专利名称：一种用于高水分煤低温干馏的预热结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤干馏装置，具体地说涉及一种高水分煤低温干馏的预热结 构。
背景技术：
干馏是固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程。干馏的结果是生 成各种气体、蒸气以及固体残渣。气体与蒸气的混合物经冷却后被分成气体和液体。干馏 是人类很早就熟悉和采用的一种生产过程，如干馏木材制木炭，同时得到木精(甲醇)、木 醋酸等。在煤的化学加工中，干馏一直是重要的方法。煤经过干馏后，原料的成分和聚集状 态都将发生变化，产物中固态、气态和液态物质都有，可得到半焦、煤焦油、粗氨水以及焦炉 气。一般来讲，高水分煤是指含水量15%以上的原煤，低温干馏是指干馏温度控制在约为 450-500°C左右的干馏方法。鲁奇-斯皮尔盖斯低温干馏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，这种鲁奇炉在中国俗称三段炉，即从上而下包括干燥段、干馏段和冷却 段三部分。褐煤或由褐煤压制成型的煤块(粒径约在25 60mm)由上而下移动，与燃烧 气逆流直接接触受热。炉顶原料的含水量较高，在干燥段脱除大部分水分，逆流而上的约 250°C热气体冷至80 10(TC。干燥后原料在干馏段被600 700°C不含氧的燃烧气加热 至约450-500°C，发生热分解；热气体冷至约250°C，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。从干馏段选出的挥发物经过冷凝、冷却等步骤，得到焦 油和热解水。目前常用的上述煤干馏炉存在的问题是，由于褐煤含水量大，从而导致单位面积 炉膛内热负荷大，自产煤气量少，且热值低。鲁奇炉的缺点是不适应高水分的煤进行干馏。
发明内容为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有的煤干馏炉的不适合对高水分煤 进行干馏的技术问题，提出一种安设于炉体的进煤口处、通过对煤块进行预热处理降低其 中的水分含量的、用于高水分煤低温干馏的预热结构。为解决上述技术问题，本实用新型的一种用于高水分煤低温干馏的预热结构，包 括储煤斗，所述储煤斗上端设有进煤口，所述储煤斗下端设有至少一个下料口以适 于将经过预热处理的煤块导出；至少一个进气口，其用以通入热气体以对煤块进行预热；至少一个出气口，其用以将经过热交换的气体导出所述预热结构；集气布气装置，其设置于所述储煤斗的下部，所述集气布气装置包括与所述进气 口连通、将所述热气体导通至煤层中的布气装置，以及与所述出气口连通的集气装置；所述 集气布气装置用以将由所述进气口通入的热气体导通至煤层，并将经过热交换的气体导通至所述出气口。 在上述技术方案中，所述出气口设置于所述进气口的上方。在上述技术方案中，所述进气口和所述出气口均设置于所述储煤斗的下部。在上述技术方案中，所述进气口和所述出气口均设置于所述储煤斗的竖直方向上 高度的三分之一以下。在上述技术方案中，所述布气装置为一端与所述进气口连通的多个底部敞开的金属菅。在上述技术方案中，所述集气装置为一端与所述出气口连通的多个底部敞开的金属菅。在上述技术方案中，所述多个底部敞开的金属管的为片状金属通过折叠成型得 到。在上述技术方案中，所述进气口与废烟气管道相连，所述废烟气管道导通对煤块 进行干馏处理过程中产生的废烟气。本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点本实用新型的预热结构利用干馏过程中产生的废烟气在煤斗中对褐煤进行预热， 其利用干馏过程中的废烟气对原料煤进行初步预热，提高煤的初温同时脱除部分外水，上 述过程既降低了褐煤干馏时的热负荷，还回收了热量，提高了热利用率，从而使单位面积的 炉型产量大大提高。本实用新型的预热结构在煤斗上部预留足够的高度，保证煤层的一定厚度使其起 到密封的作用，防止气体从煤斗顶部跑出。在煤斗的中下部，布置多层的布气和集气装置， 利用低温干馏过程中产生的废烟气对原料煤进行初步的预热干燥。废烟气从底部进入煤 斗，经过一定厚度的煤层后通过导气管导出煤斗。而在煤斗底部，为了提高煤的布料均勻 性，采用多个下料斗同时下料的方式。由于气体热载体是从冷却段出来的废烟气，温度不会 太高，故煤斗以及内部装置均采用普通碳钢即可，无需特殊材料或者耐火保温材料，成本较 低。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施 例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1是本实用新型的预热结构一种具体实施方式
