專利名稱：粉煤制焦設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種粉煤制焦設備
背景技術：
半焦又稱蘭炭，是由煤低溫干餾所得的可燃固體產物。煤在快速熱解過程中脫除熱解水、焦油、部分的硫和煤氣。原煤制半焦的產率約為原料煤質量的50% 70%。半焦色黑多孔，主要成分是碳、灰分和揮發分。其灰分含量取決于原料煤質，揮發分含量約5% 20% (質量)。與焦炭相比，揮發分含量高，孔隙率大而機械強度低。與一氧化碳、蒸汽或氧具有較強的反應活性。是很好的高熱值無煙燃料，主要用作工業或民用燃料，也用于合成氣、電石生產等，少量用作銅礦或磷礦等冶煉時的還原劑，此外也用作煉焦配煤。半焦含有比煤體較高的熱值。半焦的可磨性、反應性及燃燒性都比煤好，因此，半焦是代替無煙煤的高爐理想的噴吹燃料和鋼鐵廠的燒結用料。現有的煤半焦熱解爐，無論是內熱式還是外熱式，對使用的原煤的粒度都要求在 20mm-80mm之間，而20mm以下粉煤，由于間隙小、透氣性差、火焰穿透力不足、或熱能傳導不暢等原因，用于制焦會導致同一煤層不同部位的溫度不均衡，熱解不均勻，造成部分產品過燒、部分產品欠燒，質量不穩定；同時，熱解后的煤氣也無法順利排出。另外，煤氣夾帶粉塵溢出，導致焦油和粉塵無法脫離，影響焦油品質。

實用新型內容本實用新型需要解決的技術問題就在于克服現有技術的缺陷，提供一種粉煤制焦設備，它使用粒徑在20_以下的粉煤制焦，粉煤熱解均衡，熱解所產生的煤氣能夠順利排出及粉塵和焦油分離。為解決上述問題，本實用新型采用如下技術方案本實用新型提供了一種粉煤制焦設備，包括粉煤半焦熱解爐，所述熱解爐自上而下分別為爐料入口、加料布料區、煤氣收集區、煤氣粉塵過濾帶、粉煤預熱帶、煤氣發散區、 粉煤熱解區和冷卻出焦區。所述熱解爐頂部為爐料入口，爐料入口安裝有加料車。所述加料布料區設置有多道分叉和錐型布料結構。所述煤氣收集區設置有一個平面網格狀集氣傘，集氣傘下面設置有一個平面網格狀發散傘為煤氣發散區。所述煤氣粉塵過濾帶設置于集氣傘和發散傘之間；煤氣收集區、煤氣粉塵過濾帶和煤氣發散區共同構成粉煤預熱帶。所述粉煤熱解區為內熱式結構，爐膛為炭化室，炭化室內設置有多個內隔墻將炭化室分割為多個部分，炭化室間的內隔墻內設置有空氣管道和煤氣管道，并在內隔墻邊、向炭化室設有混合燒嘴；炭化室內壁和內隔墻外壁上均分別設置有多道上下左右交錯設立的擋板，所述擋板為斜板或三角板，混合燒嘴設在擋板下方。所述粉煤熱解區為外熱式結構，爐膛為炭化室，炭化室內設置有多排和炭化室相隔離的燃燒室，炭化室被燃燒室分割為多個部分，炭化室內壁和燃燒室外壁及炭化室側壁上均分別設置有多道上下左右交錯設立的擋板，所述擋板為斜板和三角板。每排燃燒室自下而上由多層相隔開的氣體室構成，粉煤熱解區和冷卻出焦區的氣體室之間相隔開、通過氣體管道相連接，同處于粉煤熱解區或冷卻出焦區的每層氣體室左、 右兩端分別設置有和上、下層氣體室相連通的通道，使得整排燃燒室自下而上形成一個螺旋狀上升的氣體通道，粉煤熱解區底層氣體室設置有燃氣或者空氣進氣口，粉煤熱解區的氣體室設置有混合燒嘴，頂層氣體室設置有外排煙氣的煙道。所述冷卻出焦區設置于粉煤熱解區下面，冷卻出焦區底部安裝有推焦機。