专利名称：一种煤热解炉的入炉煤调节方法
技术领域：
本发明涉及一种入炉煤调节方法，特别涉及一种向煤热解炉的炭化室中加注入炉煤的调节方法。
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、炭化等各エ艺步骤相对独立，在向煤热解炉的炭化室中进行加煤做业时，不能根据煤热解炉的炭化室中的煤炭化和煤热解炉的出焦情况，对向煤热解炉的炭化室中加注入炉煤的量进行连续地自动调节。这促使本发明人思考开发出一种能够连续自动调节炭化室中的入炉煤加入量的调节方法。
发明内容
本发明提供了ー种煤热解炉的入炉煤调节方法，该方法能够根据煤热解炉的炭化室中的煤炭化和煤热解炉的出焦情况，对向煤热解炉的炭化室中加注入炉煤的量进行连续地自动调节。本发明通过以下技术方案来实现ー种煤热解炉的入炉煤调节方法，本方法所涉及的设备包括小煤仓、煤仓上料位计、煤仓下料位计、小煤仓下料道、小煤仓下料阀，小煤仓上方接预热装置的预热器，煤仓上、下料位计分别设在小煤仓的顶部和底部，小煤仓下料道通过小煤仓下料阀接在小煤仓的底部，小煤仓下料道通向煤热解炉的炭化室，本方法实现的步骤是(I)、先将预热后的入炉煤注入小煤仓中先预存起来，当需要向炭化室中加煤吋，开启小煤仓下料阀向炭化室中注入入炉煤；(2)、当需要对炭化室停止加煤时，关闭小煤仓下料阀，停止向炭化室中加入炉煤；第(3)步当煤仓下料位计检测到小煤仓中的入炉煤不足吋，开启进煤装置的下料控制阀，给小煤仓中加煤，当煤仓上料位计检测到小煤仓中的煤已加满，关闭进煤装置的下料控制阀，停止给小煤仓加煤。优选的，本方法所涉及的设备还包括エ控中心、小煤仓温度表，小煤仓温度表位于小煤仓中部，エ控中心与煤仓上、下料位计、小煤仓温度表、小煤仓下料阀进行电气连接；所述的第(I)步优化为将预热后的入炉煤注入小煤仓中先预存起来，当需要对炭化室中加煤时，エ控中心开启小煤仓下料阀向炭化室中注入入炉煤；所述的第(2)步优化为当需要对炭化室停止加煤时，エ控中心关闭小煤仓下料阀，停止向炭化室中加入炉煤；所述的第(3)步优化为当煤仓下料位计检测到小煤仓中的煤不足时，エ控中心开启进煤装置的下料控制阀，给小煤仓中加煤，当煤仓上料位计检测到小煤仓中的煤已加满，エ控中心关闭进煤装置的下料控制阀，停止给小煤仓加煤，起到对进入炭化室的入炉煤调节。本发明煤热解炉的入炉煤调节方法能够根据煤热解炉的炭化室中的煤炭化和煤热解炉的出焦情况，对向煤热解炉的炭化室中加注入炉煤的量进行连续自动地调节。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进ー步详细说明。图I是本发明ー种煤热解炉的入炉煤调节方法所涉及的入炉煤脱水装置组装示意图；图2是图I中A处放大图；图3是本发明煤热解炉的入炉煤调节方法所涉及的入炉煤脱水装置中的脱水器一实施例俯视不意图；图4是本发明煤热解炉的入炉煤调节方法所涉及的入炉煤脱水装置中的脱水器另一实施例俯视不意图；图5是本发明煤热解炉的入炉煤调节方法与之前入炉煤的进煤、预热等装置组装剖视示意图；图6是图5中C处放大图；图7是本发明煤热解炉的入炉煤调节方法所涉及的入炉煤预热装置中的预热器剖视图；图8是图6中a-a处截面图；图9是本发明煤热解炉的入炉煤调节方法所涉及的入炉煤冷却装置组装示意图；图10是图9中b_b处截面图；图11是本发明煤热解炉的入炉煤调节方法所涉及的电气连接示意图。
