一種內熱式蘭炭爐的製作方法

2023-06-12 17:29:16 1

本實用新型涉及塊煤乾餾熱解製備蘭炭技術，具體涉及一種內熱式蘭炭爐。

背景技術：

傳統的蘭炭爐由於採用空氣作為助燃氣體，回用煤氣作為燃料，煤氣燃燒後熱氣體作為蘭炭乾餾的熱源與熱載體，導致蘭炭爐副產煤氣中氮氣含量和二氧化碳含量過高，熱解煤氣得到稀釋，熱值下降，利用價值降低，易造成環境汙染。

如果將助燃空氣改為氧氣，則制氧成本直接影響乾餾爐的經濟效應，同時容易發生爆炸事故。採用二氧化碳氣體為熱載體也存在成本高的問題。

如果採用傳統的蓄熱室加熱，對於現有蘭炭爐改造，高溫煤氣進口高度太低，為了不降低蓄熱室高度，需要將蓄熱室爐體置於地面以下，需要增加新的土建工程，造成一定難度。

如採用大表面積的蜂窩陶瓷蓄熱體，降低蓄熱室高度，則會出現換向時間太短，換向頻繁，換向閥易損壞、煤氣中混入煙氣量增大、煙氣中混入沒氣量增大等問題。

採用煤氣下降管可以解決蓄熱室高度問題，但是高溫換向閥門存在煤氣洩露、冷卻系統複雜和換向機械故障等一系列安全問題，直接影響煤氣全循環的工業化長期運行的經濟性與安全性。

如果採取集中煤氣加熱系統，雖然減少了高溫換向閥，但是根據市場供求，靈活調節蘭炭爐的運行臺數和產量受到限制；採用分布式煤氣全循環設計，數量較多的高溫煤氣換向閥成了工業化過程的重要障礙，因此如何取消高溫煤氣換向閥，是蘭炭爐蓄熱室加熱煤氣全循環技術改造的難題。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的不足與缺陷，本實用新型提供了一種內熱式蘭炭爐，包括蘭炭爐，所述蘭炭爐內部設有炭化室，所述炭化室底部設有花牆，所述炭化室中設有分割牆，所述分隔牆與花牆垂直，所述分隔牆將炭化室分為兩個子炭化室，所述兩個子炭化室的側壁上分別設置有蓄熱室。

進一步地，所述蓄熱室上設置有高溫煤氣出口，高溫煤氣出口與蘭炭爐上的蘭炭爐燒嘴孔之間通過高溫煤氣下降管道相連通，其中高溫煤氣出口與高溫煤氣下降管道的上端相連通，蘭炭爐燒嘴孔與高溫煤氣下降管道的下端相連通，經過蓄熱室加熱的高溫煤氣作為熱源氣體穿過花牆送入炭化室中。

進一步地，所述的蓄熱室包括蓄熱室主體，所述的蓄熱室主體作為蓄熱室加熱通道和煤氣加熱通道交替使用；

所述的蓄熱室主體作為蓄熱室加熱通道使用時，蓄熱室主體一端與煤氣燒嘴連通，蓄熱室主體的另一端與煙氣出口連通，蓄熱室加熱通道用於通熱煙氣加熱蓄熱室主體；

所述的蓄熱室主體作為煤氣加熱通道使用時，蓄熱室主體的一端與冷煤氣入口連通，蓄熱室主體的另一端與高溫煤氣出口連通，煤氣加熱通道通冷煤氣使得冷煤氣被加熱；

高溫煤氣出口與蘭炭爐上的蘭炭爐燒嘴孔連通使得被加熱的高溫煤氣進入蘭炭爐內部。

進一步地，所述分隔牆的延伸方向與花牆中高溫煤氣的傳輸方向垂直，所述兩個子炭化室的側壁上分別設有兩個蓄熱室。

進一步地，所述分隔牆的延伸方向與花牆中高溫煤氣的傳輸方向平行，所述兩個子炭化室的側壁上分別設有一個蓄熱室。

進一步地，所述煙氣出口連接有抽菸風機。

與現有技術相比，本實用新型具有以下技術效果：

(1)本實用新型去掉了高溫換向閥，炭化室分隔成兩個相對獨立的熱解炭化腔體，使得在向蘭炭爐送氣的時候，不影響另外一組的蓄熱室加熱過程；解決了制約蘭炭產業升級中存在的煤氣熱載體加熱困難的瓶頸問題；

(2)本實用新型大大簡化了原有分布式蓄熱室蘭炭爐改造過程，將原來的高溫換向閥全部取消，蓄熱室與炭化室通過高溫煤氣下降管直接相連，結構簡單，無煤氣洩露隱患，無換向閥機械故障隱患，無高溫換向閥水冷系統和電氣控制系統，便於生產操作，安全可靠，蘭炭爐改造升級所需造價大幅度降低，同時降低了煤氣全循環蘭炭爐運行費用，具有重要的經濟價值和環保意義。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例2的整體結構示意圖；

