连续煤矸石热解气化方法技术

本发明专利技术公开连续煤矸石热解气化方法，具体实现步骤是：(1)、入炉煤矸石粒料调湿脱水后进入热解气化室；(2)、通过对净化后煤气燃烧给热解气化室提供热源，煤矸石在热解气化室中高温热解；(3)、煤矸石热解后的固体产物中的炭与过热水蒸汽相遇进行水煤气反应生成水煤气；(4)、煤矸石热解气化后的固体产物将水加热形成水蒸汽和过热水蒸汽；(5)、将水蒸汽再通向煤矸石热解气化后的固体产物，使得水煤气反应能够连续不间断进行；(6)、煤矸石在热解过程中产生的气体和水煤气反应生成水煤气统称为荒煤气，将荒煤气导出进行化产回收和利用；(7)根据煤矸石热解气化程度，适时将煤矸石高温热解气化降温后的固体产物排入产品料仓中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矸石热解气化的技术，特别是。
技术介绍
煤矸石——从原煤中选出的石头，是选煤厂的废渣，不好处理，中国每年有上亿吨的煤矸石不能利用，并且每年仍继续排放约lOOMt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾，造成严重的环境污染。由于亿万年的煤化作用，煤矸石中含有20-30 %的碳、油、气物质，其中油气占11-15%、碳占7-15%。把煤矸石热解气化，得到油气产品和70-80%的固体产物(成份为二氧化娃、三氧化二招、三氧化二铁、二氧化钛、氧化韩、氧化镁、氧化钾、氧化钠、五氧化二磷、氧化锰、三氧化硫等组成，是硅铝质耐火材料的熟料)，有经济价值，更有社会效益。本专利技术人长期对煤矸石的物理特性和高温煤热解气化工艺的研究，创新一套全新的煤矸石高温热解气化综合工艺及装置。
技术实现思路
本专利技术提供，该方法将煤矸石热解、气化、荒煤气导出综合成一个整体工艺，实现煤矸石连续热解气化，提高了热解气化效率，降低了热解气化成本。实现上述目的所采取的技术方案是: ，该方法主要涉及的设备包括炉体、入炉料仓、煤矸石热解气化装置、荒煤气导出装置、铰笼密封排料器、产品料仓；所述的煤矸石热解气化装置包括煤矸石热解装置、水煤气反应装置；所述的煤矸石热解装置设置在炉体中部，主要包括热解气化室、外燃气加热装置、内燃气加热装置，所述的水煤气反应装置包括热解气化室、物料降温装置、蒸汽产生装置，所述的入炉料仓设置在炉体顶部，铰笼密封排料器设置在水煤气反应装置的蒸汽产生装置的底部，产品料仓置于炉体底部，产品料仓上接铰笼密封排料器，具体实现步骤是:(I)、通过控制入炉煤矸石皮带输送机将调湿脱水后的入炉煤矸石粒料送入入炉料仓中，再通过入炉布料通道进入煤矸石热解装置的热解气化室中；(2)、通过煤矸石热解装置的外燃气加热装置、内燃气加热装置对净化后煤气燃烧给热解气化室提供热源，煤矸石在热解气化室中高温环境下进行热解；(3)、通过水煤气反应装置从热解气化室下部通入高温水蒸汽，并与热解气化室的高温炙热的煤矸石热解物料接触，煤矸石热解后的固体产物中的炭与过热水蒸汽相遇进行水煤气反应生成水煤气；(4)、煤矸石热解气化后的固体产物从热解气化室中落入物料降温装置的高温降温室和低温降温室中，对经过低温降温室和高温降温室向上进入热解气化室的水蒸汽再次加热成为过热的高温水蒸汽，同时又对煤矸石热解气化后的固体产物进行降温，再利用低温降温室中固体产物余热给蒸汽产生装置中的水加热形成水蒸汽；(5)、将蒸汽产生装置中的水加热形成水蒸汽再通向物料降温装置的低温降温室，使得水煤气反应能够连续不间断进行；(6)、煤矸石在高温热解过程中产生的气体和进行水煤气反应生成水煤气(一氧化碳和氢气)，统称为荒煤气，荒煤气通过炉体上设置的荒煤气导出装置导出，以便进行化产回收和利用，同时较高温度的荒煤气从热解气化室顶部进入荒煤气导出装置的导出主通道过程又对进入的热解气化室顶部的刚入炉的煤矸石粒料进行预热；(7)根据煤矸石热解气化程度，适时控制铰笼密封排料器开启或关闭，将煤矸石高温热解气化降温后的固体产物排入产品料仓中。