一種防粉塵的煤熱解提質(zhì)回轉(zhuǎn)爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防粉塵的煤熱解提質(zhì)回轉(zhuǎn)爐。
技術(shù)背景
[0002]近年來(lái)，隨著我國(guó)北方地區(qū)大氣環(huán)境的日益惡化，如何高效合理利用煤炭資源、避免煤炭直接燃燒使用，越來(lái)越多的得到國(guó)內(nèi)學(xué)者的重視。而通過(guò)煤熱解提質(zhì)的方法生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，是潔凈、高效地利用煤炭資源的有效途徑。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)用于煤熱解提質(zhì)的設(shè)備主要有直立式炭化爐以及固定熱載體煤干餾流化床等。其中，直立式炭化爐運(yùn)用規(guī)模最大，設(shè)備簡(jiǎn)單、投資較少，但也存在不少缺點(diǎn)，例如僅可使用塊煤、生成的煤氣熱值低且不能作為化工原料使用；而固定熱載體煤干餾流化床在技術(shù)上仍然不夠成熟，無(wú)法大規(guī)模推廣。
[0004]此外，也有很多機(jī)構(gòu)及學(xué)者研究采用回轉(zhuǎn)爐設(shè)備進(jìn)行煤熱解提質(zhì)，該設(shè)備具有投資低、產(chǎn)油率及產(chǎn)氣率高、能夠處理粉煤等優(yōu)點(diǎn)，因此具有良好的前景、得到了越來(lái)越多的重視。
[0005]CN 1066459A公開(kāi)了一種多段回轉(zhuǎn)爐氣體熱載體內(nèi)外熱式低中溫快速熱解工藝(簡(jiǎn)稱(chēng)MRF工藝)。該工藝的開(kāi)發(fā)路線(xiàn)是將煤炭干燥、熱解及冷卻分別在三個(gè)回轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行，采用熱煙氣內(nèi)熱式干燥、外熱式熱解、內(nèi)熱式增碳熱加工、振動(dòng)篩上噴水熄焦。其中，在增碳爐中，經(jīng)內(nèi)熱式加熱至800-850°C，使半焦進(jìn)一步熱解生成粒狀焦，產(chǎn)生的高溫混合氣導(dǎo)入熱解加熱爐。該工藝處理原煤粒度為3-30mm，無(wú)法解決粒徑在0_3mm的粉煤的熱解問(wèn)題。
[0006]CN101608126A公開(kāi)了一種煤熱解提質(zhì)裝置。該裝置主要包括回轉(zhuǎn)干燥器、熱解器、加熱回轉(zhuǎn)窯，其中回轉(zhuǎn)干燥器設(shè)有套筒結(jié)構(gòu)，能使原料煤和熱半焦實(shí)現(xiàn)間接換熱，同時(shí)冷卻熱半焦。該裝置實(shí)現(xiàn)煤熱解的主要工藝路線(xiàn)為:首先原料煤在回轉(zhuǎn)干燥器中與熱煙道氣并流直接換熱，而熱半焦則通過(guò)回轉(zhuǎn)干燥器外筒與原來(lái)煤間接換熱，而后將干燥煤與加熱回轉(zhuǎn)窯中的高溫?zé)岚虢拱匆欢ū壤?jīng)螺旋混料器混合進(jìn)入熱解器進(jìn)行熱解；熱解后的半焦部分用作加熱干燥煤，部分回收為產(chǎn)品焦，過(guò)程中產(chǎn)生的煤氣供加熱回轉(zhuǎn)窯燃燒加熱半焦，同時(shí)回收部分焦油。該煤熱解提質(zhì)裝置的優(yōu)點(diǎn)是操作靈活，且生產(chǎn)的半焦和焦油質(zhì)量較好，并實(shí)現(xiàn)了能量梯級(jí)利用，系統(tǒng)熱效率也較高。但該裝置存在套筒結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)干燥器加工復(fù)雜、熱解器為靜態(tài)反應(yīng)器不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作等問(wèn)題。
[0007]CN 103074095 A在CN101608126A的基礎(chǔ)上，將熱解器型式改為回轉(zhuǎn)g，解決了原先熱解器不能連續(xù)操作等問(wèn)題。該熱解回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部設(shè)置了篩網(wǎng)，將熱解半焦分成了細(xì)料和粗料，細(xì)料冷卻后作為產(chǎn)品半焦，粗料返回加熱回轉(zhuǎn)窯升溫后作為熱載體返回回轉(zhuǎn)熱解爐。同時(shí)熱半焦細(xì)料不再在回轉(zhuǎn)干燥器外筒與原來(lái)煤間接換熱冷卻，改為多級(jí)螺旋冷卻機(jī)，回避了套筒結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)干燥器加工復(fù)雜的問(wèn)題。
