一种可拆卸板式间接加热煤热解装置制造方法及图纸

技术编号:12713488 阅读:70 留言:0更新日期:2016-01-14 20:08
本发明专利技术涉及一种煤的热解装置,属于煤提质技术领域,是一种可拆卸板式间接加热煤热解装置,包括壳体,所述壳体的顶部设有煤进料口和热解气出口,底部设有半焦出料口,壳体内煤进料口下方设有可拆卸模块化的换热系统,包括一个或多个依次串联的换热模块,每个换热模块包括板束、管板、支持板,板束圆周上沿轴向设有至少一个支持板,板束的两端固定在管板上。板束与管板间采用耐高温膨胀材料进行连接,随环境温度的变化,板束和管板实现紧固和分开,换热模块乃至整个换热系统都是可拆卸更换的。煤与高温气在板片两侧逆流进行间接式换热实现煤的热解,从而有利于得到高品质的热解气,降低净化系统能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种煤的热解装置,属于煤提质
,具体的说,是一种可拆卸板式间接加热煤热解装置
技术介绍
我国是世界产煤大国,也是煤炭消费大国。2010年我国煤炭资源探明储量占我国化石能源的93.3%,中国的能源储量、生产和消费结构决定了煤炭在今后一段时期内依然是我国的主要能源。目前,我国的煤炭行业存在的环境污染严重、煤炭利用率不高,能量利用不合理等问题。随着煤炭资源利用技术的发展与进步,煤炭分质利用技术由于其环保、高效、经济性好,越来越成为技术发展的方向以及煤炭转化技术的热点,煤炭分质利用技术中最为关键的就是煤炭热解技术。煤热解通常是指原煤在隔绝空气或惰性气氛条件下,进行持续的加热升温并且保证没有催化作用,在这一过程中发生的一系列物理和化学的变化。煤经过热解反应,生产的化工产品包括热解的煤气、焦油或酚类产物、焦炭或者半焦(兰炭)。煤热解过程比较复杂,产物众多,该过程中煤炭极易破碎粉化,形成粉状半焦。焦油、半焦(粉)在一定的条件下有粘附在换热装置表面的趋势,特别是煤中有较为复杂盐份与碱组分,在高温熔融状态下极易粘附,从而造成煤热解装置换热结构的沾污,煤粉聚集甚至堵塞,且影响换热过程。煤热解的温度较高,一般处于600~1000℃,在高温下,金属材料的组织稳定性、耐腐蚀性能急剧下降。间接式煤热解工艺需要高效的换热系统,换热系统对材料的耐高温、耐磨、耐压、传热系数等有较高要求,对整个系统的结构设计<br>要求换热性能稳定,方便拆装,便于清洗和更换。在现有技术中,间接式煤热解换热系统通常采用列管式换热结构,由于大量的焊接连接,导致换热结构不易拆卸,管易堵,维护周期短,维护成本高。公开号为CN102911677A公开了一种载热气体用于煤的热解装置,该装置采用载热气体通过金属传热管间接加热煤料进行热解,其不足之处在于:(1)传热管内的挡板仅仅增加了载热气体的湍流,但气固传热系数是由管外固相介质的传热决定的,煤料侧吸热效率没有得到改善,整个系统传热效率提升不明显;(2)载热气体传热系统构成复杂,焊点太多,对运行安全造成很大隐患;(3)煤料从装煤孔进入干馏室较困难,且在室内分布不均,影响换热效率;(4)装置仅适用于常压热解,高温半焦联产天然气、合成气等还需提压,影响整个工艺装置的经济性。(5)该装置实现结构可拆很困难,用螺栓密封漏点多不好检测。公开号为CN203048876U公开了一种粉煤热解炉,通过布料器和气体分布器配合使用,使粉煤和热解气充分直接接触换热,提高换热效率。该热解炉的不足在于:(1)对管内的气体热载体纯净度有一定要求,否则气体分布器上的气孔易堵;(2)高温气体与煤直接接触,随热解气一起排出,加大下游气体净化量,增加除尘能耗和难度,影响产品品质;(3)所述布料器中锥形面下可能无煤粉,存在换热死区,且可能会使热解气压降很高。
技术实现思路
基于现有技术中的不足,本专利技术的第一个目的是,提供一种高效环保,可拆卸板式间接换热的煤热解装置。本专利技术的第二个目的在于,提供一种带新型布料器的煤热解装置,使原料煤在热解装置中均匀分布,使粉煤和热解气充分换热,以提高系统的换热效率。本专利技术的第三个目的在于,提供一种带飞灰分离器的煤热解装置,初步实现热解气的气固分离。本专利技术的第四个目的在于,提供一种高温高压的煤热解装置,方便与其它煤的转化工艺技术结合实现上下游产物的互相衔接和能量的合理利用。为达到上述目的,本专利技术提供以下的技术方案:一种可拆卸板式间接加热煤热解装置,包括壳体,所述壳体的顶部设有煤进料口和热解气出口,底部设有半焦出料口,所述壳体内煤进料口下方设有可拆卸模块化的换热系统,所述可拆卸模块化的换热系统包括一个或多个依次串联的换热模块,每个换热模块包括板束、管板、支持板,板束圆周上沿轴向设有至少一个支持板,板束的两端固定在管板上。优选多个换热模块,例如2个或3个,实现逐级换热;每一个换热模块做为换热系统的单元都是可以单独更换的。在进一步的技术方案中,板束由至少一个板管按一定的间距平行叠放,板管由两片有凹槽的金属板构成,其凹槽相对应,以两片金属板间形成空腔的方式对扣焊接,其中一片金属板的凹槽内点焊有筋板。在进一步的技术方案中,板管之间的间距和板管内间距可根据壳体尺寸,换热量和煤颗粒大小调节。本专利技术采用板式作为传热方式,与现有技术中的管式传热相比,具有热量利用率高,可拆卸,结构紧凑占地面积小,重量轻防污垢性能好,成本低等特点,筋板不仅增加了板管的耐压能力,也对板管内的煤起到了扰动作用,增强了煤的湍动程度,显著增加了间接换热系统的整体换热效率,提高煤的转化效率。在进一步的技术方案中,板管中一片金属板片的凹槽内点焊有至少一列筋板,例如3或5列;优选每列为折线形布置,增加煤在板管中流道的长度,提高换热效率。在进一步的技术方案中,板束两端与和管板的固定方式也是可拆卸式的,板束两端涂有耐高温膨胀材料,所述管板上开有与板束端面相对应的孔,板束插入到管板中。优选地,所述耐高温膨胀材料为高温无机材料,其PH值为中性,粘合强度高,耐压抗冲刷能力强,而且对涂刷物体没有任何腐蚀,可以在高温下保持良好的粘接性能和抗腐蚀性,硬度高,无任何挥发物产生,线膨胀率高,随环境温度的变化,板束和管板实现紧固和分开。综上可知,除了换热模块可单独拆卸和更换外,换热模块中的零件板束和管板也可方便的实现拆卸和更换。在进一步的技术方案中,壳体上部具有筒体扩大段,扩大段上具有设备拆卸法兰和热解气出口,可拆卸模块化换热系统能整体地从设备拆卸法兰处吊装进出壳体。综上可知,换热系统中,从板束和管板这样的零件,到换热模块部件,再到整个换热系统都是可拆卸和更换的。因为煤热解过程中会产生焦油、粉尘等物质沾污换热结构,导致换热系统的换热效率降低,需要定期清理,同时换热系统长期在气固两相较高温度下工作,局部零部件需要检测与更换。本专利技术拆装方便,制造、维护成本低,便于清洗与更换,能保证该热解装置换热性能的高效性和可持续性。另外,热解气的出口设在筒体的扩大段上,热解气自下而上的流动过程中,流通面积增大,气流速度变缓,有利于气流中携带的粉尘重力沉降回落。在进一步的技术方案中,所述煤进料口下方设置有用于煤分流和均布的煤布料器。在进一步的技术方案中,煤布料器结构外形为金字塔式,由至少一层不同半径的圆形角板构成,每一层由不同半径的至少一个角板圈组成,层与层之间的角板圈相互错开,自上而下,相邻两层,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种可拆卸板式间接加热的煤热解装置,包括壳体,所述壳体的顶部设有煤进料口(12)和热解气出口(14),底部设有半焦出料口(1),其特征在于,所述壳体内煤进料口(12)下方设有可拆卸模块化的换热系统,所述可拆卸模块化的换热系统包括一个或多个依次串联的换热模块,每个换热模块包括板束(6)、管板(18)、支持板(19),板束(6)圆周上沿轴向设有至少一个支持板(19),板束(6)的两端固定在管板(18)上。

