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Title:
DRY DISTILLATION AND QUENCHING SYSTEM AND PROCESS FOR LIGNITE POWDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/173054
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a dry distillation and quenching system for a lignite powder, comprising a lignite dry distillation furnace of external heating type and charged with coal at the top, and a quenching tower of indirect cooling type, wherein the dry distillation furnace comprises a plurality of alternating dry distillation chambers and combustion chambers, the tops of the dry distillation chambers are provided with stockers, and the bottoms thereof are slope-shaped, the slant angles of the slopes are larger than the repose angle of the coke powder, and coke outlets and quantitative coke discharge mechanisms are provided at the bottom ends of the slopes; and the coke powder from the coke outlets of the lignite dry distillation furnace is transported to a coke powder cooling pipe, the coke powder in the coke powder cooling pipe is cooled by cooling water and then the cooled coke powder is discharged out of the quenching tower via a spiral discharge machine. The lignite powder is used as the raw material, the production capacity is large, and by choice, coal gas and tar can be produced besides the coke powder, or the lignite powder can be fully combusted in the combustion chambers and flues of the dry distillation furnace and then the heat energy thereof is utilized to generate power.

Inventors:
DONG SHUTONG (CN)
LEI CHEN (CN)
TANG BAOREN (CN)
DONG CHENGHAO (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/082367
Publication Date:
October 30, 2014
Filing Date:
August 27, 2013
Export Citation:
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Assignee:
ZHENGZHOU YONGTONG SPECIAL STEEL CO LTD (CN)
International Classes:
C10B53/04; C10B3/02; C10B39/02; C10B47/04
Domestic Patent References:
WO2012137192A12012-10-11
Foreign References:
CN103194247A2013-07-10
CN2056158U1990-04-18
CN101709221A2010-05-19
CN102417823A2012-04-18
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING JINYANCHENGXIN INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY CO., LTD. (CN)
北京金言诚信知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种褐煤煤粉的干馏及熄焦系统, 其特征在于包括外热式顶装煤的褐 煤干馏炉以及间冷式熄焦塔; 其中所述干馏炉包括相间的数孔千馏室和燃烧室, 所述干馏室顶部设置有加煤口及加煤机, 底部为斜坡状, 斜坡的倾斜角大于焦 粉的堆积角, 在斜坡的底端处设置有出焦口和定量出焦机构;

所述熄焦塔包括塔体、 多根竖直设置的焦粉冷却管以及螺旋排料机, 所述 焦粉冷却管设置在塔体中, 并且塔体中还容纳有冷却水, 所述螺旋排料机设置 在塔体下部;

其中, 来自所述褐煤干馏炉的出焦口的焦粉被运送到焦粉冷却管中, 经过 所述冷却水对所述焦粉冷却管中的焦粉进行冷却处理后, 所述冷却的焦粉通过 螺旋排料机排出所述熄焦塔。

2. 根据权利要求 1所述的褐煤煤粉的千镏及熄焦系统, 其特征在于, 通过 加煤机连续向干馏室加入褐煤。

3. 根据权利要求 1所述的褐煤煤粉的千馏及熄焦系统, 其特征在于, 所述 斜坡向所述干馏室的两侧或一侧倾斜, 出焦口与所述干愤室同宽。

4. 根据权利要求 1或 2所述的褐煤煤粉的千馏及熄焦系统, 其特征在于还 包括带有焦罐的焦罐台车和提升机, 所述焦罐台车用于通过焦罐将来自出焦口 的焦粉运送到提升机下方, 所述提升机将装满高温焦粉的焦罐提升并横移到所 述熄焦塔的塔顶, 并将焦粉装入焦粉冷却管中。

5. 根据权利要求 1或 2或 3所述的褐煤煤粉的干馏及熄焦系统, 其特征在 于所述千馏炉设置有若干燃气和烟气通道, 干馏炉炉体由耐火砖砌筑。

6. 根据权利要求 1 -4中任一项所述的褐煤煤粉的干馏及熄焦系统, 其特征 在于出焦口焦粉通过定量出焦机构控制。

7. 根据权利要求 5所述的褐煤煤粉的干镏及熄焦系统, 其特征在于出焦口 处设置有引导槽, 用于将从出焦口流出的高温焦粉导入焦罐, 所述引导槽上方 设置有封闭防护罩。