[0008]然而，目前煤熱解提質(zhì)回轉(zhuǎn)爐在運(yùn)行過(guò)程中仍然存在一個(gè)難以解決的問(wèn)題，即粉塵問(wèn)題。采用回轉(zhuǎn)爐進(jìn)行煤熱解提質(zhì)時(shí)，由于原料中含有大量粉煤，加之回轉(zhuǎn)爐的回轉(zhuǎn)特性，使得在回轉(zhuǎn)爐運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中其內(nèi)部存在一定量的粉塵，這些粉塵與粘性較大的反應(yīng)氣體混合在一起，極易堵塞回轉(zhuǎn)爐導(dǎo)氣管口，并且導(dǎo)致焦油及煤氣中的粉塵含量較高，造成后續(xù)工藝處理的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷及不足，本實(shí)用新型提供一種防粉塵的煤熱解提質(zhì)回轉(zhuǎn)爐，該設(shè)備已進(jìn)行工業(yè)大型化、連續(xù)長(zhǎng)周期運(yùn)行，解決了煤熱解提質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程中的粉塵問(wèn)題。
[0010]為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)任務(wù)，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種防粉塵的煤熱解提質(zhì)回轉(zhuǎn)爐主要由旋轉(zhuǎn)筒體、導(dǎo)氣管、進(jìn)料裝置及出料裝置、筒體外加熱夾套、傳動(dòng)裝置、托輪及擋輪裝置等部件組成，外加熱夾套上設(shè)有煙氣進(jìn)口及煙氣出口，此外，在爐頭及爐尾動(dòng)靜部件之間設(shè)有特殊端面密封結(jié)構(gòu)，夾套兩端設(shè)有夾套密封，為精確測(cè)量爐內(nèi)物料溫度分布，在回轉(zhuǎn)爐筒體內(nèi)設(shè)有測(cè)溫裝置。
[0011]本實(shí)用新型涉及一種防粉塵的煤熱解提質(zhì)回轉(zhuǎn)爐，包括旋轉(zhuǎn)筒體5、外加熱夾套7、爐頭導(dǎo)氣管2、進(jìn)料裝置20、出料裝置、傳動(dòng)裝置18、大齒輪8、托輪裝置15、滾圈9、擋輪裝置17，所述出料裝置包括螺旋筒節(jié)11、出料箱12、出料口 13 ;所述外加熱夾套7上設(shè)有煙氣進(jìn)口 16及煙氣出口 10，爐頭和爐尾設(shè)有組合密封結(jié)構(gòu)4，所述外加熱夾套7兩端設(shè)有夾套密封6，所述旋轉(zhuǎn)筒體5內(nèi)設(shè)有測(cè)溫裝置19。
[0012]進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)筒體5內(nèi)表面全長(zhǎng)范圍內(nèi)焊接螺旋導(dǎo)料板21，在距爐頭一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)的所述螺旋導(dǎo)料板21上焊接防粉塵內(nèi)筒26，在所述防粉塵內(nèi)筒26上，每間隔一定長(zhǎng)度開(kāi)一圈排氣孔，每一圈上的排氣孔數(shù)量不等，產(chǎn)氣量大的位置開(kāi)孔數(shù)多；
[0013]當(dāng)所述防粉塵內(nèi)筒26長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，所述防粉塵內(nèi)筒26可分成多段制造，每一段防粉塵內(nèi)筒僅一端與所述螺旋導(dǎo)料板21焊接，另一端可自由伸縮，相鄰兩段所述防粉塵內(nèi)筒26之間間隔一定距離，在所述防粉塵內(nèi)筒21上靠近爐頭的一端焊接擋板27，所述擋板27中心開(kāi)孔，開(kāi)孔直徑比爐頭導(dǎo)氣管2的外徑略大，所述爐頭導(dǎo)氣管2通過(guò)波紋管14與爐頭靜端蓋連接，并穿過(guò)爐頭靜端蓋伸入到所述防粉塵內(nèi)筒26內(nèi)，并距端部所述擋板27 —定距離，而進(jìn)料口位于所述擋板27外部。
[0014]更進(jìn)一步地，所述爐頭導(dǎo)氣管2內(nèi)設(shè)置推料器1，所述推料器I由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并按一定頻率運(yùn)行，將進(jìn)入所述爐頭導(dǎo)氣管2內(nèi)的粉塵重新推到所述回轉(zhuǎn)爐內(nèi)。
[0015]更進(jìn)一步地，所述進(jìn)料裝置20為獨(dú)立的帶電機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺旋進(jìn)料裝置，所述螺旋進(jìn)料裝置通過(guò)所述波紋管14與爐頭靜端蓋連接，落料口穿過(guò)爐頭靜端蓋下部深入到所述旋轉(zhuǎn)筒體5內(nèi)部。