圖中標號代表為：1—料倉；2—集氣傘；3—炭化室；4—小煙囪；5—分隔牆；6—煤氣燒嘴；7—蓄熱室；8—冷煤氣入口；9—煙氣出口；10—花牆；11—高溫煤氣下降管道；12—蘭炭爐燒嘴孔。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

實施例1

如圖1所示，本實施例提供了一種實現實施例1所提供方法的內熱式蘭炭爐煤氣全循環內熱式蘭炭爐，該內熱式蘭炭爐包括蘭炭爐，為傳統的內熱式蘭炭乾餾直方爐；

料倉1位於蘭炭爐頂部，與蘭炭爐空腔連接，為蘭炭爐提供塊煤進入蘭炭爐空腔，空腔上部設置集氣傘2，用於收集塊煤被熱解產生的煤氣，導出爐外，通過冷卻淨化獲得焦油和煤氣；

蘭炭爐內部集氣傘下部設有炭化室3，炭化室3底部設有花牆10，其中炭化室3中設有分割牆5，所述分隔牆5與花牆10垂直，本實施例中，分隔牆5的延伸方向與花牆10中高溫煤氣的傳輸方向平行，所述兩個子炭化室的側壁上分別設有一個蓄熱室7；所述分隔牆5將炭化室3分為兩個子炭化室，所述兩個子炭化室的側壁上分別設置有蓄熱室7。

其中，蓄熱室7包括蓄熱室主體，所述的蓄熱室主體作為蓄熱室加熱通道和煤氣加熱通道交替使用；

所述的蓄熱室主體作為蓄熱室加熱通道使用時，蓄熱室主體一端與煤氣燒嘴6連通，蓄熱室主體的另一端與煙氣出口9連通，蓄熱室加熱通道用於通熱煙氣加熱蓄熱室主體；

所述的蓄熱室主體作為煤氣加熱通道使用時，蓄熱室主體的一端與冷煤氣入口8連通，蓄熱室主體的另一端與高溫煤氣出口連通，煤氣加熱通道通冷煤氣使得冷煤氣被加熱；

高溫煤氣出口與蘭炭爐上的蘭炭爐燒嘴孔12連通使得被加熱的高溫煤氣進入蘭炭爐內部。

所述煙氣出口9連接有抽菸風機，當蓄熱室主體作為蓄熱室加熱通道時，通過控制抽菸分機抽取煙氣的抽力與集氣傘2處抽取煤氣的抽力相平衡，使得高溫煤氣出口處的氣體壓力為0，此時煙氣無法進入蘭炭爐的炭化室3中，煤氣也無法進入蓄熱室7。

通過煤氣燒嘴6燃燒產生熱煙氣加熱蓄熱室7內的蓄熱體，達到要求溫度後，即可進行換向操作，冷煤氣進入蓄熱室7，被加熱後變成熱煤氣，通過下降管道，進入蘭炭爐燒嘴孔12，通過蘭炭爐燒嘴孔12進入蘭炭爐炭化室內的花牆10，再通過花牆10將熱煤氣送入被分隔牆分隔成兩個子炭化室其中的一個，煤氣通過塊煤間隙，加熱熱解塊煤，熱解產生的煤氣被塊煤冷卻後排出爐外，通過冷卻淨化後獲得焦油和冷煤氣，部分冷煤氣循環使用，被蓄熱室7加熱進入蘭炭爐，實現煤氣全循環，經過一定時間後，蓄熱室7換向，被加熱的煤氣被送入被水平分隔成的另外一個子炭化室，實現另一半的塊煤熱解，交替反覆，最終將原來蘭炭爐出產將荒煤氣轉變為出產純煤氣，實現蘭炭產業升級換代。

實施例2

如圖2所示，本實施例與實施例2基本結構相同，僅有的區別為：分隔牆5的延伸方向與花牆10中高溫煤氣的傳輸方向垂直，所述兩個子炭化室的側壁上分別設有兩個蓄熱室7。

所述每個子炭化室側壁上的兩個蓄熱室7設置在蘭炭爐的一側，交替工作，其工作過程為：通過煤氣燒嘴6燃燒產生熱煙氣加熱蓄熱室7內的蓄熱體，達到要求溫度後，即可進行換向操作，冷煤氣進入蓄熱室7，被加熱後變成熱煤氣，通過下降管道，進入蘭炭爐燒嘴孔12，通過蘭炭爐燒嘴孔12進入蘭炭爐炭化室內的花牆10，再通過花牆10將熱煤氣送入被分隔牆5分隔成兩個子炭化室其中的一個，煤氣通過塊煤間隙，加熱熱解塊煤，熱解產生的煤氣被塊煤冷卻後排出爐外，通過冷卻淨化後獲得焦油和冷煤氣，部分冷煤氣循環使用，被蓄熱室7加熱進入蘭炭爐，實現煤氣全循環，經過一定時間後，蓄熱室換向，被加熱的煤氣被送入被分隔牆5分隔的另外一個子炭化室，實現另一半的塊煤熱解，交替反覆，最終將原來蘭炭爐出產將荒煤氣轉變為出產純煤氣，實現蘭炭產業升級換代。