[发明专利]一种回转窑干馏粉料的兰炭干熄及余热利用装置

说明书

技术领域

一种回转窑干馏粉料的兰炭干熄及余热利用装置，属于兰炭加工设备领域。

背景技术

目前，我国兰炭生产基本采用内热式直立炉，单台炉年产量大部分在10万吨以下，由多台炉并排组合后达到年产量60万吨以上的国家准入规模。由于这种炉型的自身特点，不能利用粉煤和面煤生产兰炭，原料必须是20~80mm的块煤。随着煤矿机械化开采，块煤产率不到30%，导致块煤原料供应不足，而大量粉煤和面煤得不到应用。块煤价格较比粉煤和面煤高出最少10%左右，兰炭企业盈利水平大幅下降。开发能加工粉煤和面煤的兰炭炉型，成为推动兰炭产业升级发展的迫切所需。国内有几家科研单位和企业正在开发回转窑干馏粉煤的兰炭生产工艺，以利用粉煤和面煤生产兰炭，同时大幅提高产量，单台回转窑的年产量能达到100万吨。这种回转窑干馏的兰炭需要进行干熄和余热利用，实现清洁生产和节能减排。目前的熄焦技术都是针对内热式直立炉开发的，其生产能力很小，不能满足回转窑干馏兰炭的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能对采用回转窑大规模生产的兰炭进行集中封闭式干熄和余热利用，生产能力大的回转窑干馏粉料的兰炭干熄及余热利用装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该回转窑干馏粉料的兰炭干熄及余热利用装置，包括回转窑，所述的回转窑下部设有多个出料管，每个出料管下端均通过高温卸料阀连接耐高温刮板输送机顶部的进料口，耐高温刮板输送机底部均匀间隔设置多个出料口，每个出料口下端均连接兰炭流动冷却通道，兰炭流动冷却通道连接输送机。利用耐高温刮板输送机将兰炭分配给多个兰炭流动冷却通道，进行二级冷却换热，既保证了大量兰炭的冷却效果，又有效减少了每个兰炭流动冷却通道的换热面积。

所述的高温卸料阀、耐高温刮板输送机、输送机分别有N个，N为小于等于4的整数，兰炭流动冷却通道也相应地分为N组，形成N组并排的兰炭干熄系统。分组后可以有效减小每个耐高温刮板输送机的输送距离，防止耐高温刮板输送机的链条出现故障。

所述的兰炭流动冷却通道包括从上向下依次连接的布料器、换热器、水冷夹套和卸料阀，布料器上部端口连通出料口，卸料阀下端连接输送机上部的密封罩。采用换热器和水冷夹套对兰炭进行梯级冷却，保证了兰炭的冷却效果。

所述的换热器包括一个环形的下集箱和一个环形的上集箱，多根换热管分别与上集箱和下集箱固定连接并相通，相邻的两根换热管之间均固定有导热挡板，导热挡板上下两端分别与上集箱和下集箱固定连接，上集箱、换热管、导热挡板和下集箱围成兰炭流动通道，上集箱上设有出水管，下集箱上设有进水管。换热器进水管与汽包的下降管连通，换热器出水管与汽包的上升管连通，因而，该换热器与汽包结合可以生产蒸汽，实现兰炭余热的高品位利用。

所述的布料器包括壳体、导料板、上法兰板和下法兰板，壳体为上小下大的兰炭流动通道，壳体上部安装上法兰板，壳体下部安装下法兰板，壳体内部设有多个倾斜的导料板。兰炭在导料板的作用下充满换热器，提高换热效率。

所述的布料器和出料口之间安装螺旋闸门。当换热器检修或出现故障时，可以将该换热器上方的螺旋闸门关闭，以方便换热器检修或更换。

在布料器或换热器上安装料位检测器。根据料位检测器的信号，对高温卸料阀、耐高温刮板输送机和卸料阀进行集中协同控制，避免末端的换热器空料或堵塞。

所述的水冷夹套内设有喷水管。向兰炭喷少量的细水雾，一是可以有助于兰炭的冷却，二是可以调节兰炭的含湿量，有利于兰炭的储存和运输，防止兰炭自燃。

与现有技术相比，该回转窑干馏粉料的兰炭干熄及余热利用装置的上述技术方案所具有的有益效果是：

1、可以保证大量兰炭的冷却效果，有效减少每个换热器和水冷夹套的换热面积：回转窑干馏兰炭的年产量高达100万吨，每小时有110多吨的兰炭需要进行冷却换热。由于兰炭导热热阻大，传热速度慢，如此大量的兰炭冷却往往需要很大的换热面积，而本发明利用耐高温刮板输送机将兰炭分配给多个换热器，并采用换热器和水冷夹套对兰炭进行二级冷却换热，既保证了大量兰炭的冷却效果，又有效减少了每个换热器和水冷夹套的换热面积。换热器和水冷夹套可以采用模块化设计和制造，有利于制造、运输、安装和调试，从而降低了难度和成本。

2、提高兰炭余热的回收效率：换热器的换热管回收兰炭显热，换热器与汽包结合可以生产蒸汽，实现兰炭余热的高品位利用，采用水冷夹套对兰炭显热进行梯级利用，回收的热量用于预热除氧器的补水，提高了兰炭余热的回收效率。