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气化炉系统

文献发布时间:2023-06-19 19:13:14


气化炉系统

技术领域

本发明涉及煤气化技术领域,具体而言,涉及一种气化炉系统。

背景技术

煤气化制合成气是现代煤化工的源头,主要目标是将煤炭不完全氧化转化成以氢气和一氧化碳为主的化工原料。

目前,气化活化炉产生的烟气中存在大量有毒有害气体,直接排放会污染环境;且气化活化炉产生的烟气和活性炭的温度均较高,直接冷却会造成热量的浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种气化炉系统,以解决现有技术中的气化活化炉产生的烟气没有得到有效处理,且产生的烟气和活性炭的热量没有被有效利用的问题。

为了实现上述目的,本发明提供了一种气化炉系统,其包括:气化炉,气化炉包括炉体和与炉体连接的活性炭料仓,炉体的炉腔包括热解腔段和气化腔段,热解腔段用于与炉体的进料口连通,热解腔段和气化腔段可通断地设置,活性炭料仓的仓腔与气化腔段可通断地设置;炉体具有第一出气口和第二出气口,第一出气口与热解腔段连通,第二出气口与气化腔段连通;采热部件,采热部件设置在活性炭料仓的外侧,采热部件具有用于容纳预设介质的采热腔,以使活性炭料仓对预设介质进行加热;处理组件,处理组件具有进气口,处理组件的进气口与第一出气口连通,以使从第一出气口排出的第一煤气进入处理组件内,进而对第一煤气进行处理和收集;用热组件,用热组件具有进气口,用热组件的进气口与第二出气口连通,以使从第二出气口排出的第二煤气进入用热组件内,进而对第二煤气进行处理、收集和利用。

进一步地,采热部件包括采热管,采热管缠绕在活性炭料仓的外侧,采热管的管腔形成采热腔。

进一步地,活性炭料仓具有与其仓腔连通的活性炭出口,气化炉系统还包括:定量送料器,定量送料器的进料口与活性炭料仓的活性炭出口连通,以使活性炭料仓内的活性炭进入定量送料器内;余热回收换热器,定量送料器的出料口与余热回收换热器的加热介质入口连通,以使定量送料器向余热回收换热器定量提供用作加热介质的活性炭。

进一步地,用热组件包括:第二洗涤冷却器,第二洗涤冷却器具有进气口和排气口,第二洗涤冷却器的进气口与第二出气口连通,以使第二洗涤冷却器对进入其内的第二煤气进行洗涤和冷却;第一锅炉,第一锅炉具有进气口,第一锅炉的进气口与第二洗涤冷却器的排气口连通,以使第二洗涤冷却器内经过洗涤和冷却的第二煤气进入第一锅炉内,并作为第一锅炉的加热介质。

进一步地,用热组件还包括:气液分离器,第一锅炉具有排气口,气液分离器具有进气口和排气口,气液分离器的进气口和第一锅炉的排气口连通,以使第一锅炉内的加热后的第二煤气进入气液分离器内;第二收集件,第二收集件具有集气腔,第二收集件的集气腔与气液分离器的排气口连通,以使气液分离器内分离出的气体进入第二收集件的集气腔内。

进一步地,处理组件包括:第一洗涤冷却器,第一洗涤冷却器具有进气口和排气口,第一洗涤冷却器的进气口与第一出气口连通,以使第一洗涤冷却器对进入其内的第一煤气进行洗涤和冷却;第一收集件,第一收集件具有集气腔,第一收集件的集气腔与第一洗涤冷却器的排气口连通,以使第一洗涤冷却器内经过洗涤和冷却的第一煤气进入第一收集件的集气腔内。

进一步地,第一洗涤冷却器具有排液口,以使第一洗涤冷却器内的含有煤焦油的液体通过第一洗涤冷却器的排液口排出;处理组件还包括:油水分离器,油水分离器具有进液口、出油口和排液口,油水分离器的进液口与第一洗涤冷却器的排液口连通;油水分离器的出油口用于排出油水分离器分离出的煤焦油,油水分离器的排液口用于排出油水分离器分离出的液体。

进一步地,处理组件包括:除尘器,除尘器具有进气口和排气口,除尘器的进气口与第一出气口连通;风机,风机具有进风口和出风口,风机的进风口与除尘器的排气口连通,风机的出风口与气化腔段连通。