具体实施例方式本发明ー种煤热解炉的入炉煤调节方法的具体实施例主要在以下第三部分第三节中予以详细介绍。第一部份入炉煤配比及制备本发明所涉及的ー种煤热解炉，可以根据不同的入炉煤配比，得到等级不同的焦炭。如下步骤1)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。2)其中气煤20% 40% ;肥煤10% 20% ;焦煤10% 20% ;三分之一焦煤15% 30% ;瘦煤10% 15%，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，只是按以上所举的入炉煤配比可以对弱粘煤配入量达40%以上，降低了入炉煤的成本同时又能得到较高质量的焦炭，在市场上具有很好竞争力。第二部分入炉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，所以耗能，増大了炼焦的成本，预先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。
如图I所示所述的入炉煤脱水装置I包括脱水架体10、斗提机11、废气脱水器12、煤粉过滤器13、料仓14、除尘器15、烟囱16、入炉煤输送机17。如图I、图2所示废气脱水器12包括脱水器壳体121、热废气主进入管122、脱水废气主排出气管123、入料器124、废气散热片125，在脱水器壳体121上方设有入料器124，在脱水器壳体121内部入料器124下方设有至少ー组废气散热片125，废气散热片125的内部设有热废气进入通道1251、脱水废气排出通道1252，热废气进入通道1251和脱水废气排出通道1252分别与热废气主进入管122、脱水废气主排出气管123相通，热废气进入通道1251和脱水废气排出通道1252在废气散热片125的内部呈上下排列，利于入炉煤的干燥脱水。如图2所示入料器124包括入料斗1241、入料振动筛1242、下料通道1243、下料振动筛1244,入料斗1241中设置入料振动筛1242,入料斗1241下方由中部散开设置有多个下料通道1243，在下料通道1243下方又设有下料振动筛1244，下料振动筛1244下方设·置废气散热片125，这样设计的目的是为了让入炉煤在废气散热片125上方分布更加均匀。如图2所示废气散热片125成上、中、下三组排列，废气散热片125外形做成朝上鋭角三角形，上组废气散热片125与中组废气散热片125之间错位设置，即中组中的ー废气散热片125正好设置在上组中的两相邻的废气散热片125之间，同理，下组ー废气散热片125正好设置在中组中的两相邻的废气散热片125之间，目的是为了增加入炉煤的干燥面积、利于入煤分散滑落。如图I、图2、图3所示在废气散热片125下方设置煤仓14，在煤仓14上放设置有煤粉过滤器13，我们形像称为煤粉呼吸器，煤粉过滤器13主要包括过滤器壳体131、废空气内进入通管132、粉尘漏斗133、废空气内排出通管134、废空气外排出通管135，在过滤器壳体131周边设置设有从底部通向顶部的废空气内进入通管132，在过滤器壳体内部设置有粉尘漏斗133，粉尘漏斗133通向煤仓14，在粉尘漏斗133上方设有废空气内排出通管134，废空气内进入通管132的入口 1321高于废空气内排出通管134的入口 1341，废空气内排出通管134设置在过滤器内顶盖137上，废空气外排出通管135设置过滤器外顶盖138上，在过滤器内顶盖137与过滤器外顶盖138之间设置有金属纤维过滤网136。如图3所示废空气内进入通管132设置在过滤器壳体131内，废空气内进入通管132与废空气内排出通管134成垂直夹角在过滤器壳体131内形成旋风结构。