一种错列布置并具备强化换热功能的干法熄焦装置的制作方法

1.本发明涉及一种干法熄焦装置，尤其涉及一种错列布置并具备强化换热功能的干法熄焦装置，属于煤化工与大气环保技术领域。


背景技术：

2.当前现有热解炉干法熄焦装置均采用水冷壁的形式，半焦在下落过程中与水间接换热，从而实现半焦的冷却。但由于担心堵塞，所以料道宽度较大，料道中心处的半焦换热效果最差。由于换热装置换热效果差，换热后的物料容易出现着火问题。因此很多企业在出焦位置进行喷水降温，由此又造成炉体底部环境差的问题。而且大量的蒸汽还会向热解炉炉体上部窜入，大量蒸汽随热解炉热解气一起进入净化系统，不仅影响热解气热值，又会加快热解气集气烟道堵塞的问题。此外，由于热解炉为正压运行，半焦在排除炉外的过程中会携带大量粉尘和煤气，既影响环境还存在巨大安全隐患。因此，热解炉急需一种即具有较高换热效率和效果，又能实现清洁生产的装置。
3.cn114317988a公开了一种镁渣显热回收的装置及方法，镁渣原料从上至下依次经过蒸发段冷渣箱、加热段冷渣箱和冷渣机，且给水管依次接通加热段冷渣箱、导水管和锅筒，锅筒和蒸发段冷渣箱通过下降管和引出管接通，同时锅筒、下降管、蒸发段冷渣箱和引出管形成蒸发循环回路，锅筒的顶端开设有蒸汽出口，使一路水依次通过给水管、加热段冷渣箱、导水管、锅筒、下降管、蒸发段冷渣箱、引出管、锅筒、蒸汽出口输出，另一路水依次通过冷渣机的进水口、冷渣机、冷渣机的出水口。该装置只是单一叙述镁渣原料是通过蒸发段冷渣箱、加热段冷渣箱和冷渣机进行的降温方法，并未详细叙述冷渣箱内部换热结构如何分布，也未设置气体/喷淋以及气体回收装置等强化装置以及防磨保护装置。
4.cn114963782a公开了一种固体颗粒冷却器，换热单元包括相对设置的2个联箱，所述2个联箱之间连通有管排，所述联箱和管排内填充有冷却工质，所述管排包括至少2排上、下分布的换热管，上、下相邻的2排换热管在水平面上的正投影的重合度≥0且小于100％。该装置只是说明了上、下相邻的2排换热管的正投影相对位置，并未设置气体/喷淋以及气体回收装置等强化装置以及防磨保护装置。
5.cn114812203a公布了一种基于导热颗粒强化传热的余热回收装置及回收方法，余热回收装置被配置为向换热仓(1)内引入导热颗粒以强化换热仓(1)内局部的换热。换热仓(1)包括：壳体；烧结矿进料口(2)，设置在壳体上；烧结矿卸料器(3)，位于壳体的底部；以及至少一个热交换设备，设置在所述壳体内，其中，所述余热回收装置还包括颗粒供应单元(7)，所述颗粒供应单元(7)设置在换热仓(1)的壳体的中部或下部上，用于向换热仓(1)内提供导热颗粒。该装置重点叙述了余热回收方法，并未在装置本体结构上考虑怎样提高热颗粒换热效率，同样未设置气体/喷淋以及气体回收装置等强化装置以及防磨保护装置。
6.综上，现有技术主要存在换热效率低，只能通过增加设备换热面积达到同等换热效果，因此其设备成本高；换热不均，且换热体通道中间物料换热效果差，容易造成半焦输送到料场出现着火的问题；以及生产环境差，存在安全隐患等问题急需解决。


