專利名稱：一種煤料炭化設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種粉煤炭化設備，特別是一種用于無煙煤粉煤、貧煤粉煤或/和是焦粉加工 成型的塊料加熱炭化生產炭化型煤的煤料炭化設備。
背景技術：
公開報道的砂浴炭化爐是德國BF鑄造炭化型煤工藝中，采用砂熔爐進行炭化，型塊在砂 熔爐31(TC下，氧化性條件下熱處理2. 5h，即得鑄造炭化型煤。其不足之處是炭化溫度底， 產品耐磨性差。另外，在氧化性條件下熱處理，產品易備氧化。
公開報道的隧道式炭化爐是在綜合傳統搗固煉焦爐和隧道窯爐的基礎上，進行了系統優 化組合的炭化爐。如CN1267703公開的一種型焦炭化爐，是一種炭化缽結構的隧道式、動態 連續生產型焦的炭化爐。其中，隧道式爐體為拱形隧道，兩端設有爐門，爐體側墻一側砌有 一次風孔、風道和二次風孔，另一側設有煙氣出孔和煙道；爐外一側設有供風道及供風調節 板，另一側設有主煙道及煙道插板和煙閨，在爐頭兩端內墻上設有煙氣噴孔，外墻上設有煙 氣進孔，爐內兩側墻上設有凹緣與焦車缽架翼板相嚙合；采用直接冷風冷卻熄焦，換熱后的 氣體作為燃燒空氣進入爐中的熄焦室為一密封室；可蓄入水使型焦進一步冷卻，同時緩沖型 焦下落時的沖力，減少碎焦產率的卸焦池，池底設有出焦刮板機；爐頭換向機構采用園盤或 鋼軌結構；焦車行走動力機構為雙向液壓桿機構或機械傳動機構；裝煤裝置為手動或自動裝 置；焦車由串聯的小焦車、行走機構、炭化缽、炭化缽架、轉動卸焦機構組成；爐頭氣封設
施由風機、煙氣噴孔、煙氣進孔構成。該炭化爐中型煤的預熱干燥、炭化冷卻等主要過程在 同一爐內完成。窯爐內縱向溫度分布梯度按炭化過程中各階段需求溫度進行調整，使整個過 程中炭化料始終處于最佳狀態。隧道式炭化爐與立式爐、箱式爐、斜底爐等炭化爐比較，最 大的優點是移動式爐床，在炭化過程中，型煤相對不動，炭化爐床做間歇式移動，對型煤冷 強度的要求相對低一些，而且大大降低型煤冷破損，提高了成品率。其缺點是占地面地大， 爐內溫度不易控制，揮發分析出期間易形成高溫，需外加熱煤氣，耗熱高，爐內氣氛不易控 制，型煤易被氧化等。
公開報道的直立爐。如CN105617C公開了一種連續間接混合加熱的。該炭化爐是分段加 熱，炭化時，入爐煤料由提升機送入爐頂煤斗，煤料在爐頂壓煤機的作用下，隨爐體底部刮 板出焦機的連續出焦而緩慢下降進入炭化室干燥干餾段，干餾物料繼續下降進入炭化室的高 溫段，干餾物料通過高溫段和高溫廢氣換熱使傳熱加強，結焦時間縮短。煤料炭化成熟后繼續下降進入炭化室氣化冷卻段，這一階段高溫焦炭與從液封熄焦槽產生的水蒸氣發生氣化反 應，使紅焦溫度降低。焦炭在弧形夾套水冷式出焦斗的下降過程中再次與上升的水蒸氣換熱， 水蒸氣溫度升高而焦炭溫度繼續下降，直到焦炭落入液封熄焦槽后由刮板出焦機刮出。該炭 化爐的炭化室頂部設計有低溫儲料段，加煤過程連續進行抑制了爐頂冒煙冒火，減輕了爐頂 污染；炭化室高溫段采用混熱式方法加熱，提高了熱效率；炭化室下部設有氣化冷卻段，熄 焦蒸汽上升和紅焦換熱，升溫后在該段進行氣化反應，利用了紅焦熱能，消除了推焦車和攔 焦車等大型機械設備，降低了投資，簡化了操作。該炭化爐存在的不足之是裝料時落差較大， 生型煤塊易摔碎，裝料高度受限等問題。