的主视结构示意图；图2是图1所示具体实施方式
的侧视结构示意图；附图标记表示为1-储煤斗，2-下料口，3-进气口，4-出气口，6-进煤口，7-布气装置，8-集气装置。
具体实施方式
图1和图2显示了本实用新型的预热结构一种具体实施方式
，一种用于高水分煤 低温干馏的预热结构，包括储煤斗1、至少一个进气口 3、至少一个出气口 4以及集气布气 装置。所述储煤斗1上端设有进煤口 6，所述储煤斗1下端设有至少一个下料口 2以适于 将经过预热处理的煤块导出。所述进气口3用以通入热气体以对煤块进行预热。所述出气口 4用以将经过热交换的气体导出所述预热结构。所述集气布气装置设置于所述储煤斗1 的下部，该集气布气装置包括与所述进气口 3连通、将所述热气体导通至煤层中的布气装 置7，以及与所述出气口 4连通的集气装置8 ；所述集气布气装置用以将由所述进气口 3通 入的热气体导通至煤层，并将经过热交换的气体导通至所述出气口 4。所述出气口 4设置于 所述进气口 3的上方。所述进气口 3和所述出气口 4均设置于所述储煤斗1的下部。所述 进气口 3和所述出气口 4均设置于所述储煤斗1的竖直方向上高度的三分之一以下。所述 布气装置7为一端与所述进气口 3连通的多个底部敞开的金属管。所述集气装置8为一端 与所述出气口 4连通的多个底部敞开的金属管。所述进气口 3与废烟气管道相连，所述废 烟气管道导通对煤块进行干馏处理过程中产生的废烟气。所述多个底部敞开的金属管的为 片状金属通过折叠成型得到，具体的本是实施例中的金属片为碳钢片。所述集气装置8以 及所述布气装置7均是利用折叠后的碳钢片对煤层起到一定程度的支撑同时利用折叠后 碳钢片底部的开放结构进行集气和布气。从而使得预热结构下部煤层存在一定的空隙，得 以利于废烟气流动。应用了本实施方式预热结构的外燃内热式煤干馏炉，其从上至下依次为预热段、 干燥段、干馏段以及冷却段。所述预热段设置在所述干燥段上方、与所述干燥段连通、用来 对原料煤进行预热处理；所述干燥段用来对原料煤进行干燥处理，并同时得到冷烟气；所 述干馏段用来对经过干燥处理的原料煤进行干馏处理，原料煤经过干馏处理后形成半焦； 所述冷却段是通过通入所述冷烟气来对其中产出的半焦进行冷却处理，并同时得到热烟 气。所述煤干馏炉还设有将所述干燥段产生的所述冷烟气导通至所述冷却段的冷烟气管 道，以及将所述冷却段产生的所述热烟气导通至所述预热段的尾气管道。所述冷烟气管道 上连接有的循环风机，其可以使所述干燥段中的产生的所述冷烟气经由所述冷烟气管道导 通至所述冷却段，之后再经由所述尾气管道导通至所述预热段。所述冷烟气管道连接有将 所述冷却段不需要的多余的所述冷烟气排空的排空通道。在所述干馏段的荒煤气出口处还 连接有对所述干馏段中对原料煤进行干馏处理时产生荒煤气进行除煤焦油的后处理系统。 在所述后处理系统的烟气出口与所述干燥段之间还连接有干燥燃烧器，在所述冷烟气管道 与所述干燥燃烧器的烟气出口之间还连接干燥管道。所述干燥燃烧器将所述后处理系统中 产生的部分煤气进行燃烧、以产生用于所述干燥段中的干燥处理的干燥烟气，所述干燥管 道可将所述干燥段中产生的部分冷烟气与所述干燥烟气混合以调节所述干燥段中干燥处 理的温度。此外，在所述后处理系统的烟气出口与所述干馏段之间还连接有干馏燃烧器，在 所述后处理系统的烟气出口与所述干馏燃烧器的烟气出口之间还连接有干馏管道。所述干 馏燃烧器可将所述后处理系统中产生的部分煤气进行燃烧、以产生用于所述干馏段中的干 馏处理的干馏烟气，所述干馏管道可将所述后处理系统中产生的部分煤气与所述干馏烟气 相混合以调节所述干馏段中的干馏处理的温度。