[0016]更進(jìn)一步地，所述出料裝置包括內(nèi)部焊接的多組螺旋片25的螺旋筒節(jié)11、出料箱12和出料口 13，所述螺旋筒節(jié)11穿過(guò)爐尾端蓋上的中心孔伸入所述旋轉(zhuǎn)筒體5內(nèi)部，并與爐尾端蓋焊接固定，隨所述旋轉(zhuǎn)筒體5 —起旋轉(zhuǎn)，所述螺旋筒節(jié)11另一端伸入所述出料箱12內(nèi)，在爐尾端蓋上均勻焊有多個(gè)料斗24，在所述螺旋筒節(jié)11的相應(yīng)位置開(kāi)有寬度比所述料斗24略寬的進(jìn)料缺口，在回轉(zhuǎn)爐運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)的所述料斗24將爐體內(nèi)底部的物料抄起，運(yùn)轉(zhuǎn)到一定高度時(shí)，物料由于重力作用落于所述螺旋筒節(jié)11內(nèi)，然后通過(guò)所述螺旋筒節(jié)11內(nèi)的螺旋板25輸送到所述出料箱12內(nèi)，再通過(guò)所述出料口 13排出爐外。
[0017]更進(jìn)一步地，所述筒體外加熱夾套7由結(jié)構(gòu)不同的固定夾套22和運(yùn)轉(zhuǎn)夾套23組成，所述運(yùn)轉(zhuǎn)夾套23焊接在所述旋轉(zhuǎn)筒體5上安裝大齒輪8和滾圈9的部位，所述固定夾套22設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)筒體5上安裝所述大齒輪8和所述滾圈9之外的部位，在所述固定夾套22和所述運(yùn)轉(zhuǎn)夾套23之間及所述固定夾套22兩端與所述旋轉(zhuǎn)筒體5之間設(shè)置所述夾套密封6，所述固定夾套22、所述運(yùn)轉(zhuǎn)夾套23及所述夾套密封6 —起構(gòu)成一個(gè)沿所述旋轉(zhuǎn)筒體5全長(zhǎng)貫通的、非各自獨(dú)立的、全加熱夾套結(jié)構(gòu)。
[0018]更進(jìn)一步地，根據(jù)所述回轉(zhuǎn)爐的長(zhǎng)度設(shè)置兩組或者多組托輪裝置15，所述托輪裝置15包括托輪31、托輪軸32、軸承33、軸承座28，所述托輪軸承座28加厚設(shè)計(jì)，并在所述軸承座28內(nèi)部設(shè)置冷卻水水道，在所述托輪軸承座28背面設(shè)置進(jìn)水管29及出水管30，所述進(jìn)水管29、所述出水管30與冷卻水水道通過(guò)螺紋連接，冷卻水經(jīng)進(jìn)水管流入水道后與軸承座28進(jìn)行充分的熱交換，然后再經(jīng)出水管流出，可使托輪裝置15始終處于較低溫度狀態(tài)。
[0019]更進(jìn)一步地，所述爐頭導(dǎo)氣管2及所述進(jìn)料裝置20與回轉(zhuǎn)爐爐頭端蓋之間，以及所述出料箱12與所述螺旋筒節(jié)11之間設(shè)置所述組合密封結(jié)構(gòu)4，所述組合密封結(jié)構(gòu)4包括動(dòng)密封環(huán)42和靜密封環(huán)41，所述動(dòng)密封環(huán)42通過(guò)動(dòng)環(huán)座43固定在回轉(zhuǎn)爐爐頭端蓋或者所述螺旋筒節(jié)11上，所述靜密封環(huán)41固定在所述靜環(huán)座40上，所述靜環(huán)座40通過(guò)所述波紋管14與所述爐頭導(dǎo)氣管2、所述進(jìn)料裝置20或所述出料箱12相連，沿所述靜環(huán)座40圓周設(shè)置多個(gè)氣缸3，在所述氣缸3壓力作用下，使得所述動(dòng)密封環(huán)42與所述靜密封環(huán)41始終貼合，形成端面密封，實(shí)現(xiàn)第一道密封；
[0020]在所述靜密封環(huán)41上焊接一個(gè)密封圈39，所述密封圈39分成石墨填充腔和填料槽兩部分，所述石墨填充腔位于所述靜密封環(huán)41的圓周外部，所述填料槽位于所述動(dòng)密封環(huán)42的圓周外部，石墨填充腔內(nèi)充滿(mǎn)石墨粉，所述靜密封環(huán)41上半部分的密封面上開(kāi)有若干個(gè)凹槽，并與所述石墨填充腔聯(lián)通，所述石墨填充腔內(nèi)的石墨粉不斷通過(guò)所述靜密封環(huán)41密封面的凹槽依次進(jìn)入所述動(dòng)密封環(huán)密封面、所述靜密封環(huán)密封面，在所述動(dòng)密封環(huán)密封面、所述靜密封環(huán)密封面之間起到潤(rùn)滑作用；所述密封圈39上部焊接若干個(gè)石墨粉進(jìn)料口，并與石墨粉儲(chǔ)存器相連，保證所述石墨填充腔內(nèi)的石墨粉不間斷添加，在所述密封圈39的填料槽內(nèi)安裝密封填料34，并由壓蓋36壓緊密封填料34，同時(shí)在密封圈39的填料槽上設(shè)置壓緊螺栓37和彈簧35，在壓緊螺栓37和彈簧35在作用下，密封填料34始終與旋轉(zhuǎn)