一种管壳浮动装配式半焦炉装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及的一种管壳浮动装配式半焦炉装置，它包括加煤装置、换热器装置和出焦装置；所述加煤装置下方设置换热器装置，换热器装置包括由上至下依次间隔布置的A型模块和B型模块，最上层的A型模块设置在布煤分流锥下方；所述A型模块包括多个U形列管，U形列管上方设置锥形分流锥，下方设有分馏气体出口通道，所述锥形分流锥的两边和中间各设有一块承重条，承重条下部连接承重块，承重块与分馏气体出口通道连接；所述B型模块与A型模块仅U形列管、分流锥的排布位置不同，B型模块的分流锥设置在上方A型模块的两个U形列管之间。本实用新型专利技术模块中采用U形列管，使列管受冷热后产生的变形对模块无影响，避免热胀冷缩对整个炉体的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种管壳浮动装配式半焦炉装置
本技术涉及煤化工
，尤其涉及一种管壳浮动装配式半焦炉装置。
技术介绍
我国以煤为主的能源结构在未来相当长的时间内不会改变，低价煤（褐煤、长焰煤、弱黏煤、不黏煤）在我国煤炭蕴藏量中约占50%(其中褐煤约13%），产量约占目前总量的30%.如何清洁利用我国丰富的低价煤资源，实现利用效率和经济效率最大化，是新型煤化工产业的重要课题。低价煤由于含水量、挥发分高，当堆积高度大于2米时易产生自燃，所以不能远距离运输，只能在煤矿附近进行加工，加工方式主要是对煤进行干燥、提质分馏。低价煤在200度以下干燥，去除一定的挥发分和水分后可以长距离运输。低价煤的提质是在干馏设备内将煤在隔离空气的条件下将煤加热到500-650度温度下使煤中的水分、有机气体、煤焦油分离出来，使煤变成半焦俗称兰炭，使低价煤得到高效清洁利用。低价煤的提质是在干馏设备内进行，分内热式和外热式。内热式都是用燃烧烟气对煤直接加热，因烟气要穿过煤层所以用的煤必须是块煤，粉煤必须筛掉，所产的煤气由于混入了燃烧烟气而热值低利用率不高，熄焦大多数采用水熄焦热量利用率低，焦出焦后再要烘干，产生大量废水、废气，污染严重，因此制约了产业的发展。我国低价煤主要分布在陕西的陕北、宁夏、内蒙、新疆等地，现在由于机械化开采可用于内热式生产半焦的块煤不足30%，余下70%多的粉煤高效清洁利用是个难题。国内不少大学、研究所、生产企业针对粉煤的清洁利用开发了不少设备，如热载体技术、流化床技术、外热式的回转炉技术等，都因煤在炉内高温下需要机械传动而带来一系列的问题，如密封、磨损、煤气中煤尘太多等问题；所以不能长期使用而不能产业化。目前在正常生产的焦炉、半焦炉，煤在成焦过程中几乎是没有机械传动的，如焦炉只有装煤与推焦，煤在成焦过程中是不动的；而半焦炉中煤在成焦过程中是以煤的自身重力向下移动的，煤移动不需外力，所以在生产过程中稳定可靠，但还是存在许多需要改进的问题，如密封性不够带来的跑烟问题，以及半焦炉主体由不锈耐热钢制作而成，而钢材热胀冷缩后的变形对炉体的损伤等等，急需解决。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种管壳浮动装配式半焦炉装置，对粉煤进行加热、气体的分馏、半焦的冷却，加热、冷却气体走管程，粉煤加热、分馏气体出口、半焦冷却走壳程。