物料加热装置的制作方法

本发明涉及到回转窑加热装置技术领域，具体涉及到煤或生物质热解的物料加热装置。

背景技术：

在煤的热解技术领域，煤的中低温干馏比较普遍的是内热式竖炉，内热式竖炉因其结构简单、成本低、被广泛应用，然其最大的缺点是煤气与焰气混合在一起，煤气热值低，除自身热解用部分煤气外，如果不与石灰窑或发电搞联产，大部分煤气只有点天灯，不仅造成能源浪费，而且造成较大的环保污染问题；外热式炉窑相对较少，公开号为：CN101985558A，煤物质的分解设备的发明专利，该专利 公开了一种煤物质的分解设备，包括一个带有进料口和出料口的密闭窑体，所述窑体内设置焰气管道加热机构，所述焰气管道加热机构与窑体内壁之间形成的煤物质推进分解通道，所述窑体上设置与煤物质推进分解通道连通的煤分解气收集管；公开号为：CN101985565A，煤物质多燃烧器子母管分离设备的发明专利， 该专利公开了一种煤物质多燃烧器子母管分离设备，它包括一个横向设置的密封回转窖体，所述回转窖体内设置密排的燃烧器，所述密排燃烧器一端与对应的密排燃气进气管和密排空气进气管连接，燃气进气管在内腔，空气进气管在外腔，所述另一端设置密排散热管，所述密排燃烧器、密排空气进气管、密排散热管与回转窖体内壁之间形成的空腔为煤物质推进分离通道，所述回转窖体上设置煤分解气收集管，所述密排散热管与焰气汇集管连通，所述焰气汇集管伸出回转窖外；公开号为：CN101985566A，煤物质分解用卧式回转设备的发明专利，该专利 公开了一种煤物质分解用卧式回转设备，包括一个横向的密封回转窑，所述回转窑包括一个进料口、一个出料口，所述回转窑内沿窑体方向设置一个燃烧装置，所述燃烧装置与回转窑内壁之间形成煤物质推进分离通道，所述煤物质推进分离通道与所述进料口和出料口连通，所述回转窑上进料口所在端设置煤分离出的燃气、焦油气收集管，所述煤分离出的燃气、焦油气收集管与煤物质推进分离通道连通，另一端与燃气除尘液化机构连接。上述三个专利都将煤热解产生的煤气与加热产生废气有效的进行了分离，具有节能减排的特点，但这三个专利也有一个共同弱点：燃烧机构或加热机构设置在窑体内。这一弱点体现在：燃烧状况难以观察，燃烧机构难以维修和保养，燃烧介质难以用煤粉，否则，容易堵塞散热管道。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的技术方案是：物料加热装置，包括回转窑、多个热交换管、热风罩、高温气体输入机构、废气集气室、废气输出管道，所述回转窑有进料端和出料端，所述热交换管设置在回转窑内，沿周向均匀分布多个且邻近回转窑内壁，所述回转窑内壁上设置热交换管支架，所述回转窑壁上设置保温层，所述热交换管与回转窑之间的空间为物料的通道，所述热风罩设置在回转窑壳体外周，所述热交换管的进气端与所述热风罩连通，所述热交换管与热风罩连接部位采用弯头连接，所述弯头为热交换管的一部分，所述热交换管进气的弯头端与所述回转窑外壳连接，所述热风罩与回转窑外壳围成一个热风分配室，所述热交换管的出气端与所述废气集气室连通，所述废气集气室与所述废气输出管道连通，所述废气收集室设置在回转窑进料端，所述热风罩与所述高温气体输入机构连通，所述热风罩与所述回转窑外壳之间的外侧设置密封机构。

所述回转窑内壁设置保温层,所述热交换管进气弯头端与所述回转窑外壳连接部位所形成的局部回转窑内壁不设置保温层。

优化地，所述回转窑外壳的外侧设置了隔热环，所述隔热环与所述回转窑的外壳设置有隔热的空气间隙，所述空气间隙与大气相通，起到冷却隔热环与对应的回转窑外壳，所述热交换管的弯头端贯穿回转窑的外壳与所述隔热环连接，所述热风罩与所述隔热环围成一个热风分配室，所述热风罩与所述隔热环所围成的热风分配室内侧设置耐火材料层。