如图I所示除尘器15连接脱水废气主排出气管123，除尘器15是现有的除尘技术，除尘器15包括除尘器壳体151，除尘室152，脱水废气主排出气管123通向除尘室152，除尘室152又通过引风机18与烟 16相通，除尘室152下方设置粉煤灰排放管153，所述的除尘室152可以是湿法除尘，也可以采用干法布袋除尘，此处重点介绍湿法除尘，在除尘器壳体151内除尘室上方设有喷水头154，脱水废气主排出气管123没入除尘室152中的水中。如图I、图2所示热废气通过热废气主进入气管122进入废气散热片125内部的废气进入通道1251，再通过废气散热片125内部的脱水废气排出通道1252进入脱水废气主排出气管123，再经过除尘室152中的水层清洗之后从烟囱16排出，热废气中粉煤灰留在水层中通过粉煤灰排放管153定期排放，既起到对热废气进行浄化，又能降低热废气排放温度，利于排风，保护引风机18，达到干净环保排放的目的，响应当今国家提倡废气环保排放的要求。如图I、图2所示燃烧后的热废气在进入热废气主进入气管122通常温度在700°C 800°C，利用热废气自身的余热对废气散热片125进行加热，既能对燃烧后的热废气进行降温，从而对经过废气散热片125的入炉煤进行脱水，又可以让入炉煤的含水率在I %以下，达到对燃烧后的热废气的有效利用，节省能耗。如图I、图2所示斗提机11的出料斗111设置在入料斗1241上方，入炉煤输送机17设置在煤仓14的底部。如图11所示本例还包括エ控中心90，エ控中心90对与之直接电气连接的引风机18、入炉煤输送机17和斗提机11进行控制，本例还包括入炉煤电气控制器901，入炉煤电气控制器901对入炉煤输送机17、弓丨风机18和斗提机11分别进行自动控制，入炉煤电气控制器901又与上位エ控中心90相联，实现对入炉煤脱水的自动化。当然从电气控制原理来讲，本例中入炉煤输送机17、引风机18和斗提机11亦可直接受エ控中心90控制，所以此处设置入炉煤电气控制器901并不构成对本例保护范围的限制。本例入炉煤脱水方法原理是I、エ控中心90给入炉煤电气控制器901传出入炉煤输送机17、引风机18和斗提机11启动信号，通过斗提机11先将配比完成的入炉煤送入脱水器壳体121上方入料斗1241中，通过入料振动筛1242、下料通道1243、下料振动筛1244，废气散热片125，最后落入煤仓14中；2、将热废气通过热废气主进入气管122通入废气散热片125内部的废气进入通道1251中，再通过废气散热片125内部的脱水废气排出通道1252进入脱水废气主排出气管123，通过引风机18再进入除尘室152中的水层清洗之后从烟囱16排出；3、与此同时，入炉煤在经过废气散热片125落入煤仓14过程中也会对脱水器壳体121腔内和煤仓14仓内的空气进行加热，被加热空气利用自身的热浮力进入煤粉过滤器13的废空气内进入通管132(如图3)，由于废空气内进入通管132的入口 1321高于废空气内排出通管134的入ロ 1341，热废空气自上而下形成旋风进入废空气内排出通管134，最后经过金属纤维过滤网136和废空气外排出通管135排放，废空气中的粉尘因金属纤维过滤网136阻隔而落入下方的粉尘漏斗133中从而进入煤仓14。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，特别是冬季温度较低，温度可能会更低，但是炼焦时却又希望入炉煤温度保持在200°C至300°C之间比较适宜，所以需要对入炉煤在进入煤热解炉的炭化室之前进行预热。第一节入炉煤进煤如图5所示进煤装置2主要包括入炉煤粉输送器21、入炉煤仓22、煤粉分向器25、煤粉分配室26、入炉煤仓下料管29、煤粉过滤器23。如图5所示，入炉煤粉输送器21采用螺旋输送结构，设置在入炉煤仓22上方，入炉煤仓22底部中间设置凸起的煤粉分向器25,将入炉煤仓22底部分成若干个煤粉分配室26，本例总共设置8个煤粉分配室26，在煤粉分配室26底部分别接有入炉煤仓下料管29、入炉煤仓下料管29上设置下料控制阀24。