进一步地,气化炉还包括输送管,输送管的第一管口伸入气化腔段内,输送管的第二管口用于通入气化剂;风机的出风口与输送管的第二管口或输送管的管腔连通。

进一步地,炉体的炉腔沿竖直方向延伸设置,气化炉还包括两个炉箅组件,两个炉箅组件均设置在炉体内并沿竖直方向间隔设置,以将炉体的炉腔划分成热解腔段和气化腔段;其中,各个炉箅组件均包括调节板和沿竖直方向依次叠置的多个炉箅,各个炉箅均具有多个流通孔,各个炉箅组件的多个炉箅中的任意相邻两个炉箅中,位于上方的炉箅的各个流通孔与位于下方的炉箅的一个流通孔对接连通;各个炉箅组件的多个炉箅中的位于最下方的炉箅为底端炉箅,调节板具有多个让位孔和多个遮挡部位,调节板的多个让位孔与底端炉箅的多个流通孔一一对应地设置,调节板的多个遮挡部位与底端炉箅的多个流通孔一一对应地设置;调节板绕第一轴线可转动地设置,以使调节板的各个让位孔与底端炉箅的相应的流通孔对接连通,或者使调节板的各个遮挡部位的至少部分与底端炉箅的相应的流通孔相对设置;第一轴线沿竖直方向延伸设置。

进一步地,炉体的炉腔沿竖直方向延伸设置,炉体的进料口位于炉体的顶部;气化炉还包括进料分布器,进料分布器设置在炉体内并位于炉体的进料口的下侧;进料分布器包括:分布板组件,分布板组件绕第二轴线可转动地设置,第二轴线沿竖直方向延伸设置;分布板组件包括沿竖直方向间隔分布的多个分布板,各个分布板上均设置有多个分料孔;各个分布板均环绕第二轴线设置,自第二轴线与各个分布板的交叉位置至该分布板的边缘,该分布板逐渐远离炉体的进料口。

进一步地,气化炉还包括煤仓,煤仓具有与其仓腔连通的出料口,煤仓的出料口与炉体的进料口连通;煤仓的出料口处设置有密封计量部,以使煤仓向炉体定量提供煤料。

进一步地,煤仓具有与其仓腔连通的进料口,气化炉系统还包括依次连接的球磨机、造粒机和螺旋送料器,螺旋送料器的出料端口与煤仓的进料口连通。

应用本发明的技术方案,气化炉系统包括气化炉、采热部件、处理组件以及用热组件。

气化炉包括炉体和与炉体连接的活性炭料仓,炉体的炉腔包括热解腔段和气化腔段;炉体具有进料口,热解腔段用于与炉体的进料口连通,以使煤料从炉体的进料口进入热解腔段内,并在热解腔段内进行干燥热解,即煤料在热解腔段内分解成半焦和第一煤气;热解腔段和气化腔段可通断地设置,以使热解腔段和气化腔段连通或断开;当热解腔段和气化腔段连通时,热解腔段内的半焦进入气化腔段内;进入气化腔段内的半焦在气化腔段内气化活化,以分解成活性炭和第二煤气;活性炭料仓的仓腔与气化腔段可通断地设置,以使活性炭料仓的仓腔和气化腔段连通或断开;当活性炭料仓的仓腔和气化腔段连通时,气化腔段内的活性炭进入活性炭料仓的仓腔内。

炉体具有第一出气口和第二出气口,第一出气口与热解腔段连通,以使热解腔段内的第一煤气从第一出气口排出;第二出气口与气化腔段连通,以使气化腔段内的第二煤气从第二出气口排出。

采热部件设置在活性炭料仓的外侧,采热部件具有用于容纳预设介质的采热腔,以使活性炭料仓对预设介质进行加热;当气化腔段内的活性炭进入活性炭料仓内后,活性炭料仓内的温度较高,通过使活性炭料仓对预设介质进行加热,以对活性炭料仓的热量进行回收利用。

处理组件具有进气口,处理组件的进气口与第一出气口连通,以使从第一出气口排出的第一煤气进入处理组件内,进而使处理组件对第一煤气进行处理和收集。

用热组件具有进气口,用热组件的进气口与第二出气口连通,以使从第二出气口排出的第二煤气进入用热组件内,进而使用热组件对第二煤气进行处理、收集和利用。

通过设置处理组件和用热组件以对气化炉产生的煤气进行有效处理,通过设置采热部件和用热组件以对气化炉产生的煤气和活性炭的热量进行有效利用,解决了现有技术中的气化活化炉产生的烟气没有得到有效处理,且产生的烟气和活性炭的热量没有被有效利用的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本发明的气化炉系统的结构示意图;其中,处理组件采用第一种设置形式;