所述热交换管的材质为耐热钢，优化地，所述耐热钢为0Cr25Ni20。

所述热风罩位于回转窑中部靠近出料端。

所述热交换管从热风罩部位直接向回转窑进料端方向布置。

优化地，所述热交换管也可以先向出料端布置一段，然后再转弯180℃向进料端方向布置。

所述热风罩和高温气体输入机构可以为一套，也可以为两套或三套。

所述回转窑设置多个物料温度检测装置、多个热交换管温度检测装置，通过多个物料温度检测和/或多个热交换管温度检测装置的反馈，控制高温气体输入机构的燃烧和/或回转窑的转速，从而有效控制回转窑内的温度。

本发明的有益效果是：⑴热风罩设置在回转窑壳体外周，热风罩起到加热气体的分配作用，在回转窑转动过程中，与热风罩连接的各个热交换管得到的分配热量基本是一致的，各交换管与物料的热交换也相应是均匀的，煤热解在沿着回转窑轴线方向的相应区段，热解程度是一致的，热交换管内、外所有部位是两个分开的系统，所以热解产生的煤气是不含加热产生的废气，煤气的热值相对就高，利用价值高，不会被白白烧掉，就可做到节能减排；还避免了公开号为：CN101985565A，煤物质多燃烧器子母管分离设备的等专利中，因散热机构与加热机构都设置在回转窑内，造成有些加热机构能正常加热，有些加热机构不能正常加热，本来散热机构是为了给物料预热的，结果造成因有些加热机构不能正常加热，反过来散热机构还要从物料吸热，设备的有效利用率将显著下降，散热管的伸缩不一致，设备内部热应力大，设备寿命短等缺陷；回转窑内壁设置隔热、保温层，使回转窑热效率利用高，回转窑壳体温度低，安全可靠。⑵热风罩不是直接产生热量的地方，它是由高温气体输入机构燃烧产生的热量传递过来的，高温气体输入机构在窑外，燃烧的状况容易观察到，燃烧器相对容易检修、维护与保养，避免了如公开号为：CN101985565A，煤物质多燃烧器子母管分离设备的等专利不易观察燃烧状况和检修、维护、保养难的现象，且高温气体输入机构不仅可以用气态，也可以用液态，还可以用固态的煤粉等可燃介质。⑶热交换管与热风罩连接部位采用弯头连接作用：一是为了将两者不能直接连接通过弯头，可顺利实现连接；二是通过弯头，高温气体平滑地进行90度的转弯，且90度的弯头容易实现相差90度位相的加工和现场施工。⑷设置保温层是为了回转窑内的热量尽量少的向窑壳体传热，减少热量损失，而在所述热交换管进气弯头端与所述回转窑外壳连接部位所形成的局部回转窑内壁不设置保温层，是为了热风分配室向回转窑外壳传递的热量，尽快通过物料与外壳进行热交换，将热风分配室处的回转窑外壳降温，以增加此处的回转窑外壳强度。⑸回转窑外壳设置隔热环的作用是：通过设置隔热环，热风罩的热量不能直接传递给窑体外壳，且在隔热环部位的窑体外壳，在此处得到隔热环与窑体外壳形成的间隙带来的空气或水的冷却，降低了该部位窑体外壳的温度，减小高温对窑体外壳的强度降低作用。⑹热交换管用0Cr25Ni20耐热钢是为了热交换体系获得更长的使用寿命。⑺热风罩与回转窑外壳或所述热风罩与所述隔热环所围成的热分配室内侧设置耐火材料，是为了减少热量损失，同时保护热风罩、回转窑外壳及隔热环。⑻所述热交换管先向出料端布置一段，然后再转弯180℃向进料端方向布置有两项重要意义：一是有利于煤热解在回转部位，温度达到较一致的、煤快速热解的、产油率最高的温度分布特征；二是为调节热风罩所在部位的位置，躲开滚轮部位。⑼热风罩设置两个或三个可以实现对回转窑的分段加热，分段控温。⑽回转窑设置多个物料温度检测装置、多个热交换管温度检测装置，通过多个物料温度检测和/或多个热交换管温度检测的反馈，可以控制高温气体输入机构的燃烧和/或回转窑的转速，从而有效控制回转窑内的温度，使之符合工艺要求的温度。