公開報道的斜底炭化爐。如CN2567217公開了一種鑄造型焦炭化爐，包括炭化爐組、操 作平臺、熄焦池及溫控、煙氣檢測系統，該炭化爐組由一至多個單孔爐組成，其每個單孔爐 由爐體、炭化室、燃燒室，配風裝置及煙道組成；爐體的外殼內設有縱向呈前高后低的階梯 形，橫向呈180度半圓形的雙層拱頂，拱頂下的炭化室呈前高后低的傾斜構造；炭化室底部 為燃燒室，該燃燒室呈20 50度傾斜的前高后低的斜平面爐底，燃燒室上端有進料爐門連接 進料平臺，下端有出料爐門連接熄焦池；爐體內設有2 6個垂直煙道及分煙道，炭化室前、 后端各設有一個炭化室配風口，爐體前后兩端各設有兩個煙道配風口。該炭化爐頂裝料，下 部出料，炭化室頂部和底部均為傾斜式，這種結構解決了型煤冷態裝爐時，易被撞碎的問題， 也解決了型煤在炭化初期低溫階段，熱強度很低，不易高層堆放的問題。但是該技術也存在 許多不足，如斜底坡度不能過大，需設專門的出焦裝置；單爐生產能力低，熱效率低；出 料口密封性差，爐內熱型煤氧化嚴重；燃氣不足，需外供燃氣等，因此，該爐型在推廣使用 上受到了一定的限制。
公開報道的現代大型機焦爐。如德國7.63m的焦爐，不適用于生產炭化型煤。原因在于 裝出料無法進行，如在爐頂裝料時，下落高度較大，生型煤塊易摔碎。由于炭化過程中沒有 整體煤餅生成，推焦過程無法進行。

發明內容
本發明要解決的問題是現有型煤炭化設備在裝料、出料和炭化過程中，粉塵和煙氣外泄 的問題；在炭化過程中因爐門設置和密封不嚴而導致型煤易備氧化的問題；在型煤炭化過程 中熱效率低，能耗較高的問題以及裝出料所用機械設備復雜，成本高的問題。
為了解決上述問題，本發明根據型煤炭化的特點，對炭化型煤爐作了進一步改進，并提 出了一種能夠利用無煙煤粉煤、貧煤粉煤和焦粉生產炭化型煤的一種煤料炭化設備。
本發明為了實現上述目的以及解決上述問題，爐體加熱系統采用底部留有跨越孔的雙聯 火道和頂部蓄熱室預熱空氣結構；炭化室和燃燒室釆用控制式直通結構；裝出料采用底開門
4結構，并匹配有裝出料設施。其具體的技術方案如下
一種煤料炭化設備，包括爐體以及裝出料設施，其特征在于爐體外殼是頂部和四周封閉 結構，蓄熱室位于爐體外殼的內頂部，其下端設有炭化室和燃燒室，裝出料口設置于炭化室 的下端。
本發明上述的技術方案中所述的煤料是無煙煤粉煤、貧煤粉煤或/和焦粉加工成型的塊 料，所述的塊料是柱形的或是方形的整塊煤料或是散塊煤料的堆積；所述的燃燒室是其內由 兩對或兩對以上的立火道構成，并在每一對立火道隔墻底部設有跨越孔，炭化室和燃燒室隔 墻頂部設有直通結構；所述的蓄熱室是底部留有蓄底空間，中部設有格子磚，上部設有氣體 通道，氣體通道的一端連通有交換器；所述的裝出料口是其下端設有爐門鎖， 一側設有液封 槽；在裝出料口的下方設有對應的裝出料車以及裝出料車軌道，并在裝出料車上固定連接有 裝料機和出料機；所述的裝料機是其由與裝出料口對應的料箱框及其中上推下移的料箱底構 成，并在料箱底底端固定連接有裝料液壓缸；所述的出料機是由與裝出料口對應的導料通道 導入接料槽構成，在導料通道的底端固定連接有出料液壓缸；所述的裝出料車是其周圍設置 有循環軌道及其物料車。
本發明型煤炭化爐釆用上述結構方案的優點與積極效果在于第一是炭化室和燃燒室釆 用直通結構，使爐頂和四側全封閉的炭化室在整個生產過程中為負壓操作，加上熱浮力的作 用，炭化室產生的煙氣只能進入燃燒室，和高溫空氣燃燒，徹底消除了煙塵外泄污染。如裝 料時，型煤和炭化室壁之間留有〈10mm的縫隙，由于縫隙的頂部是負壓(和燃燒室相連)， 加上向上熱浮力的作用，其結果只能是，空氣從底部進入縫隙，沿縫隙上升，最后進入燃燒 室。料箱中型煤塊產生的煙氣，也只能隨上升空氣上升，不會下降外泄；出料時，導料通道 一端與爐門口密封相接，另一端浸入接料槽水中，成熟的炭化型煤塊直接落入水中，該過程 中產生的煙氣及水蒸氣在頂部吸力和熱浮力的作用下上升進入燃燒室，而不會外泄。