如图5、图4所示，煤粉过滤器23 (与本例第二部分中介绍的煤粉过滤器结构基本完全一祥)设置在入炉煤仓22的上方，主要包括过滤器壳体231、废空气外进入通管232、粉尘漏斗233、废空气内排出通管234、废空气外排出通管235，废空气外进入通管232设置在过滤器壳体231外周边，在过滤器壳体231内部设置有粉尘漏斗233，粉尘漏斗233通向入炉煤仓22，在粉尘漏斗233上方设有废空气内排出通管234，废空气外进入通管232的入ロ高于废空气内排出通管234入口，废空气外进入通管232与废空气内排出通管234成垂直夹角在过滤器壳体231形成旋风结构，废空气内排出通管234设置在过滤器内顶盖237上，废空气外排出通管235设置过滤器外顶盖238上，在过滤器内顶盖237与过滤器外顶盖238之间设置有金属纤维过滤网236。另外，如图11所示，本例还包括进煤装置电气控制器902，进煤电气控制器902对入炉煤粉输送器21和下料控制阀24进行控制，进煤装置电气控制器902又与上位エ控中心90相联，当然从电气控制原理来讲，本例中入炉煤粉输送器21和下料控制阀24亦可直接受エ控中心90控制，所以此处设置进煤装置电气控制器902并不构成对本例保护范围的限制。·第二节入炉煤预热如图5、图6所示预热装置39置于进煤装置2的下方，预热装置39位于煤热解炉9的顶部。如图6、图7、图8所示，预热装置39主要包括有炉体91、废气室391、至少一条以上废气预热通道392、预热器393，炉体91分为内、中、外三层墙体913、912、911 (图8所示)、内层墙体913形成废气室391中层墙体912与外层墙体之911间形成废气聚集环道395，在废气聚集环道395设有废气主出ロ 3951，废气预热通道392穿过内、中层墙体913、912将废气室391与废气聚集环道395连通，并将内层墙体913与中层墙体912之间分隔成若干个预热室394 (如图8所示，本例有8条废气预热通道392将分隔出8个预热室394)，预热器393分别置于各预热室394中。如图7、图8所示预热器393成圆筒形采用钢材料，预热器393包括筒体3931、锥形分向器3932，敞开漏斗3933，预热煤下料道3934，锥形分向器3932和敞开漏斗3933在筒体3931上依次从上到下成组布置，利于对入煤炉均匀预热。如图8、图6所示，炉体91采用圆形利于空间优先化，预热器393与预热室394之间预留一定空间，利用废气室391中的热空气对预热器393加热，加热均匀稳定。如图6所示，在炉体91上设有通向预热室测温孔3941，预热室温度表3942设置在预热室测温孔3941出ロ用于监控预热室394中的温度变化，在炉体91上设有通向废气室测温孔3914，废气室温度表3915设置在废气测温孔3914出ロ用于监控废气室391的温度变化，另外，在废气室391的顶部设置上观察孔3912，在废气室391的底部设置下观察孔3913以便于技术人员观察废气室391、煤热解炉9下部的工作情況。如图5、图6所示，预热室394设有预热废空气排出道396，预热废空气排出道396通向煤粉过滤器23的废空气外进入通管232，将预热室394上方的含尘热废空气排入废空气外进入通管232中，有利于入煤炉仓22中的入炉煤顺利落入到预热室394中预热。