[发明专利]一种大型捣固煤热回收炭化炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种型煤炭化炉，特别是一种通过捣固成型大规模生产炭化型煤的炭化设备。

背景技术

国内外生产炭化型煤的炭化炉主要有隧道式炭化炉、内外热直立炭化炉、内外热式斜底炉、捣固机焦炉和热回收捣固式炭化炉等。

CN 202730059U公开了“一种炭化长焰煤、不粘煤、弱粘煤的大型内热式直立炉”，采用外燃内热和内燃内热相结合的加热方式，可有效增加加热气体与煤料的接触，加大了炭化室的生产能力。该炭化炉存在装料时落差大，生型块易碎，装料高度受限等问题。

CN2567217公开了“一种铸造型焦炭化炉”，型煤从炭化炉炉顶装入，下部出料，拱顶纵向采用前高后低阶梯形结构，炉底由耐火砖铺成20-50的倾斜平面，由于炭化室顶部和底部均为倾斜式，这种结构解决了型煤冷态装炉和炭化初期阶段，易破碎及热强度低而不能高层堆放的问题。但是该炭化炉单炉生产能力低，热效率低，出料口密封性差，炉内热型煤氧化严重。

上述型煤炭化炉，均是将煤料制成100×100×100左右的小型型煤块后再进行炭化，这样严重影响了炭化炉的生产能力和炭化型煤的大规模生产。公开报道的侧装捣固机焦炉和热回收捣固式炭化炉，通过大型捣固机将粉煤制成15000×400×4000或10000×2500×1200大型煤饼后送至炭化室炭化，极大地提高了炭化炉的生产能力，炭化型煤生产规模可达百万吨级。

侧装捣固机焦炉炉体结构紧凑合理，可延长炉体寿命；采用两侧间接加热方式，可使炉体往高度方向发展和提高结焦率，节约用地。但是，该侧装捣固机焦炉以主焦煤加配煤进行炭化，原料煤来源受限且价格较高。另外，现行带回收的生产工艺，还存在投资大、环境污染等问题。

热回收捣固式炭化炉采用微负压操作，炭化产生的挥发分物质全部燃烧，消除了焦炉在炼焦过程中有害成份的逸散造成对环境的污染；由于炭化室为宽炭化室，装炉煤可以配入更多的无烟煤或弱粘结性煤，扩大了炼焦煤的资源。目前该炭化炉的一次空气未经预热直接进入燃烧室，使得煤气燃烧不充分，而炉顶大量的高温辐射热能却无法回收，导致热效率降低；一次空气进风口设在炭化炉炉顶中间，当新空气进入炭化室时，会纵向直接吹向炼焦煤，造成顶层的煤料烧损大；另外，由于采用负压操作，生产过程中空气源源不断进入燃烧室，若煤气供应不足，极易引起煤料的烧损。然而，煤气在炭化前期产率较高，而后期产率则较低，由于缺乏有效的煤气调节机制，炭化后期煤气供应量无法满足燃烧要求，致使煤料化灰多，降低了出焦率。因此，该热回收捣固式炭化炉存在热效率较低、煤料烧损较大和煤气调控困难的技术缺陷。

发明内容

针对上述现有热回收捣固式炭化炉存在的缺陷和不足，本发明利用无烟煤以及弱粘结性煤实现炭化型煤的大规模生产，解决现有热回收捣固式炭化炉在炭化过程中，由于炭化炉顶热量损失较大和进入燃烧室空气未经预热，导致炭化热效率低的问题；以及一次空气进风结构不合理和缺乏煤气调节结构导致煤料烧损较大的问题，并提供一种大型捣固煤热回收炭化炉。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种大型捣固煤热回收炭化炉，包括炉顶、炉墙及燃烧室；其特征在于：

所述炉顶是预热式炭化炉炉顶；该预热式炭化炉炉顶是由保温拱层与耐高温拱层中间设置有空气换热通道拱层构成；其中，空气换热通道拱层是在保温拱层与耐高温拱层中间设置有格子砖构成，并通过一次空气进气通道与大气连通，通过还原性气流隔离燃烧室上部两侧的若干个空气U型返上喷嘴与还原性气流隔离燃烧室连通；

所述炉墙是分层采气墙；该分层采气墙是由交替排列的立火道和分层采气通道构成；其中，立火道是其顶端设置有二次空气进气通道；分层采气通道是在其中下部设置有分层采气口经煤气通道连通有煤气出口到还原性气流隔离燃烧室；

所述燃烧室是还原性气流隔离燃烧室；该还原性气流隔离燃烧室是由煤料炭化产生的上升煤气与U型返上喷嘴喷出的空气在燃烧室内形成撞击流和桥流燃烧场与炭化室界面形成的还原性气流隔离层构成。

进一步的技术特征在于：所述一次空气进气通道的设置于拱顶中间，高度是0.3~0.7m，顶端设置有低温控风器；所述空气U型返上喷嘴是由耐火砖砌成U型结构，空气出口侧与空气换热通道拱层平行；所述分层采气口是倾斜向上结构，其高度低于炭化室高度；所述煤气出口与空气U型返上喷嘴出口平行。

实现本发明上述的一种大型捣固煤热回收炭化炉，与现有技术相比，其直接带来的和必然产生的优点与积极效果在于：