本专利技术将煤矸石热解气化工艺整合在同一个煤热炉体，实现连续煤矸石热解气化，生产效率高，设备所需厂房面小，成本低，同时利用热解气化后的固体产物中余热产生水蒸汽，又利用水蒸汽给高温热解气化后的固体产物进行降温同时产生水煤气反应所需要的高湿过热水蒸汽，具有低耗、环保的特点。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。图1是本专利技术的煤矸石热解气化炉示意图；图2是本专利技术的气体换向器示意图；图3是本专利技术的气体换向器上盘示意图；图4是本专利技术 的气体换向器下盘示意图；图5是图3中c-c处剖视示意图；图6是本专利技术的气体换向器与燃气加热器管网连接示意图；图7是图1中t_t处截面示意图；图8是图1中u-u处截面示意图；图9是图1中v-v处截面示意图；图10是本专利技术的中心支撑弓示意图(图1中x-x处截面示意图);图11是本专利技术的蒸汽通道意图(图1中y_y处截面示意图)；图12是本专利技术的蒸汽包管线示意图(图1中z-z处截面示意图)；图13是本专利技术的工控中心电气连接示意图。具体实施例方式本专利技术的煤矸石热解气化的综合利用的具体实施例主要在以下予以详细介绍。 第一部分煤矸石粒度控制将煤矸石加工破碎成O 20mm粒度，在这个粒度范围内对煤矸石碎料进行脱水干燥，干燥充分，脱水效率高，但这不构成对本专利技术对所需要的煤矸石的限制。第二部分煤矸石调湿脱水将煤矸石高温热解及水煤气反应产生的荒煤气化产回收净化后的净煤气燃烧后产生的热废气用于破碎后的煤矸石粒料在入炉前进行调湿脱水。为了保持环境的干净整洁，调湿脱水后尾气通过水沐净化后达标排放。第三部分煤矸石高温热解气化(热解加热、水煤气发应)第一节煤矸石的高温热解加热如图1所示，煤矸石热解装置6设置在炉体91中部，主要包括热解气化室61、夕卜燃气加热装置64、内燃气加热装置67、气体换向装置66、中心支撑弓65构成；如图8、图9所示:热解气化室61由耐火导热材料内、外环墙612、611构成一个环状空间，围绕在热解气化室外墙611环外周为外燃气加热装置64，热解气化室内环墙612环内为内燃气加热装置67，其中外燃气加热装置64主要为若干组(本例9组)结构相同关联的第一燃气加热器62、第二燃气加热器60构成(见图1、图2)，如图1、图8、图9所示:因为热解气化室61高度较高，其中外燃气加热装置64主要分成上、中、下三段式加热，每段有9组结构相同关联的第一燃气加热器62、第二燃气加热器60构成，内燃气加热装置67主要分成上、下二段式加热，每段有6组结构相同联相第三燃气加热器68、第四燃气加热器69构成。如图1、图9示，所述的第一燃气加热器62主要包括第一燃烧室621、第一煤气进入支管622和第一蓄热换热器624，第一煤气进入支管622穿过炉体91外墙通到第一燃烧室621中。如图1、图9所示:第一燃烧室621由耐火材料制成的炉体91外墙、和耐火导热材料制成热解气化室外环墙611和外火道隔墙625围成一个相对封闭的煤气燃烧火道。