一種用於對煤實行低溫連續乾餾的直立式乾餾爐爐體的製作方法

2023-06-12 21:27:11 3

專利名稱：一種用於對煤實行低溫連續乾餾的直立式乾餾爐爐體的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煤的乾餾爐爐體，特別是用於將煤實行低溫連續乾餾得到煤氣、焦油和焦炭的直立式乾餾爐爐體。
德國的直立旋轉金屬爐體連續操作的褐煤低溫外熱式保丁西格--蓋先(Borsig-Geissen schmeLofem)乾餾爐，因爐體旋轉而機械傳動結構複雜；只能幹餾0.5-10公釐的褐煤；用昂貴的煤氣為乾餾熱源。目前的乾餾爐爐體對於乾餾所用的煤種、粒度、乾餾熱源都有比較嚴格的要求，對於煤乾餾產品的品種有局限性，不能滿足各類用戶具備的不同條件和繁雜需求的多樣性。
本實用新型的目的是提供一種結構合理，便於使用的，用於對煤實行低溫連續乾餾的直立式乾餾爐爐體。
本實用新型是這樣實現的，即本實用新型提供一種用於對煤實行低溫連續乾餾的直立式乾餾爐爐體，該爐體至少具有一構成爐腔的爐殼，其特徵在於，該爐體在其爐腔內具有至少一套自上而下連通的乾餾管，所述的乾餾管具有至少一個與每一套乾餾管上下連通的乾餾煤氣集氣腔，在該集氣腔的上部至少設有一個連通該集氣腔的煤氣抽取管。
本實用新型的乾餾爐爐體若採用外熱式乾餾，即乾餾用的煙氣進入爐腔但在乾餾管之外對乾餾管內的煤進行乾餾，則有利的是，在該爐體的下部至少具有一通入爐腔的外熱用煙氣通道和在爐體的上部至少具有一排放經乾餾熱交換的外熱用煙氣廢氣的通道。
最好上述爐體的底部設有底板，該底板具有允許所述乾餾管穿過的通孔，所述的底板可對爐體的爐腔進行封閉，也可不完全進行封閉。更為有利的是上述外熱式乾餾爐體結構的爐腔中，在基本水平的方向設置有至少兩塊具有圓缺和具有適用於乾餾管穿過的通孔的折流板。且最好相鄰兩折流板的圓缺的一端相互處於相反的方向上，以便對外熱用煙氣進行折流。
本實用新型的乾餾爐爐體還可單獨採用內熱式乾餾，或在採用外熱式乾餾的同時採用內熱式乾餾方式，在這兩種情況下，有利的是，至少在一套乾餾管的下部連通有一通入內熱用煙氣的管道，以便通入乾餾管內熱用煙氣而對煤進行內熱式乾餾。
有利的是，本實用新型的乾餾爐爐體具有若干套乾餾管。
上述各套乾餾管可具相同的直徑。
有利的是，本實用新型的乾餾爐爐體的乾餾管還可設置為至少兩套直徑不同的乾餾管，以適於兩種以上粒級的煤的乾餾。
作為一種特例，本實用新型的乾餾爐爐體具有四套乾餾管，其中該四套乾餾管按直徑大小被分為兩組乾餾管，各相同直徑的一組乾餾管被設置在爐腔中的同一側，以便乾餾兩種粒級的煤。並且在所述的集氣腔中，在該兩組乾餾管之間各豎立設置有一分隔板，用於將集氣腔中的兩種粒級的煤分隔開。分隔板的高度可小於集氣腔高度，分隔板的高度也可與集氣腔的高度等高，以便將集氣腔分隔開。
作為另一種特例，本實用新型的乾餾爐爐體的若干套乾餾管按直徑的大小被設置為五組乾餾管，相同直徑的乾餾管為一組，每一組乾餾管至少具有一套乾餾管，其中適於乾餾50～100mm粒度的大塊煤的一套乾餾管被設置在爐體的中心，在該套乾餾管上，與集氣腔下部連接的那部分乾餾管高出集氣腔底部一段，以便將大塊煤與其他粒級的煤隔開，其餘分別適於乾餾25～50mm的中塊煤、13～25mm的小塊煤、6～13mm的粒煤以及0～6mm的粉煤的四組乾餾管在爐體的爐腔中分別按四個扇區設置，且在所述的集氣腔中對應於上述四個扇區豎立設置四個分隔四個扇區的分隔板，所述的分隔板的高度可小於集氣腔的高度，以便在集氣腔下部將不同粒級的煤分隔開。分隔板的高度也可與集氣腔的內腔高度等高，以便也將集氣腔分隔開，被分隔開的集氣腔也可具有各自的煤氣抽取管。