第二是采用蓄熱室預熱空氣技術，實現了高溫廢氣熱能的回收。使高溫廢氣由800 1000 。C降低到300 360。C，回收損失熱50 60%，和現有的斜底炭化爐相比，能耗降低23 28%。 由于采用預熱的高溫空氣800 100(TC燃燒，使燃燒過程充分，徹底消除了斜底炭化爐裝爐 初期煤氣不能夠自動燃燒而外排嚴重污染環境的問題。
第三是裝出料采用底開門結構，使炭化爐的爐頂和四周形成封閉結構，并設置有爐門液 封槽，徹底解決了在炭化過程中因爐門的結構設置和密封不嚴而導致型煤易備氧化的問題。
第四是采用底部裝料和出料結構，與現有炭化爐的裝出料所用機械設備相比，本發明簡 少了機械設備，降低了成本。


圖1是本發明炭化爐縱剖面結構示意圖
圖2是本發明炭化爐爐體燃燒室橫剖面結構示意圖
圖3是本發明炭化爐平面布置結構示意圖
圖中1:裝料液壓缸；2:裝出料車；3:料箱；4:料箱底；5:料箱框；6:裝料機；7: 爐門鎖；8:炭化室；9:直通結構；10:爐體外殼；11:蓄熱室；12:燃燒室；13:裝出料 口； 14:液封槽；15:出料機；16:導料通道；17:接料槽；18:出料液壓缸；19:蓄底空 間；20:氣體通道；21:交換器；22:格子磚；23:立火道；24:跨越孔；25:循環軌道； 26:裝出料車軌道；27:水平軌道；28:物料車；29:物料轉送車；30:機械撈料手；31: 輸料機。
具體實施例方式
下面結合附圖通過具體實施例進一步詳細描述本發明提出的一種煤料炭化設備，本專業 的技術人員在閱讀了本發明的具體實施例后，能夠理解和實施本發明所述的技術方案，也能 夠實現其所述的優點與積極效果。 實施例1
本發明煤料炭化設備結構如圖1 3所示。以年產10萬噸炭化型煤為例。將煤料炭化設 備的爐體外殼10的頂部和四周制作成封閉型結構，將蓄熱室11設置在爐體外殼10的內頂部， 蓄熱室11的下端設置炭化室8和燃燒室12，裝出料口 13設置于炭化室8的下端。其具體結 構實施如下
燃燒室12的結構是其內由兩對或兩對以上的立火道23構成，立火道23的數量是根據炭 化室8的長度、熱工效率以及爐體結構強度等因素確定。在每一對立火道隔墻底部設置跨越 孔24，炭化室8和燃燒室12隔墻頂部設置有直通結構9，所述的直通結構9是在炭化室8和 燃燒室12隔墻頂部設置的直通孔，并在直通孔中設置有相對應的調節磚，該調節磚由爐體外 的拉線升降控制。蓄熱室11底部留有蓄底空間19，中部裝有格子磚22，上部設有氣體通道 20，也稱小煙道，氣體通道20的一端連通有交換器21，用于控制進入蓄熱室的空氣量和排 出的廢氣量。在裝出料口 13的下端設置爐門鎖7以鎖閉爐門，并由設置在一側的液封槽14 密封爐門。
在裝出料口 13下端設置對應的裝出料車2，并還設置有對應的裝出料車軌道26。在裝出 料車2上固定連接裝料機6和出料機15。其裝料機6是與裝出料口 13相對應的上下開通的 料箱框5和其中可上推下移的料箱底4構成，并在料箱底4底端固定連接有裝料液壓缸1， 所述的裝料液壓缸1的型號是根據其炭化室8的裝料量選擇。出料機15是由與裝出料口 13 相對應的導料通道16導入接料槽17構成，并在導料通道16的底端固定連接有出料液壓缸18，所述的出料液壓缸18的型號是根據其炭化室8的出料量選擇。
在裝出料車2周圍設置有循環軌道21及其物料車28循環運行，以保證煤料炭化設備的 裝出料正常進行。
本發明實施上述實施例1的煤料炭化設備的生產操作方法如下
首先是裝料。按其現有方法將無煙煤粉煤、貧煤粉煤或/和焦粉加工成型為柱形或方形塊 料，并將其塊料裝入物料車28，物料車28沿循環軌道25，運至炭化室8下方的右側位，通 過物料車28上設置的水平軌道27由電機鏈輪機構帶動，將物料車28上的料箱3運送到炭化 室8下方的裝料機6上，將料箱3固定，后由裝料液壓缸l的活塞桿推動料箱底4及其上的 塊料進入炭化室8，并使料箱底4與裝出料口 13相對應，關閉爐門鎖7，將裝料液壓缸l的 活塞桿收回，料箱框5退出，同時將液封槽14關閉。