技术实现要素：

7.发明目的：本发明目的是提供一种错列布置并具备强化换热功能的干法熄焦装置。
8.技术方案：本发明的一种错列布置并具备强化换热功能的干法熄焦装置，所述干法熄焦装置包括多个换热体，多个换热体内设有换热管或者换热板，多个换热体内换热管或者换热板上下错列布置，多个换热体之间密封连接。所述多个换热体可为2个以上。
9.其中，多个换热体之间采用密封连接，连接处设有膨胀节。多个换热体的料道错列布置，上一级换热体各通道内中间物料在进入下一级换热体时通过换热管或者换热板错列布置可将物料调整到靠近通道边缘位置，提高物料与换热体之间的换热效果。
10.其中，所述多个换热体之间设有“鱼骨状”布气/喷淋结构，可以从干法熄焦装置外部接入气体向干法熄焦装置装置内喷射气体，提高强化换热效果。
11.其中，所述“鱼骨状”布气/喷淋结构包括主管，主管的两侧为支管，所述支管上设有多个喷嘴。
12.其中，所述“鱼骨状”布气/喷淋结构的上部设有防磨保护伞。“鱼骨状”布气/喷淋结构隐藏在防磨保护伞下，可避免物料与布气/喷淋结构直接接触，提高布气/喷淋结构的使用寿命。
13.其中，所述“鱼骨状”布气/喷淋结构的下部设有伞支座，伞支座支撑防磨保护伞。
14.其中，所述防磨保护伞结构包括主伞和副伞，所述防磨保护伞的截面形状为五边型，上部为等腰三角形。
15.其中，所述等腰三角形的顶部夹角为45
°
～70
°
，可降低物料的堆积，提高物料流动性。
16.其中，所述干法熄焦装置的顶端设有防堵集气回收装置，所述防堵集气回收装置外连风机。通过压力调整，把半焦夹带的煤气、微细粉尘和喷入炉内的熄焦气体引出炉外集中处理，彻底解决熄焦过程中存在的环境污染和安全问题。
17.其中，所述防堵集气回收装置设有集气烟道，所述集气烟道上设有多个集气伞，所述集气烟道包括内层壁板和外壁板，所内层壁板和外层壁板可外接高压氮气或蒸汽，所述内层壁板设有布气孔，可对集气烟道进行反吹。
18.其中，所述防堵集气回收装置的集气烟道、集气伞均采用五边形截面，五边形顶部夹角为45
°
～70
°
。
19.有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
20.(1)本发明换热管或者换热板上下错列布置，因为设有错列布置的物料通道，结合独特的布气/喷淋结构构件，可以提高物料与换热体之间的换热效果，从而大幅降低设备投资；随着换热效果的改善，半焦得到彻底冷却，半焦仓/料场着火的隐患也得以消除。
21.(2)由于在熄焦装置顶部设置了独特的防堵集气回收装置，实现了热解装置的环保安全长周期生产运行。
22.(3)本发明提出的多层换热结构和反吹方式不仅适用于炉内构件，也适用于解决炉外管道和设备，彻底解决堵塞这一行业难题。
附图说明
23.图1为本发明的结构示意图；
24.图2为一级/二级换热体结构俯视图；
25.图3为“鱼骨状”布气/喷淋结构示意图；
26.图4为防磨保护伞结构示意图；
27.图5为防堵集气回收装置结构示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
29.实施例1
30.如图1所示，本发明所述一种错列布置并具备强化换热功能的干法熄焦装置包括2个换热体即一级换热体1和二级换热体2，2个换热体之间密封连接，连接处设有膨胀节3。2个换热体的料道错列布置，如图2所示。一级换热体1和二级换热体2内部设有换热管或者换热板101、201，换热管或者换热板上下错列布置。一级换热体1各通道内中间物料在进入二级换热体2时通过错列布置，可将物料调整到靠近通道边缘位置，提高物料与两个换热体之间的换热效果。
31.其中，如图3所示，2个换热体之间设有“鱼骨状”布气/喷淋结构4，可以从干法熄焦装置外部接入气体向干法熄焦装置内喷射，提高强化换热效果。“鱼骨状”布气/喷淋结构4包括主管401，主管401的两侧为支管402，支管402上设有多个喷嘴403。“鱼骨状”布气/喷淋结构4的上部设有防磨保护伞5。保护伞5通过伞支座7支撑，伞支座4位于“鱼骨状”布气/喷淋结构4的下部，“鱼骨状”布气/喷淋结构4隐藏在防磨保护伞5下，可避免物料与布气/喷淋结构直接接触，提高布气/喷淋结构4的使用寿命。
32.如图4所示，防磨保护伞结构5包括主伞501和副伞502，防磨保护伞5的截面形状为五边型，上部为等腰三角形。等腰三角形的顶部夹角为45
°
～70
°
，可降低物料的堆积，提高物料流动性；
33.其中，如图5所示，干法熄焦装置的顶端设有防堵集气回收装置6，并外连风机。通过压力调整，把半焦夹带的煤气、微细粉尘和喷入炉内的熄焦气体引出炉外集中处理，彻底解决熄焦过程中存在的环境污染和安全问题。防堵集气回收装置6设有集气烟道602，集气烟道602上设有多个集气伞601，集气伞601通过设置在集气烟道602底部的伞支座支撑。集气烟道602包括内层壁板603和外壁板604，内层壁板603和外层壁板604可外接高压氮气或蒸汽，内层壁板603设有布气孔，可对烟气烟道进行反吹。防堵集气回收装置6的集气烟道602、集气伞601均采用五边形截面，五边形顶部夹角为45
°
～70
°
。
34.本发明为了解决料道中部物料换热效率低的问题，采取多级换热体的结构，并使料道交错布置。热解炉炭化室中的高温半焦进入一级换热体本体(见图1)，半焦与一级换热体1进行间接换热，随着出焦系统不断出焦，半焦往下运动，半焦从一级换热体1出来后准备进入二级换热体2(见图1)，一级换热体1与二级换热体2的换热管或者换热板上下错列布置，可以有效将一级换热体1各通道内中间半焦进入二级换热体2时靠近通道边缘位置，提高物料与二级换热体2之间的换热效果；换热基数根据需要设置，则物料在下落过程中会强制扰动多次。经测算，物料每扰动一次，换热效率提高约20％。
35.其次，为了增强换热，在各级换热体之间设置布气/喷淋结构4，气体直接进入物料层，使熄焦方式由单独的热传导改为了热传导+对流传热的方式，换热效率提高50％以上；布气/喷淋结构4的具体结构为“鱼骨状”(见图3)，该结构上部设置防磨保护伞5(见图4)。“鱼骨状”布气/喷淋结构4隐藏在防磨保护伞5下，可避免物料与布气/喷淋结构直接接触，提高布气/喷淋结构4的使用寿命。
36.最后，为了改善生产环境，在熄焦装置顶部设置防堵集气回收装置6，外接引风机，把半焦携带的煤气、微细粉尘及熄焦气体一起引出炉外，彻底解决排焦过程中环境污染及安全问题。收集后排出炉体外。为了防止防堵集气回收装置6的构件粘接粉尘和焦油而发生堵塞，该防堵集气回收装置6设置成内外双层结构(见图5)，内层壁板603设有布气孔，两层壁板之间可外接高压氮气或蒸汽介入，当防堵集气装置6回收后的气体携带粉尘等杂质在内壁板603上形成粘接时，可以进行反吹，从而避免防堵集气回收装置6堵塞问题，具体形式见图5。