CN201381296Y

CN201381296Y - 一种电加热连续煤热解焦化炉

Info

Publication number: CN201381296Y
Application number: CN200920151435U
Authority: CN
Inventors: 王新民; 付平平
Original assignee: SHANXI LIHUAXIN TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: Shanxi Huatianxin Energy Developments Ltd
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2019-04-23

Abstract

一种电加热连续煤热解焦化炉，所述炉体内自上而下依次设有料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段；所述料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段之间分别设有控制阀门。本实用新型的有益效果如下：1.本实用新型在炼焦型煤滚动中相应的阀门的有效控制，使型煤流动速度与加温效果进行自由控制；2.本实用新型解决了煤炭热解焦化所需要的温度和环境气氛；3.本实用新型达到了热能的充分利用，节能环保；4.本实用新型提高了焦炭品质，减少了焦末焦粒的生成；5.通过电加热，置换出全部煤气，有效地解决了烟气污染。

Description

一种电加热连续煤热解焦化炉

技术领域

本实用新型涉及一种焦化炉，尤其是涉及一种电加热连续煤热解焦化炉。

背景技术

一、炼焦原理

炼焦生产，其基本原料是炼焦煤，它是将炼焦煤在密闭的焦化炉内隔绝空气高温加热，放出水分和吸附气体，随后分解产生煤气和焦油等，剩下以碳为主体的焦炭。这种煤热解过程通常称为煤的干馏。

煤的干馏分为低温干馏、中温干馏和高温干馏三种。它们的主要区别在于干馏的最终温度不同，低温干馏为500℃-600℃，中温干馏为700℃-800℃，高温干馏为900℃-1000℃。目前的炼焦化炉绝大多数属于高温炼焦化炉，主要生产冶金焦炭、炼焦煤气和炼焦化学产品。这种高温炼焦过程，就是高温干馏。

二、炼焦煤的热解过程

炼焦煤在隔绝空气高温加热过程中生成焦炭，它具有下列特性：当被加热到400℃左右，就开始形成熔融的胶质体，并不断地自身裂解产生出油气，这类油气经过冷凝、冷却及回收工艺，得到各种化工产品和净化的焦化炉煤气。

当温度不断升高，油气不断放出，胶质体进一步分解，部分气体析出，而胶质体逐渐固化成半焦，同时产生出一些小气泡，成为固定的疏孔。

温度再升高，半焦继续收缩，放出一些油气，最后生成焦炭。

三、传统焦化炉

传统焦化炉炉体主要是用硅砖砌筑而成的，分成一至四个相连接的部分：炉顶、炭化室(两侧是燃烧室)、斜道、蓄热室。炉顶区设有炭化室装煤孔、燃烧室火道看火孔以及荒煤气导入集气***的上升管孔等。炭化室是窄长的方型室，用以容纳煤料。煤料可由装煤孔或机侧(捣固炼焦)装入。燃烧室在炭化室两侧，煤气在其内燃烧，燃烧产生的热量，经炭化室-燃烧室共用墙传入炭化室，将煤料加热至高温炼成焦炭。斜道是蓄热室、燃烧室火道间的气流通道。蓄热室在炭化室及燃烧室下部，内填充有带孔的格子砖。当下降气流时，燃烧产生的高温废气流将格子砖加热，交换成上升气流时，使通过蓄热室的贫煤气或空气预热后进入燃烧室。一座焦化炉由数十孔炭化室组成。

现代焦化炉虽有多种炉型，但无非是因火道结构、加热煤气种类及其入炉方式、蓄热室结构及装煤方式的不同而进行有效排列组合，为了保证焦炭、煤气的质量及产量，不仅需要合适的煤配比而且要有良好的外部条件。现代焦化炉炉体最上部是炉顶，炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室，炉体下部有蓄热室和连接蓄热与燃烧室的斜道区，每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器(废气道)与烟道相连，烟道设在焦化炉基础内式基础两侧，烟道末端通向烟囱，故也称焦化炉由三室两区组成，即炭化室、燃烧室、斜道区、炉顶区和基础部分。