其次是炭化。塊料在炭化室8內經過12 16hr的炭化后，成為炭化型煤。 最后是出料。裝出料車2移動到使出料機15與裝出料口 13相對應，打開液封槽14，將 導料通道16與裝出料口 13對接，再將出料液壓缸18的活塞桿上升至料箱底4并對接，開啟 爐門鎖7，后隨將出料液壓缸18的活塞桿下移，料箱底4及其上的炭化型煤一并下移，炭化 型煤靠自重通過導料通道16落入接料槽17的水中，接料槽17在巻揚機的作用下運行至爐頭， 設置在爐頭的機械撈料手30撈出炭化型煤，并裝入輸料機31運至成品庫，后將接料槽17收 回與出料機15對接。同時，將卸完炭化型煤后的料箱底4通過出料機15退出，與裝料后退 出的料箱框5在循環軌道25上相配合準備下次備料，裝料和出料循環進行。
權利要求
1. 一種煤料炭化設備，包括爐體以及裝出料設施，其特征在于爐體外殼(10)是頂部和四周封閉結構，蓄熱室(11)位于爐體外殼(10)的內頂部，其下端設有炭化室(8)和燃燒室(12)，裝出料口(13)設置于炭化室(8)的下端。
2. 權利要求1所述的煤料炭化設備，其特征在于煤料是無煙煤粉煤、貧煤粉煤或/和焦粉 加工成型的塊料，所述的塊料是柱形的或是方形的整塊煤料或是散塊煤料的堆積。
3. 權利要求1所述的煤料炭化設備，其特征在于燃燒室(12)是其內由兩對或兩對以上 的立火道(23)構成，并在每一對立火道隔墻底部設有跨越孔(24),炭化室(8)和燃燒室(12)隔墻頂部設有直通結構(9)。
4. 權利要求1所述的煤料炭化設備，其特征在于蓄熱室(11)是底部留有蓄底空間(19)， 中部設有格子磚(22)，上部設有氣體通道(20)，氣體通道(20)的一端連通有交換器(21)。
5. 權利要求1所述的煤料炭化設備，其特征在于裝出料口 (13)是其下端設有爐門鎖(7)， 一側設有液封槽(14);在裝出料口 (13)的下方設有對應的裝出料車(2)以及裝出料車軌 道(26)，并在裝出料車(2)上固定連接有裝料機(6)和出料機(15)。
6. 權利要求5所述的煤料炭化設備，其特征在于裝料機(6)是由與裝出料口 (13)對應 的料箱框(5)及其中上推下移的料箱底(4)構成，并在料箱底(4)底端固定連接有裝料液 壓缸(1)。
7. 權利要求5所述的煤料炭化設備，其特征在于出料機(15)是由與裝出料口 (13)對 應的導料通道(16)導入接料槽(17)構成，在導料通道(16)的底端固定連接有出料液壓 缸(18)。
8. 權利要求5所述的煤料炭化設備，其特征在于裝出料車(2)是其周圍設置有循環軌道 (21)及其物料車(28)。
全文摘要
本發明公開了一種煤料炭化設備，其特征是爐體外殼采用頂部和四周封閉結構，蓄熱室位于爐體內頂部，在蓄熱室下端設置有炭化室和燃燒室，炭化室底部設置有進出料口。加熱系統采用由立火道隔墻底部設置有跨越孔的、雙聯火道組成的燃燒室和頂部蓄熱室預熱空氣結構，炭化室與燃燒室采用可控式直通結構，進出料采用底裝底出結構。本發明利用無煙煤粉煤、貧煤粉煤和焦粉生產炭化型煤，回收了高溫煙氣熱能，自動化程度高，能耗低，環境效益好，產品質量可靠，是一種節能減排的煤料炭化設備。
文檔編號C10B1/00GK101519595SQ20091007403
公開日2009年9月2日 申請日期2009年3月31日 優先權日2009年3月31日
發明者孫亞玲, 張永發, 力 楊, 言 梁 申請人:山西中元煤潔凈技術有限公司