[实用新型]一种用于回收物料热量的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于粉煤热解技术领域，具体涉及一种用于回收物料热量的装置，特别涉及一种用于冷却半焦和/或焦炭并回收物料热量的装置。

背景技术

半焦又称兰炭，其是由煤于500-800℃下干馏所得的可燃固体产物，其中主要成分为碳、灰分和挥发分等。焦炭则是煤于800℃以上干馏所得的可燃固体产物，其中主要成分为碳、灰分、硫分、挥发分等。上述两者均具有较高的温度，半焦的温度可达500-800℃，焦炭则可达800℃以上，最高可达1050℃，因此，需对两者进行熄焦以使其冷却降温。现有熄焦方法分为干法和湿法两大类，其中干法熄焦是用低温惰性气体(如氮气)冷却半焦或焦炭。但其占地面积大、设备结构复杂、制造难度大、维修费用高、投资大，且半焦或焦炭烧损严重；湿法熄焦则是用水喷淋半焦或焦炭以使其冷却，产生的蒸汽直接排放到大气中，但其会消耗大量水资源、产生大量含尘污水，同时，湿法熄焦还会增加半焦或焦炭的含水量，降低其质量，消耗大量的热源以使其干燥。

为了避免上述缺陷，现有技术提出了盘管及夹套的间接冷却的方式。如中国专利文献CN 105135915 A公开了用于回收半焦显热的装置及工艺。该装置包括筒体、至少一根设在所述筒体内的换热管、以及上管板和下管板、侧壁上设有半焦密相输送入口的下封头、侧壁上设有溢流口的上封口、至少一个设在所述下封头与所述下管板之间的流化其喷射装置，以向所述换热管内喷射硫化气。上述装置不会产生含尘污水，降低了水资源的消耗量，并在一定程度上回收了显热。

上述技术通过流化气的射流作用以使其夹带半焦向上流动，继而进入换热管，保证高温半焦走管程，换热介质走壳程，以使二者通过换热管的管壁进行换热，这样的换热方式会带来一系列问题：为了维持半焦在换热管内向上的蠕动状态，需要持续喷射硫化气，一方面硫化气夹带半焦中的粉尘等杂质，形成含尘气体，增加后续含尘气体的处理成本，造成半焦质量损失；另一方面，硫化气会带走半焦的部分显热，使换热介质不能有效回收半焦中的显热，同时，持续不断地通入硫化气也会造成能耗过大。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的是现有用于回收物料热量的装置存在物料和热量损失大、能耗高的缺陷，进而提供一种物料和热量损失小、能耗低、不会产生含尘气体的用于回收物料热量的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型所提供的用于回收物料热量的装置，包括壳体，所述壳体上设有换热介质进口和换热介质出口，还包括物料进口和物料出口，分别设置于所述壳体顶端和底端；换热组件，设置于所述壳体内，其包括至少一个具有物料流通内腔的换热单元，所述物料进口、所述换热单元和所述物料出口三者间的位置关系适于物料从所述物料进口依靠重力流经所述物料流通内腔到达所述物料出口。

优选地，所述换热单元为换热管，所述换热管成排和/或成列分布，相邻所述换热管间的管中心距为所述换热管外径的1.2-1.5倍；

所述换热管的进口和出口分别与所述物料进口和出口相对应，且分别延伸至所述壳体的顶端和底端。

优选地，所述换热管内径D≥50mm；

所述换热介质进口和所述换热介质出口分别设置于所述壳体侧壁的下部和上部，使物料与换热介质逆流接触以进行换热。

进一步地，还包括分料板，盖合于所述壳体顶端，其上设置至少一个下料孔，所述下料孔与所述换热管的进口一一对应；

下料分布器，设置于所述物料进口和所述分料板之间，以使物料均匀分布于所述分料板上。

进一步地，还包括锥形进口段，具有第一小口端和第一大口端，所述第一小口端作为所述物料进口或与所述物料进口连通，所述第一大口端与所述壳体顶端连通；

锥形出口段，具有第二小口端和第二大口端，所述第二小口端作为所述物料出口或与所述物料出口连通，所述第二大口端与所述壳体底端连通。

优选地，所述下料分布器具有两下料板相交所形成的截面为三角形的结构，所述三角形的顶角与所述物料进口相对，所述下料分布器的两端水平连接所述锥形进口段的内侧壁。

优选地，所述下料分布器从上至下成行分布，相邻行间，位于上方行中的所述下料分布器的两下料板的延伸方向分别与相邻的位于下方行中两个所述下料分布器的顶端相交，以使物料逐级分散；

靠近所述分料板的所述下料分布器中的下料板的延伸方向与所述下料孔相交以使物料分至所述下料孔。

优选地，所述换热管的进口与所述分料板之间的间距H、物料的安息角a、所述壳体的内半径R三者间满足如下关系H≥R×tan a。