图2示出了根据本发明的气化炉系统的结构示意图;其中,处理组件采用第二种设置形式;

图3示出了根据本发明的气化炉系统的气化炉的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、气化炉;11、炉体;111、热解腔段;112、气化腔段;113、第一出气口;114、第二出气口;12、活性炭料仓;13、输送管;14、炉箅组件;1401、第一炉箅组件;1402、第二炉箅组件;141、炉箅;142、调节板;143、第一驱动器;15、进料分布器;151、分布板;152、第二驱动器;16、煤仓;

20、采热部件;21、采热管;

31、定量送料器;32、余热回收换热器;33、冷却平台;

41、第二洗涤冷却器;411、第一进气口;412、第一排气口;413、第一进液口;42、第一锅炉;421、第二进气口;422、第二排气口;423、第二进口;424、第二出口;425、第一排液口;426、第二排液口;43、气液分离器;431、第三进气口;432、第三排气口;433、第三排液口;44、第二收集件;

51、第一洗涤冷却器;511、第四进气口;512、第四排气口;513、第四排液口;514、第四进液口;52、第一收集件;53、油水分离器;531、第五进液口;532、第五排液口;533、第五出口;54、第三收集件;55、除尘器;56、风机;

61、球磨机;62、造粒机;63、螺旋送料器。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供了一种气化炉系统,请参考图1至图3,气化炉系统包括气化炉10、采热部件20、处理组件以及用热组件。

气化炉10包括炉体11和与炉体11连接的活性炭料仓12,炉体11的炉腔包括热解腔段111和气化腔段112;炉体11具有进料口,热解腔段111用于与炉体11的进料口连通,以使煤料从炉体11的进料口进入热解腔段111内,并在热解腔段111内进行干燥热解,即煤料在热解腔段111内分解成半焦和第一煤气;热解腔段111和气化腔段112可通断地设置,以使热解腔段111和气化腔段112连通或断开;当热解腔段111和气化腔段112连通时,热解腔段111内的半焦进入气化腔段112内;进入气化腔段112内的半焦在气化腔段112内气化活化,以分解成活性炭和第二煤气;活性炭料仓12的仓腔与气化腔段112可通断地设置,以使活性炭料仓12的仓腔和气化腔段112连通或断开;当活性炭料仓12的仓腔和气化腔段112连通时,气化腔段112内的活性炭进入活性炭料仓12的仓腔内。

炉体11具有第一出气口113和第二出气口114,第一出气口113与热解腔段111连通,以使热解腔段111内的第一煤气从第一出气口113排出;第二出气口114与气化腔段112连通,以使气化腔段112内的第二煤气从第二出气口114排出。

采热部件20设置在活性炭料仓12的外侧,采热部件20具有用于容纳预设介质的采热腔,以使活性炭料仓12对预设介质进行加热;当气化腔段112内的活性炭进入活性炭料仓12内后,活性炭料仓12内的温度较高,通过使活性炭料仓12对预设介质进行加热,以对活性炭料仓12的热量进行回收利用。

处理组件具有进气口,处理组件的进气口与第一出气口113连通,以使从第一出气口113排出的第一煤气进入处理组件内,进而使处理组件对第一煤气进行处理和收集。

用热组件具有进气口,用热组件的进气口与第二出气口114连通,以使从第二出气口114排出的第二煤气进入用热组件内,进而使用热组件对第二煤气进行处理、收集和利用。

通过设置处理组件和用热组件以对气化炉10产生的煤气进行有效处理,通过设置采热部件20和用热组件以对气化炉10产生的煤气和活性炭的热量进行有效利用,解决了现有技术中的气化活化炉产生的烟气没有得到有效处理,且产生的烟气和活性炭的热量没有被有效利用的问题。

具体地,气化炉10为常压气化活化炉。

在本实施例中,采热部件20包括采热管21,采热管21缠绕在活性炭料仓12的外侧,采热管21的管腔形成采热腔。

具体地,预设介质为水,即采热管21内用于容纳水,采热管21的两个管口分别为第一管口和第二管口,采热管21的第一管口为水的进口,水在采热管21内被加热形成水蒸气,采热管21的第二管口为水蒸气出口。