附图说明

图1为实施例中热风罩与回转窑外壳围成一个热分配室，热交换管从热风罩部位直接向回转窑进料端方向布置的示意图；

图2为实施例中热风罩与回转窑外壳围成一个热分配室，一部分热交换管从热风罩部位直接向回转窑进料端方向布置，另一部分热交换管也可以先向出料端布置一段，然后再转弯180℃向进料端方向布置的示意图；

图3为实施例中热风罩与所述隔热环围成一个热风分配室，热交换管从热风罩部位直接向回转窑进料端方向布置，两个热风罩分段向回转窑预热的示意图；

图4为实施例中热风罩与所述隔热环围成一个热风分配室，一部分热交换管从热风罩部位直接向回转窑进料端方向布置，另一部分热交换管也可以先向出料端布置一段，然后再转弯180℃向进料端方向布置示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，一种物料加热装置，包括回转窑1、多个热交换管2、热风罩3、高温气体输入机构4、废气集气室5、废气输出管道6，所述回转窑设有进料端7和出料端8，所述热交换管2设置在回转窑1体内，沿周向均匀分布多个，所述热交换管2与回转窑1内腔之间为物料的通道，所述热风罩3设置在回转窑1壳体外周，所述热交换管2的进气端与所述热风罩3连通，所述热交换管2与热风罩3连接部位采用弯头连接，所述弯头为热交换管2的一部分，所述热风罩3与回转窑1外壳围成一个热风分配室，所述热交换管2进气的弯头端与所述回转窑1外壳连接；所述热交换管2的出气端与所述废气集气室5连通，所述废气集气室5与所述废气输出管道6连通，所述废气收集室5设置在回转窑1进料端7，所述热风罩3与所述高温气体输入机构4连通，所述热风罩3与所述回转窑1外壳之间的外侧设置密封机构10，所述回转窑1壳体内表面设置保温层13，而在热交换管2进气弯头端与所述回转窑1外壳连接的部位的回转窑1壳体内表面不设置保温层。

所述热交换管2的材质为耐热钢，优化地，所述耐热钢为0Cr25Ni20。

所述热风罩3与回转窑2外壳所围成的热分配室内侧设置耐火材料。

所述热风罩3位于回转窑1中部靠近出料端8。

所述热交换管2从热风罩3部位直接向回转窑1进料端7方向布置，

所述热风罩3为一个。

所述回转窑1设置多个物料温度检测装置14，通过多个物料温度检测装置14的反馈，可以控制高温气体输入机构4的燃烧，从而有效控制回转窑内的温度，使之符合工艺要求的温度。

实施例二：

如图2所示，一种物料加热装置，包括回转窑1、多个热交换管2、热风罩3、高温气体输入机构4、废气集气室5、废气输出管道6，所述回转窑1有进料端7和出料端8，所述热交换管2设置在回转窑1体内，沿周向均匀分布多个，所述热交换管2与回转窑2内腔之间为加工物料的通道，所述热风罩3设置在回转窑1壳体外周，所述热交换管2的进气端与所述热风罩3连通，所述热交换管2与热风罩3连接部位采用弯头连接，所述弯头为热交换管2的一部分，所述热风罩3与回转窑1外壳围成一个热风分配室，所述热交换管2进气的弯头端与所述回转窑1外壳连接；所述热交换管2的出气端与所述废气集气室5连通，所述废气集气室5与所述废气输出管道6连通，所述废气收集室5设置在回转窑1的进料端7，所述热风罩3与所述高温气体输入机构4连通，所述热风罩3与所述回转窑1外壳之间的外侧设置密封机构10，所述回转窑1壳体内表面设置保温层13，所述回转窑1壳体内表面设置保温层13，而在热交换管2进气弯头端与所述回转窑1外壳连接的部位的回转窑1壳体内表面不设置保温层。

所述热交换管2的材质为耐热钢，优化地，所述耐热钢为0Cr25Ni20。

所述热风罩3与所述回转窑1外壳所围成的热分配室内侧设置耐火材料。

所述一部分热交换管2从热风罩3部位直接向回转窑1进料端7方向布置，所述另一部分热交换管2先向出料端8布置一段，然后再转弯180℃向进料端7方向布置。

所述热风罩3为一个。

所述回转窑1设置多个物料温度检测装置14、多个热交换管温度检测装置15，通过多个物料温度检测装置14和多个热交换管温度检测装置15的反馈，可以控制高温气体输入机构的燃烧和回转窑的转速，从而有效控制回转窑内的温度，使之符合工艺要求的温度。

