内煤外热式低阶煤提质热解设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤物质综合利用、节能减排技术领域，具体涉及一种内煤外热式低阶煤提质热解设备。
【背景技术】
[0002]在我国，以褐煤和低变质烟煤为代表的低阶煤储量占煤资源总量的55%以上，主要分布在内蒙古东部、云南、新疆及鄂尔多斯盆地一带。随着高变质煤种越用越少，低阶煤的优化利用日显重要。相对于低阶煤直接利用存在的技术或经济问题，低阶煤提质后分级分质利用应成为重要方向。作为晚于煤气化技术实现工业化的技术，低阶煤提质无形中被赋予了 “与煤气化错位用煤”的期望。
[0003]在一些大型煤炭深加工项目方案中，低阶煤热解提质被列为原煤转化的第一步。原煤首先提质分成固、液、气三部分，固体产品进入气化炉做气化原料或者进锅炉做燃料，液体中温焦油加氢生产清洁油品，气体热解煤气提氢用于焦油加工，剩余气体再并入气化体系合并利用。
[0004]公开号为101985557B公开了一种煤物质单燃烧器分解设备，包括一个横向设置的密封回转窑体，所述回转窑体包括一个进料口、出料口，其特征在于:所述回转窑体内沿窑体方向设置一个燃烧器，所述燃烧器由燃气进气管、伸出回转窑体外空气进气管、混合燃烧室、点火器、密排散热管组成，所述燃气进气管、空气进气管沿回转窑体的轴线方向平行设置，所述混合燃烧室一侧连通所述密排散热管，另一侧与所述燃气进气管、空气进气管连通，所述点火器设置在混合燃烧室内，所述燃烧器与回转窑体内壁之间形成的空腔为煤物质推进分离通道，所述煤物质推进分离通道与所述进料口和出料口连通，所述回转窑体上进料口所在端设置伸出回转窑体外的煤分离燃气、焦油气收集管，所述煤分离燃气、焦油气收集管与煤物质推进分离通道连通，另一端与燃气除尘液化机构连接，所述密排散热管与焰气汇集管连通，所述焰气汇集管伸出回转窑外。
[0005]这种煤物质分解设备能够解决低阶煤特别是粉煤的分解问题，但是比较复杂的内部加热机构和分配机构，容易带来生产过程中的加热温度不确认性和正常生产的稳定性，特别是低阶煤分解过程中，回转窑体在高温的环境中内部的不同区域的温度控制和调整是一个比较难以解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明为解决上述工艺及方法中存在的问题，提出了一种能大幅改善加热机构稳定性和可靠性，并能够较好地对加热温度进行控制的内煤外热式低阶煤提质热解设备。
[0007]一种内煤外热式低阶煤提质热解设备，包括一个带有进料口和出料口的密闭窑体，所述窑体内设置低阶煤推进分解管道，所述低阶煤推进分解管道与所述进煤口、出煤口连通，所述低阶煤推进分解管道内设置分解气收集管，所述煤物质推进分解管道与窑体内壁之间形成换热仓，所述换热仓与设置在所述窑体表面上高温气体输入机构连通，所述换热仓连接加热气导出管。
[0008]所述窑体为固定窑体，所述低阶煤推进分解管道设置低阶煤推进机构。
[0009]所述窑体为回转窑体。
[0010]所述高温气体输入机构为与所述回转窑体周向旋转密封连接集气罩，所述集气罩内侧与所述换热仓连通，外侧与高温气体鼓风机/抽风机连通。
[0011 ] 所述高温气体输入机构连通为多个。
[0012]所述低阶煤推进分解管道由多根平行密排管道组成，所述多根平行密排管道一端设置分配盘，所述分配盘与所述进煤口连通，另一端设置汇聚盘，所述汇聚盘与出煤口连通。
[0013]所述分解气收集管与设置在窑体外的气体后处理机构连接。
[0014]由于本发明将在高温窑体内设置低阶煤推进分解管道，高温窑体内大量的高温气体包围着低阶煤推进分解管道并传导、辐射到煤物质推进分解管道内的低阶煤上，低阶煤充分地吸收、升温、分解，在低阶煤推进分离通道内分解成燃气、焦油气和热值较高的煤，燃气和焦油气通过所述分解气收集管与窑体外的气体除尘液化机构连接，将分解到的燃气、焦油气收集、除尘、分离、加压液化，进行下一级的广泛运用，热值较高的煤从出煤口流出。
[0015]本发明不再将加热机构设计成【背景技术】里的大量燃烧机构放置进窑体内，每一个燃烧机构都连通燃料管、氧气管、燃烧室，每个燃烧室里都设置点火器，每个点火情况都要有检测和控制机构，整体结构复杂，可靠性与稳定性不易得到控制。本发明直接通过高温气体输出/输入机构引入高温气体，彻底改变了窑体内部易燃易爆的高温煤分解气与点火机构内接触的危险环境中点火效果不易准确控制和着火状态不易监测等问题，阻断了可燃气体未点燃的可能性，避免出现安全事故，同时解决了复杂加热系统容易出现停产检修带来的重大损失的经济问题，满足了连续可靠生产运行的目的，系统可靠性稳定性从根本上得到提尚。