可选地,采热管21为第二锅炉的加热管,采热管21的第一管口为锅炉水的进口。

具体地,活性炭料仓12为沿竖直方向延伸设置的柱形结构,采热管21从下至上缠绕在活性炭料仓12的外侧;采热管21的第一管口位于其第二管口的上方。

在本实施例中,活性炭料仓12具有与其仓腔连通的活性炭出口,以使活性炭料仓12内的活性炭通过活性炭料仓12的活性炭出口排出;气化炉系统还包括定量送料器31和余热回收换热器32,定量送料器31具有进料口和出料口,定量送料器31的进料口与活性炭料仓12的活性炭出口连通,以使活性炭料仓12内的活性炭经过活性炭料仓12的活性炭出口和定量送料器31的进料口后,进入定量送料器31内;余热回收换热器32具有加热介质入口,定量送料器31的出料口与余热回收换热器32的加热介质入口连通,以使定量送料器31内的定量的活性炭经过定量送料器31的出料口和余热回收换热器32的加热介质入口后,进入余热回收换热器32内,进入余热回收换热器32内的活性炭作为加热介质对余热回收换热器32内的另一换热介质进行加热,以实现对活性炭的热量的回收利用;即使定量送料器31向余热回收换热器32定量提供用作加热介质的活性炭。

具体地,定量送料器31为行星送料器或星形加料器。

可选地,活性炭料仓12的活性炭出口设置在活性炭料仓12的底部。

具体地,余热回收换热器32还具有加热介质出口,活性炭在余热回收换热器32内作为加热介质对余热回收换热器32内的另一换热介质进行加热后,从加热介质出口排出;气化炉系统还包括具有收集腔的冷却平台33,余热回收换热器32的加热介质出口与冷却平台33的收集腔连通,以使从余热回收换热器32的加热介质出口排出的活性炭进入冷却平台33的收集腔内,进而使冷却平台33对其收集腔内的活性炭进行收集和冷却。

可选地,从余热回收换热器32的加热介质出口排出的活性炭的温度小于或等于200℃。

在本实施例中,用热组件包括第二洗涤冷却器41和第一锅炉42,第二洗涤冷却器41具有进气口和排气口,第二洗涤冷却器41的进气口与第二出气口114连通,以使从第二出气口114排出的第二煤气进入第二洗涤冷却器41内,进而使第二洗涤冷却器41对进入其内的第二煤气进行洗涤和冷却,经过洗涤和冷却的第二煤气通过第二洗涤冷却器41的排气口排出;第一锅炉42具有进气口,第一锅炉42的进气口与第二洗涤冷却器41的排气口连通,以使第二洗涤冷却器41内经过洗涤和冷却的第二煤气,在经过第二洗涤冷却器41的排气口和第一锅炉42的进气口后进入第一锅炉42内,并在第一锅炉42内作为第一锅炉42的加热介质,以对第一锅炉42的另一换热介质进行加热。

具体地,第一锅炉42的另一换热介质为水,第一锅炉42具有锅炉水进口和水蒸气出口,进入第一锅炉42内的经过洗涤和冷却的第二煤气对第一锅炉42内的水进行加热后,第一锅炉42内的水形成水蒸气从水蒸气出口流出。

在本实施例中,用热组件还包括气液分离器43和第二收集件44,第一锅炉42具有排气口,气液分离器43具有进气口和排气口,气液分离器43的进气口和第一锅炉42的排气口连通,以使第一锅炉42内对另一换热介质进行加热后的第二煤气(携带有少量水滴)进入气液分离器43内,气液分离器43对进入其内的第二煤气进行分离操作,气液分离器43内分离出的气体通过气液分离器43的排气口排出;第二收集件44具有集气腔,第二收集件44的集气腔与气液分离器43的排气口连通,以使气液分离器43内分离出的气体经过气液分离器43的排气口进入第二收集件44的集气腔内,进而使第二收集件44对气液分离器43分离出的气体进行收集。