另外，本實用新型的上述乾餾爐爐體的爐殼具有一個頂蓋和一個結構為三層的爐壁，所述的頂蓋具有適於各套乾餾管穿過的通孔，但對爐腔的頂部進行封閉，所述的爐壁分別由非金屬耐熱內襯、金屬外殼和外層保溫層構成。
本實用新型結構合理，熱效率高，生產強度大，以金屬爐體為主要構造，生產規模可變性大。
本實用新型的特別的優點在於，本實用新型的乾餾爐爐體由於是在爐腔中設置乾餾管和乾餾煤氣集氣腔，因此該爐體適於選擇採用外熱式乾餾或內熱式乾餾或同時採用這兩種乾餾方式，並且有助於提高幹餾的傳熱效率，再結合發明人設計的與之配套使用的用於餵煤的煤槽裝置和用於連續出焦的出焦裝置等另幾項發明，這種結構對煤實行連續乾餾，更提高了這種乾餾爐爐體的生產效率，同時該結構便於採用內熱用煙氣，可控制乾餾煤氣的熱值，尤其是除了用煤氣的燃氣作乾餾熱源外，還可以利用成本低得多的廢熱煙氣作乾餾熱源；有利的是，本實用新型的結構還適於同時乾餾不同粒級的煤，可獲得具有多種用途的不同粒級的無水中溫焦炭或型焦，另外利用本實用新型的結構可得到煤氣淨化流程簡單的、固定資產投資和運行成本低得多的低溫焦油，而較少產生含酚汙水和含氰汙水，本實用新型的爐體結構其生產強度比連續式直立炭化爐、煉焦爐高出10倍，而更為有利的是，本實用新型最重要的優點是本實用新型的結構可以使生產能力小型化，可以作為村級居民點、鄉、鎮級居民區、開發區，5萬人以上的小城市的民用煤氣氣源廠的關鍵制氣設備。
總之，本實用新型在設備結構的合理性、先進性方面，原料煤的廣譜性方面，環境保護的先進性方面，乾餾方式的多樣性方面，乾餾熱源成本的低廉方面，乾餾產品的優良品質和多品種方面，生產規模的小型化方面，滿足用戶的多種需求等各個方面，具有眾多的優點。
以下結合附圖舉例說明本實用新型的典型的乾餾爐爐體。其中


圖1為本實用新型的一種對煤實行低溫連續乾餾的直立式乾餾爐爐體的豎向剖面示意圖。
圖2為
圖1中A-A剖面放大的示意圖。
圖3為本實用新型的另一實施例的類似於圖2的剖視放大圖，其中的乾餾管具有相同的管徑。
圖4為本實用新型又一實施例的類似於圖2的剖視放大圖，圖中有四套乾餾管，分別為兩種管徑，相同的管徑為一組並設置在同一側，且分別適於乾餾不同粒級的煤。
圖5為本實用新型的爐體的爐腔中設置的一種外熱用乾餾煙氣折流板的俯視圖。
圖6為本實用新型的爐體的爐腔中可相鄰於圖5所示的折流板設置的另一種具有圓缺的折流板的俯視圖。
圖中，1為爐腔頂蓋、2為爐壁的內襯、3為爐壁外殼、4為爐壁的外層保溫層、5為乾餾管，6為煤氣集氣腔，7為集氣腔內設不同粒級的煤的分隔板，8為外熱用乾餾煙氣通道，9為排放經乾餾熱交換的外熱用乾餾煙氣廢氣的通道、10為外熱用乾餾煙氣折流板，11為爐腔底板、12為通入內熱用煙氣的管道、13為煤氣抽取管，14為集氣腔外殼，15、為折流板的通孔。
如