[0016]特别重要的是，对于本发明所在的领域来讲，因为窑体的端部要设计窑头固定机构，进料口及其动态密封机构，出料口密封及其动态密封机构，分解气收集管密封机构，通气管即加热气出气管密封机构，另外还有窑头与窑体高温旋转密封机构。这与其他一般的回转窑体等干燥加热设备的端部通气的前提完全不同，因为多数回转窑体等干燥加热设备的端部通气对密封的要求是有限的。本发明所在领域窑头的端部空间因为相关密封机构众多而非常有限，而且各机构部分功能相互掣肘影响，窑头部位很难再有其他空间来放置高温输出/输入机构，同时还要实现高温输出/输入机构与窑头的密封。
[0017]不仅如此，除了上述空间安排布局上的考虑以外，最为特别地将高温气体输出/输入机构设置在窑体表面不在窑体端部的根本原因在于:低阶煤提质热解的过程中，低阶煤先快速干燥、升温、到达适合温度后保温持续热解，如果在热解的后段温度越来越高，会导致分解气及焦油气的急速裂变，使气体成份更为复杂，使得后期处理的程序更为复杂，难度提高，而且会引发提质煤表面的馏化，大大影响后期提质煤作为高炉喷煤的可磨性，降低提质煤的品质，同时分解气及焦油气的急速裂变会带来热解过程气压的不稳定性，热争系统的危险会因为这个问题的得不到保证。所以在提质煤的工艺里，窑体内如有一段靠近出口段的区域不对低阶煤供热，就能获得更好的意料不到的提质热解效果，不仅减少了能源消耗，而且提质煤出窑后的降温也因为温度不再升高而更好处理。所以本发明是名符其实地非常有创造性地把高温输出/输入机构设置在窑体表面上，这个选择，颠覆了舍易求难的设置形式，解决了窑头部位空间受限的死局。另外，将高温气体输出/输入机构设置在旋转的窑体上，回转窑体本身体积又大且必然存在不可避免的跳动，必然需要一套能够与回转窑体密封配合的相当复杂的旋转密封机构和补偿装置，同时涉及一个高温旋转密封和正负压输送结合的疑难问题，难度可想而知，而趋利避害、趋易避难是所有人包括所属技术领域的技术人员的潜在思维。综上，本发明对高温气体输出/输入机构位置的确定，对与所属技术领域的技术人员来讲，是不易想到的。
[0018]另外，本发明无论是回转窑还是固定窑均能够通过直接从高温气体输出/输入机构以获得高温气体管道对低阶煤实现加热的技术效果，使用范围相当广泛，回转窑系统成熟，固定窑便于大型化，可以满足各种需要，也容易对原有窑体进行改造以实现本发明的技术方案。所述高温气体输出/输入机构可以有很多种的实现形式，如:所述高温气体输出机构可以与固定窑结合工作，不需要旋转密封，直接通入正压高温气体，实现对低阶煤的加热。所述高温气体输入机构可以与回转窑体结合，周向旋转过程中，保持窑体内负压，更有利于回转窑体与集气罩的高温旋转密封。也可以通过集气罩向窑体内鼓风，与高温气体管道连接的通气管向窑体外抽风实现高温气体的供给；也可以通过通气管向窑体内鼓风，集气罩向外抽风的形式实现高温气体的供给。
[0019]另外，通过在窑体表面上设置多个高温气体输出机构，可以根据生产的需要，对窑体内部分区域进行加热，对满足低阶煤分解过程不同段区对温度的不同要求，通过增加高温气体输出/输入机构实现对需要补热区域的热量补给，更好地保证窑体内温度沿轴向的分段某区域位置的热量获取，并且可以根据需要设置高温气体管道直径的大小，达到调节回转炉炉体内不同段的温度的目的。通过调整高温气体输入机构的功率，达到高温气体流量和流速，也能进一步调整被加热的温度。
[0020]【附图说明】:
下面结合附图对本发明做进一步的说明:
图1是本发明的实施例一的结构示意图。
[0021]图2是本发明的实施例二的结构示意图。
[0022]图3是本发明的实施例三的结构示意图。
[0023]图4是本发明的实施例四的结构示意图。
[0024]图5是本发明的实施例五结构示意图。
图6是本发明的实施例六结构示意图。
[0025]【具体实施方式】:
实施例一
如图1所示:一种内煤外热式低阶煤提质热解设备，包括一个带有进料口 2和出料口 3的固定密闭窑体1，所述窑体I内设置低阶煤推进分解管道4，所述低阶煤推进分解管道4为单管道，所述低阶煤推进分解管道4内设置低阶煤推进机