[发明专利]一种自带除尘功能的高效煤热解装置及热解方法

权利要求书

1.一种自带除尘功能的高效煤热解装置，该高效煤热解装置含有物料进口(A)、高温煤气排出口(B)、荒煤气排出口(C)、热烟气进口(D)、焦炭排出口(E)、烟气排出口(F)、抽蒸汽口(G)、螺旋给料进煤器(1)、外套筒(2)、出烟气罩(3)、热解换热管(4.1)、深挥发换热管(4.2)、热解窑(5)、烟气集气室(6)、物料密封螺旋(7)、中央荒煤气管(8)、除尘灰返料螺旋(9)、内置除尘器(10)、粉尘排出口(11)、烟气进气室(12)、高温焦炭出料通道(13)、出料溜管(14)、高温煤气集气出料罩(15)、低温荒煤气集气罩(16)、低温荒煤气排出管(17)及排灰口(18)，其特征是：

热解窑(5)的左端面联接出烟气罩(3)，出烟气罩(3)与热解换热管(4.1)联通，出烟气罩(3)与热解窑(5)内腔通过热解换热管(4.1)的左端板被隔开，出烟气罩(3)的上端设有烟气排出口(F)而其下端设有排灰口(18)，热解窑(5)左端水平中心处联接外套筒(2)，外套筒(2)穿过出烟气罩(3)与热解换热管(4.1)的左端板联接并贯通热解窑(5)左端面，在外套筒(2)内联接固定有螺旋给料进煤器(1)，螺旋给料进煤器(1)伸入至热解窑(5)内，外套筒(2)的左上端设有物料进口(A)并贯穿至螺旋给料进煤器(1)上端，外套筒(2)的左下端设有抽蒸汽口(G)，外套筒(2)与螺旋给料进煤器(1)的非接触区域形成水蒸气通道；

热解窑(5)的近中部设有烟气集气室(6)，烟气集气室(6)的中部也设有排灰口(18)，以烟气集气室(6)为垂直中心将热解窑(5)左部称其为热解段而将其右部称其为深挥发段，沿所述热解段的热解窑(5)内径上分布环绕联接热解换热管(4.1)，沿所述深挥发段的热解窑(5)内径上分布环绕联接深挥发换热管(4.2)，沿所述深挥发段的热解窑(5)水平中心处联接内置除尘器(10)，沿内置除尘器(10)的外端联接中央荒煤气管(8)并在中央荒煤气管(8)的外侧与烟气集气室(6)相邻的间隙内环设有物料密封螺旋(7)而在其内侧环设有除尘灰返料螺旋(9)，在内置除尘器(10)的外部联接有数个贯穿的粉尘排出口(11)，热解窑(5)的右端面设有热烟气进口(D)，热解窑(5)的右端筒体上从左到右依次环套联接高温煤气集气出料罩(15)、低温荒煤气集气罩(16)，高温煤气集气出料罩(15)上端设有高温煤气排出口(B)而其下端设有焦炭排出口(E)，低温荒煤气集气罩(16)上端设有荒煤气排出口(C)而其下端设有排灰口(18)，在热解窑(5)内沿高温煤气集气出料罩(15)径向中心线设有出料溜管(14)，通过异形隔板与深挥发换热管(4.2)右端面的联接分隔出烟气进气室(12)和高温焦炭出料通道(13)，出料溜管(14)与高温焦炭出料通道(13)联通并与热解窑(5)的筒体贯通，在热解窑(5)内沿低温荒煤气集气罩(16)径向中心线设有低温荒煤气排出管(17)，低温荒煤气排出管(17)与中央荒煤气管(8)联通并与热解窑(5)的筒体贯通。

2.根据权利要求1所述一种自带除尘功能的高效煤热解装置，其特征是：深挥发换热管(4.2)的管径大于热解换热管(4.1)的管径，但深挥发换热管(4.2)的排列安装密度小于热解换热管(4.1)的排列安装密度。