如图5、图6、图8所示，废气室391的底部设有热废气进入通道3911，燃烧后的热废气从热废气进入通道3911进入，通过废气预热通道392进入废气聚集环道395中，最后从废气聚集环道395的废气主出ロ 3951排出，燃烧后的热废气在排放过程中会对废气预热通道392、内层墙体913、内层墙体912进行热传导，本预热装置39的独特结构设计，在于利用从废气室391中排出燃烧后的热废气对预热室394中空气进行加热，达到对落入预热器393中的入炉煤进行预热，同时又能对从废气室391中排出燃烧后的热废气进行降温，不需要消耗额外的能源，达到对燃烧后的热废气的自身余热利用目的。另外，如图11所示，本例还包括预热温度监测器903用于监测预热室温度表3942和废气室温度表3915的温度数据。预热温度监测器903又与上位エ控中心90相联，当然从电气控制原理来讲，本例中预热室温度表3942和废气室温度表3915亦可直接受エ控中心90监测，所以此处设置预热温度监测器903并不构成对本例保护范围的限制。第三节预热后的入炉煤调节如图5、图6所示，入炉煤调节仓3，入炉煤调节仓3设置在炉体91上位于预热器393下部，废气室391的外周，入炉煤调节仓3包括小煤仓31、煤仓上、下料位计32、33、小煤仓温度表34、小煤仓下料道35、小煤仓下料阀36。如图5、图6所示，小煤仓31上方接预热器393下部，煤仓上、下料位计32、33分别设在小煤仓31的顶部和底部，小煤仓温度表34位于小煤仓31中部，小煤仓下料道35通过小煤仓下料阀36接在小煤仓31的底部，小煤仓下料道35通向煤热解炉炭化室61 (图9所示)。另外，如图11所示本例还包括入炉煤调节电气控制器904用于采集煤仓上、下料位计32、33的料位信号、小煤仓温度表34的温度信号、和对小煤仓下料阀36的开闭实现自动控制，入炉煤调节电气控制器904又与上位エ控中心90相联，当然从电气控制原理来讲，本例中采集煤仓上、下料位计32、33的料位信号、小煤仓温度表34的温度信号亦可直接受エ控中心90采集，小煤仓下料阀36开闭直接受エ控中心90控制，所以此处设置入炉煤调节电气控制器904并不构成对本例保护范围的限制。本例入炉煤调节方法是I、将预热后的入炉煤注入小煤仓31中先预存起来，当需要对炭化室61中加煤时，エ控中心90开启小煤仓下料阀36向炭化室61中注入入炉煤；2、当需要对炭化室停止加煤时，エ控中心90关闭小煤仓下料阀36，停止向炭化室61中加入炉煤；3、当煤仓下料位计33检测到小煤仓31中的煤不足时，エ控中心90开启下料控制阀24，给小煤仓31中加煤，当煤仓上料位计32检测到小煤仓31中的煤已加满，エ控中心90关闭下料控制阀24，停止给小煤仓31加煤，起到对进入炭化室61的入炉煤调节。如图5、图6所示，小煤仓31上部还设有小煤仓热气排放通道37，小煤仓热气排放通道37通向煤粉过滤器23的废空气外进入通管232，小煤仓31上方的含尘热空气得以排入废空气外进入通管232中，利于向小煤仓31中顺利加煤第四节进炭化室前的入炉煤冷却如图9所示，小煤仓下料道35在向煤热解炉的炭化室61注煤吋，由于炭化室61顶部存在大量的煤热解过程中产生的荒煤气，荒煤气温度较高会向小煤仓下料道35管体和炉体91进行热传导，导致入炉煤在小煤仓下料道35中容易结块，阻碍向炭化室61中注煤，从而需要对入炉煤进行冷却。