8. 一种利用权利要求 1-7所述的系统生产焦粉的工艺, 其特征在于包括以 下步骤:

褐煤经过加煤机连续进入干馏室;

褐煤在所述干馏炉中生成松散的高温焦粉;

焦粉沿所述干馏室底部斜坡流动并通过所述定量出焦机构装入接焦车; 将焦粉运送到所述熄焦塔顶部, 并将其装入所述焦粉冷却管中, 冷却水对 所述焦粉冷却管中的焦粉进行冷却处理;

所述冷却的焦粉通过螺旋排料机排出所述熄焦塔。

Description:
褐煤煤粉的干馏及熄焦系统和工艺 技术领域 本发明涉及一种褐煤煤粉的干馏及熄焦系统和 工艺。 背景技术

现有的褐煤干馏热解技术中, 无论加热方式是内热式还是外热式, 这些技 术都不成熟, 目前使用较多的内热式兰炭低温( 600 °C左右)干馏炉设备, 单炉 年产量多数在 3万吨 /年上下, 而且只能利用 25 ~ 50匪范围的煤块作原料, 大 量 < 2 5匪的碎煤和煤粉无法有效利用。

当前用于生产焦炭产品的大型化焦炭炉设备的 技术及工艺已臻成熟, 其对 煤的干馏采用炭化室和燃烧室分隔的外热式加 热方式, 用煤粉作原料, 已经具 备多年大规模的生产实践,近年新建的焦炭炉 ,每座产量可达 100万吨 /年左右, 最高甚至可超过 300万吨 /年。 焦炭炉主要以具有较强粘结性的焦煤、 肥煤等炼 焦煤为原料, 生产块状焦炭。

对于顶装立式焦炉, 粉状的原料煤用机械从顶部装入炭化室。 根据燃气和 烟气通道的不同设置, 可将经干馏分解出的煤气和焦油引出焦炉予以 利用, 也 可将其在焦炉的燃烧室和烟道中充分燃烧后利 用其热能发电。 粉煤经高温干馏

( 1000 °C左右)后在炭化室结成整块焦炭。 炭化室两侧炉门与炭化室同宽、 同 高, 出焦前打开两侧炉门用推焦机械将焦块从焦炉 推出, 焦块落入熄焦车或焦 罐, 再通过水淋或利用惰性气体为介质的干熄焦罐 进行熄焦或冷却。

上述生产焦炭的工艺只能是间歇式的, 间隔时间 12-20多小时不等。

而褐煤由于缺乏粘结成分, 高温干馏后只能成为松散的高温焦粉, 高温焦 粉通过水淋冷却将会产生爆炸危险, 因而上述焦炉的炭化室和炉门结构以及出 焦和熄焦方式都不适用于褐煤干馏。 因此, 有必要针对现有技术中的缺点, 设计一种褐煤煤粉的干馏及熄焦系 统和工艺。 发明内容

考虑到至少一个上述问题而完成了本发明, 并且本发明的一个目的在于提 供一种褐煤煤粉的干馏及熄焦系统, 包括外热式顶装煤的褐煤干馏炉以及间冷 式熄焦塔; 其中所述干馏炉包括相间的数孔干馏室和燃烧 室, 所述干馏室顶部 设置有加煤口及加煤机, 底部为斜坡状, 斜坡的倾斜角大于焦粉的堆积角, 在 斜坡的底端处设置有出焦口和定量出焦机构; 所述熄焦塔包括塔体、 多根竖直 设置的焦粉冷却管以及螺旋排料机, 所述焦粉冷却管设置在塔体中, 并且塔体 中还容纳有冷却水, 所述螺旋排料机设置在塔体下部;其中, 来自所述褐煤干馏 炉的出焦口的焦粉被运送到焦粉冷却管中, 经过所述冷却水对所述焦粉冷却管 中的焦粉进行冷却处理后, 所述冷却的焦粉通过螺旋排料机排出所述熄焦 塔。

本发明的干馏及熄焦系统采用褐煤煤粉作原料 , 生产量大, 产品除焦粉外, 还可选择生产煤气和焦油, 或选择将其在干馏炉燃烧室和烟道中充分燃烧 后利 用其热能发电。 其中, 采用间冷式熄焦塔冷却焦粉, 可以回收高温焦粉显热的 热能, 例如可以用于发电。

