[发明专利]导气单元、导气装置、粉煤热解装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭热解技术，具体涉及一种导气单元、导气装置、粉煤热解装置及方法。

背景技术

粉煤热解国内外有很多技术，但是主要包括外热式热解法，固体热载体热解法，快速气体热解法等。

其中：固体热载体存在煤气中粉尘大、半焦灰分大等问题；气体快速热解存在气体循环量大、加热冷却循环气体热效率低、煤气中粉尘大等问题，而外热式直立炉热解粉煤虽然存在传热效率低、产量小等问题，但立式炉具有综合能耗低，投资小，操作简单等优点，突出问题是煤气不易从物料中排出，湿法熄焦污染环境，耗水量大，采用热解煤气作热源存在浪费煤气的现象等等。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷或不足，本发明提供了一种导气单元，该导气单元包括上通气口和下通气口，所述上通气口的通气口面积小于下通气口的通气口面积，所述上通气口与下通气口之间由通气管连通，且由上通气口至下通气口的方向，通气管的横截面面积逐渐增大。

所述导气单元包括一通气管，该通气管的一段为上通气口，另一端为下通气口。

所述导气单元包括上通气口、下通气口和通气管，所述上通气口为管形结构，所述下通气口为管形结构，所述通气管为锥形结构。

可选的，所述上通气口的高度为40-60mm，直径为50-100mm；通气管高度为80-120mm，锥度为1:3；下通气口的高度为80-120mm，直径为90-120mm。

本发明还提供了基于上述导气单元的导气装置，该导气装置包括多个本发明所述的导气单元，多个导气单元依次连接形成导气通路，相邻导气单元的连接方式为：其中一个导气单元的上通气口安装于另一个导气单元的下通气口中，且该下通气口与该上通气口之间形成侧进气口。

可选的，相邻导气单元的连接方式为：其中一个导气单元的上通气口活动式安装于另一个导气单元的下通气口中。

进一步可选的，相邻导气单元的连接方式为：其中一个导气单元的上通气口吊挂式安装于另一个导气单元的下通气口中，且其中一个导气单元相对于另一个导气单元可以活动。

更进一步可选的，相邻导气单元的连接方式为：另一个导气单元的下通气口中安装有一横杆，其中一个导气单元的上通气口悬挂在该横杆上。

与现有技术相比，本发明的导气单元及导气装置的有益效果是：

(1)装有导气管的炭化室可用于各种低阶粉煤热解制取焦油、煤气和半焦；

(2)导气管可降低炉内煤气压力，便于粉煤下行移动，不易架空；

(3)用此装置生产出的荒煤气夹带焦粉量少，可产出高品质的煤焦油和煤气；

(4)活动式连接(如悬挂链接)使得装置有一定的挠度，煤气进口不宜堵塞。

本发明还提供了一种粉煤热解装置，包括：

(一)原煤预热装置：用冷却半焦时产生的蒸汽对原煤进行间接加热；

(二)粉煤热解炉：利用热烟气对预热后的原煤通过间接加热进行热解，经热解后的粉煤变成半焦后一部分作为半焦产品，一部分作为燃料半焦，为热解炉提供热源；热解时产生的煤气通过安装于热解炉中的导气装置排出炉外进入煤气冷却净化装置，获得纯煤气和焦油；

(三)半焦产品冷却装置：为管式间接水冷结构，半焦冷却产生的蒸汽用于粉煤预热干燥；

(四)半焦粉燃烧炉：半焦粉和预热助燃空气燃烧产生的烟气作为粉煤热解时所需的热烟气，排除炉外的热烟气与助燃空气换热，回收烟气余热。

利用上述装置对粉煤进行热解的方法包括：(一)原煤预热：对原煤进行预热，用冷却半焦时产生的蒸汽对原煤进行间接加热；

(二)粉煤热解：利用热烟气对预热后的原煤进行间接加热热解，经热解后的粉煤变成半焦后一部分作为半焦产品，一部分作为燃料半焦，为热解炉提供热源；热解时产生的煤气通过安装于热解炉中的导气装置排出炉外进入煤气冷却净化装置，获得纯煤气和焦油；

(三)半焦产品冷却：为管式间接水冷结构，半焦冷却产生的蒸汽用于粉煤预热干燥；

(四)半焦粉燃烧：半焦粉和预热助燃空气燃烧产生的烟气作为粉煤热解时所需的热烟气，排除炉外的热烟气与助燃空气换热，回收烟气余热；

所述半焦燃烧时产生的烟气温度为900-1100℃，出罐式炉进蓄热室换热器的烟气温度为300-500℃,粉煤在炭化室停留时间为6-16小时。

与现有技术相比，本发明的粉煤热解装置的有益效果在于：

(1)将原煤进行蒸汽间接加热，保证粉煤烘干时不易燃烧，干燥效率高，主体设备无运动部件，节能，同时物理水不进入煤气系统。