圖1所示為對煤實行低溫連續乾餾的乾餾爐爐體，其中，爐壁由非金屬材料的耐熱內襯2、普通鋼焊制的外殼3，以及爐壁外層保溫層4組成，在爐體的上端有一頂蓋1，該頂蓋上具有允許乾餾管5穿過的通孔但頂蓋1對爐腔上端進行封閉，即由上述三層結構組成的爐壁至少與頂蓋構成了本實用新型的爐殼。該爐殼的內部即為爐腔。在爐腔中，穿過頂蓋1，自上而下設置有乾餾管5。乾餾管自上而下由集氣腔6連通。本實施例中例舉了一個集氣腔，該集氣腔將自上而下的乾餾管連通但集氣腔在爐腔中自身又是個封閉的腔體，並具有集氣腔腔殼14。本例中的乾餾管是這樣設置的，即以上端引入集氣腔的乾餾管的中心線的豎直延長線作為集氣腔下端引出乾餾管的中心線，且處於同一中心延長線的在集氣腔引入和引出的乾餾管具有相同的直徑，所有處於同一豎直中心延長線上的集氣腔的引入和引出的乾餾管稱為一套乾餾管。在本例中，該乾餾爐爐體具有若干套乾餾管，且按直徑的大小被分為五組，相同管徑的為一組。如圖2所示，其處於爐體中心的一套乾餾管自身為一組，用於乾餾50～100mm直徑大小的大塊煤，其餘分別按其直徑的大小依次適於乾餾25～50mm直徑大小的中塊煤，13～25mm直徑大小的小塊煤，6～13mm直徑大小的粒煤以及0～6mm直徑大小的粉煤的四組乾餾管分別被設置在圓柱形爐腔的四個扇區。如
圖1和圖2所示，為了將不同粒級的煤分開，以便分別進行有效的乾餾並按不同粒度的焦出焦，在集氣腔6中分別按上述四個扇區設置分隔四個扇區的分隔板7，該分隔板在集氣腔中從集氣腔的底部起豎立設置，且其高度小於集氣腔的高度，以便該分隔板對由乾餾管從上引入集氣腔的煤按粒級進行分隔，即將相同粒級的煤分隔在集氣腔6的集氣腔殼14內的相同的扇區內，同時又便於不同粒級的煤的乾餾的共同集氣。另外
圖1中處於爐體中央的適於乾餾大塊煤的乾餾管也由集氣腔底部豎立向上引出集氣腔底部一段，其引出高度可與各分隔板的高度一致，或比分隔板的高度再高一些或再低些，它也是用於對不同粒級的煤的分隔。從
圖1中又可以看到，集氣腔6的上部還設有一引出乾餾煤氣的煤氣抽取管13。在作低溫乾餾的情況下，集氣腔6一般可位於爐腔的上部。
圖1所示的乾餾爐爐體設置有位於爐體下部的外熱用乾餾煙氣通道8和相應在上部設置外熱用乾餾煙氣的廢氣排除通道9。為了便於充分地進行熱交換以便對乾餾管內的煤進行有效的乾餾，爐腔中在基本水平的方向上設置有
圖1以及圖5和圖6所示的外熱用乾餾煙氣折流板10。如圖5和圖6所示，這種外熱用乾餾煙氣折流板10具有圓缺，且具有允許乾餾管穿過的通孔15。圖5和圖6所示的折流板，其圓缺處於折流板相對的兩側，本實用新型一般是將這兩種具有相互處於相對側的圓缺的折流板在爐腔中相鄰設置，如
圖1所示，且使得鄰近低部外熱用煙氣通道8的一塊折流板的圓缺處於該通道8的入口的相對的一側，這樣外熱用乾餾煙氣在爐腔中則大致以一個「Z」字形的路徑繞行，保證了處熱用乾餾煙氣與乾餾管5的充分的熱交換和對煤的有效的乾餾。折流板14在爐腔中還對乾餾管5及集氣腔起到支承固定作用。另外，在
圖1所示的乾餾爐爐體爐腔的下部還設置有對爐腔進行封閉的爐腔底板11，該底板11構形類似於圖5和圖6所示的折流板，只是其形狀為完整的圓板而不具有圓缺，但同樣具有允許乾餾管5穿過的通孔。
圖1中還於爐腔下部選擇性地設置有通入乾餾管5的內熱用乾餾煙氣通道12，以便可選擇地進行內熱式的乾餾。
如
圖1所示，這種乾餾爐爐體如上所描述具有內熱式乾餾和外熱式乾餾的設施，因此可以選擇地進行內熱式乾餾或外熱式乾餾，或同時進行內熱式和外熱式乾餾。
