一种用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置，包括竖直设置的壳体，在壳体的顶部和底部分别设置进料口和出料口，且壳体内部沿物料运动方向分隔为顺次连通的布料区、换热区及增湿区，在布料区设置布料装置，在换热区设置换热元件，在增湿区设置喷淋装置；由此可利用提质煤自身的重力作用自上而下通过本实用新型专利技术的装置并依次进行冷却换热和加水增湿，而无需使用电机驱动，由此不仅可大幅降低本实用新型专利技术装置的能耗和生产成本，还简化了装置的结构，使之占地面积减小、故障率降低、更便于维修和养护。

Cooling, humidifying and waste heat recovery device for upgrading coal

The utility model provides a humidification and heat recovery device for coal quality and cooling, which comprises a shell vertically arranged in the shell, the top and bottom are respectively provided with a feed inlet and a discharge outlet, and the shell along the direction of material movement, which are communicated to separate cloth heat exchange area and wet area cloth, cloth device is arranged in the area, in the heat exchanger set heat exchanger, the spray device is arranged in the wet zone; thus through the device of the utility model in cooling water heat exchanger and humidification by gravity and coal from top to bottom, without using the drive motor, which not only can greatly reduce the energy consumption and the production cost of the device of the utility model, but also simplifies the structure of the device, which covers an area of reduced, the failure rate is reduced, more convenient maintenance and maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置
本技术属于化工设备及化工机械设计和制造领域，具体涉及一种用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置。技术背景我国是一个煤炭资源丰富、而石油及天然气资源相对匮乏的国家，近年来随着我国北方地区大气环境的日益恶化，为减少煤炭直接燃烧对环境的影响，同时提高煤炭资源的利用率，对煤炭资源进行分级分质利用已成为国家重点扶持的煤化工项目，而对原料煤进行中低温热解，得到高价值的煤气、煤焦油及提质煤产品是煤炭分质利用技术中的一个重要手段。现有的多种煤热解工艺的差异主要在于热解炉的形式不同，但所有煤热解工艺中都包括提质煤的冷却工序，这是因为，从热解炉中出来的提质煤的温度高达500～600℃，因而需要对高温提质煤进行冷却和增湿操作，这样才能获得具备一定温度及满足一定含水量要求的提质煤成品。传统的提质煤冷却工艺主要有两种方法：(1)湿法熄焦，即直接喷水冷却，然后烘烤去湿以满足用户需要，在此熄焦过程中，红焦的显热随蒸汽的排放而浪费掉，无法回收利用，并且红焦与水接触还会产生大量的酚、氰和硫化合物等有害物质，这些物质通常会随产生的蒸汽自由排放，从而严重腐蚀周围设备并污染大气；(2)干法熄焦，即采用惰性气体与赤热的红焦换热，将热量通过蒸汽锅炉等回收利用产生蒸汽，降温后的惰性气体返回冷却室形成循环，虽然此过程可回收利用红焦约83％的显热，但工艺过程复杂且设备要求较高。为此，中国专利文献CN204665991U公开了一种提质煤冷却增湿回转炉，其包括回转筒体和套设于回转筒体的侧壁外围的固定外夹套，在该回转筒体的前端设置气体导出管、后端设置冷却水喷淋单元；炽热的提质煤在由回转筒体的前端向后端移动的过程中，先与固定外夹套内的冷空气进行充分换热，再经喷淋冷却水实现对换热后提质煤的进一步冷却和增湿，从而提高了提质煤的品质。但由于上述技术采用的是卧式回转炉，其需要依靠电机驱动筒体转动才能使物料从炉头运输到炉尾，因而能耗较大；另外，卧式的回转炉结构复杂、部件磨损率高，导致设备的占地面积大、故障率高且不便于日常维护。因此，如何对现有的提质煤冷却增湿装置进行改进以克服以上不足，这对于本领域技术人员而言是一个亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本技术解决的是现有的用于提质煤的冷却增湿装置所存在的结构复杂、占地面积大、故障率高、维护困难、能耗高等缺陷，进而提供一种结构简单、占地面积小、故障率低、维护方便且能耗低的用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置。本技术实现上述目的的技术方案为：一种用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置，包括：壳体，所述壳体的内部沿物料运动方向分隔为顺次连通的布料区、换热区及增湿区，在所述布料区设置布料装置，在所述换热区设置换热元件，在所述增湿区设置喷淋装置；所述壳体竖直设置，在所述壳体的顶部开设进料口，在所述壳体的底部设置出料口；在所述换热区末端对应的所述壳体上设置冷却介质进口，在所述换热区始端对应的所述壳体上设置冷却介质出口；所述换热元件包括：位于一平面上的两根下总管，在所述两根下总管之间设置若干根下横管，所述下横管的两端分别与所述两根下总管连通；位于另一平面上的两根上总管，在所述两根上总管之间设置若干根上横管，所述上横管的两端分别与所述两根上总管连通；设置于所述上横管与所述下横管之间的若干根竖管，所述竖管的两端分别与所述上横管和所述下横管连通；所述冷却介质进口与所述下总管连通，所述冷却介质出口与所述上总管连通。