所述干燥燃烧器和所述干馏燃烧器的烟气 入口处还连接有分别向所述干燥燃烧器和所述干馏燃烧器中提供助燃空气的助燃空气风 机。应用本实用新型的预热结构对煤块进行预热处理的工作过程为向该预热结构中 添加煤块，以备进行预热处理；利用在干馏过程中产生的废烟气导通至进气口 3导入该预 热结构，上述废烟气沿着布气装置7散布至煤层中，所述废烟气在煤层中上升与含水较多 的煤块进行热交换，对煤层进行预热处理。进过热交换后的废烟气由集气装置8收集并导通至出气口 4，排出至大气中。本实用新型的预热结构利用干馏过程中产生的废烟气在煤 斗中对褐煤进行预热，其利用干馏过程中的废烟气对原料煤进行初步预热，提高煤的初温 同时脱除部分外水，上述过程既降低了褐煤干馏时的热负荷，还回收了热量，提高了热利用 率，从而使单位面积的炉型产量大大提高。本实用新型的预热结构在煤斗上部预留足够的高度，保证煤层的一定厚度使其起 到密封的作用，防止气体从煤斗顶部跑出。在煤斗的中下部，布置多层的布气和集气装置， 利用低温干馏过程中产生的废烟气对原料煤进行初步的预热干燥。废烟气从底部进入煤 斗，经过一定厚度的煤层后通过导气管导出煤斗。而在煤斗底部，为了提高煤的布料均勻 性，采用多个下料斗同时下料的方式。由于气体热载体是从冷却段出来的废烟气，温度不会 太高，故煤斗以及内部装置均采用普通碳钢即可，无需特殊材料或者耐火保温材料，成本较 低。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
权利要求一种用于高水分煤低温干馏的预热结构，其特征在于，包括储煤斗(1)，所述储煤斗(1)上端设有进煤口(6)，所述储煤斗(1)下端设有至少一个下料口(2)以适于将经过预热处理的煤块导出；至少一个进气口(3)，其用以通入热气体以对煤块进行预热；至少一个出气口(4)，其用以将经过热交换的气体导出所述预热结构；集气布气装置，其设置于所述储煤斗(1)的下部，所述集气布气装置包括与所述进气口(3)连通，将所述热气体导通至煤层中的布气装置(7)，以及与所述出气口(4)连通的集气装置(8)；所述集气布气装置用以将由所述进气口(3)通入的热气体导通至煤层，并将经过热交换的气体导通至所述出气口(4)。
2.根据权利要求1所述的预热结构，其特征在于，所述出气口(4)设置于所述进气口 ⑶的上方。
3.根据权利要求1所述的预热结构，其特征在于，所述进气口(3)和所述出气口(4)均 设置于所述储煤斗(1)的下部。
4.根据权利要求3所述的预热结构，其特征在于，所述进气口(3)和所述出气口(4)均 设置于所述储煤斗(1)的竖直方向上高度的三分之一以下。
5.根据权利要求1所述的预热结构，其特征在于，所述布气装置(7)为一端与所述进气 口(3)连通的多个底部敞开的金属管。
6.根据权利要求1所述的预热结构，其特征在于，所述集气装置(8)为一端与所述出气 口(4)连通的多个底部敞开的金属管。
7.根据权利要求5或6所述的预热结构，其特征在于，所述多个底部敞开的金属管的为 片状金属通过折叠成型得到。
8.根据权利要求1至6任一所述的预热结构，其特征在于，所述进气口(3)与废烟气管 道相连，所述废烟气管道导通对煤块进行干馏处理过程中产生的废烟气。
专利摘要一种用于高水分煤低温干馏的预热结构，包括储煤斗，所述储煤斗上端设有进煤口，所述储煤斗下端设有至少一个下料口以适于将经过预热处理的煤块导出；至少一个进气口，其用以通入热气体以对煤块进行预热；至少一个出气口，其用以将经过热交换的气体导出所述预热结构；集气布气装置，其设置于所述储煤斗的下部，用以将由所述进气口通入的热气体导通至煤层，并将经过热交换的气体导通至所述出气口。本实用新型的预热结构利用干馏过程中产生的废烟气对褐煤在煤斗中进行预热，既降低了干馏时的热负荷，还回收了热量，提高了热利用率，从而使单位面积的炉型产量大大提高。
文档编号C10B57/10GK201581051SQ20092017431
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者何鹏, 刘振强, 张旭辉, 张毅, 朱永平, 白中华, 石长江, 程建龙, 苗文华 申请人:北京中能华源投资有限公司;北京国电富通科技发展有限责任公司