一种粉煤热解炭化室装置的制作方法

本发明属于一种炼焦炉，具体涉及一种煤热解炉的煤的炭化装置。

背景技术：

目前市场上的煤热解炉(炼焦炉)大都采用间歇式炼焦，入炉煤的配比、脱水、进煤、预热、炭化、焦改质、干熄等各工艺步骤相对独立，不能进行连续生产，生产效率低下；另外，煤热解过程中产生的荒煤气含很多有用的成份，如酸、碱性气体、焦油类、苯类、萘类、洗油类等有机物，没完整对荒煤气导出、回收净化加以利用的完整的工艺。中国发明专利公开说明书cn102786940b公开了一种煤热解炉的煤热解炭化装置，包括出一套完整的连续炼焦和对荒煤气导出、回收净化加以循环利用的完整的工艺。

在实际的使用过程中，该套装置能够较好地完成炭化过程，但是其存在一定的问题：该外热式干燥炉和外热式炭化炉其虽然能够通过辅助加热对干燥装置和炭化装置内的温度进行调节控制，但其需各自配置有所述的辅助燃烧室，同时各自配有相对应的燃烧器，设备整体工艺及对应结构复杂，辅助燃烧室和燃烧室的供热量不易根据炭化的实际需求进行调节导致热量利用率低，设备占用面积大且生产成本高。

针对此以上问题发明人对炼焦炉的煤的炭化装置进行了大量的试验研究，特发明一种煤热解炉的煤的新型炭化装置，可以通过新型加热装置使煤在炭化内能够进行充分的炭化，并采用模块化与多段调节方案，根据生产的需要灵活组合。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种煤热解炉的煤的新型炭化装置，目的是能够提高加热均匀性，以提高煤层在炭化状态中的受热均匀度，同时提高了装置的传热效率。具体为：

炭化室也是由耐热合金钢钢板焊接制造的敞开式箱体结构，并在箱体顶部设置原煤进口、底部设置焦炭出口，侧壁设置热解气出口和导流板，中间设置支撑板。每个炭化室结构如图一所示。侧壁热解气出口为热解气提供导出通道，大大地促进热解反应。该出口导出热解气，控制了炉内原煤气体压力在一定范围，控制了热解气的流速在一定的范围。炭化室内导流板控制热解气的流动方向和流动路径，确保气体从侧壁流出；同时，确保固体稳定向下流动，不会从侧壁流出。本炭化炉在向中间管廊方向设置多层出口，各层各设置热解气抽出口(对应炭化室以中线划分的内部近端和远端)，水平方向交错布置。中间设置了导流支撑板，确保固体能够稳定从上向下流动，同时维持炭化室两侧的钢板结构的稳定。

本模块钢结构炉体含多个炭化室室，干馏段炉体将从燃烧室底部进入的热风气所携带的热量，经热风室和炭化室相隔的钢板壁面进行热传递，传递给炭化室的原煤。原煤受热后，在炭化室进行热解反应。该干馏段钢结构炉体采用钢结构的传热壁面，传热效率高，大大提高了传热效率。采用耐热合金钢板，最高可承受1000℃，可满足调温后高达1000℃的高温热风气和450℃～600℃热解反应的温度需要。

干燥后的原煤进一步向下流动，进入高温区，吸收更多的热量，自身温度进一步升高，当温度达到热解温度后，析出热解气。热解气经两侧导流板导流，从中部、下部热解气出口流出。完成热解反应后，原煤变成焦炭，从焦炭出口出。干馏模块的炭化室，其中高温干馏区，高温隔热段，水冷冷却段成一定比例，详细说明如图二所示。