如图1、图9所不,第一蓄热换热器624包括第一蓄热腔626、第一蓄热体623、第一空气进入支管627和第一燃烧废气排出支管628 ;第一蓄热腔626设置在炉体91外墙中，第一蓄热体623设置第一蓄热腔626中，第一蓄热腔626 —端通向第一燃烧室621底部,另一端分别接有第一空气进入支管627和第一燃烧废气排出支管628。如图9所示，在第一空气进入支管627与第一蓄热腔626之间设置有第一单向空气阀门629，第一单向空气阀门629允许空气从第一空气进入管627和第一蓄热腔626流入第一燃烧室621 ;在第一 燃烧废气排出支管628与第一蓄热腔626之间设置有第一单向废气阀门620，第一单向废气阀门620允许煤气燃烧废气从第一燃烧室621流经第一蓄热腔626，最后从第一燃烧废气排出支管628排出(当然，采用如下所述的气体换向装置66，当空气主管667与第一空气分管6671接通，空气主管667与第二空气分管6673处于切断；与此同时，燃烧废气主管669与第一燃烧废气分管6691亦相切断，而相应燃烧废气主管669与第二燃烧废气分管6693处于相接通本文档来自技高网...

【技术保护点】
连续煤矸石热解气化方法，其特征在于：该方法主要涉及的设备包括炉体、入炉料仓、煤矸石热解气化装置、荒煤气导出装置、铰笼密封排料器、产品料仓；所述的煤矸石热解气化装置包括煤矸石热解装置、水煤气反应装置；所述的煤矸石热解装置设置在炉体中部，主要包括热解气化室、外燃气加热装置、内燃气加热装置，所述的水煤气反应装置包括热解气化室、物料降温装置、蒸汽产生装置，所述的入炉料仓设置在炉体顶部，铰笼密封排料器设置在水煤气反应装置的蒸汽产生装置的底部，产品料仓置于炉体底部，产品料仓上接铰笼密封排料器，具体实现步骤是：(1)、通过控制入炉煤矸石皮带输送机将调湿脱水后的入炉煤矸石粒料送入入炉料仓中，再通过入炉布料通道进入煤矸石热解装置的热解气化室中；(2)、通过煤矸石热解装置的外燃气加热装置、内燃气加热装置对净化后煤气燃烧给热解气化室提供热源，煤矸石在热解气化室中高温环境下进行热解；(3)、通过水煤气反应装置从热解气化室下部通入高温水蒸汽，并与热解气化室的高温炙热的煤矸石热解物料接触，煤矸石热解后的固体产物中的炭与过热水蒸汽相遇进行水煤气反应生成水煤气；(4)、煤矸石热解气化后的固体产物从热解气化室中落入物料降温装置的高温降温室和低温降温室中，对经过低温降温室和高温降温室向上进入热解气化室的水蒸汽再次加热成为过热的高温水蒸汽，同时又对煤矸石热解气化后的固体产物进行降温，再利用低温降温室中固体产物余热给蒸汽产生装置中的水加热形成水蒸汽；(5)、将蒸汽产生装置中的水加热形成水蒸汽再通向物料降温装置的低温降温室，使得水煤气反应能够连续不间断进行；(6)、煤矸石在高温热解过程中产生的气体和进行水煤气反应生成水煤气 (一氧化碳和氢气)，统称为荒煤气，荒煤气通过炉体上设置的荒煤气导出装置导出，以便进行化产回收和利用，同时较高温度的荒煤气从热解气化室顶部进入荒煤气导出装置的导出主通道过程又对进入的热解气化室顶部的刚入炉的煤矸石粒料进行预热；(7)根据煤矸石热解气化程度，适时控制铰笼密封排料器开启或关闭，将煤矸石高温热解气化降温后的固体产物排入产品料仓中。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王新民，
申请(专利权)人：山西鑫立能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：