本技术的目的是这样实现的：一种管壳浮动装配式半焦炉装置，它包括加煤装置、换热器装置和出焦装置；所述加煤装置包括直煤斗和布煤分流锥，所述布煤分流锥设置在直煤斗的下方，所述加煤装置下方设置换热器装置，所述换热器装置包括由上至下依次间隔布置的A型模块和B型模块，最上层的A型模块设置在布煤分流锥下方，最下层的B型模块设置在出焦装置上方；所述A型模块包括多个U形列管，所述U形列管上方设置锥形分流锥，U形列管下方设有分馏气体出口通道，所述锥形分流锥的两边和中间各设有一块承重条，承重条下部连接承重块，承重块与分馏气体出口通道连接，所述分流锥、分馏气体出口通道与承重条、承重块刚性连接；所述B型模块与A型模块仅U形列管、分流锥的排布位置不同，B型模块的分流锥设置在上方A型模块的两个U形列管之间；所述U形列管的下层开口设为U形管气体进口，上层开口设为U形管气体出口；所述一个U形列管的U形管气体出口与上方的U形列管的U形管气体进口之间设有气体连接容器连接；所述A型模块与B型模块之间通过十字定位销钉定位，使两模块前后左右不能移动，上下由模块自身的重力锁定；所述A型模块与B型模块之间的内密封由模块内的粉煤自身密封，四周对外密封采用密封上法兰和密封下法兰密封，密封上法兰和密封下法兰之间设有密封条。进一步地，所述分馏气体出口通道的前端与U形列管焊接密封的一端一起焊接密封，并安装有氮气吹扫口，所述分馏气体出口通道后端连接粉尘沉降容器，粉尘沉降容器的另一端与单模块分馏气汇集管相连接。进一步地，上下的A型模块与B型模块之间设有4个十字定位销，其中在一个模块上固定安装定位销，另一模块相对应的位置上加工有XY方向的长槽；当定位销插入后X槽方向的在X方向可移动，Y方向不能移动，Y槽方向的插入后X方向不能移动；当上下模块温差大时，上下X、Y方向的热胀冷缩量增大造成应力，十字定位销可在XY方向都不受冷热伸缩约束，可移动。进一步地，所述换热器装置分为上部的预热干燥段、中部的分馏段和下部的冷却段，冷却段中最上层模块中的U形管气体出口通过热气通道连接预热干燥段最下层模块中的U形管气体进口；分馏段最上层模块中U形管气体出口设为加温冷烟气出口，热烟气被煤换热后得到降温后的烟气从此出来，然后进入空气热交换器对燃气炉的空气、煤气预热；分馏段最下层模块中U形管气体进口设为加温热烟气进口，由此进入的热烟气对煤加热，被煤换热降温后从加温冷烟气出口出去。进一步地，最下层的B型模块的U形管气体进口设为冷气进口，最上层的A型模块的U形管气体出口设为冷气出口。进一步地，所述换热器装置外围设置外固定框架。进一步地，所述出焦装置包括传动齿轮、出焦分流锥、出焦轴和承重方管，出焦装置设置在换热器装置最下层模块的分馏气体出口通道下方，其结构与换热器装置的A型模块、B型模块相似，仅将模块的U形列管和分馏气体出口通道替换为承重整个炉体的承重方管。进一步地，所述承重方管的两端与外固定框架连接固定；相邻两个承重方管之间设有一个出焦分流锥，所述出焦分流锥的两侧分别设有一个出焦轴，所述出焦轴由传动齿轮带动，控制出焦。进一步地，所述出焦轴上设有存储焦粉沟槽，出焦轴和出焦分流锥与上面的承重方管之间留有间距，使焦流入间距内。进一步地，所述换热器装置的内部涂有耐磨损陶瓷涂层，涂层的厚度为0.1-0.8mm。与现有技术相比，本技术的有益效果是：（1）本技术的加煤装置中在煤斗下方设置布煤分流锥，加煤时粉煤加入煤斗，煤位由传感器控制，煤流动到布煤分流锥上，分流锥上的煤通过粉煤的堆放安息角自然流动到换热器装置中，实现自动加煤。（2）本技术的换热器装置不用刚性连接，模块外密封由上下模块上的密封法兰中的密封条密封，内密封由每层模块中的粉体（煤、焦）密封；模块与模块无刚性连接只有十字定位使其在装配后不能前后左右移动；模块中的加热、冷却管道采用U形列管，使列管受冷热后产生的变形对模块无影响，可避免热胀冷缩对整个炉体的影响。