導氣單元、導氣裝置、粉煤熱解裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及煤炭熱解技術，具體涉及一種導氣單元、導氣裝置、粉煤熱解裝置及方法。
【背景技術】
[0002]粉煤熱解國內(nèi)外有很多技術，但是主要包括外熱式熱解法，固體熱載體熱解法，快速氣體熱解法等。
[0003]其中:固體熱載體存在煤氣中粉塵大、半焦灰分大等問題；氣體快速熱解存在氣體循環(huán)量大、加熱冷卻循環(huán)氣體熱效率低、煤氣中粉塵大等問題，而外熱式直立爐熱解粉煤雖然存在傳熱效率低、產(chǎn)量小等問題，但立式爐具有綜合能耗低，投資小，操作簡單等優(yōu)點，突出問題是煤氣不易從物料中排出，濕法熄焦污染環(huán)境，耗水量大，采用熱解煤氣作熱源存在浪費煤氣的現(xiàn)象等等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術存在的缺陷或不足，本發(fā)明提供了一種導氣單元，該導氣單元包括上通氣口和下通氣口，所述上通氣口的通氣口面積小于下通氣口的通氣口面積，所述上通氣口與下通氣口之間由通氣管連通，且由上通氣口至下通氣口的方向，通氣管的橫截面面積逐漸增大。
[0005]所述導氣單元包括一通氣管，該通氣管的一段為上通氣口，另一端為下通氣口。
[0006]所述導氣單元包括上通氣口、下通氣口和通氣管，所述上通氣口為管形結(jié)構，所述下通氣口為管形結(jié)構，所述通氣管為錐形結(jié)構。
[0007]可選的，所述上通氣口的高度為40_60mm，直徑為50_100mm ;通氣管高度為80-120mm，錐度為1:3 ;下通氣口的高度為80_120mm，直徑為90_120mm。
[0008]本發(fā)明還提供了基于上述導氣單元的導氣裝置，該導氣裝置包括多個本發(fā)明所述的導氣單元，多個導氣單元依次連接形成導氣通路，相鄰導氣單元的連接方式為:其中一個導氣單元的上通氣口安裝于另一個導氣單元的下通氣口中，且該下通氣口與該上通氣口之間形成側(cè)進氣口。
[0009]可選的，相鄰導氣單元的連接方式為:其中一個導氣單元的上通氣口活動式安裝于另一個導氣單元的下通氣口中。
[0010]進一步可選的，相鄰導氣單元的連接方式為:其中一個導氣單元的上通氣口吊掛式安裝于另一個導氣單元的下通氣口中，且其中一個導氣單元相對于另一個導氣單元可以活動。
[0011]更進一步可選的，相鄰導氣單元的連接方式為:另一個導氣單元的下通氣口中安裝有一橫桿，其中一個導氣單元的上通氣口懸掛在該橫桿上。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的導氣單元及導氣裝置的有益效果是:
[0013](I)裝有導氣管的炭化室可用于各種低階粉煤熱解制取焦油、煤氣和半焦；
[0014](2)導氣管可降低爐內(nèi)煤氣壓力，便于粉煤下行移動，不易架空；
[0015](3)用此裝置生產(chǎn)出的荒煤氣夾帶焦粉量少，可產(chǎn)出高品質(zhì)的煤焦油和煤氣；
[0016](4)活動式連接(如懸掛鏈接)使得裝置有一定的撓度，煤氣進口不宜堵塞。
[0017]本發(fā)明還提供了一種粉煤熱解裝置，包括:
[0018](一 )原煤預熱裝置:用冷卻半焦時產(chǎn)生的蒸汽對原煤進行間接加熱；
[0019](二)粉煤熱解爐:利用熱煙氣對預熱后的原煤通過間接加熱進行熱解，經(jīng)熱解后的粉煤變成半焦后一部分作為半焦產(chǎn)品，一部分作為燃料半焦，為熱解爐提供熱源；熱解時產(chǎn)生的煤氣通過安裝于熱解爐中的導氣裝置排出爐外進入煤氣冷卻凈化裝置，獲得純煤氣和焦油；
[0020](三)半焦產(chǎn)品冷卻裝置:為管式間接水冷結(jié)構，半焦冷卻產(chǎn)生的蒸汽用于粉煤預熱干燥；
