CN101985560A - 煤物质横插燃气管立式分解设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤物质横插燃气管立式分解设备，包括一个带有进料口和出料口的密闭竖窑，所述竖窑在某一截面设置密排的多个燃烧焰气散热管，所述密排散热管和焰气汇集管连通，焰气汇集管伸出窑外，所述竖窑沿高度方向可设多层上述结构，所述竖窑的顶部设置煤物质分离出的燃气、焦油气收集管，所述燃气、焦油气收集管向外通向除尘、分离、加压、液化装置。本发明能够很好地解决粉煤的分解。

Description

煤物质横插燃气管立式分解设备

技术领域

本发明属于煤物质综合利用、节能减排技术领域，具体涉及一种煤物质横插燃气管立式分解设备。

背景技术

在公知技术中，有利用煤制煤气的，有利用煤制天然气的，还有利用煤进行高温、中温、低温炼焦、制气的，但上述工艺方法不是将煤粉团成块的，就是要筛选块料，原料成本增加，或所产气热值不高，附加值不大，经济效益和社会效益不显著。炉的加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混合式。外热式炉的加热介质与原料不直接接触，热量由炉壁传入；内热式炉的加热介质与原料直接接触，因加热介质的不同而有固体热载体法和气体热载体法两种。

内热式气体热载体法是工业上已采用的典型方法。此法采用气体热载体内热式垂直连续炉，即从上而下包括干燥段、分解段和冷却段三部分。煤低温分解褐煤或由褐煤压制成的型块(约25～60mm)由上而下移动，与燃烧气逆流直接接触受热。炉顶原料的含水量约15％时，在干燥段脱除水分至1.0％以下，逆流而上的约250℃热气体冷至80～100℃。干燥后原料在分解段被600～700℃不含氧的燃烧气加热至约500℃，发生热分解；热气体冷至约250℃，生成的半焦进入冷却段被冷气体冷却。半焦排出后进一步用水和空气冷却。从分解段逸出的挥发物经过冷凝、冷却等步骤，得到焦油和热解水。德国、美国、苏联、捷克斯洛伐克、新西兰和日本都曾建有此类炉型。

内热式固体热载体法是固体热载体内热式的典型方法。原料为褐煤、非粘结性煤、弱粘结性煤以及油页岩。20世纪50年代，在联邦德国多尔斯滕建有一套处理能力为10t/h煤的中间试验装置，使用的热载体是固体颗粒(小瓷球、砂子或半焦)。由于过程产品气体不含废气，因此后处理系统的设备尺寸较小，煤气热值较高，可达20.5～40.6MJ/m³。此法由于温差大，颗粒小，传热极快，因此具有很大的处理能力。所得液体产品较多、加工高挥发分煤时，产率可达30％。L-R法工艺流程煤低温分解是首先将初步预热的小块原料煤，同来自分离器的热半焦在混合器内混合，发生热分解作用。然后落入缓冲器内，停留一定时间，完成热分解。从缓冲器出来的半焦进入提升管底部，由热空气提送，同时在提升管中烧去其中的残碳，使温度升高，然后进入分离器内进行气固分离。半焦再返回混合器，如此循环。从混合器逸出的挥发物，经除尘、冷凝和冷却、回收油类，得到热值较高的煤气。

当前，常用的煤分解设备主要是有两种，有一种是竖窑结构，该结构燃烧烟气和煤产生的可燃性气体，使得可燃气的纯度低，附加值低，还有部分排出，造成资源的大量浪费和环境的污染。另一种立窑是煤块放置在带孔的隔板上，煤块上方有加热器，因隔板上的煤块有一定的堆积厚度，不能被均匀加热、分解，需要用被分解的气体循环加热、分解，更为重要的是，因为煤隔板上循环通气孔的大量存在，煤粉会从通气孔漏下来，所以煤粉需要进入立窑时先需要将煤粉加工成煤团，所以煤粉不能直接用于竖窑分离，这就相应地增加了煤粉分解的成本，降低了经济效益。

发明内容

本发明为解决上述工艺及方法中存在的问题，提出了一种能直接将煤粉物质分离、提高其综合利用价值、节能减排，从而提高经济效益和社会效益的煤物质的分离方法及专用设备。

一种煤物质横插燃气管立式分解设备，包括一个带有进料口和出料口的密闭竖窑，所述竖窑在竖窑横截面方向设置密排焰气散热管，所述密排焰气散热管一端连通对应的多个密排燃烧器，另一端与焰气汇集管连通，所述密排燃烧器远离密排焰气散热管的一端设置两个进气口，其中一个进气口连通燃气进气管，另一个进气口连通空气进气管，所述燃气进气管在远离密排燃烧器的一端与燃气分配管连通，所述空气进气管在远离密排燃烧器的一端与空气分配管连通，所述燃烧器内设置点火器，所述密排焰气散热管、密排燃烧器与竖窑内壁之间形成煤物质分解推进通道，所述竖窑的顶部设置与煤物质分解推进通道连通的煤分解气收集管，所述煤分解气收集管与设置在窑体外的除尘分离加压液化机构连接。