四、传统焦化炉的具有如下缺陷：1)不能连续生产焦炭，且生产的焦炭是不规则的；2)对环境的污染较大，不符合可持续发展的规划；3)焦化产品回收工艺复杂；4)维修成本高昂。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电加热连续煤热解焦化炉；该焦化炉能连续生产出有规则的球形焦炭；生产过程污染小，节能环保；延长了煤炭产业链，提高了产品的品质；维修成本低廉。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种电加热连续煤热解焦化炉，它包括炉体，所述炉体内自上而下，依次设有料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段；所述料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段之间都设有控制阀门。

进一步地，所述料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段的中空空间横截面呈圆形。

进一步地，所述炉体的炉衬导热部分采用碳化硅砖，它不易损毁，导热性好，焦炉维护成本低。

进一步地，所述炉体外接隔热材料采用硅酸铝棉板，对外散热起到了很好的保温效果。

进一步地，所述预热加热段包括预热一段和预热二段；

进一步地，所述电加热主体段包括上部的半焦段，中部连续的电加热一段、电加热二段、电加热三段和电加热四段，下部的过热区和控热区。

进一步地，所述气体循环冷却段包括干熄一段和干熄二段，所述干熄一段和干熄二段内壁设有护板，该护板上设有风孔，护板外是循环冷却气风室，该风室通过管道与一鼓风机相连通；所述鼓风机通过管道和一气体控温器相连通，所述气体控温器通过管道和预热一段相连通；所述干熄二段通过管道和原料配合煤加热器相连通，所述原料配合煤加热器通过管道和预热二段相连通。

进一步地，所述料斗与预热一段之间设有板阀；所述预热一段与预热二段之间、预热二段与半焦段之间、过热区与控热区之间、控热区与干熄一段之间、干熄一段与干熄二段之间、干熄二段与排焦段之间分别设有闸阀。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型的焦化炉在炼焦型煤滚动中相应的阀门进行有效控制；其流动速度与加温效果可进行自由控制。

2、本实用新型的焦化炉解决了煤炭热解焦化所需要的温度和环境气氛。

3、本实用新型的焦化炉在炼焦过程中的炉体内，具有辐射、对流、传导等综合传热过程，同时利用热能传到原理，由高温向低温，有下部向上部的特性，加大热能传递时间。

4、本实用新型的焦化炉在利用废弃循环上将传统的水熄焦方法改为惰性气体的循环，根据热能转化定律将焦炭的余热直接进行了有效利用，对原料煤和型煤进行预热，达到了热能的充分利用，节能环保。

5、通过合理配煤，低温压力成型，降低了原料成本，提高了焦炭品质，减少了焦沫焦粒的生成。

6、可根据要求生产出铸造焦、冶金焦、气焦、活性焦等。

7、通过电加热，置换出全部煤气，有效地解决了烟气污染。

8、置换出的荒煤气再进行化产回收(焦油、粗苯、硫磺、液氨)，净煤气分离转换生产甲醇和高热值燃气，增加了产值。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明

图1为本实用新型的一种电加热连续煤热解焦化炉的结构示意图；

图2为本实用新型的气体循环冷却原理框图。

具体实施方式

实施例1

参见图1、2所示，一种电加热连续煤热解焦化炉，它包括炉体100，所述炉体内设有料斗1、预热加热段2、电加热主体段3、气体循环冷却段4和排焦段5，所述料斗1的下方设预热加热段2，所述预热加热段2的下方设电加热主体段3，所述电加热主体段3下方设气体循环冷却段4，所述气体循环冷却段4下方设排焦段5；所述炉体100的炉衬导热101部分采用碳化硅砖。不易损毁，导热性好，焦炉维护成本低；所述炉体100外接隔热材料采用硅酸铝棉板102，对外散热起到了很好的效果。