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸板式间接加热的煤热解装置,包括壳体,所述壳体的顶部设有煤
进料口(12)和热解气出口(14),底部设有半焦出料口(1),其特征在于,
所述壳体内煤进料口(12)下方设有可拆卸模块化的换热系统,所述可拆卸
模块化的换热系统包括一个或多个依次串联的换热模块,每个换热模块包括
板束(6)、管板(18)、支持板(19),板束(6)圆周上沿轴向设有至少一个
支持板(19),板束(6)的两端固定在管板(18)上。
2.根据权利要求1所述的煤热解装置,其特征在于,所述板束(6)由至少一个
板管按一定的间距平行叠放,所述板管由两片有凹槽的金属板构成,其凹槽
相对应,以两片金属板间形成空腔的方式对扣焊接,其中一片金属板的凹槽
内点焊有至少一列筋板。
3.根据权利要求2所述的煤热解装置,其特征在于,所述板管之间的间距和板
管内间距可根据壳体尺寸,换热量和煤颗粒大小调节。
4.根据权利要求2所述的煤热解装置,板管中一片金属板片的凹槽内点焊的筋
板为折线形。
5.根据权利要求1所述的煤热解装置,其特征在于,所述板束(6)两端与和管
板(18)的固定方式是可拆卸式的,所述板束(6)两端涂有耐高温膨胀材料,
所述管板(18)上开有与板束(6)端面相对应的孔,所述板束(6)插入到
管板(18)中。
6.根据权利要求5所述的煤热解装置,其特征在于,所述板束(6)两端所涂的
耐高温膨胀材料为高温无机材料,其PH值为中性,粘合强度高,耐压抗冲...

【专利技术属性】
技术研发人员:甘晓雁刘春雷马超林东杰
申请(专利权)人:航天长征化学工程股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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