具体地,气液分离器43分离出的气体为富氢合成气,富氢合成气中的氢气占60%以上。

在本实施例中,第二洗涤冷却器41具有进液口,洗涤水通过第二洗涤冷却器41的进液口进入第二洗涤冷却器41内。

具体地,气液分离器43具有排液口,气液分离器43内分离出的液体经过气液分离器43的排液口排出;气液分离器43的排液口与第二洗涤冷却器41的进液口连通,以使气液分离器43分离出的液体,在经过气液分离器43的排液口和第二洗涤冷却器41的进液口后,作为洗涤水进入第二洗涤冷却器41内。

具体地,进入第一锅炉42内的第二煤气在对另一换热介质进行加热的过程中,会有冷凝液生成,生成的冷凝液在第一锅炉42的沉降槽内进行沉淀,经过沉淀后,冷凝液上部的上清液可以再次利用,冷凝液中的下部含尘污水则需要排出;故第一锅炉42具有两个排液口,第一锅炉42的两个排液口分别为第一排液口425和第二排液口426,第一锅炉42的第一排液口425与第二洗涤冷却器41的进液口连通,以使第一锅炉42内的上清液,在经过第一锅炉42的第一排液口425和第二洗涤冷却器41的进液口后,作为洗涤水进入第二洗涤冷却器41内;第一锅炉42的第二排液口426为含尘污水的排出口。

如图1和图2所示,第一进气口411为第二洗涤冷却器41的进气口,第一排气口412为第二洗涤冷却器41的排气口;第一进液口413为第二洗涤冷却器41的进液口。第二进气口421为第一锅炉42的进气口,第二排气口422为第一锅炉42的排气口,第二进口423为第一锅炉42的锅炉水进口,第二出口424为第一锅炉42的水蒸气出口。第三进气口431为气液分离器43的进气口,第三排气口432为气液分离器43的排气口,第三排液口433为气液分离器43的排液口。

在本实施例中,处理组件的第一种设置形式为:处理组件包括第一洗涤冷却器51和第一收集件52,第一洗涤冷却器51具有进气口和排气口,第一洗涤冷却器51的进气口与第一出气口113连通,以使从第一出气口113排出的第一煤气经过第一洗涤冷却器51的进气口后进入第一洗涤冷却器51内,第一洗涤冷却器51对进入其内的第一煤气进行洗涤和冷却;第一收集件52具有集气腔,第一收集件52的集气腔与第一洗涤冷却器51的排气口连通,以使第一洗涤冷却器51内经过洗涤和冷却的第一煤气通过第一洗涤冷却器51的排气口进入第一收集件52的集气腔内,进而使第一收集件52对经过洗涤和冷却的第一煤气进行收集。

具体地,第一煤气为富氢合成气。

可选地,第一收集件52和第二收集件44为同一个部件,即第一收集件52为第二收集件44。

具体地,第一洗涤冷却器51具有排液口,以使第一洗涤冷却器51内的含有煤焦油的液体通过第一洗涤冷却器51的排液口排出;即第一洗涤冷却器51在对第一煤气进行洗涤和冷却的过程中,会产生含有煤焦油、机械杂质和飞灰的液体。处理组件还包括油水分离器53,油水分离器53具有进液口、出油口和排液口,油水分离器53的进液口与第一洗涤冷却器51的排液口连通,以使第一洗涤冷却器51内的含有煤焦油的液体,在经过第一洗涤冷却器51的排液口和油水分离器53的进液口后进入油水分离器53内,油水分离器53对进入其内的含有煤焦油的液体进行分离操作;油水分离器53的出油口用于排出油水分离器53分离出的煤焦油,油水分离器53的排液口用于排出油水分离器53分离出的液体,油水分离器53分离出的液体为含有机械杂质和飞灰的污水。

具体地,处理组件还包括第三收集件54,第三收集件54具有收集腔,第三收集件54的收集腔与油水分离器53的出油口连通,以使油水分离器53分离出的煤焦油通过油水分离器53的出油口进入第三收集件54的收集腔内,第三收集件54用于对油水分离器53分离出的煤焦油进行收集。油水分离器53分离出的煤焦油的热解温度低于700℃,作为制取化学品的原料有一定优势,也可以回收用于煤粉造粒。

如图1和图2所示,第四进气口511为第一洗涤冷却器51的进气口,第四排气口512为第一洗涤冷却器51的排气口,第四排液口513为第一洗涤冷却器51的排液口,第四进液口514为第一洗涤冷却器51的洗涤水进液口。第五进液口531为油水分离器53的进液口,第五排液口532为油水分离器53的排液口,第五出口533为油水分离器53的出油口。