本實用新型的粉煤制焦方法為采用粒徑為20mm以下粉煤進行制焦，包括下列步驟I)、布料粉煤從粉煤半焦熱解爐頂裝入，經加料布料區分叉和錐型布料結構，均勻布料；2)、預熱粉煤在粉煤半焦熱解爐內自上而下自由下落，與上行的熱煤氣相互作用，對粉煤預熱；3)、粉煤熱解內熱式半焦爐當采用內熱式結構時，在粉煤熱解區，爐膛內壁和炭化室外壁及炭化室二側壁建有多道擋板，粉煤下行過程中形成空間，為噴吹進去的煤氣和空氣創造了燃燒室、為粉煤熱解生產熱能；增加了熱能與粉煤交流的面積，對該空間周邊的粉煤進行加溫，達到粉煤熱解需要的溫度；由于擋板是上下左右交錯設計的，粉煤下行時形成不斷翻滾、攪拌，或熱炒過程，使粉煤均勻加熱、熱解，使生產的半焦品質均衡穩定；外熱式半焦爐當采用外熱式結構時，爐膛內炭化室和燃燒室分設，炭化室內的擋板，雖不起到燃燒室的作用，但同樣起到了增加熱能和粉煤交流的面積、對粉煤進行翻滾、攪拌或熱炒的作用，使粉煤均勻加熱、熱解，使生產的半焦品質均衡穩定；4)、煤氣收集A、粉煤通過交錯設立的擋板下行過程中，產生一定的間隙，為粉煤熱解中產生的熱煤氣上行提供通道；B、粉煤熱解區，因其間建立了多層檔板，使檔板間的煤層大大縮小，減少了煤氣穿透的阻力；C、在爐體上部的煤氣集氣傘區和粉煤熱解區域再增設一個平面網格狀煤氣發散傘，以減少單層煤層厚度，增加透氣性；同時使煤氣均衡地通過粉塵過濾帶。在煤氣集氣傘和發散傘之間設立一個煤氣粉塵過濾帶，這一過濾帶的煤層厚度和溫度能使煤氣和粉塵分離，當帶粉塵的煤氣上行通過這一區域時，能起到對粉塵的過濾作用，使通過的煤氣潔凈， 廣出聞品質焦油；5)、出焦半焦下行進入冷卻區，與進入的空氣和煤氣間接接觸時，半焦所帶的熱能被空氣和煤氣吸收，半焦逐步冷卻降溫；空氣和煤氣被預熱，從而降低煤氣的使用量，起到了節能減排的作用。本實用新型使用粒徑在20mm以下的粉煤制焦，從根本上保證了粉煤制焦過程中粉煤均衡加溫、熱解，煤氣粉塵過濾，及煤氣溢出通道通暢，從而能使粉煤制焦順利進行。 而且本實用新型通過利用上行的熱煤氣對粉煤進行預熱，及下行的半焦對冷空氣和煤氣進行預熱，使熱能充分利用，達到節能減排的目的。

圖I為本實用新型采用內熱式結構的結構示意圖。圖2為圖I的側視圖。圖3為本實用新型采用外熱式結構的結構示意圖。圖4為圖3的側視圖。
具體實施方式
實施例I內熱式結構如圖I、圖2所示，本實用新型提供了一種粉煤制焦設備，包括粉煤半焦熱解爐1， 所述熱解爐自上而下分別為爐料入口 2、加料布料區3、煤氣收集區4、煤氣粉塵過濾帶5、粉煤預熱帶6、煤氣發散區7、粉煤熱解區8和冷卻出焦區9。所述熱解爐頂部為爐料入口，爐料入口安裝有加料車10。所述加料布料區設置有多道分叉和錐型布料結構11。所述煤氣收集區設置有一平面網格狀集氣傘12，集氣傘下面設置有一平面網格狀煤氣發散傘13為煤氣發散區。所述煤氣粉塵過濾帶設置于集氣傘和發散傘之間；煤氣收集區、煤氣粉塵過濾帶和煤氣發散區共同構成粉煤預熱帶。所述粉煤熱解區為內熱式結構，爐膛為炭化室14，炭化室內設置有多個內隔墻21 將炭化室分割為多個部分，炭化室間的內隔墻內設置有空氣管道15和煤氣管道16，并在內隔墻邊、向炭化室設有混合燒嘴17 ;炭化室內壁和內隔墻外壁上均分別設置有多道上下左右交錯設立的擋板18，所述擋板為斜板或三角板，混合燒嘴設在擋板下方。所述冷卻出焦區設置于粉煤熱解區下面，冷卻出焦區底部安裝有推焦機19。實施例2外熱式結構如圖3、圖4所示，本實用新型提供了一種粉煤制焦設備，包括煤半焦熱解爐1，所述熱解爐自上而下分別為爐料入口 2、加料布料區3、煤氣收集區4、煤氣粉塵過濾帶5、粉煤預熱帶6、煤氣發散區7、粉煤熱解區8和冷卻出焦區9。