一种外热式低温干馏炉制造技术

一种外热式低温干馏炉，属于煤化工低温干馏领域。炉内有沿高度方向布置的多个煤气燃烧室，两侧燃烧室的中间有沿高度方向布置的截面呈伞形的集气伞，用来收集伞两侧受到燃烧室炉墙加热的原料分解产生的热解产物。该热解产物在集气伞内流动，集气伞两端分别连接垂直布置的集气管道，使热解产物导出炉外。炉体的下部有用于热物料冷却的气体分布通道和冷却气集气室。燃烧室两端的炉墙内嵌入蜂窝陶瓷蓄热块或耐火砖制成的蓄热体，用来进行烟气与空气换热，以提高干馏炉热效率。本实用新型专利技术使用60mm以下自然粒级分布的固体原料，原料利用率可达到100%。通过单元并联组合可以形成大生产能力的低温干馏生产装置（系统）。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种外热式低温干馏炉
本技术涉及一种用于固体燃料的外热式低温干馏炉，属于煤化工中低温干馏领域。用于处理60_以下固体燃料(例如褐煤、长焰煤、油页岩等)，通过低温干馏生产中低温焦油、煤气和半焦。
技术介绍
国内大规模应用低温干馏工艺进行煤炭低温干馏是在陕西神府地区，主要使用的是气体热载体的内热式直立炉工艺，内热式干馏工艺应用开发已经非常成熟。该工艺要求使用原料粒度在20?120mm的块煤。空气与煤气的混合气在块状物料自然堆积形成的空隙间燃烧，将热量直接传递给物料。燃烧产生的热烟气向上运动同时带走热解产物，在上升过程中与物料交换热量，混合气体温度不断降低，直至混合气与热解产物被导出炉外。 由于大量燃烧产生的烟气与热解产生的煤气混合，该工艺产出的煤气中氮气含量高达46%以上，煤气热值低，单位原料产气量大，回收系统庞大，用于煤气直接冷却的含酚污水循环量大，运行成本较高。 外热式干馏工艺由于燃烧室与干馏室通过导热墙分隔开，燃烧产生的烟气不与干馏热解气混合，因此单位原料产气量低，只有内热式工艺的20%左右，回收系统小，煤气热值高，煤气中焦油浓度高，有利于焦油的回收。 通常外热式干馏炉在炭化室两侧分别设有燃烧室，燃料在燃烧室燃烧产生的热量通过导热墙将热量传递给炭化室内的物料，物料受热分解产生的裂解产物向上在炉顶被导出炉外。由于裂解产物的80%是沿炉墙即温度比较高的部位向上运动，热解产物受热二次分解，其中焦油裂解造成焦油产率下降，而焦油是低温干馏产品中价值最高的，产品收率的降低导致了整个生产系统的盈利能力的下降。 常规外热式干馏炉通常在燃烧烟气排出通道设置蓄热室用来回收烟气热量，蓄热体一般采用粘土质格子砖，蓄热室体积庞大，虽然使用周期比较长但不便于维护。 炉顶导出热解产物的外热式低温干馏炉采用的原料要求有一定的粒度范围，不能含有太多的粉状原料，以利于热解产物的排出。这种气体导出方式和原料粒度的要求也导致系统传热速度较慢，单炉生产能力较低。 随着低温干馏工艺的应用扩大，建设方要求煤气的利用途径要多样化和单炉生产能力扩大，同时要求炉型、工艺能应用于小颗粒(主要是20_以下)原料。煤气利用途径多样化要求煤气中氮气类的无用成分最少或没有才能实现，外热式低温干馏工艺就是一种选择。
技术实现思路
本技术的目的是解决热解产物(主要是焦油)受热裂解的技术性难题，以单元并联方式使单炉生产能力扩大至30万吨/年以上。本技术一种外热式低温干馏炉，通过炉体内部结构优化实现了热解产物低温导出，利用废烟气冷却固体产品，换热后的热烟气用于干燥原料，提高了系统的热效率。 为实现本技术的目的，一种外热式低温干馏炉，在炉体每个单元两侧炉墙内沿高度方向水平平行布置若干气体燃烧室，在炉膛中部沿高度方向布置多个截面呈伞形的采用铸铁或耐温材料制作成的集气伞，同一垂线上的集气伞分别连接在埋设在两端炉墙内的集气管上，集气管截面为圆形，为降低施工难度也可以制作成方形结构；为便于维护，集气管也可安装在炉体外部；在燃烧室两端嵌入蓄热体用来回收燃烧烟气热量，炉体下部设置用于冷却热物料的冷却气体分布通道和收集冷却气的冷却气集气室。 燃烧室利用导热墙与干馏物料隔离，上下燃烧室之间使用耐火砖砌筑隔离层，相邻单元燃烧室之间通过燃烧室隔墙分开，以便于各燃烧室单独可控，使各燃烧室温度及燃烧强度一致。 燃烧室两端炉墙内嵌入蓄热体，空气经过一侧蓄热体被加热后进入燃烧室；煤气在空气进入侧通过分配管喷入燃烧室，在燃烧室内实现扩散燃烧。燃烧后的热烟气在燃烧室另一侧经过蓄热体，将热量传递给蓄热体后通过烟道排出炉外。空气与煤气进入方向和烟气排出方向用炉外阀门控制定时换向。 炭化室中靠近燃烧室导热墙的物料受热分解，产生的热解产物在向中部的集气伞运动中被其经过的较冷的物料降温，从而避免了焦油的二次裂解。由于沿高度方向布置有多个集气伞，可以实现热解产物在高度方向的均匀和快速导出。 为便于蓄热体的维护与更换，嵌入炉墙内的蓄热体采用石棉绒耐火粘土粘接砌筑。 