[发明专利]外热式低阶粉煤连续干馏炉的双向加热系统及加热方法

说明书

技术领域

本发明涉及低阶煤中低温干馏技术领域，尤其涉及一种外热式低阶粉煤连续干馏炉的双向加热系统及加热方法。

背景技术

干馏炉由炭化室、燃烧室和蓄热室组成，结合外热式低阶粉煤连续干馏炉的生产工艺要求，干馏炉炭化室由上自下分为干燥段，干馏段和冷却段，在干馏段和干燥段需要供热。干馏和干燥所需温度不同，干馏段所需炉墙温度800～900℃，干燥段所需温度不超过300℃。另外，干馏段高度5～8m，需要下部温度高上部温度低，即由上自下形成温度梯度。而在炭化室长度方向上要求同一水平标高上温度尽量一致，避免加热不均匀。

外热式干馏炉生产半焦时所采用的加热方式通常为：通过蓄热室预热荒煤气和空气，以上、下加热交换的方式，即空气和荒煤气通过蓄热室蓄热后进入水平气道，然后通过煤气和空气喷管进行上燃或下燃，这种加热交换方式存在以下缺点：

1)加热煤气和空气在靠近蓄热室的立火道处的燃烧火焰，比远离蓄热室立火道处的燃烧火焰大，导致炭化室长度方向上加热不均匀；

2)空气和加热煤气同时通过蓄热室换热后进入上/下水平道，空气和加热煤气在水平道中间由隔墙分开，在进入立火道后相遇燃烧，但是实际生产中经常出现空气和加热煤气在水平道中串漏的情况，在水平气道中即发生燃烧，易导致爆燃事故；

3)每个立火道的加热强度无法单独调节，只能调节整排立火道的供热量，调节手段的效果不明显。

发明内容

本发明提供了一种外热式低阶粉煤连续干馏炉的双向加热系统及加热方法，可单独调节每个立火道顶部或底部的供热量，从而提高炭化室长向加热的均匀性；通过调节两次交换周期的时间能够形成合适的温度梯度；并可避免空气与加热煤气串漏问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

外热式低阶粉煤连续干馏炉的双向加热系统，包括相邻设置的燃烧室和蓄热室，所述蓄热室由上蓄热室和下蓄热室组成，2个蓄热室内分别设蓄热体；所述燃烧室由多个立火道，设于立火道顶部并与其相连通的上水平道、设于立火道底部并与其相连通的下水平道组成；每个立火道的顶部及底部均设有煤气烧嘴，煤气烧嘴连接煤气管的一端，设于立火道底部的煤气管的另一端向下穿过下水平道及基础底板后与外部煤气供气管道连接，设于立火道顶部的煤气管的另一端向上穿过上水平道及炉顶后与外部煤气供气管道连接；煤气管能够在炉体膨胀时随之平移；上水平道的一端与上蓄热室的顶部连通，上蓄热室的外侧设上蓄热室气体通道；下水平道的一端与下蓄热室的底部连通，下蓄热室的外侧设下蓄热室气体通道。

所述伸出基础底板或炉顶之外的煤气管上设调节旋塞或调节阀。

所述蓄热体为格子砖或换热器。

所述基础底板与下水平道底部分别开孔供对应煤气管通过，煤气管与下水平道底部开孔之间的缝隙通过密封绳密封；基础底板上开设的孔是沿炉体膨胀方向的长形孔；炉顶设预留孔供对应煤气管通过，煤气管与炉顶预留孔之间的缝隙通过密封绳密封。

基于所述双向加热系统的外热式低阶粉煤连续干馏炉的加热方法，包括如下步骤：

1)干馏炉第一个交换周期内，自下蓄热室气体通道进入下蓄热室的空气，经下蓄热室内的蓄热体加热后进入下水平道；立火道底部的煤气管通入加热煤气，预热后的空气与加热煤气在立火道底部的煤气烧嘴处燃烧，燃烧后产生的火焰在对应煤气烧嘴上方的立火道内被拉长，燃烧后的热废气通过上水平道汇集后进入上蓄热室，加热上蓄热室内的蓄热体，换热后的废气自上蓄热室气体通道排出，最终通过烟囱外排；

2)干馏炉第二个交换周期内，气体流动方向改变，自上蓄热室气体通道进入上蓄热室的空气经蓄热体换热获得热量后进入上水平道，此时立火道顶部的煤气管内通入煤气，预热后的空气与加热煤气在立火道顶部的煤气烧嘴处相遇向下燃烧，燃烧后的热废气通过各立火道向下流动，在下水平道汇集后进入下蓄热室，加热下蓄热室内的蓄热体，换热后的废气自下蓄热室气体通道排出，最终通过烟囱外排；

3)步骤1)和步骤2)交替进行，如此循环完成干馏炉的加热过程。

通过调节旋塞或调节阀能够单独调节每个底部或顶部煤气管的供煤气量，从而调节每个立火道的供热量。

干馏炉第一个交换周期及干馏炉第二交换周期的时间根据炉温可分别调节，满足生产要求的温度梯度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)能够避免加热煤气与空气在水平道内串漏，有效防止局部爆炸事故的发生；

2)通过单独调节每个底部或顶部煤气管的供煤气量，能够对每个立火道供热量进行调节，从而实现炭化室长向加热的均匀性；