所述预热加热段2包括一段预热21和二段预热22；所述料斗1与一段预热之间设板阀60，该板阀60可以控制原料从料斗1进入一段预热21。

所述电加热主体段3包括上部的半焦段31，中部连续的一段电加热32、二段电加热33、三段电加热34和四段电加热35，下部的过热区36和控热区37。

所述电加热主体段3的工作原理如下：所述半焦段31的热源来自于下部加热段的余热，通过下部传递的热源产生大量的荒煤气，并由氨水喷洒荒煤气收集***，导出荒煤气；连续的四段电加热32、33、34、35控制温度分别为：480～520℃、680～720℃、880～920℃、1030～1120，分段加热能保证荒煤气的产出和质量，同时能保证焦炭的强度和质量；在四段电加热35内的1030～1120℃的高温焦炭进入过热区36后，把高温焦炭的大量余热通过热的传递方式，向四段电加热35、三段电加热34、二段电加热33、一段电加热32逐段向上传递，成为半焦段31的热源；过热区36降温到900～920℃后的焦炭进入控热区37，热量进一步向上传递，达到控热的目的，温度降到800～820℃，然后焦炭进入气体循环冷却段4。

所述气体循环冷却段4包括干熄一段41和干熄二段42，所述干熄一段41和干熄二段42内壁设有护板43，该护板43上设有风孔(图中未示出！)，护板43外是循环冷却气风室44，该风室44通过管道与一鼓风机45相连通；所述鼓风机45通过管道和一气体控温器46相连通，所述气体控温器46通过管道和一段预热21相连通；所述干熄二段42通过管道和原料配合煤加热器47相连通，所述原料配合煤加热器47通过管道和二段预热22相连通。

所述气体循环的原理是：经气体控温器46控温后的140～160℃的气体通过鼓风机45送入气体循环冷却段4的干熄一段41和干熄二段42的循环冷却气风室44，并通过护板43风孔进入炉体100内部，对过热区36降温后的焦炭进行冷却，冷却气体气体变成400～450℃的高温气体，(同时焦炭冷却到200～250℃，由排焦段5排出)400～450℃的高温气体进入原料配合煤加热器47，把煤加热至140～160℃时用煤成型机将原料煤压成球形型煤，高温气体温度降至350～400℃，并进入炉体100上部的二段预热22，使球形型煤预热至300～350℃后，再进入一段预热21，使球形型煤预热至190～210℃，循环的气体降温至245～255℃后，送回到气体控温器46控温处理后经鼓风机45连续循环。

所述一段预热21至二段预热22设有闸阀61；二段预热22至半焦段31设有闸阀62；过热区36至控热区37设有闸阀63；控热区37至干熄一段41设有闸阀64；干熄一段41至干熄二段42设有闸阀65；干熄二段42至排焦段5之间设有闸阀66；闸阀61-66能自动控制原料或产品的进出。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。而这些属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims

1、一种电加热连续煤热解焦化炉，它包括炉体，其特征在于：所述炉体内自上而下依次设有料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段；所述料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段之间分别设有控制阀门。

2、根据权利要求1所述电加热连续煤热解焦化炉，其特征在于：所述料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段的中空空间横截面呈圆形。

3、根据权利要求1或2所述电加热连续煤热解焦化炉，其特征在于：所述炉体的炉衬导热部分采用碳化硅砖；所述炉体外接隔热材料采用硅酸铝棉板。

4、根据权利要求3所述电加热连续煤热解焦化炉，其特征在于：所述预热加热段包括预热一段和预热二段。

5、根据权利要求4所述电加热连续煤热解焦化炉，其特征在于：所述电加热主体段包括上部的半焦段，中部连续的电加热一段、电加热二段、电加热三段和电加热四段，下部的过热区和控热区。

6、根据权利要求5所述电加热连续煤热解焦化炉，其特征在于：所述气体循环冷却段包括干熄一段和干熄二段，所述干熄一段和干熄二段内壁设有护板，该护板上设有风孔，护板外是循环冷却气风室，该风室通过管道与一鼓风机相连通；所述鼓风机通过管道和一气体控温器相连通，所述气体控温器通过管道和预热一段相连通；所述干熄二段通过管道和原料配合煤加热器相连通，所述原料配合煤加热器通过管道和预热二段相连通。

7、根据权利要求6所述电加热连续煤热解焦化炉，其特征在于：所述料斗与预热一段之间设有板阀；所述预热一段与预热二段之间、预热二段与半焦段之间、过热区与控热区之间、控热区与干熄一段之间、干熄一段与干熄二段之间、干熄二段与排焦段之间分别设有闸阀。