如图9、图10所示，入炉煤冷却装置5包括空气进入通管57、空气排出通管51，空气进入环管56、空气排出环管52、空气进入支管54、空气排出支管53，冷却风道55，其中，空气进入通管57与空气进入环管56，空气排出通管51与空气排出环管52相通，空气进入环管56、空气排出环管52分别设置在炉体91的四周，空气进入环管56和空气排出环管52上分別接有空气进入支管54、空气排出支管53，其中空气进入支管54接在冷却风道55下方，空气排出支管53接在冷却风道55的上方，小煤仓下料道35从冷却风道55中穿过通向炭化室61。如图10、图9所示，由于本炉体91设计成环形，在其四周设置有8个注煤的小煤仓31利于给炭化室61四周进行均匀加煤，所以冷却风道55与小煤仓下料道35的数量对应也是8条，当空气从空气进入通管57中依次进入空气进入环管56、空气进入支管54、冷却风道55、再从空气排出支管53、空气排出环管52、空气排出通管51中排出，利用冷却风道55中对小煤仓下料道35中的入炉煤进行冷却，有效防止入炉煤在小煤仓下料道35中结块，实
现顺利向炭化室61中注煤。另外，小煤仓下料道35主要是靠向炭化室61的内侧受荒煤气的热影响比较大，所以小煤仓下料道35的内侧壁351置于冷却风道55中，小煤仓下料道35的外侧壁352暴露在空气中，利用自然空气进行冷却，减小鼓入冷却风道55中的风量，从而节省能耗。
权利要求
1.一种煤热解炉的入炉煤调节方法，本方法所涉及的设备包括小煤仓、煤仓上料位计、煤仓下料位计、小煤仓下料道、小煤仓下料阀，小煤仓上方接预热装置的预热器，煤仓上、下料位计分别设在小煤仓的顶部和底部，小煤仓下料道通过小煤仓下料阀接在小煤仓的底部，小煤仓下料道通向煤热解炉的炭化室，其特征在于本方法实现的步骤是 (1)、先将预热后的入炉煤注入小煤仓中先预存起来，当需要向炭化室中加煤时，开启小煤仓下料阀向炭化室中注入入炉煤； (2)、当需要对炭化室停止加煤时，关闭小煤仓下料阀，停止向炭化室中加入炉煤； (3)、当煤仓下料位计检测到小煤仓中的入炉煤不足时，开启进煤装置的下料控制阀，给小煤仓中加煤，当煤仓上料位计检测到小煤仓中的煤已加满，关闭进煤装置的下料控制阀，停止给小煤仓加煤。
2.根据权利要求I所述的一种煤热解炉的入炉煤调节方法，其特征在于本方法所涉及的设备还包括工控中心、小煤仓温度表，小煤仓温度表位于小煤仓中部，工控中心与煤仓上、下料位计、小煤仓温度表、小煤仓下料阀进行电气连接； 所述的第(I)步将预热后的入炉煤注入小煤仓中先预存起来，当需要对炭化室中加煤时，工控中心开启小煤仓下料阀向炭化室中注入入炉煤； 所述的第(2)步当需要对炭化室停止加煤时，工控中心关闭小煤仓下料阀，停止向炭化室中加入炉煤； 所述的第(3)步当煤仓下料位计检测到小煤仓中的煤不足时，工控中心开启进煤装置的下料控制阀，给小煤仓中加煤，当煤仓上料位计检测到小煤仓中的煤已加满，工控中心关闭进煤装置的下料控制阀，停止给小煤仓加煤，起到对进入炭化室的入炉煤调节。
全文摘要
本发明公开一种煤热解炉的入炉煤调节方法，本方法所涉及的设备包括小煤仓、煤仓上料位计、煤仓下料位计、小煤仓下料道、小煤仓下料阀，本方法实现的步骤(1)先将预热后的入炉煤注入小煤仓中先预存起来，当需要向炭化室中加煤时，开启小煤仓下料阀向炭化室中注入入炉煤；(2)当需要对炭化室停止加煤时，关闭小煤仓下料阀，停止向炭化室中加入炉煤；(3)当煤仓下料位计检测到小煤仓中的入炉煤不足时，开启进煤装置的下料控制阀，给小煤仓中加煤，当煤仓上料位计检测到小煤仓中的煤已加满，关闭进煤装置的下料控制阀，停止给小煤仓加煤。本发明煤热解炉的入炉煤调节方法可以对向煤热解炉的炭化室中加注入炉煤的量进行连续自动地调节。
文档编号C10B31/02GK102786957SQ20121027544
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月6日 优先权日2012年8月6日
发明者周艳玲, 王新民 申请人:山西鑫立能源科技有限公司