圖3示出了另一實施例的類似於圖2的剖視放大圖，該實施例中，乾餾管5均為相同的管徑，適於乾餾同一種粒級的煤。由於是對同一粒級的煤進行乾餾，因此集氣腔殼14內的集氣腔中一般不採用分隔板。
圖4為又一種實施例的類似於圖2的剖視放大圖。該實施例中，採用四套乾餾管，為兩種不同的管徑，適於乾餾兩種不同粒級的煤。其相同管徑的兩乾餾管為一組，被設置在圓柱形爐腔中的同一側。如圖4所示，集氣腔殼14內的集氣腔中，分隔板7將集氣腔分隔為兩個區域，使相同管徑的乾餾管處於同一個區域內。該分隔板7類似於
圖1的分隔板，是由集氣腔的底部向上豎立設置，且其高度小於集氣腔本身的內腔高度，以便既對不同粒級的煤進行分隔同時又便於集氣腔對不同粒級的煤的乾餾煤氣共同集氣。當然，若有必要，
圖1、圖2、圖4所示的分隔板也可具有將集氣腔6分隔為幾個獨立的集氣腔的高度，以便於不同的乾餾管分別集氣。
本實用新型中，乾餾管5、集氣腔殼14、外熱用乾餾煙氣通道8、煙氣、廢氣排出通道9、內用乾餾煙氣通道12、折流板10、頂蓋1以及底板11均可採用1Cγ13或12CγMO之類的耐熱鋼材料。
本實用新型的操作可藉助
圖1和圖2進行說明。如
圖1所示，來自於餵煤的煤槽裝置(本申請人的另一項發明)的煤M餵入本實用新型的乾餾管5，一般餵入的煤M經預熱溫度達到160～300℃，最好為250℃的無水煤M進入乾餾管5後亦進入集氣腔6，由於集氣腔6內的分隔板的分隔，因此不同粒級的煤可進入到集氣腔下部相連的相應的乾餾管5。完成低溫乾餾後煤M成為500～600℃的型焦或不同粒級的焦J並由爐體腔下部的乾餾管5排出爐體外。在整個過程中，煤或焦J在乾餾管中可以通過控制出焦裝置(申請人的另一項發明)控制出焦的速度，使得煤或焦在乾餾爐中處於連續往下的運動，因此可進行連續的乾餾。當然也可通過煤槽裝置和出焦裝置來控制其餵煤或出焦的速度使速度間歇為零，即進行間歇式乾餾，但一般採用連續乾餾可具有較高的乾餾效率。本實用新型在同時採用外熱式乾餾和內熱式乾餾的情況下，其乾餾熱源可採用燃粉焦產生650℃的低溫煙氣，分別由外熱用乾餾通道8作為外熱用乾餾煙氣W進入爐體的爐腔和由內熱用乾餾通道12作為內熱用乾餾煙氣N進入乾餾管5(本實用新型的附
圖1的內熱用乾餾煙氣僅進入乾餾大塊煤的中心乾餾管5，但也可進入其他乾餾管)。外熱用乾餾煙氣經折流板10以「Z」字形路徑通過爐腔並與乾餾管5進行熱交換即進行外熱式乾餾，經使用過的外熱用乾餾煙氣經爐腔的上部由廢氣排出通道9作為廢氣F排出爐體外，其廢氣溫度低於300℃，還可另外進行餘熱利用。而內熱用的乾餾氣則隨外熱式乾餾得到的溫度為160℃～300℃的高熱值煤氣在乾餾煤氣集氣腔6集合混合後，由抽取管13作為煤氣抽出爐體外。
本實用新型中，乾餾管5及集氣腔6之間可採用焊接等連接，一般情況下爐體具有6m左右的高度，當然任何適宜的高度都是可以採取的。
乾餾煤的進煤速度(單位時間的進煤量)、乾餾出焦速度(單位時間的出焦量)、內熱乾餾煙氣的進氣量以及內熱和/或外熱用乾餾煙氣的溫度等參數以及乾餾方式均可以選擇或進行改變，以便以不同的效率、或不同的方式得到不同燃值和品質的煤氣和焦。
權利要求1.一種用於對煤實行低溫連續乾餾的直立式乾餾爐爐體，該爐體至少具有一構成爐腔的爐殼，其特徵在於，該爐體在其爐腔內具有至少一套自上而下的連通的乾餾管，並且所述的乾餾管具有至少一個與每一套乾餾管上下連通的乾餾煤氣集氣腔，在集氣腔的上部至少設有一個連通該集氣腔的煤氣抽取管。
