[发明专利]粉煤制焦设备及制焦方法

权利要求书

1.一种粉煤制焦方法，其特征在于，包括下列步骤：

在用于粉煤制焦的炭化室内逐层安装向下倾斜的粉煤承载板；

利用所述多个粉煤承载板构成相互连通的多层热交换单元，其每层热交换单元均具有基于粉煤承载板上的粉煤堆积区域和气体流动区域，以便形成粉煤和气体可流动的粉煤制焦环境；

将粉煤从上至下布入各层热交换单元中，使得每层热交换单元的粉煤堆积区域上分别堆积斜向分布的粉煤层；

利用各层的气体流动区域将通过燃烧或者加热产生的热载体气体从下向上流动到各层热交换单元，使热载体气体分别与各个热交换单元从上而下流动的粉煤层进行热交换。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述炭化室为内热式结构时，炭化室分为预热干燥区、热解干馏区、燃烧焦化区和半焦冷却区；其中：

预热干燥区包含位于炭化室上部的若干个热交换单元，用于粉煤预热和干燥；

热解干馏区包含位于炭化室中上部的若干个热交换单元，用于对预热和干燥后的粉煤进行低温热解，干馏出粉煤中挥发份；

燃烧焦化区包含位于炭化室中下部的若干个热交换单元，用于产生热载体气体，并对经热解干馏区热解的粉煤进行进一步中温热解，干馏出粉煤中残留的挥发份，生产出粉状半焦；

半焦冷却区包含位于炭化室下部的若干个热交换单元和曲线式半焦出料通道，用于利用高温半焦对外部进入的空气和煤气进行预热，并对半焦进行冷却，排出低温半焦。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述炭化室为外热式结构，炭化室分为预热干燥区、热解干馏区和半焦冷却区；其中：

预热干燥区包含位于炭化室上部的若干个热交换单元，用于粉煤预热和干燥；

热解干馏区包含位于炭化室中部和下部的若干个热交换单元，用于对预热和干燥后的粉煤进行热解，干馏出粉煤中挥发份，生产出粉状半焦；

半焦冷却区包含位于炭化室下部的若干个热交换单元和曲线式半焦出料通道，用于利用高温半焦对外部进入的空气和煤气进行预热，并对半焦进行冷却，排出低温半焦。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述的逐层安装向下倾斜的粉煤承载板的步骤包括：

在炭化室内逐层安装多个带有通气气隙的三角形或弧形等形状的粉煤承载板；

其中，布入粉煤时，在所述粉煤承载板的作用下粉煤下行，在每层热交换单元的粉煤承载板上堆积倾斜粉煤层，并由此形成位于倾斜粉煤层之上的气体流动区域；

其中，粉煤承载板上开有多个用于从下方对粉煤承载板上的粉煤层进行粉煤加热热解的通气气隙，粉煤在下行过程中不能通过所述气隙下行，而从下向上流动的热载体气体可以穿过所述气隙上行。

5.根据权利要求2或3所述的粉煤制焦方法，其特征在于，所述的逐层安装向下倾斜的粉煤承载板的步骤包括：

在炭化室内侧逐层相对交错地安装多个向下倾斜的带有通气气隙的粉煤承载板，使任意两个相邻粉煤承载板的上层粉煤承载板的下端部靠近下层粉煤承载板的上端部；

其中，每个粉煤承载板的下端部均开有用于粉煤向下流动的开口；

其中，粉煤承载板与炭化室内侧的夹角为20度至70度之间；

其中，粉煤在下行过程中不能通过所述气隙下行，而从下向上流动的热载体气体可以穿过所述气隙上行。

6.根据权利要求5所述的粉煤制焦方法，其特征在于，每层热交换单元均由两个相邻粉煤承载板的上层粉煤承载板下表面和下层粉煤承载板上表面及其周围的炭化室内壁围成，在布入粉煤时，利用粉煤之间的挤压支撑作用，在每层热交换单元的粉煤承载板上堆积倾斜粉煤层，并由此形成位于倾斜粉煤层之上的气体流动区域。

7.根据权利要求6所述的粉煤制焦方法，其特征在于，每层热交换单元的粉煤承载板上设有与其气体流动区域连通的气道，每层热交换单元的气体流动区域通过位于其上的上气道与位于其上层热交换单元的气体流动区域相连通，通过位于其下的下气道与位于其下层热交换单元的气体流动区域相连通，所述气道使热载体气体逐层上行与各层热交换单元的粉煤层热交换，最后从上方排气口外排。