实施例三：

如图3所示，物料加热装置，包括回转窑1、多个热交换管2、热风罩3、高温气体输入机构4、废气集气室5、废气输出管道6，所述回转窑有进料端7和出料端8，所述热交换管2设置在回转窑1体内，沿周向均匀分布多个，所述热交换管2与回转窑2内腔之间为物料的加热通道，所述热风罩3设置在回转窑1壳体外周，所述热交换管2的进气端与所述热风罩3连通，所述热交换管2与热风罩3连接部位采用弯头连接，所述弯头为热交换管2的一部分，所述热交换管2的出气端与所述废气集气室5连通，所述废气集气室5与所述废气输出管道6连通，所述废气收集室5设置在回转窑1进料端7，所述热风罩3与所述高温气体输入机构4连通，所述热风罩3与所述回转窑1外壳之间的外侧设置密封机构10，所述回转窑1壳体内表面设置保温层13。

所述回转窑1外壳的外侧设置了隔热环11，所述隔热环11与所述回转窑1体的外壳设置有隔热的空气间隙12，所述空气间隙12与大气相通，起到冷却隔热环11与对应的回转窑1体外壳，所述热交换管2的弯头端贯穿回转窑1的外壳与所述隔热环11连接，所述热风罩3与所述隔热环11围成一个热风分配室。

所述热交换管2的材质为耐热钢，优化地，所述耐热钢为0Cr25Ni20。

所述热风罩3与所述隔热环11所围成的热分配室内侧设置耐火材料。

所述热交换管2从热风罩3部位直接向回转窑1进料端7方向布置。

所述热风罩3为两个，分段向回转窑供热。

所述回转窑1设置多个物料温度检测装置 14、多个热交换管温度检测装置15，通过多个物料温度检测装置14或多个热交换管温度检测装置15的反馈，可以控制高温气体输入机构的燃烧或回转窑的转速，从而有效控制回转窑内的温度，使之符合工艺要求的温度。

实施例四：

如图4所示，物料加热装置，包括回转窑1、多个热交换管2、热风罩3、高温气体输入机构4、废气集气室5、废气输出管道6，所述回转窑有进料端7和出料端8，所述热交换管2设置在回转窑1体内，沿周向均匀分布多个，所述热交换管2与回转窑2内腔之间为物料的通道，所述热风罩3设置在回转窑1壳体外周，所述热交换管2的进气端与所述热风罩3连通，所述热交换管2与热风罩3连接部位采用弯头连接，所述弯头为热交换管2的一部分，所述热交换管2的出气端与所述废气集气室5连通，所述废气集气室5与所述废气输出管道6连通，所述废气收集室5设置在回转窑1进料端7，所述热风罩3与所述高温气体输入机构4连通，所述热风罩3与所述回转窑1外壳之间的外侧设置密封机构10，所述回转窑1壳体内表面设置保温层13。

所述回转窑1外壳的外侧设置了隔热环11，所述隔热环11与所述回转窑1体的外壳设置有隔热的空气间隙12，所述空气间隙12与大气相通，起到冷却隔热环11与对应的回转窑1体外壳，所述热交换管2的弯头端贯穿回转窑1的外壳与所述隔热环11连接，所述热风罩3与所述隔热环11围成一个热风分配室。

所述热交换管2的材质为耐热钢，优化地，所述耐热钢为0Cr25Ni20。

所述热风罩3与所述隔热环11所围成的热分配室内侧设置耐火材料。

所述一部分热交换管2从热风罩3部位直接向回转窑1进料端7方向布置，所述另一部分热交换管2先向出料端8布置一段，然后再转弯180℃向进料端7方向布置。

所述回转窑设置多个物料温度检测装置14、多个热交换管温度检测装置15，通过多个物料温度检测装置和多个热交换管温度检测装置的反馈，可以控制高温气体输入机构的燃烧和回转窑的转速，从而有效控制回转窑内的温度，使之符合工艺要求的温度。

以上所述仅为本发明的若干个实施例，并不以此限制本发明，对熟悉本领域的技术人员，可以根据需要，对本发明的加热装置做多种变化、替换和修饰。凡在本发明的精神范围和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆属本发明权利要求的涵盖范围。