本发明与现有的技术相比具有以下的有益效果：

(1)采用薄层干馏技术，根据万吨级工业试验炉的经验数据，炭化室确定不大于250mm；

(2)通过在燃烧室热风道设置导流板，降低燃烧室与炭化室传热温差，提高炭化室温度分布均匀性；

(3)干馏炉截面为矩形，烟道气易于导流，温度容易控制，避免超温，并且可根据煤种的不同和产品需求的不同，及满足实际生产需求，又能保证炭化室内温度分布均匀。

附图说明

附图1是本发明的骨架结构示意图

图中：1是原煤进口、2是热解气出口、3是导流板、4是支撑板、5是焦炭出口。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种煤热解炉的煤的新型炭化装置，能够提高燃烧室对炭化室的加热均匀性，以提高煤层在炭化室中的受热均匀度，同时保证换热面的均匀换热，为炭化室提供均一稳定的高温传热壁面。

下面结合附图1和具体实施方式对本发明进行详细说明，但本发明并不局限于实例说明。

实施例一：

第一部分入炉煤配比及制备

如选用5种不同的煤，它们分别是气煤、肥煤、焦煤、三分之一焦煤、瘦煤先混合然后过筛破碎，直至破碎颗粒达到5mm以下形成入炉煤，当然本发明煤热解炉对其它配比和颗粒大小的入炉煤同样适用，不构成对本发明煤热解炉所需入炉煤粉的限制。

第二部分煤脱水

目前市场上的炼焦炉大都采用间歇式炼焦，入炉煤料为湿煤，耗能大，增大了炼焦的成本，预先通过入炉煤脱水装置对进入本煤热解炉的入炉煤的进行脱水，起到节能降耗的作用。

第三部分入炉煤进煤、预热、调节、冷却

脱水后的入炉煤经过输送后温度一般会降至常温，温度可能会更低，所以需要对入炉煤在进入炭化室之前进行预热、调节、冷却。

第一节入炉煤进煤进煤装置用来输入脱水后的入炉煤

第二节入炉煤预热预热装置设置于进煤装置的下方并位于煤热解炉的顶部。预热装置用预热对经过输送后温度降低的入炉煤。

第三节预热后的入炉煤调节入炉煤调节仓设置在炉体上部位于预热装置下部，入炉煤调节仓用来调节向煤热解炉的炭化室中加注入炉煤的量。

实施例二：

为了实现每个炭化室压力的调节，还需配置计算机控制系统，在焦炉炭化室结焦周期一定的条件下，煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气量是一个由大到小逐步减小波动变化的过程，通过计算机控制系统根据每个炭化室所处的结焦时间和压力变化情况来调节每个水封阀盘开度的大小，达到控制荒煤气在水封阀通行截面、进而实现控制单个炭化室压力的目的。

为了使炭化室压力调节更准确，防止出现较大的偏差，还需检测出每个焦炉炭化室的瞬时压力，即设置测压装置，通过测压装置测出每个炭化室的即时压力，根据该即时压力与目标压力差，通过计算机控制系统发出控制指令，由气动执行机构控制水封阀盘的开度，最终实现对炭化室压力的稳定调节。

焦炉单个炭化室压力控制，实现焦炉炭化室压力的稳定，解决了由于压力波动带来的一些不良影响。防止了由于焦炉炭化室负压造成炉墙串漏，改善炉顶环境，提高自动化操作水平，延长焦炉使用寿命。

实施例三：

依据启炉方案，通过调节助燃空气量、回炉煤气量、调温空气量，调整热风室内温度，再通过热风室内温度、炭化室内温度、推焦装置运转转速等调节炭化室温度。在此过程中，控制高温热风气温度650℃、750℃、850℃、950℃等，不断提高炭化室底部温度至300℃、350℃、400℃、450℃、500℃等，在该过程中，进入每个阶段均维持该过程稳定运行5-10小时的运行时间。待调节干馏炉高温热风气温度950℃，炭化室底部温度至500℃连续稳定运行5小时后，进可进行干馏炉的各项数据测试过程。

稳定过程后，通过记录干馏炉实时个点的温度、压力，介质流量，推焦速度等表征干馏炉的状态，通过测定原煤全组分分析、兰炭的全组分分析等表征原煤的热解程度和兰炭品质，通过测定煤气组分和核算热值表征煤气品质，通过测定产品焦油的比重、密度、含灰量等表征焦油品质。测试合格后，进入正常运行状态。