在本实施例中,处理组件的第二种设置形式为:处理组件包括除尘器55和风机56,除尘器55具有进气口和排气口,除尘器55的进气口与第一出气口113连通,以使从第一出气口113排出的第一煤气通过除尘器55的进气口进入除尘器55内,除尘器55对进入其内的第一煤气进行除尘操作;风机56具有进风口和出风口,风机56的进风口与除尘器55的排气口连通;风机56的出风口与气化腔段112连通,以在风机56的作用下,将除尘器55内经过除尘处理的第一煤气抽至气化腔段112内;由于第一煤气内携带有煤焦油,携带有煤焦油的第一煤气进入气化腔段112内后,在气化腔段112内被继续加热,第一煤气携带的至少部分煤焦油会分解生成CO和H

具体地,气化炉10还包括输送管13,输送管13的两个管口分别为第一管口和第二管口,输送管13的第一管口伸入气化腔段112内,输送管13的第二管口用于通入气化剂,以通过输送管13向气化腔段112内输送气化剂。

具体地,风机56的出风口与输送管13的第二管口或输送管13的管腔连通,以使风机56的出风口通过输送管13与气化腔段112连通。

可选地,气化剂为水或CO

具体地,除尘器55具有用于排出灰尘的排尘口。

在本实施例中,炉体11的炉腔沿竖直方向延伸设置,炉体11的进料口位于炉体11的顶部;气化炉10还包括两个炉箅组件14,两个炉箅组件14均设置在炉体11内并沿竖直方向间隔设置,以将炉体11的炉腔划分成热解腔段111和气化腔段112;热解腔段111位于气化腔段112的上方;两个炉箅组件14分别为第一炉箅组件1401和第二炉箅组件1402,第一炉箅组件1401位于第二炉箅组件1402的上方;第一炉箅组件1401的上方腔段为热解腔段111,两个炉箅组件14之间的腔段为气化腔段112;活性炭料仓12连接于炉体11的底部。

具体地,针对各个炉箅组件14:炉箅组件14包括调节板142和沿竖直方向依次叠置的多个炉箅141,各个炉箅141均具有多个流通孔;多个炉箅141中的任意相邻两个炉箅141中,位于上方的炉箅141的各个流通孔与位于下方的炉箅141的一个流通孔对接连通;多个炉箅141中的位于最下方的炉箅141为底端炉箅,调节板142具有多个让位孔和多个遮挡部位,调节板142的多个让位孔与底端炉箅的多个流通孔一一对应地设置,调节板142的多个遮挡部位与底端炉箅的多个流通孔一一对应地设置;调节板142绕第一轴线可转动地设置,以使调节板142的各个让位孔与底端炉箅的相应的流通孔对接连通,或者使调节板142的各个遮挡部位的至少部分与底端炉箅的相应的流通孔相对设置;第一轴线沿竖直方向延伸设置,第一轴线与调节板142的板面垂直。

当调节板142的各个让位孔与底端炉箅的相应的流通孔对接连通时,炉箅组件14处于流通状态且具有最大流通量;当调节板142的各个遮挡部位与底端炉箅的相应的流通孔相对设置时,炉箅组件14处于闭合状态,此时炉箅组件14不能流通;当调节板142的各个遮挡部位的部分与底端炉箅的相应的流通孔相对设置时,炉箅组件14处于流通状态且具有小于最大流通量的流通量。

当第一炉箅组件1401处于流通状态时,热解腔段111和气化腔段112连通;当第一炉箅组件1401处于闭合状态时,热解腔段111和气化腔段112断开;当第二炉箅组件1402处于流通状态时,气化腔段112和活性炭料仓12的仓腔连通;当第二炉箅组件1402处于闭合状态时,气化腔段112和活性炭料仓12的仓腔断开。

具体地,通过控制第一炉箅组件1401的调节板142的转动速度和转动时间,以控制热解腔段111内煤料在热解腔段111内的停留时间;通过控制第二炉箅组件1402的调节板142的转动速度和转动时间,以控制半焦在气化腔段112内的停留时间;这样,可以使气化炉10适应不同煤种、及不同的产物组成和性质需求。

具体地,各个炉箅组件14均还包括第一驱动器143,第一驱动器143与调节板142传动连接,以驱动调节板142绕第一轴线转动。可选地,第一驱动器143为电机或液压驱动部件。

