分布板，通過下分布板將上分布板之下的箱體空間再分割為上下兩部分空間，在上箱體頂部設有出氣口，在上箱體、中箱體、下箱體上均設有測溫元件，在中箱體的與上分布板的前端相對一側設有分級進料筒，分級進料筒為雙進料口料筒，上進料口位於上分布板之上，下進料口位於上分布板之下，在中箱體和下箱體的位於上、下分布板尾部一側與上、下分布板對應分別設有出料口，在下箱體的底部設有進氣口，在下箱體內設有與進氣口相連接的預分布器，且在下箱體的中部兩側板上設有激振器，下箱體放置於調節支座上。
2.根據權利要求I所述的用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置，其特徵是在所述分級進料筒的外埠連接有進口密封裝置。
3.根據權利要求I所述的用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置，其特徵是所述位於中箱體和下箱體上的出料口與匯集出料口連接，在所述匯集出料口的外埠連接有出口密封裝置。
4.根據權利要求I所述的用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置，其特徵是所述上分布板和下分布板均由一塊以上的篩板拼接組成。
5.根據權利要求4所述的用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置，其特徵是所述篩板由兩側邊框與篩網或倒梯形條形篩條組成。
6.根據權利要求5所述的用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置，其特徵是所述上分布板和下分布板的篩面均與垂直方向成90° ±2°夾角。
7.根據權利要求I所述的用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置，其特徵是所述激振器通過法蘭轉換部件與下箱體的側板相連接。
8.根據權利要求7所述的用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置，其特徵是所述激振器採用下置雙軸式慣性激振器。
9.根據權利要求I所述的用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置，其特徵是在所述調節支座的下部設有軸向補償裝置。
10.根據權利要求I 9任一權利要求所述的用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置，其特徵是在所述由上、中、下三部分箱體相互貫通連接成的箱體內設有加強橫梁、外側設有加強筋，加強橫梁和加強筋焊接在箱體的壁上；在箱體壁上設有保溫層，在箱體上設有在線視頻裝置。
全文摘要
本發明涉及一種用於低階煤熱解的單元多級快速熱解裝置，包括由上、中、下三部分箱體相互貫通連接成的封閉箱體，箱體中設有上、下分布板，在箱體頂部設有出氣口，箱體上設有測溫元件，在箱體的與上分布板的前端相對一側設有分級進料筒，在中箱體和下箱體的位於上、下分布板尾部一側與上、下分布板對應分別設有出料口，在箱體的底部設有進氣口，箱體內設有與進氣口相連接的預分布器，且在下箱體的中部兩側板上設有激振器，下箱體放置於調節支座上。其優點是可以連續生產、環保、安全、能源利用率高、熱解產物附加值高，每小時消耗低階煤1噸，半焦產量達每小時0.5噸以上，煤氣每小時150m3，煤氣熱值為5000大卡，煤焦油產量為60Kg。
文檔編號C10B53/04GK102876341SQ20121037748
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月8日 優先權日2012年10月8日
發明者陳正偉, 禮賓, 孫雲, 高榮, 徐榮學, 王克非, 高楊, 李寧, 項純隆, 高廣鵬, 王寶鎖 申請人:陳正偉, 禮賓, 孫雲