根据本发明另一方面, 所述系统通过加煤机连续向干馏室加入褐煤。

根据本发明另一方面, 所述斜坡向干馏室的两侧或一侧倾斜, 出焦口与所 述干馏室同宽。

根据本发明另一方面, 所述系统还包括带有焦罐的焦罐台车和提升机 , 所 述焦罐台车用于通过焦罐将来自出焦口的焦粉 运送到提升机下方, 所述提升机 将装满高温焦粉的焦罐提升并横移到所述熄焦 塔的塔顶, 并将焦粉装入焦粉冷 却管中。

根据本发明另一方面, 所述干馏炉设置有若干燃气和烟气通道, 干馏炉炉 体由耐火砖砌筑。

根据本发明另一方面, 出焦口焦粉通过定量出焦机构控制。

根据本发明另一方面, 出焦口处设置有引导槽, 用于将从出焦口流出的高 温焦粉导入焦罐, 所述引导槽上方设置有封闭防护罩。

根据本发明另一方面, 还提供了一种利用上述系统生产焦粉的工艺, 包括 以下步骤:

褐煤经过加煤机连续加入干馏室;

褐煤在所述干馏炉中生成松散的高温焦粉;

焦粉沿所述干馏室底部斜坡流动, 并通过定量出焦机构装入接焦车; 将焦粉运送到所述熄焦塔顶部, 并将其装入所述焦粉冷却管中, 冷却水对 所述焦粉冷却管中的焦粉进行冷却处理;

所述冷却的焦粉通过螺旋排料机排出所述熄焦 塔。

与现有技术相比, 本发明的系统和工艺具有以下一个或多个优点 : 高温焦 粉冷却安全性高; 采用褐煤煤粉作原料, 提高了褐煤的利用率, 节约了矿产资 源, 保护了环境; 产品除焦粉外, 还可选择生产煤气和焦油, 或选择将其在干 馏炉燃烧室和烟道中充分燃烧后利用其热能发 电; 采用间冷式熄焦塔冷却焦粉, 可以回收高温焦粉显热的热能, 例如用于发电。 附图说明

图 1是根据本发明优选实施例的褐煤煤粉的干馏 熄焦系统的结构示意图。 图 2是图 1中所述系统沿 A-A方向的剖面图。

图 3是根据本发明优选实施例的褐煤煤粉的干馏 熄焦系统的熄焦塔剖面 图。

图 4是图 3的熄焦塔的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图, 通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式 , 这里的具 体实施方式在于详细地说明本发明, 而不应理解为对本发明的限制, 在不脱离 本发明的精神和实质范围的情况下, 可以做出各种变形和修改, 这些都应包含 在本发明的保护范围之内。

参见图 1 , 其中示出了本发明优选实施例的褐煤煤粉的干 馏及熄焦系统,其 包括外热式顶装煤的褐煤干馏炉以及间冷式熄 焦塔。 其中, 所述干馏炉包括相 间的数孔干馏室 1和燃烧室 2 , 所述干馏室 1顶部设置有加煤口 5及加煤机 6。 参见图 2,干馏室底部 7为斜坡状, 斜坡 7的倾斜角大于焦粉的堆积角。优选地, 该倾斜角例如大于 30度。 在斜坡的底端处设置有出焦口 8和定量出焦机构 9。

参见图 3-4 , 熄焦塔包括塔体、 多根竖直设置的焦粉冷却管以及螺旋排料机 22 (图 1中示出)。 优选地, 熄焦塔还可包括顶盖 31以及顶盖开闭装置 21。 顶盖 31上设置有热焦入口。 焦粉冷却管设置在塔体中, 并且塔体中还容纳有冷却水, 所述螺旋排料机 22设置在塔体下部。 优选地, 熄焦塔上设置有一个或多个出水 口 32 以及一个或多个进水口 34 , 熄焦塔底部设置有冷焦出口 33。 优选地, 熄 焦塔中的冷却水例如可以采用水循环系统提供 。 优选地, 熄焦塔可通过四个支 架设置在距离地面一定高度处。

