一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室的製作方法

2023-10-17 13:51:54

一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室，包括炭化室，所述炭化室中心面上，沿炭化室長向和高向軸設置集氣腔，集氣腔的兩側壁上設有煤氣導出孔；炭化室兩端設有垂直氣道與集氣腔相通，炭化室頂部設有匯合氣道連通兩端的垂直氣道，並通向上升管。與現有技術相比，本發明的有益效果是：1）可廣泛用於各種低階煤乾餾製取焦油、煤氣和半焦，不受原料煤粒度要求限制；2）可降低爐內壓力，減少爐體竄漏，提高煤氣回收率，提高生產的安全性，並延長爐體壽命；3）可加快煤的乾餾速度，避免焦油二次熱解，提高直立爐熱工效率和焦油收率；4）用此裝置生產出的荒煤氣夾帶焦粉量更少，可生產出更高品質的煤焦油和煤氣。
【專利說明】一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室
【技術領域】
[0001]本發明涉及低階煤乾餾用連續式直立爐【技術領域】，尤其涉及一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室。
【背景技術】
[0002]在上世紀70~80年代，直立爐被廣泛用於生產城市煤氣和半焦。近些年來，隨著低階煤利用技術的發展，直立爐常被用作低階煤中低溫乾餾生產半焦和煤氣，並從中提取煤焦油。在現有技術中，不論是西德考伯斯爐型還是連續化直立爐爐型以及其它現有爐型，為使炭化室中煤料有一定的透氣性，在生產中都只能用直徑大於13_的塊煤作為原料。對於直徑小於6_的粉煤，由於料層透氣性差而無法處理。
[0003]現有技術中，煤料乾餾需要的熱量都來自於炭化室兩側的燃燒室，熱量通過爐牆傳給煤料，使煤在高溫下發生熱解反應，析出揮發分，同時生成半焦。由於煤的導熱係數很低，因此傳熱速度非常慢。煤料沿爐牆向炭化室中心單向傳熱，成層結焦，而產生的煤氣大部分也是從爐牆側析出。煤氣通過高溫爐牆時，所含焦油會產生二次高溫裂解，使焦油收率降低。此外，乾餾產 生的煤氣在經過料層時，將煤料中的煤粉帶到荒煤氣中，使得後續的煤焦油中含有大量煤粉，很難分離處理。