优选地，所述下总管与所述上总管彼此平行。优选地，所述下横管与所述上横管彼此平行。优选地，所述若干根竖管彼此平行。优选地，相邻两个所述上横管之间的间距为最大颗粒物料粒径的3～5倍。更优选地，在相邻两个所述竖管之间设置连接板。进一步地，所述布料装置为人字形布料板。进一步地，所述喷淋装置包括若干根喷淋管，在所述喷淋管上设置多个喷淋口。进一步地，在所述壳体的上部设置料位测量仪；在所述出料口处还设置有自动卸料阀。进一步地，还包括与所述冷却介质出口连接设置的余热回收单元。本技术中的术语“始端”和“末端”均是相对于壳体内的物料流动方向而言。本技术的上述技术方案具有如下优点：(1)本技术所述的用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置，通过将其壳体竖直设置，并在该壳体的顶部和底部分别开设进料口和出料口，这样可利用提质煤自身的重力作用自上而下通过本技术的装置并依次进行冷却换热和加水增湿，而无需使用电机驱动，由此不仅可大幅降低本技术装置的能耗和生产成本，还简化了装置的结构，使之占地面积减小、故障率降低、更便于维修和养护。并且本技术所述的装置通过采用由四根总管及若干根横管和竖管所组成的换热元件，可使500～600℃的高温提质煤通过该换热元件中竖管之间的间隙向下自由移动，而冷却介质则由冷却介质进口进入总管及横管，并主要在竖管内与提质煤进行热交换，这样一方面实现了提质煤与冷却介质的间接接触，保持了提质煤与冷却介质各自的纯净性，有利于后续工艺操作和环境保护；另一方面本技术的装置优选采用冷却水冷却提质煤，由此产生的热水或蒸汽中的热量可以很容易地通过余热锅炉或透平等设备进行热量回收，从而有利于降低系统能耗，避免能源浪费。(2)本技术所述的用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置，通过限定其换热元件中的下总管与上总管彼此平行、下横管与上横管彼此平行、若干根竖管彼此平行，如此可最大限度地确保换热元件与提质煤间的换热面积足够大，从而有利于实现提质煤的快速冷却。此外，本技术的装置通过在相邻两个竖管之间设置连接板，这样可进一步提高换热元件的换热面积，同时还可增强换热元件的结构强度。(3)本技术所述的用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置，通过采用喷淋管作为喷淋装置，由此可根据实时监测排出的提质煤的含水量(湿度)连锁控制喷淋管的阀门，使得只有达到一定含水量要求的提质煤才能通过自动卸料阀排出成为最终的提质煤产品。附图说明图1为实施例1提供的用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置的剖面结构图；图2是图1的左视图；图3是图1的A-A剖视图；图4是图2的B-B剖视图；其中，附图标记如下所示：1-自动卸料阀；2-增湿区；3-冷却水进口；4-换热区；5-换热元件；6-热水/蒸汽出口；7-布料区；8-人字形布料板；9-进料口；10-料位测量仪；11-下总管；12-下横管；13-竖管；14-喷淋管；15-连接板；16-上总管；17-上横管；18-壳体。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置，包括：壳体，所述壳体的内部沿物料运动方向分隔为顺次连通的布料区、换热区及增湿区，在所述布料区设置布料装置，在所述换热区设置换热元件，在所述增湿区设置喷淋装置；其特征在于：所述壳体竖直设置，在所述壳体的顶部开设进料口，在所述壳体的底部设置出料口；在所述换热区末端对应的所述壳体上设置冷却介质进口，在所述换热区始端对应的所述壳体上设置冷却介质出口；所述换热元件包括：位于一平面上的两根下总管，在所述两根下总管之间设置若干根下横管，所述下横管的两端分别与所述两根下总管连通；位于另一平面上的两根上总管，在所述两根上总管之间设置若干根上横管，所述上横管的两端分别与所述两根上总管连通；设置于所述上横管与所述下横管之间的若干根竖管，所述竖管的两端分别与所述上横管和所述下横管连通；所述冷却介质进口与所述下总管连通，所述冷却介质出口与所述上总管连通。

【技术特征摘要】
1.一种用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置，包括：壳体，所述壳体的内部沿物料运动方向分隔为顺次连通的布料区、换热区及增湿区，在所述布料区设置布料装置，在所述换热区设置换热元件，在所述增湿区设置喷淋装置；其特征在于：所述壳体竖直设置，在所述壳体的顶部开设进料口，在所述壳体的底部设置出料口；在所述换热区末端对应的所述壳体上设置冷却介质进口，在所述换热区始端对应的所述壳体上设置冷却介质出口；所述换热元件包括：位于一平面上的两根下总管，在所述两根下总管之间设置若干根下横管，所述下横管的两端分别与所述两根下总管连通；位于另一平面上的两根上总管，在所述两根上总管之间设置若干根上横管，所述上横管的两端分别与所述两根上总管连通；设置于所述上横管与所述下横管之间的若干根竖管，所述竖管的两端分别与所述上横管和所述下横管连通；所述冷却介质进口与所述下总管连通，所述冷却介质出口与所述上总管连通。2.根据权利要求1所述的用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置，其特征在于，所述下总管与所述上总管彼此平行。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万善，谢文，江昊沛，张朝蓉，何战柱，王守峰，毛世强，
申请(专利权)人：陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司，华陆工程科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61