在本实施例中,第二炉箅组件1402上设置有连通孔,连通孔沿竖直方向贯穿第二炉箅组件1402,以使连通孔的第一端与气化腔段112连通;连通孔的第二端与输送管13的第一管口对接连通,以使输送管13通过连通孔与气化腔段112连通,进而使输送管13内的气化剂通过连通孔流入气化腔段112内。

在本实施例中,气化炉10还包括进料分布器15,进料分布器15设置在炉体11内并位于炉体11的进料口的下侧。

具体地,进料分布器15包括分布板组件,分布板组件绕第二轴线可转动地设置,第二轴线沿竖直方向延伸设置;分布板组件包括沿竖直方向间隔分布的多个分布板151,各个分布板151上均设置有多个分料孔,各个分料孔均贯穿其所在的分布板151的两个板面;各个分布板151均环绕第二轴线设置;针对各个分布板151,自第二轴线与分布板151的交叉位置至该分布板151的边缘,该分布板151逐渐远离炉体11的进料口,以使各个分布板151均呈伞状结构。

具体地,沿远离炉体11的进料口的方向,多个分布板151的周向边缘逐渐减小;即多个分布板151中任意相邻两个分布板151分别为第一分布板和第二分布板,第一分布板位于第二分布板的上方,第一分布板的周向边缘大于第二分布板的周向边缘;即第二分布板的周向边缘在预设水平面上的投影形成的周向边界为第二周向边界,第一分布板的周向边缘在预设水平面上的投影形成的周向边界为第一周向边界,第二周向边界位于第一周向边界内。

具体地,进料分布器15还包括第二驱动器152,第二驱动器152与分布板组件传动连接,以驱动分布板组件绕第二轴线转动。可选地,第二驱动器152为电机或液压驱动部件。

通过设置进料分布器15以使通过炉体11的进料口进入的煤料均匀分散地进入热解腔段111内,以提高煤料的热解效率。

在本实施例中,气化炉10还包括煤仓16,煤仓16具有与其仓腔连通的出料口,煤仓16的出料口与炉体11的进料口连通,以使煤仓16内的煤料经过煤仓16的出料口和炉体11的进料口后进入炉体11内,即进入炉体11的热解腔段111内。煤仓16的出料口处设置有密封计量部,以使煤仓16向炉体11定量提供煤料。

可选地,煤仓16为带有料封功能的行星喂料器或星形加料器。

在本实施例中,煤仓16具有与其仓腔连通的进料口,气化炉系统还包括依次连接的球磨机61、造粒机62和螺旋送料器63,螺旋送料器63的出料端口与煤仓16的进料口连通。

具体地,球磨机61具有进料口和出料口,造粒机62具有进料口和出料口,螺旋送料器63具有进料端口和出料端口;球磨机61的进料口用于通入煤料,球磨机61对进入其内的煤料进行粉碎操作;球磨机61的出料口和造粒机62的进料口连通,球磨机61内经过粉碎的煤料在通过球磨机61出料口和造粒机62的进料口后进入造粒机62内;造粒机62的出料口和螺旋送料器63的进料端口连通,造粒机62对进入其内的煤料进行操作,以使煤料以特定的形状从造粒机62的出料口排出,并通过螺旋送料器63的进料端口进入螺旋送料器63内,再在螺旋送料器63的作用下输送至螺旋送料器63的出料端口,并通过螺旋送料器63的出料端口和煤仓16的进料口被输送至煤仓16内。

具体地,螺旋送料器63包括送料腔和设置在送料腔内的螺旋叶片,当螺旋叶片转动时,螺旋叶片将送料腔内的煤料向螺旋送料器63的出料端口推送。

具体地,进入球磨机61内的煤料包括低变质程度烟煤和/或无烟煤。优选地,进入球磨机61内的煤料包括低变质程度烟煤和无烟煤,即低变质程度烟煤和无烟煤按照预定配比混合后送入球磨机61内。