【發明內容】

[0004]本發明克服現有技術的不足，提供了一種新型直立爐炭化室結構，不受原料煤粒度要求限制，能夠提高煤氣回收率和焦油收率，提高產品品質，延長爐體壽命，可廣泛用於各種低階煤乾餾製取焦油、煤氣和半焦。
[0005]為了達到上述目的，本發明採用以下技術方案實現:
[0006]一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室，包括炭化室，所述炭化室中心面上，沿炭化室長向和高向軸設置集氣腔，集氣腔的兩側壁上設有煤氣導出孔；炭化室兩端設有垂直氣道與集氣腔相通，炭化室頂部設有匯合氣道連通兩端的垂直氣道，並通向上升管。
[0007]所述煤氣導出孔數量根據乾餾產生的煤氣量需求沿高向多層排布。
[0008]所述匯合氣道靠近炭化室方向的側壁由伸入煤鬥形成，另一側壁用耐火磚砌築而成。
[0009]所述集氣腔和和垂直氣道用耐熱鋼板焊接製成。
[0010]所述垂直氣道和集氣腔底部向下開口。
[0011]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0012]I)可廣泛用於各種低階煤乾餾製取焦油、煤氣和半焦，不受原料煤粒度要求限制，既適合塊煤原料，也適合粉煤原料；
[0013]2)可降低爐內壓力，減少爐體竄漏，提高煤氣回收率，提高生產的安全性，並延長爐體壽命；
[0014]3)可加快煤的乾餾速度，避免焦油二次熱解，提高直立爐熱工效率和焦油收率；[0015]4)用此裝置生產出的荒煤氣夾帶焦粉量更少，可生產出更高品質的煤焦油和煤氣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的結構示意圖。
[0017]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0018]圖3是圖2的B-B剖視圖。
[0019]圖4是圖1中的I部局部放大圖。
[0020]圖中:1.燃燒室2.炭化室3.匯合氣道4.垂直氣道5.集氣腔6.垂直氣道和集氣腔底7.伸入煤鬥8.上升管9.煤氣導出孔21.炭化室一 22.炭化室二
【具體實施方式】[0021]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0022]見圖1-圖3，是本發明的結構示意圖，本發明一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室，包括炭化室2，所述炭化室2中心面上，沿炭化室2長向和高向軸設置集氣腔5，集氣腔5的兩側壁上設有煤氣導出孔9 ;炭化室2兩端設有垂直氣道4與集氣腔5相通，炭化室2頂部設有匯合氣道3連通兩端的垂直氣道4，並通向上升管8。
[0023]所述煤氣導出孔9數量根據乾餾產生的煤氣量需求沿高向多層排布。
[0024]所述匯合氣道3靠近炭化室2方向的側壁由伸入煤鬥7形成，另一側壁用耐火磚砌築而成。
[0025]所述集氣腔和和垂直氣道用耐熱鋼板焊接製成。
[0026]所述垂直氣道和集氣腔底部6向下開口。
[0027]以下實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規方法。
[0028]【實施例1】本發明的一種具體應用結構形式
[0029]見圖1-圖3，是本發明一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室實施例的結構示意圖，包括燃燒室一 21和炭化室二 22，在每門炭化室2中軸面上設有集氣腔5，集氣腔5與爐牆面平行的兩個側面上設有煤氣導出孔9，煤氣導出孔9數量根據需要沿高向多層排布，其開孔方向和結構形式(見圖4)既能保證煤氣導出孔9不被下行的煤料阻塞，又有利於荒煤氣導出，還能防止炭化室2內的煤料通過煤氣導出孔9進入集氣腔5。
[0030]在炭化室2的兩端，設有垂直氣道4與集氣腔5相通，可將集氣腔5中的氣體導出。垂直氣道和集氣腔底6為垂直氣道4和集氣腔5向下的開口，可將吹入集氣腔5和垂直氣道4內的焦粉或煤粉再排出到炭化室2中，不會堵塞垂直氣道4和集氣腔5通道。集氣腔5和垂直氣道4用耐熱鋼板焊接製成。
[0031]在炭化室2頂部靠炭化室牆的兩側，沿長向設有匯合氣道3，匯合氣道3將炭化室2兩端的垂直氣道4連通，以便於將荒煤氣從炭化室2的一端經上升管8順利導出。匯合氣道3靠近炭化室2方向的側壁由伸入煤鬥7形成，另一側壁用耐火磚砌築而成。匯合氣道3底部向下自然形成的開口既有利於進一步收集炭化室2乾燥段的荒煤氣，又可防止氣道內焦油冷凝阻塞氣道。
[0032]本發明一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室的工作原理:直立爐在正常生產時，原料煤從炭化室2頂部煤箱裝入，經伸入煤鬥7進入炭化室2內。炭化室2兩側為燃燒室，可燃氣體在燃燒室立火道內燃燒，產生的熱量通過爐牆傳遞給炭化室2內的煤料，煤在高溫作用下發生熱解反應，析出揮發分，同時生成半焦。生成的揮發分即荒煤氣，在炭化室2內由爐牆側向爐心的集氣腔5流動，經煤氣導出孔9進入中部的集氣腔5，在集氣腔5內橫向流動，進入炭化室2兩側的垂直氣道4，在垂直氣道4內上升，經過頂部的匯合氣道3進入上升管8，並經上升管8導出到爐外的集氣管，然後進入煤氣淨化系統。煤料在炭化室2內自上而下移動，生成的半焦在底部經過蒸汽冷卻後連續排出。
[0033]本發明一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室將煤料乾餾產生的荒煤氣從設置在炭化室內部的集氣腔直接導出，氣體不必穿過厚厚的料層而從料層頂部排出，減小了荒煤氣析出阻力，防止因料層透氣性差，導致爐內壓力過高。由於析出的氣體是由靠近爐牆的高溫側流向煤餅中部的低溫側，高溫煤氣與低溫煤直接換熱，即加快了傳熱速度，又降低了荒煤氣溫度，防止荒煤氣內的焦油二次高溫裂解，提高了焦油產率。由於煤氣直接從集氣腔導出，也減小了煤氣中 粉塵的夾帶量，使後期產生的焦油更潔淨。
【權利要求】
1.一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室，包括炭化室，其特徵在於，所述炭化室中心面上，沿炭化室長向和高向軸設置集氣腔，集氣腔的兩側壁上設有煤氣導出孔；炭化室兩端設有垂直氣道與集氣腔相通，炭化室頂部設有匯合氣道連通兩端的垂直氣道，並通向上升管。
2.根據權利要求1所述的一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室，其特徵在於，所述煤氣導出孔數量根據乾餾產生的煤氣量需求沿高向多層排布。
3.根據權利要求1所述的一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室，其特徵在於，所述匯合氣道靠近炭化室方向的側壁由伸入煤鬥形成，另一側壁用耐火磚砌築而成。
4.根據權利要求1所述的一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室，其特徵在於，所述集氣腔和和垂直氣道用耐熱鋼板焊接製成。
5.根據權利要求1或4所述的一種用於低階煤乾餾的直立爐炭化室，其特徵在於，所述垂直氣道和集氣腔底部向下開口。
【文檔編號】C10B1/04GK103911165SQ201410153775
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月16日 優先權日:2014年4月16日
【發明者】李有軍, 劉洪春, 王滿 申請人:中冶焦耐工程技術有限公司