所述熱解爐頂部為爐料入口，爐料入口安裝有加料車10。所述加料布料區設置有多道分叉和錐型布料結構11。所述煤氣收集區設置有一平面網格狀集氣傘12，集氣傘下面設置有一平面網格狀煤氣發散傘13為煤氣發散區。所述煤氣粉塵過濾帶設置于集氣傘和發散傘之間；煤氣收集區、煤氣粉塵過濾帶和煤氣發散區共同構成粉煤預熱帶。所述粉煤熱解區為外熱式結構，爐膛為炭化室14，炭化室內設置有多排和炭化室相隔離的燃燒室20，炭化室被燃燒室分割為多個部分，炭化室內壁和燃燒室外壁及炭化室側壁上均分別設置有多道上下左右交錯設立的擋板18，所述擋板為斜板和三角板。如圖3、圖4所示，每排燃燒室自下而上由多層相隔開的氣體室22構成，粉煤熱解區和冷卻出焦區的氣體室之間相隔開、通過氣體管道23相連接，同處于粉煤熱解區或冷卻出焦區的每層氣體室左、右兩端分別設置有和上、下層氣體室相連通的通道24，使得整排燃燒室在粉煤熱解區和冷卻出焦區上分別形成螺旋狀上升的氣體通道，粉煤熱解區底層氣體室設置有燃氣或者空氣進氣口 25，粉煤熱解區的氣體室設置有混合燒嘴26，頂層氣體室設置有外排煙氣的煙道27。所述冷卻出焦區設置于粉煤熱解區下面，冷卻出焦區底部安裝有推焦機19。實施例3本實用新型同時提供了一種粉煤制焦方法，所述方法采用粒徑為20_以下粉煤進行制焦，包括下列步驟I)、布料粉煤從粉煤半焦熱解爐頂裝入，經加料布料區分叉和錐型布料結構，均勻布料；2)、預熱粉煤在煤半焦熱解爐內自上而下自由下落，與上行的熱煤氣相互作用， 對粉煤預熱；3)、粉煤熱解內熱式半焦爐當采用內熱式結構時，在粉煤熱解區，爐膛內壁和炭化室外壁及炭化室內壁建有多道擋板，粉煤下行過程中形成空間，為噴吹進去的煤氣和空氣創造了燃燒室、為粉煤熱解生產熱能；增加了熱能與粉煤交流的面積，對該空間周邊的粉煤進行加溫，達到粉煤熱解需要的溫度；由于擋板是上下左右交錯設計的，粉煤下行時形成不斷翻滾、攪拌，或熱炒過程， 使粉煤均勻加熱、熱解，使生產的半焦品質均衡穩定；外熱式半焦爐當采用外熱式結構時，爐膛內炭化室和燃燒室分設，炭化室內的擋板，雖不起到燃燒室的作用，但同樣起到了增加熱能和粉煤交流的面積、對粉煤進行翻滾、攪拌或熱炒的作用，使粉煤均勻加熱、熱解，使生產的半焦品質均衡穩定；4)、煤氣收集A、粉煤通過交錯設立的擋板下行過程中，產生一定的間隙，為粉煤熱解中產生的熱煤氣上行提供通道；B、粉煤熱解區，因其間建立了多層檔板，使檔板間的煤層大大縮小，減少了煤氣穿透的阻力；C、在爐體上部的煤氣集氣傘區和粉煤熱解區再增設一個平面網格狀煤氣發散傘， 以減少單層煤層厚度，增加透氣性；同時使煤氣均衡地通過粉塵過濾帶。在煤氣集氣傘和通氣罩之間設立一個煤氣粉塵過濾帶，這一過濾帶的煤層厚度和溫度能使煤氣和粉塵分離， 當帶粉塵的煤氣上行通過這一區域時，能起到對粉塵的過濾作用，使通過的煤氣潔凈，產出聞品質焦油；5)、出焦半焦下行進入冷卻區，與進入的空氣和煤氣間接接觸時，半焦所帶的熱能被空氣和煤氣吸收，半焦逐步冷卻降溫；空氣和煤氣被預熱，從而降低煤氣的使用量，起到了節能減排的作用。本實用新型使用粒徑在20mm以下的粉煤制焦，從根本上保證了粉煤制焦過程中粉煤均衡加溫、熱解，煤氣粉塵過濾，及煤氣溢出通道通暢，從而能使粉煤制焦順利進行。而且本實用新型通過利用上行的熱煤氣對粉煤進行預熱，及下行的半焦對冷空氣和煤氣進行預熱，使熱能充分利用，達到節能減排的目的。最后應說明的是顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例， 而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