具体地,经过球磨机61粉碎研磨后的煤料的颗粒大小小于或等于200目。

具体地,经过造粒机62的制作后,从造粒机62排出的特定形状的煤料包括多个柱状煤质颗粒,柱状煤质颗粒的直径为3.5mm,柱状煤质颗粒的长度为1mm至10mm。优选地,柱状煤质颗粒的长度为10mm。柱状煤质颗粒利用煤焦油作为粘接剂,即造粒机62将进入其内的煤料和煤焦油混合后挤压成型;柱状煤质颗粒所生成的活性炭具有孔隙发达、吸附性能好、比表面积大、强度高、可循环利用等优点,适用于废水处理和脱硫脱硝等环保行业。

具体地,造粒机62内设置有催化剂,这样形成的柱状煤质颗粒,有利于降低柱状煤质颗粒的气化温度,进而缩短气化时间。可选地,催化剂包括碳酸钾,催化剂的质量分数为0.5%至5.0%。

在本实施例中,炉体11的炉壁内具有夹层空间,气化炉10还包括两个加热部件,两个加热部件均设置在炉体11的夹层空间内,以分别对热解腔段111和气化腔段112进行加热。即一个加热部件设置在炉体11的热解腔段111的炉壁的夹层空间内,另一个加热部件设置在炉体11的气化腔段112的炉壁的夹层空间内。

具体地,加热部件为燃烧燃料(例如碳质燃料)以产生燃气或烟气的加热部件,或者,加热部件为电加热部件,采用电加热有利于调节加热温度。

可选地,热解腔段111的加热升温速率为15℃/min;从热解腔段111排出的半焦的温度约为700℃。

可选地,热解腔段111的煤焦油产率约为30wt%,第一煤气包括H

可选地,气化腔段112内的气化温度为950℃,半焦在气化腔段112内的停留时间为20min,活性炭产率为33.6wt%。

在本实施例中,也可以将采热部件替换成具有水、或液氮或其它制冷剂的冷却件,通过冷却件与活性炭料仓12内的活性炭直接或间接接触,以对活性炭料仓12内的活性炭进行降温。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:

在本发明提供的气化炉系统中,气化炉系统包括气化炉10、采热部件20、处理组件以及用热组件。

气化炉10包括炉体11和与炉体11连接的活性炭料仓12,炉体11的炉腔包括热解腔段111和气化腔段112;炉体11具有进料口,热解腔段111用于与炉体11的进料口连通,以使煤料从炉体11的进料口进入热解腔段111内,并在热解腔段111内进行干燥热解,即煤料在热解腔段111内分解成半焦和第一煤气;热解腔段111和气化腔段112可通断地设置,以使热解腔段111和气化腔段112连通或断开;当热解腔段111和气化腔段112连通时,热解腔段111内的半焦进入气化腔段112内;进入气化腔段112内的半焦在气化腔段112内气化活化,以分解成活性炭和第二煤气;活性炭料仓12的仓腔与气化腔段112可通断地设置,以使活性炭料仓12的仓腔和气化腔段112连通或断开;当活性炭料仓12的仓腔和气化腔段112连通时,气化腔段112内的活性炭进入活性炭料仓12的仓腔内。

炉体11具有第一出气口113和第二出气口114,第一出气口113与热解腔段111连通,以使热解腔段111内的第一煤气从第一出气口113排出;第二出气口114与气化腔段112连通,以使气化腔段112内的第二煤气从第二出气口114排出。

采热部件20设置在活性炭料仓12的外侧,采热部件20具有用于容纳预设介质的采热腔,以使活性炭料仓12对预设介质进行加热;当气化腔段112内的活性炭进入活性炭料仓12内后,活性炭料仓12内的温度较高,通过使活性炭料仓12对预设介质进行加热,以对活性炭料仓12的热量进行回收利用。

处理组件具有进气口,处理组件的进气口与第一出气口113连通,以使从第一出气口113排出的第一煤气进入处理组件内,进而使处理组件对第一煤气进行处理和收集。

用热组件具有进气口,用热组件的进气口与第二出气口114连通,以使从第二出气口114排出的第二煤气进入用热组件内,进而使用热组件对第二煤气进行处理、收集和利用。

通过设置处理组件和用热组件以对气化炉10产生的煤气进行有效处理,通过设置采热部件20和用热组件以对气化炉10产生的煤气和活性炭的热量进行有效利用,解决了现有技术中的气化活化炉产生的烟气没有得到有效处理,且产生的烟气和活性炭的热量没有被有效利用的问题。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

相关技术
  • 分体式双炉膛气化炉及基于该气化炉的室内加热系统及其炕床系统
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技术分类

06120115835494