[发明专利]一种煤低温干馏炉外设富氧燃烧式热载气发生装置及方法

说明书

本发明公开一种煤低温干馏炉外设富氧燃烧式热载气发生装置及方法，属于煤化工的低温干馏领域。该装置包括炉体、燃烧器、过量煤气补充枪、布气砖、高能点火器、窥火孔、保温层以及热载气出口。本发明在低温干馏炉外实现煤气和富氧空气的稳定燃烧，并通过过量煤气补充调节热载气温度，产生额定温度的热载气进入低温干馏炉中，为低变质煤低温干馏过程提供热量。本装置及方法可以在维持低温干馏炉炉况稳定的前提下，提高低温干馏煤气质量，促进煤低温干馏产业可持续发展。

技术领域

本发明属于煤化工的低温干馏领域，具体涉及一种煤低温干馏炉外设富氧燃烧式热载气发生装置及方法。

背景技术

富氧燃烧内热式煤低温干馏技术是在现行煤低温干馏技术的基础上提出的能有效提高低温干馏煤气质量的新型低温干馏技术。利用富氧助燃气代替空气助燃，与煤气燃烧产生煤低温干馏所需的热载气，热载气与煤料充分换热后，与煤低温干馏产生的气体混合在一起，共同构成低温干馏煤气。采用富氧燃烧可以最大限度地降低热载气中由于空气助燃引入的氮气含量，从而降低低温干馏煤气中的氮气含量，提高煤气质量，扩宽低温干馏煤气的应用领域，促进下游产业链的发展。

然而，现有的煤低温干馏炉为内燃内热式结构，即煤气燃烧产生热载气和热载气与煤接触换热的过程均在炉内进行。直接将助燃空气替换为富氧，会改变其在炉内的燃烧特性。富氧燃烧相对于原有的空气助燃，火焰长度显著缩短，火焰最高温度超过1500K以上，火焰脉动增强，极易造成低温干馏炉内热载气通道超温、煤灰结渣、堵塞，导致炉内气流及热量分布不均匀、炉况波动、产品质量不稳定。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种煤低温干馏炉外设富氧燃烧式热载气发生装置及方法，以解决目前内燃内热式干馏炉直接实施富氧燃烧，造成低温干馏炉内热载气通道超温、煤灰结渣、堵塞，导致炉内气流及热量分布不均匀、炉况波动、产品质量不稳定的技术问题。

为达到上述目的，本发明提出以下技术方案：

本发明公开了一种煤低温干馏炉外设富氧燃烧式热载气发生装置，包括炉体，在炉体一端端面固定有燃烧器和过量煤气补充枪，在炉体另一端开设有能够与低温干馏炉的热载气管路相通的接热载气出口，在炉体内的一端侧壁上设置有由布气砖环砌形成的布气环道，所述过量煤气补充枪与布气环道连通；在炉体侧面还设置有高能点火器；

在所述燃烧器的端部开设有富氧空气入口，在燃烧器的侧面开设有煤气入口，在燃烧器内部开设若干个同轴共设的煤气通道和富氧空气通道，若干个富氧空气通道在靠近富氧空气入口处汇集连通；每两个相邻的煤气通道在燃烧器侧面相连通，并与一个煤气入口连通；在每个煤气通道出口处均设置旋流叶片。

优选地，所述燃烧器内开设有四个煤气通道和四个富氧空气通道，所述燃烧器的侧面对称布置两个煤气入口。

优选地，所述布气砖前端面设置扇形通槽，后端面设置扇形孔。

优选地，炉体的侧面设置有窥火孔。

进一步优选地，炉体的内衬由扇形的耐火砖对称的环砌而成，且在耐火砖上于窥火孔和高能点火器所在位置处预留通孔。

优选地，所述煤低温干馏炉外设富氧燃烧式热载气发生装置采用卧式或立式安装。

优选地，所述炉体外包覆保温层。

优选地，所述高能点火器为可伸缩小火焰点火枪，并集成火焰检测器。

优选地，热载气出口处设有温度计和压力计。

本发明还公开了上述的一种煤低温干馏炉外设富氧燃烧式热载气发生装置的运行方法，包括：

富氧空气从富氧空气入口进入燃烧器，在燃烧器内分配至若干个富氧空气通道；与富氧空气流量相对应的当量比1.5～5的煤气均匀分配到各个煤气入口进入到相连通的若干个煤气通道；