[发明专利]热循环连续煤矸石热解气化综合装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤矸石热解气化的技术，特别是热循环连续煤矸石热解气化综合装置。

背景技术

煤矸石——从原煤中选出的石头，是选煤厂的废渣，不好处理，中国每年有上亿吨的煤矸石不能利用，并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾，造成严重的环境污染。

由于亿万年的煤化作用，煤矸石中含有20-30％的碳、油、气物质，其中油气占11-15％、碳占7-15％。把煤矸石热解气化，得到油气产品和70-80％的固体产物(成份为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、二氧化钛、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、五氧化二磷、氧化锰、三氧化硫等组成，是硅铝质耐火材料的熟料)，有经济价值，更有社会效益。

本发明人长期对煤矸石的物理特性和高温煤热解气化工艺的研究，创新一套全新的煤矸石高温热解气化综合工艺及装置。

发明内容

本发明提供热循环连续煤矸石热解气化综合装置，该装置将煤矸石热解气化、荒煤气回收净化、净煤气燃烧、燃烧后的热废气的余热利用，即起到了对煤矸石利用，又不需要消耗额外的能源，环保效益突出，经济价值可观。

实现上述目的所采取的技术方案是：

热循环连续煤矸石热解气化综合装置，主要包括煤矸石热解气化炉，荒煤气冷凝装置、荒煤气回收净化装置、入炉煤矸石热废气调湿脱水装置、尾气水沐净化器；

所述的煤矸石热解气化炉，包括炉体、入炉料仓、煤矸石热解气化装置、荒煤气导出装置、铰笼密封排料器、产品料仓；所述的煤矸石热解气化装置包括煤矸石热解装置、水煤气反应装置；所述的煤矸石热解装置设置在炉体中部，主要包括热解气化室、外燃气加热装置、内燃气加热装置、中心支撑弓构成，所述的热解气化室由耐火导热材料内、外环墙构成一个环状空间，围绕在热解气化室外墙环外周为外燃气加热装置，热解气化室内环墙环内为内燃气加热装置；所述的水煤气反应装置包括热解气化室、物料降温装置、蒸汽产生装置，所述的热解气化室与煤矸石热解装置的热解气化室为同一室，热解气化室位于中心支撑弓上方，所述的物料降温装置、蒸汽产生装置位于中心支撑弓下方，所述的物料降温装置包括高温降温室、低温降温室、降温室桥弓，高温降温室的顶部与热解气化室底部相通，高温降温室与低温降温室上下设置，降温室桥弓设置在高温降温室与低温降温室之间，所述的降温室桥弓包括桥弓、集汽室、蒸汽进入通管；桥弓中部形成集汽室，集汽室的下部开口朝向低温降温室，蒸汽进入通管设置在桥弓中，蒸汽进入通管一端通向集汽室，另一端伸出炉外，所述的蒸汽产生装置包括环形空心金属箱体、蒸汽包及汽包输入管、汽包输出管，环形空心金属箱体安装在炉体底部，环形空心金属箱体的内环空腔接于物料降温装置的低温降温室下部，环形空心金属箱体箱内形成相对密封用于存储水的炉体水包，炉体水包接有进水管和汽包输入管，进水管与储水箱相通，汽包输入管与蒸汽包相接通，蒸汽包的汽包输出管与物料降温装置的蒸汽进入通管另一端相通；所述的荒煤气导出装置包括荒煤气集中室、内导出通道，外导出通道、导出主通道，导出环道，所述的荒煤气集中室设置在热解气化室的顶部与热解气化室一体成形，内导出通道设置火道隔墙中，内导出通道入口穿过内环墙中部通向热解气化室，内导出通道出口穿过内环墙通向热解气化室顶部的荒煤气集中室，所述的外导出通道设置炉体的外墙中，下外导出通道入口、上外导出通道入口穿过外环墙中部通向热解气化室，外导出通道出口穿过外环墙通向热解气化室顶部的荒煤气集中室，所述的导出主通道设置在煤热解炉的炉体的外墙中，导出主通道入口与荒煤气集中室相通再向上延伸到设置炉体的外墙上部导出环道中，导出环道设置有荒煤气导出口；所述的入炉料仓设置在炉体顶部，炉体顶部设有入炉布料通道，入炉布料通道上端与入炉料仓相通，入炉布料通道下端与煤矸石热解装置的热解气化室顶部相通，铰笼密封排料器设置在水煤气反应装置的蒸汽产生装置的环形空心金属箱体的内环空腔底部，产品料仓置于炉体底部，产品料仓上接铰笼密封排料器；

所述的荒煤气冷凝装置包括冷凝壳体、调节轮、螺纹调节杆、阀盖、阀座、集气管、氨水喷头；冷凝壳体呈相对密封长桶形，其侧壁上部开设有荒煤气进入口，氨水喷头设置在冷凝壳体内的顶部，螺纹调节杆一端从冷凝壳体顶部伸出与调节轮螺纹联接，螺纹调节杆另一端与阀盖相连接固定，阀座设置在冷凝壳体内中下部将冷凝壳体分上下两部分，阀座中部呈形成似漏斗状的环形凹腔，阀盖呈倒锥形，阀盖置于环形凹腔中，螺纹调节杆通过带动阀盖的外锥面与环形凹腔的内环面的间隙来实现对荒煤气的流量大小的控制，集气管设置在冷凝壳体底部；