（3）本技术的换热器装置由A、B型换热模块拼装而成，根据换热方式不同，组合成上面的预热干燥段、中间的加温分馏段、下面的熄焦冷却段；预热干燥段是由下面熄焦冷却段来的热气，通过模块中的U形列管内上行与U形列管外下行的粉煤逆向换热，使流动到分馏段的粉煤得到预热；加温分馏段由燃气热烟气通过模块中的U形列管管内对管外下行的预热粉煤进一步换热升温，逆向上行的热烟气降温后排出炉外再利用；熄焦冷却段由最下面模块中的U形列管管内通入冷气，逆向对管外从分馏段下行的热半焦进行换热，冷气通过换热升温后通入上面的预热干燥段；使煤流在炉内换热时煤的内外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管壳浮动装配式半焦炉装置，其特征在于：它包括加煤装置、换热器装置和出焦装置；所述加煤装置包括直煤斗和布煤分流锥，所述布煤分流锥设置在直煤斗的下方，所述加煤装置下方设置换热器装置，所述换热器装置包括由上至下依次间隔布置的A型模块和B型模块，最上层的A型模块设置在布煤分流锥下方，最下层的B型模块设置在出焦装置上方；/n所述A型模块包括多个U形列管，所述U形列管上方设置锥形分流锥，U形列管下方设有分馏气体出口通道，所述锥形分流锥的两边和中间各设有一块承重条，承重条下部连接承重块，承重块与分馏气体出口通道连接，所述分流锥、分馏气体出口通道与承重条、承重块刚性连接；所述B型模块与A型模块仅U形列管、分流锥的排布位置不同，B型模块的分流锥设置在上方A型模块的两个U形列管之间；所述U形列管的下层开口设为U形管气体进口，上层开口设为U形管气体出口；所述U形列管的U形管气体出口与上方的U形列管的U形管气体进口之间设有气体连接容器连接；/n所述A型模块与B型模块之间通过十字定位销钉定位，使两模块前后左右不能移动，上下由模块自身的重力锁定；所述A型模块与B型模块之间的内密封由模块内的粉煤自身密封，四周对外密封采用密封上法兰和密封下法兰密封，密封上法兰和密封下法兰之间设有密封条。/n...

【技术特征摘要】
1.一种管壳浮动装配式半焦炉装置，其特征在于：它包括加煤装置、换热器装置和出焦装置；所述加煤装置包括直煤斗和布煤分流锥，所述布煤分流锥设置在直煤斗的下方，所述加煤装置下方设置换热器装置，所述换热器装置包括由上至下依次间隔布置的A型模块和B型模块，最上层的A型模块设置在布煤分流锥下方，最下层的B型模块设置在出焦装置上方；
所述A型模块包括多个U形列管，所述U形列管上方设置锥形分流锥，U形列管下方设有分馏气体出口通道，所述锥形分流锥的两边和中间各设有一块承重条，承重条下部连接承重块，承重块与分馏气体出口通道连接，所述分流锥、分馏气体出口通道与承重条、承重块刚性连接；所述B型模块与A型模块仅U形列管、分流锥的排布位置不同，B型模块的分流锥设置在上方A型模块的两个U形列管之间；所述U形列管的下层开口设为U形管气体进口，上层开口设为U形管气体出口；所述U形列管的U形管气体出口与上方的U形列管的U形管气体进口之间设有气体连接容器连接；
所述A型模块与B型模块之间通过十字定位销钉定位，使两模块前后左右不能移动，上下由模块自身的重力锁定；所述A型模块与B型模块之间的内密封由模块内的粉煤自身密封，四周对外密封采用密封上法兰和密封下法兰密封，密封上法兰和密封下法兰之间设有密封条。


2.根据权利要求1所述的一种管壳浮动装配式半焦炉装置，其特征在于：所述分馏气体出口通道的前端与U形列管焊接密封的一端一起焊接密封，并安装有氮气吹扫口，所述分馏气体出口通道后端连接粉尘沉降容器，粉尘沉降容器的另一端与单模块分馏气汇集管相连接。


3.根据权利要求1所述的一种管壳浮动装配式半焦炉装置，其特征在于：上下的A型模块与B型模块之间设有4个十字定位销，其中在一个模块上固定安装定位销，另一模块相对应的位置上加工有XY方向的长槽；当定位销插入后X槽方向的在X方向可移动，Y方向不能移动，Y槽方向的插入后X方向不能移动；当上下模块温差大时，上下X、Y方向的热胀冷缩量增大造成应力，十字定位销可在XY方向都...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祖良，黄子欣，赵赶超，
申请(专利权)人：赵祖良，
类型：新型
国别省市：江苏;32