權利要求1.一種粉煤制焦設備，包括粉煤半焦熱解爐，其特征在于所述熱解爐自上而下分別為爐料入口、加料布料區、煤氣收集區、煤氣粉塵過濾帶、粉煤預熱帶、煤氣發散區、粉煤熱解區和冷卻出焦區。
2.如權利要求I所述的粉煤制焦設備，其特征在于所述熱解爐頂部為爐料入口，爐料入口安裝有加料車。
3.如權利要求2所述的粉煤制焦設備，其特征在于所述加料布料區設置有多道分叉和錐型布料結構。
4.如權利要求3所述的粉煤制焦設備，其特征在于所述煤氣收集區設置有一平面網格狀煤氣集氣傘，集氣傘下面設置有一個平面網格狀煤氣發散傘。
5.如權利要求4所述的粉煤制焦設備，其特征在于所述煤氣粉塵過濾帶設置于煤氣集氣傘和煤氣發散傘之間；煤氣收集區、煤氣粉塵過濾帶和煤氣發散區共同構成粉煤預熱帶。
6.如權利要求5所述的粉煤制焦設備，其特征在于所述粉煤熱解區為內熱式結構，爐膛為炭化室，炭化室內設置有多個內隔墻將炭化室分割為多個部分，炭化室間的內隔墻內設置有空氣管道和煤氣管道，并在內隔墻邊、向炭化室設有混合燒嘴；炭化室內壁和內隔墻外壁上均分別設置有多道上下左右交錯設立的擋板，所述擋板為斜板或三角板，混合燒嘴設在擋板下方。
7.如權利要求5所述的粉煤制焦設備，其特征在于所述粉煤熱解區為外熱式結構，爐膛為炭化室，炭化室內設置有多排和炭化室相隔離的燃燒室，炭化室被燃燒室分割為多個部分，炭化室內壁和燃燒室外壁及炭化室側壁上均分別設置有多道上下左右交錯設立的擋板，所述擋板為斜板和三角板。
8.如權利要求7所述的粉煤制焦設備，其特征在于每排燃燒室自下而上由多層相隔開的氣體室構成，粉煤熱解區和冷卻出焦區的氣體室之間相隔開、通過氣體管道相連接，同處于粉煤熱解區或冷卻出焦區的每層氣體室左、右兩端分別設置有和上、下層氣體室相連通的通道，使得整排燃燒室自下而上形成一個螺旋狀上升的氣體通道，粉煤熱解區底層氣體室設置有燃氣或者空氣進氣口，粉煤熱解區的氣體室設置有混合燒嘴，頂層氣體室設置有外排煙氣的煙道。
9.如權利要求6或7或8所述的所述的粉煤制焦設備，其特征在于所述冷卻出焦區設置于粉煤熱解區下面，冷卻出焦區底部安裝有推焦機。
專利摘要本實用新型公開了一種粉煤制焦設備，所述設備包括粉煤半焦熱解爐，所述熱解爐自上而下分別為爐料入口、加料布料區、煤氣收集區、煤氣粉塵過濾帶、粉煤預熱帶、煤氣發散區、粉煤熱解區和冷卻出焦區。所述方法為采用粒徑為20mm以下粉煤進行制焦，包括布料、預熱、粉塵過濾、粉煤熱解、煤氣收集和出焦步驟。本實用新型使用粒徑在20mm以下的粉煤制焦，粉煤熱解均衡，熱解所產生的煤氣能夠順利排出，產生的焦油潔凈不含粉塵。本實用新型通過利用上行的熱煤氣對粉煤進行預熱，及下行的半焦對冷空氣和煤氣進行預熱，使熱能充分利用，達到節能減排的目的。
文檔編號C10B17/00GK202346955SQ20112051144
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者陳華金 申請人:新疆美特鎂業有限公司