一种规模化低阶粉煤低温热解装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤化工技术领域，具体为一种规模化低阶粉煤低温热解装置及方法。
【背景技术】
[0002]煤的低温热解是实现低阶煤综合高效利用最为经济合理的技术途径，通过热解可获取煤气、焦油及高热值的半焦。
[0003]然而现有的煤炭低温热解装置还多限于仅能处理块煤的小规模生产工艺系统，环保及经济性能均较差。能处理粉煤的其它类型的低温热解装置，如外热式多段回转炉及固体热载体热解工艺等，也因为存在不能实现规模化，工艺系统不完善和易堵塞等问题而无法推广。上述装置均没有完善的半焦冷却及余热回收系统。含有焦油气的高温热解气，不经过颗粒物过滤而直接冷却回收焦油，致使焦油中杂质含量较多，品质大大降低，也不便于进一步株加工。
[0004]现有的粉煤热解方法中，也有类似的多管加热回转式热解窑，但均属于没有外置式预热器的工艺系统，多数热解窑结构复杂，窑体尺寸庞大，致使系统造价高、故障率也高。况且已有工艺系统也未配有完整的热解气高温过滤和半焦冷却及余热回收装置。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种规模化低阶粉煤低温热解装置及方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]一种规模化低阶粉煤低温热解装置，包括立式预热器、入料螺旋、热解窑、热风供热炉、沉降连接箱、高温过滤装置、半焦冷却余热回收装置及汽包，所述立式预热器的排料口与入料螺旋连接，所述入料螺旋与热解窑连接，热解窑的热解气出口与沉降联接箱连接，所述沉降联接箱与高温过滤装置连接，所述热解窑的半焦出口与半焦冷却余热回收装置连接，半焦冷却余热回收装置的蒸汽出口与汽包连接，热风供热炉的出风口与热解窑的进风口连接，热解窑的排风口分别与立式预热器的进风口及热风供热炉的进风口连接。
[0008]作为本发明进一步的方案，立式预热器主要由进气管、薄壁换热腔、排气管及外壳体组成。
[0009]作为本发明进一步的方案，所述热解窑为多管加热回转式热解窑，主要由回转筒体、加热管、托轮装置、传动系统及导气系统组成。
[0010]作为本发明进一步的方案，所述半焦冷却与余热回收装置至少包括水平篦式半焦冷床，水平篦式半焦冷床由篦床输送组件、滚动支撑单元及液压推进系统组成。
[0011]作为本发明进一步的方案，所述高温过滤装置为热解气双级高温过滤装置，采用紧凑式结构，有两级净化构成，第一级采用旋风筒离心分离，第二级为高温滤管过滤，可过滤的粉尘粒径至微米级。
[0012]作为本发明进一步的方案，所述薄壁换热腔的截面为矩形。
[0013]作为本发明进一步的方案，篦床输送组件采用一同前进分组后退的运行方式，各输送组件间为组合密封。
[0014]一种规模化低阶粉煤低温热解的方法，包括如下步骤:
[0015](I)待热解粉煤先经过立式预热器预热至200?300°C ；
[0016](2)预热后的粉煤经入料螺旋送入热解窑热解，加热至400?550°C，生成高温半焦及热解气体；
[0017](3)来自热解窑的热解气先通过沉降连接箱将粗大颗粒进行沉降，再导入到高温过滤装置除去其余颗粒物，再进一步冷却，经分离焦油和煤气，并分别收集处理；热解后生成的高温半焦再经半焦冷却余热回收装置冷却至120°C以下由水平篦式半焦冷床排出，换热后生成的蒸汽由汽包排出，用于生产线循环利用，即完成低阶粉煤低温热解。
[0018]所述待热解粉煤为粒径小于20_的粉煤。
[0019]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0020](I)该装置由立式预热器和热解窑串联组合而成，系统构成简单，工艺结构合理，热解方法采用了间接加热式多管加热风循环热解原理，产生的气体有效成分含量高，发热值大，便于进一步的应用及深加工。
[0021](2)新工艺可适用于规模化生产，单台年处理能力可达100万吨，甚至更高，适宜于进行规模化的热解及深加工生产线建设，经济性及环保性均较好。
[0022](3)采用高温气体过滤装置对热解气进行净化，大大减少了气体中固体颗粒物的含量，有效提高了气体的纯净度，便于进一步的冷却和焦油分离。紧凑式的结构使得整个装置中热解气流程最短，温降最小，便于防止工艺系统结焦堵塞。
[0023](4)高温半焦采用水平篦床干法熄焦，不仅有效回收了余热，也大大减少了传统湿法熄焦作业中对水资源的消耗和环境污染。水平冷床还有利于降低整个工艺系统的安装高度，减少土建施工费用。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的结构示意图；
[0025]图中:1、立式预热器，2、入料螺旋，3、热解窑，4、热风炉，5、沉降连接箱，6、高温过滤装置，7、半焦冷却余热回收装置，8、汽包。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图及实施例对本发明作进一步阐述。
[0027]如图1所示，一种规模化低阶粉煤低温热解装置，包括立式预热器1、入料螺旋2、热解窑3、热风供热炉4、沉降连接箱5、高温过滤装置6、半焦冷却余热回收装置7及汽包8，所述立式预热器I的排料口与入料螺旋2连接，所述入料螺旋2与热解窑3连接，热解窑3的热解气出口与沉降联接箱5连接，所述沉降联接箱5与高温过滤装置6连接，所述热解窑3的半焦出口与半焦冷却余热回收装置7连接，半焦冷却余热回收装置7的蒸汽出口与汽包8连接，热风供热炉4的出风口与热解窑3的进风口连接，热解窑3的排风口分别与立式预热器I的进风口及热风供热炉4的进风口连接。立式预热器I主要由进气管、薄壁换热腔、排气管及外壳体组成。热解窑3为多管加热回转式热解窑，主要由回转筒体、加热管、托轮装置、传动系统及导气系统组成。半焦冷却与余热回收装置7至少包括水平篦式半焦冷床，水平篦式半焦冷床由篦床输送组件、滚动支撑单元及液压推进系统组成。高温过滤装置6为热解气双级高温过滤装置，采用紧凑式结构，有两级净化构成，第一级采用旋风筒离心分离，第二级为高温滤管过滤，可过滤的粉尘粒径至微米级。薄壁换热腔的截面为矩形。篦床输送组件采用一同前进分组后退的运行方式，各输送组件间为组合密封。
[0028]采用上述规模化低阶粉煤低温热解装置，粉煤低温热解的方法步骤包括:(I)待热解粉煤，粉煤的粒径小于20mm，先经过立式预热器I预热至200?300°C ；
[0029](2)预热后的粉煤经入料螺旋2送入热解窑3热解，加热至400?550°C，生成高温半焦及热解气体；
[0030](3)来自热解窑的热解气先通过沉降连接箱5将粗大颗粒进行沉降，再