2.一種如權利要求1所述的乾餾爐爐體，其特徵是，在該爐體的下部至少具有一通入爐腔的外熱用煙氣通道和在爐體的上部至少具有一個排放經乾餾熱交換的外熱用煙氣廢氣的通道。
3.一種如權利要求2所述的乾餾爐爐體，其特徵是所述的爐體的底部設有底板，該底板具有允許所述乾餾管穿過的通孔。
4.一種如權利要求3所述的乾餾爐爐體，其特徵是，在所述的爐腔中，在基本水平的方向設置有至少兩塊具有圓缺和具有適用於乾餾管穿過的通孔的折流板。
5.一種如權利要求1所述的乾餾爐爐體，其特徵是，至少一套乾餾管的下部連通有一通入內熱用煙氣的管道。
6.一種如權利要求2所述的乾餾爐爐體，其特徵是，至少一套乾餾管的下部連通有一通入內熱用煙氣的管道。
7.一種如權利要求3所述的乾餾爐爐體，其特徵是，至少一套乾餾管的下部連通有一通入內熱用煙氣的管道。
8.一種如權利要求4所述的乾餾爐爐體，其特徵是，至少一套乾餾管的下部連通有一通入內熱用煙氣的管道。
9.一種如權利要求1～8之一所述的乾餾爐爐體，其特徵在於，該爐體具有若干套乾餾管。
10.一種如權利要求9所述的乾餾爐爐體，其特徵是，各套乾餾管具有相同的直徑。
11.一種如權利要求9所述的乾餾爐爐體，其特徵是，所述的若干套乾餾管設置為至少兩套直徑不同的乾餾管，以適於兩種以上不同粒級的煤的乾餾。
12.一種如權利要求11所述的乾餾爐爐體，其特徵是，該爐體具有四套乾餾管，其中該四套乾餾管按直徑大小被分為兩組乾餾管，各相同直徑的一組乾餾管被設置在爐腔中的同一側，以便乾餾兩種粒級的煤，並且在所述的第一和第二集氣腔中，在該兩組乾餾管之間各豎立設置有一分隔板，用於將集氣腔中的兩種粒級的煤分隔開。
13.一種如權利要求11所述的乾餾爐爐體，其特徵是，若干套乾餾管按直徑的大小被設置為五組乾餾管，相同直徑的乾餾管為一組，每一組乾餾管至少具有一套乾餾管，其中適於乾餾50～100mm直徑大小粒度的大塊煤的一套乾餾管被設置在爐體的中心，在該套乾餾管上，與集氣腔下部連接的那部分乾餾管高出集氣腔底部一段，以便將大塊煤與其他粒級的煤隔開，其餘分別適於乾餾25～50mm直徑大小的中塊煤、13～25mm直徑大小的小塊煤、6～13mm直徑大小的粒煤以及0～6mm直徑大小的粉煤的四組乾餾管在爐體的爐腔中分別按四個扇區設置，且在所述的集氣腔中對應於上述四個扇區豎立設置四個分隔四個扇區的分隔板，在集氣腔中將不同粒級的煤分隔開。
14.一種如權利要求9所述的乾餾爐爐體，其特徵是，所述的爐體的爐殼具有一個頂蓋和一個結構為三層的爐壁，所述的頂蓋具有適於各套乾餾管穿過的通孔但對爐腔的頂部進行封閉，所述的爐壁由非金屬耐熱內襯、金屬外殼和外層保溫層構成。
專利摘要本實用新型的乾餾爐爐體主要由在爐腔中豎直設置的乾餾管和乾餾管上的集氣裝置構成。這種裝置可選擇採用內熱式或外熱式或同時進行內熱式和外熱式乾餾方式，且可以適於不同煤粒的同時連續的分別乾餾，具有結構合理、乾餾效率高、便於採用不同的工藝和用在不同的場合、節能、衛生等眾多的由於其結構所帶來的優點。
文檔編號C10B51/00GK2229456SQ9522342
公開日1996年6月19日 申請日期1995年10月10日 優先權日1995年10月10日
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