所述竖窑内设置多层密排焰气散热管。

所述竖窑内壁设置保温隔热层，减少窑内热损失。

所述焰气汇集管远离焰气散热管的一端与煤粉干燥预热机构连接。

由于本发明将一种全新的加热方式带入粉煤分解领域，密排焰气散热管向外传导、辐射大量的热到煤物质推进分解通道内的煤粉上，煤粉充分地吸收升温分解，就在煤物质推进分离通道内分解成燃气、焦油气和热值较高的煤，燃气和焦油气通过所述煤分解气收集管与回转窑外的除尘分离加压液化机构连接，将分解到的燃气、焦油气收集、除尘、分离、加压液化。所述焰气散热管的一端与煤粉干燥预热机构连接，保证通过焰气汇集管后的焰气内尚存大量的热能被煤粉预吸收干燥升温，提高了能源的利用率，同时也大大提高了进入回转竖窑前的煤粉的温度，降低了煤粉的含水量。本发明可将煤物质快速高效地分解分离，充分节约和利用了能源，大大地提高了煤资源的利用率和利用水平，将为整个社会带来了大量的经济效益和社会效益。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的图1中A-A向的剖视图。

具体实施方式：

如图1、图2所示：一种煤物质横插燃气管立式分解设备，包括一个带有进料口2和出料口3的密闭竖窑1，所述竖窑1在竖窑1横截面方向设置密排焰气散热管4，所述密排焰气散热管4一端连通对应的多个密排燃烧器5，另一端与焰气汇集管6连通，所述密排燃烧器5远离密排焰气散热管4的一端设置两个进气口，其中一个进气口连通燃气进气管7，另一个进气口连通空气进气管8，所述燃气进气管7在远离密排燃烧器5的一端与燃气分配管9连通，所述空气进气管8在远离密排燃烧器5的一端与空气分配管10连通，所述密排燃烧器内设置点火器11，所述密排焰气散热管4、密排燃烧器5与竖窑1内壁之间形成煤物质分解推进通道15，所述竖窑1的顶部设置与煤物质分解推进通道15连通的煤分解气收集管12，所述煤分解气收集管12与设置在竖窑1外的除尘分离加压液化机构13连接。密排焰气散热管向外传导、辐射大量的热到煤物质推进分解通道内的煤粉上，煤粉充分地吸收升温分解，就在煤物质推进分离通道内分解成燃气、焦油气和热值较高的煤，燃气和焦油气通过所述煤分解气收集管与回转窑外的除尘分离加压液化机构连接，将分解到的燃气、焦油气收集、除尘、分离、加压液化。

所述竖窑1内设置多层密排焰气散热管4，多层结构更有利于散热机构传导大量的热到煤中去，加速其分解分离速度。

所述竖窑1内壁设置保温隔热层，减少窑内热损失。

所述焰气汇集管6远离密排焰气散热管4的一端与煤粉干燥预热机构14连接。所述焰气散热管的一端与煤粉干燥预热机构连接，保证通过焰气汇集管后的焰气内尚存大量的热能被煤粉预吸收干燥升温，提高了能源的利用率，同时也大大提高了进入回转竖窑前的煤粉的温度，降低了煤粉的含水量。

Claims (5)

1.一种煤物质横插燃气管立式分解设备，包括一个带有进料口和出料口的密闭竖窑，其特征在于：所述竖窑在竖窑横截面方向设置密排焰气散热管，所述密排焰气散热管一端连通对应的多个密排燃烧器，另一端与焰气汇集管连通，所述密排燃烧器远离密排焰气散热管的一端设置两个进气口，其中一个进气口连通燃气进气管，另一个进气口连通空气进气管，所述燃气进气管在远离密排燃烧器的一端与燃气分配管连通，所述空气进气管在远离密排燃烧器的一端与空气分配管连通，所述燃烧器内设置点火器，所述密排焰气散热管、密排燃烧器与竖窑内壁之间形成煤物质分解推进通道，所述竖窑的顶部设置与煤物质分解推进通道连通的煤分解气收集管，所述煤分解气收集管与设置在窑体外的除尘分离加压液化机构连接。

2.如权利要求1所述的煤物质横插燃气管立式分解设备，其特征在于：所述竖窑内设置多层密排焰气散热管。

3.如权利要求1或2所述的煤物质横插燃气管立式分解设备，其特征在于：所述竖窑内壁设置保温隔热层。

4.如权利要求1或2所述的煤物质横插燃气管立式分解设备，其特征在于：所述焰气汇集管远离焰气散热管的一端与煤粉干燥预热机构连接。

5.如权利要求3所述的煤物质横插燃气管立式分解设备，其特征在于：所述焰气汇集管远离焰气散热管的一端与煤粉干燥预热机构连接。

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