3.根据权利要求1所述一种自带除尘功能的高效煤热解装置，其特征是：中央荒煤气管(8)内侧环设的除尘灰返料螺旋(9)呈单螺旋结构或是多螺旋耦合结构，所述螺旋方向与热解窑的旋转方向相同，无论是单螺旋结构或是多螺旋耦合结构其螺旋角度不低于480°。

4.根据权利要求1所述一种自带除尘功能的高效煤热解装置，其特征是：中央荒煤气管(8)外侧环设的物料密封螺旋(7)呈单螺旋结构或是多螺旋耦合结构，所述螺旋方向与热解窑的旋转方向相反，无论是单螺旋结构或是多螺旋耦合结构其螺旋角度不低于480°，在中央荒煤气管(8)的外部包裹有保温层。

5.根据权利要求1所述一种自带除尘功能的高效煤热解装置，其特征是：出料溜管(14)和低温荒煤气排出管(17)沿热解窑(5)周向能分别配置3～8个，出料溜管(14)和低温荒煤气排出管(17)的配置数量或是相等或是不相等。

6.一种自带除尘功能的高效煤热解方法，该高效煤热解方法通过高效煤热解装置实现，所述高效煤热解装置含有物料进口(A)、高温煤气排出口(B)、荒煤气排出口(C)、热烟气进口(D)、焦炭排出口(E)、烟气排出口(F)、抽蒸汽口(G)、螺旋给料进煤器(1)、外套筒(2)、出烟气罩(3)、热解换热管(4.1)、深挥发换热管(4.2)、热解窑(5)、烟气集气室(6)、物料密封螺旋(7)、中央荒煤气管(8)、除尘灰返料螺旋(9)、内置除尘器(10)、粉尘排出口(11)、烟气进气室(12)、高温焦炭出料通道(13)、出料溜管(14)、高温煤气集气出料罩(15)、低温荒煤气集气罩(16)、低温荒煤气排出管(17)及排灰口(18)，其特征是：

原煤由物料进口(A)通过螺旋给料进煤器(1)进入热解窑(5)，热解窑(5)左端是热解段而其右端是深挥发段，所述热解段的温度控制在400～550℃，通过所述热解段的原煤经过干燥、热解后生成半焦，所述半焦随着热解窑(5)的旋转通过物料密封螺旋(7)进入所述深挥发段，所述深挥发段的温度控制在600～900℃，所述半焦在物料密封螺旋(7)内形成料封，所述料封能有效防止荒煤气进入所述深挥发段，所述半焦在所述深挥发段经过高温加热析出残余挥发分变成高温煤气和高温焦炭，所述高温焦炭通过高温焦炭出料通道(13)进入高温煤气集气出料罩(15)，所述高温煤气通过高温煤气排出口(B)排出去冷却，所述高温焦炭通过焦炭排出口(E)排出去冷却；

在所述热解段生成的荒煤气通过置于中央荒煤气管(8)的内置除尘器(10)除去携带的半焦粉尘颗粒，所述半焦粉尘颗粒通过内置除尘器(10)内设的粉尘排出口(11)排出，随着热解窑(5)的旋转通过除尘灰返料螺旋(9)将其返回热解窑内；

除尘后的荒煤气通过低温荒煤气排出管(17)进入低温荒煤气集气罩(16)并通过上部荒煤气排出口(C)排出去回收焦油，残留的灰尘通过下部设置的排灰口(18)定期排出；

热解窑(5)内煤干燥产生的水蒸气通过外套筒(2)从其抽蒸汽口(G)抽出去冷凝，抽蒸汽口(G)抽出的蒸汽量根据水蒸气中CO含量实施在线控制，当CO含量超过10%时减少或停止抽蒸汽；

由供热系统来的热烟气通过热烟气进口(D)进入热解窑(5)烟气进气室(12)，经过深挥发换热管(4.2)进入烟气集气室(6)进行再混合均匀后再进入热解换热管(4.1)，烟气集气室(6)将经过深挥发换热管(4.2)的热烟气充分混合，保证进入热解换热管(4.1)的烟气温度均匀，最后烟气进入出烟气罩(3)，通过烟气排出口(F)排出去余热回收或脱硫脱硝，至此完成高效煤热解过程。