炉体下部经冷却气体分布通道采用金属制作的伞形结构或使用带有开孔的耐火砖砌筑而成，通过冷却气体分布通道送入料层的冷烟气与热物料换热，使物料温度降至15(rC以下，再被下部连接的排料机排出炉外。穿过料层换热后的烟气进入冷却气集气室，再经集气室侧面连接的经过保温处理的管道送去做原料干燥；冷却气集气室的炉墙可以使用耐火砖砌筑或使用耐火浇注料制作而成。 本技术一种用于固体燃料的外热式低温干馏炉，炉内分别沿高度方向布置多个燃烧室和多个集气伞，可以通过增加燃烧室的数量和并联单元数量增加单炉的产能，从而实现装置的大型化。 与现有技术比较本技术的有益效果是: 1、由于炉内沿高度方向布置多个燃烧室，燃烧室经过优化可以使燃烧及温度分布更均匀，更便于调控； 2、由于炉膛内沿高度方向布置多个集气伞，热解产物导出路径更短，炉内压力较低，炉体承压更小；热解产物向低温侧流动，避免了热解产物的二次裂解； 3、由于炉内沿高度方向布置多个集气伞，加之单位原料产气量小，热解产物在炉内穿透料层速度低，基本消除了气体夹带粉尘的可能； 4、炉体下部设有冷却气体分布通道，冷却气体穿过热的料层后形成的热烟气通过经保温处理的管道送出做入炉前的原料干燥气，利用了干馏产物的显热，提高了系统的热效率。 【附图说明】 当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分。本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。 图1为本技术基本单元主剖面示意图； 图2为本技术A-A向剖面图； 图3为本技术B-B向剖面图； 图4为本技术C-C向剖面图； 图5为本技术D-D向剖面图； 图6为本技术E-E向剖面图； 图7为本技术F-F向剖面图。 图8本技术的一种变形实施例； 图9为本技术实施例的组合结构示意图。 【具体实施方式】 显然，本领域技术人员基于本技术的宗旨所做的许多修改和变化属于本技术的保护范围。 下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，但不作为对本技术的不当限定。 图1为一个基本单元结构，以该单元结构为基础通过多种串并联方式形成较大生产能力的单体炉。该基本单元由燃烧室、集气伞、集气管道、燃烧室导热墙和侧面炉墙围成的炉膛、下部的冷却气体分布通道、冷却气集气室、蓄热块等组成。炉体的下部导料槽连接出料机，使炉内物料可以均匀排出炉外。 如图1、图2、图3、图4、图5、图6及图7所示，一种用于固体燃料的外热式低温干馏炉，包括原料入口 1、炉体2、燃烧室隔墙3、导热墙4、集气伞5、冷却气导出口 6、冷却气分布通道7、产品导料槽8、冷却气集气室9、煤气分配管10、煤气分配管10’、蓄热体11、空气送入管12及烟气导出管12’、煤气集气管13、燃烧室14。燃烧室14以集气伞5垂直中线对称布置，两侧导热墙4及两端炉墙合围成炉膛，产品导料槽8下部连接出料机械。集气伞5采用铸铁或耐温金属制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外热式低温干馏炉，其特点是：炉墙内设有沿高度方向布置的多个煤气燃烧室，两侧燃烧室及侧面炉墙围成的炉膛中部有沿高度方向布置的截面呈伞形的集气伞，集气伞两端连接埋藏于炉墙内的集气管；炉体的下部有用于热物料冷却的冷却气体分布通道和冷却气集气室；燃烧室两端的炉墙内嵌入蜂窝陶瓷蓄热块。

【技术特征摘要】
1.一种外热式低温干馏炉，其特点是:炉墙内设有沿高度方向布置的多个煤气燃烧室，两侧燃烧室及侧面炉墙围成的炉膛中部有沿高度方向布置的截面呈伞形的集气伞，集气伞两端连接埋藏于炉墙内的集气管；炉体的下部有用于热物料冷却的冷却气体分布通道和冷却气集气室；燃烧室两端的炉墙内嵌入蜂窝陶瓷蓄热块。2.根据权利要求1所述的一种外热式低温干馏炉，其特征是:空气在燃烧室一侧通过蓄热体进入燃烧室，煤气通过分配管进入燃烧室，混合燃烧产生的烟气在燃烧室内水平流动，在另一侧通过蓄热体降温后排出炉外，空气与煤气进入和烟气的排出方向定时换向。3.根据权利要求1所述的一种外热式低温干馏炉，其特征是:集气伞采用铸铁或耐温金属材料制作。4.根据权利要求1所述的一种外热式低温干馏炉，其特征是:嵌入炉墙内的蓄热体采用石棉绒耐火粘土...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹之涵，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：曹振海，曹之涵，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15