优选地, 来自所述褐煤干馏炉的出焦口 8 的高温焦粉被运送到焦粉冷却管 焦粉通过螺旋排料机 22排出所述熄焦塔。

优选地, 斜坡可向所述干馏室 1 的两侧或一侧倾斜, 出焦口 8与所述干馏 室 1同宽。 优选地, 所述系统还可包括带有焦罐 15的焦罐台车 16和提升机 19。 焦罐 台车 16用于通过焦罐 15将来自出焦口 8的焦粉运送到提升机 19下方, 所述提 升机 19将装满高温焦粉的焦罐 15提升并横移到所述熄焦塔的塔顶, 并将焦粉 装入焦粉冷却管中。 可以理解的是, 现有技术中用于运输高温焦粉的工具是多 种多样的, 并不限于该示例。

优选地,干馏炉设置有若干燃气和烟气通道 3 ,干馏炉炉体 4由耐火砖砌筑。 优选地, 出焦口 8处设置有引导槽 14 , 用于将从出焦口 8流出的高温焦粉 导入焦罐 15 , 所述引导槽 14上方设置有封闭防护罩 17。

优选地, 本发明还提供了一种利用上述系统生产焦粉的 工艺, 可包括以下 步骤: 褐煤在所述干馏炉中生成松散的高温焦粉; 焦粉沿所述干馏室底部斜坡 7 和 /或所述引导槽 14 流动, 并通过所述定量出焦机构装入接焦车; 将焦粉运送 到所述熄焦塔顶部, 并将其装入所述焦粉冷却管中, 冷却水对所述焦粉冷却管 中的焦粉进行冷却处理; 所述冷却的焦粉通过螺旋排料机 22排出所述熄焦塔。

优选地, 干馏室两侧底部紧接斜坡底端设置出焦口 8。 定量出焦机构 9可定 量地控制出焦量。

可替换地, 还可通过装煤车沿设于炉顶的轨道移动, 以通过加煤口 5 完成 向干馏室 1加煤等操作。

优选地, 紧靠干馏室两侧出焦口 8下端, 设置引导槽 14 , 将从出焦口流出 的高温焦粉导入焦罐 15。 焦罐放置在焦罐台车 16上,停放在待出焦的干馏室两 侧出焦口 8的下方。 引导槽 14上方设置封闭防护罩 17 , 防止出焦时扬尘及保护 炉前操作人员。

优选地, 两侧的焦罐台车 16 由电机车 18牵引, 沿设在干馏炉两侧, 平行 干馏炉方向的轨道运行。 将焦罐台车 16及装有高温焦粉的焦罐 15牵引到提升 机 19下方。 提升机将装满高温焦粉的焦罐提升并横移到间 冷式熄焦塔 20塔顶, 与熄焦塔顶盖开闭装置 21相配合, 将高温焦粉装入间冷式熄焦塔, 通过水冷降 温。 冷却后的焦粉由熄焦塔下方的螺旋给料机 22排出。

可以理解的是, 关于干馏炉燃气道、 烟道及相关机械、 设备及其控制的具 体细节, 以及所生成烟气、 煤气和焦油的后处理细节等均可利用现有技术 。

与现有技术相比, 本发明的褐煤煤粉的干馏及熄焦系统和工艺具 有以下一 个或多个优点:

1 )可以使用褐煤煤粉作为原料, 扩大了褐煤的利用范围, 将现有技术中无 法利用的褐煤煤粉或碎媒加以利用, 降低了原料成本;

2 )可以如同大型化焦炉, 将数孔干馏室和燃烧室联成多孔干馏炉, 大规模 高效地进行褐煤的干馏热解生产;

3 )可以根据褐煤的成分及产出需求选择干馏炉 及干馏产品, 除焦粉外还 可以得到煤气和焦油, 也可以将其在焦炉的燃烧室和烟道中充分燃烧 后利用其 热能发电;

4 )可以连续加煤、 连续出焦, 提高了干馏炉生产效率;

5 )通过间冷式熄焦塔冷却焦粉, 可以回收高温焦粉的显热, 提高能源利用 率。

综上所述, 本发明的褐煤煤粉的干馏及熄焦系统和工艺提 高了褐煤的利用 率, 节约了能源, 保护了环境。 本发明不限于上述具体实施例。 可以理解的是, 在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下, 可以做出各种变形和修改, 这些 都应包含在本发明的保护范围之内。