[0021](四)半焦粉燃燒爐:半焦粉和預熱助燃空氣燃燒產(chǎn)生的煙氣作為粉煤熱解時所需的熱煙氣，排除爐外的熱煙氣與助燃空氣換熱，回收煙氣余熱。
[0022]利用上述裝置對粉煤進行熱解的方法包括:(一)原煤預熱:對原煤進行預熱，用冷卻半焦時產(chǎn)生的蒸汽對原煤進行間接加熱；
[0023]( 二)粉煤熱解:利用熱煙氣對預熱后的原煤進行間接加熱熱解，經(jīng)熱解后的粉煤變成半焦后一部分作為半焦產(chǎn)品，一部分作為燃料半焦，為熱解爐提供熱源；熱解時產(chǎn)生的煤氣通過安裝于熱解爐中的導氣裝置排出爐外進入煤氣冷卻凈化裝置，獲得純煤氣和焦油；
[0024](三)半焦產(chǎn)品冷卻:為管式間接水冷結(jié)構，半焦冷卻產(chǎn)生的蒸汽用于粉煤預熱干燥；
[0025](四)半焦粉燃燒:半焦粉和預熱助燃空氣燃燒產(chǎn)生的煙氣作為粉煤熱解時所需的熱煙氣，排除爐外的熱煙氣與助燃空氣換熱，回收煙氣余熱；
[0026]所述半焦燃燒時產(chǎn)生的煙氣溫度為900-1100°C，出罐式爐進蓄熱室換熱器的煙氣溫度為300-500°C，粉煤在炭化室停留時間為6-16小時。
[0027]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的粉煤熱解裝置的有益效果在于:
[0028](I)將原煤進行蒸汽間接加熱，保證粉煤烘干時不易燃燒，干燥效率高，主體設備無運動部件，節(jié)能，同時物理水不進入煤氣系統(tǒng)。
[0029](2)干燥后的粉煤通過在炭化室長時間熱解，熱解速度慢，煤氣溢出速度低，煤氣中粉塵含量低，不需要專門的煤氣除塵裝置。
[0030](3)燃燒半焦代替煤氣，不僅節(jié)約了煤氣，細焦粉得到合理的利用，降低熱解加熱用燃料的成本，而且燃燒半焦粉也有利于環(huán)保。
[0031](4)半焦加熱爐主要通過焦粉燃燒，逆流加熱粉煤，煙氣余熱用于助燃空氣預熱，熱量梯度利用，熱利用率高。
[0032](5)外熱式加熱，煙氣不影響煤氣、焦粉和焦油的品質(zhì)。
[0033]綜上，本發(fā)明的粉煤罐式爐熱解工藝，使得粉煤熱解熱解能耗低、煤氣粉塵含量低、熱效率高、環(huán)境污染小、投資低；煤氣熱值高，焦油收率高，焦粉灰分低。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明的導氣裝置的結(jié)構圖之一；
[0035]圖2為本發(fā)明的導氣裝置的結(jié)構圖之二 ；
[0036]圖3為本發(fā)明的粉煤熱解裝置的結(jié)構示意圖；
[0037]圖4為實施例3的熱解爐中導氣裝置的安裝示意圖；
[0038]圖5為實施例4的熱解爐中導氣裝置的安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0039]本發(fā)明所述的粉煤為在煤炭開采和運輸生產(chǎn)過程中自然產(chǎn)生的小于20毫米的不同粒徑的混合粉煤。
[0040]本發(fā)明的錐形結(jié)構通氣管的錐度保證粉煤自然下落，煤氣從其側(cè)面的下通氣口進口不被下行的煤料阻塞，有利于荒煤氣導入，還要防止炭化室內(nèi)的煤料通過下通氣口進入導氣裝置。
[0041]實施例1:
[0042]參考圖1，該實施例的導氣裝置包括多個導氣單元，每個導氣單元包括上通氣口1，下通氣口 3和通氣管2，其中上、下通氣口均為圓管結(jié)構，通氣管2為圓錐形管。
[0043]相連導氣單元之間采用懸掛式連接，即位于上方的導氣單元的下通氣口中安裝有懸掛桿4，下方的導氣單元的上通氣口的側(cè)壁上開設有通孔，并經(jīng)該通孔懸掛在懸掛桿上，這樣相鄰的下通氣口與下通氣口之間形成側(cè)進氣口。采用懸掛式連接相鄰導氣單元，其之