一种煤热解气体的综合循环利用装置

摘要

本发明公开一种煤热解气体的综合循环利用装置，包括包括废气脱水器、预热装置、煤热解炭化装置、焦改质装置、干熄装置、荒煤气导出装置、荒煤气冷凝装置、活性焦干法回收器、活性焦再生器；还包括管式换热器。本发明将将煤荒煤气的导出、净化回收以及净化回收后的净煤气用于燃烧、干熄、焦改质、预热、脱水、活性焦再生等工艺串成一个整体，实现荒煤气导出、回收净化加以循环利用的完整的工艺，降低了炼焦成本。

主权项

一种煤热解气体的综合循环利用装置，其特征在于：包括废气脱水器、预热装置、煤热解炭化装置、焦改质装置、干熄装置、荒煤气导出装置、荒煤气冷凝装置、活性焦干法回收器、活性焦再生器；所述的预热装置、煤热解炭化装置、焦改质装置、干熄装置、荒煤气导出装置一体集成在炉体上；所述的煤热解炭化装置主要包括炭化室、外燃气加热装置、内燃烧加热装置、火道弓构成；所述的废气脱水器，包括脱水器壳体、热废气主进入管、脱水废气主排出气管、入料器、废气散热片；脱水器壳体为一空腔壳体，入料器设置在脱水器壳体上方，入料器下方在脱水器壳体内部设有至少一组废气散热片，废气散热片的内部设有热废气进入通道、脱水废气排出通道，热废气进入通道和脱水废气排出通道分别与热废气主进入管、脱水废气主排出气管相通；所述的活性焦再生器包括再生器壳体、热废气蒸发管网、不饱和活性焦回收仓，再生器壳体为一空腔容器，再生器壳体顶部设置有饱和活性焦进入闸阀，底部设置有不饱和活性焦排放闸阀，不饱和活性焦排放闸阀下方设置有不饱和活性焦回收仓，再生器壳体上还设置有蒸发油气排放管；废气蒸发管网成独立回路设置在再生器壳体腔内，废气蒸发管网的底部设置有热废气进入管，顶部设置有热废气排放管；所述的预热装置，安装在进煤装置下方，并位于煤热解炉的顶部，包括有炉体、废气室、至少一条以上废气预热通道、预热器；炉体分为内、中、外三层墙体、内层墙体形成废气室，中层墙体与外层墙体之间形成废气聚集环道，在废气聚集环道中设有废气主出口，废气预热通道穿过内、中层墙体将废气室与废气聚集环道连通，并将内层墙体与中层墙体之间分隔成若干个预热室，预热器分别置于各预热室中；废气室的底部设有热废气进入通道，燃烧后的热废气从热废气进入通道进入，通过废气预热通道进入废气聚集环道中，最后从废气聚集环道的废气主出口排出，燃烧后的热废气在排放过程中会对废气预热通道、内层墙体、内层墙体进行热传导；所述的预热装置的废气聚集环道的废气主出口通过管道与废气脱水器的热废气主进入管相通；所述的预热装置的废气聚集环道的废气主出口通过管道与活性焦再生器的热废气蒸发管网的底部的热废气进入管相通；所述的煤热解炭化装置设置在炉体中部，主要包括炭化室、外燃气加热装置、内燃烧加热装置、火道弓构成；炭化室位于火道弓上方由耐火导热材料内、外环墙构成一个环状空间，围绕在炭化室外墙环外周为外燃气加热装置，其中外燃气加热装置主要由一组以上结构相同第一燃气加热器和第二燃气加热器及气体换向装置构成，炭化室内环墙环内为内燃烧加热装置，内燃烧加热装置主要由一组以上结构相同的第三燃气加热器和第四燃气加热器及熄焦废气加热器构成；所述的外燃气加热装置的第一燃气加热器包括第一燃烧室、第一煤气进入支管和第一蓄热换热器，第一燃烧室成相对封闭的煤气燃烧火道，第一煤气进入支管通到第一燃烧室底部，第一蓄热换热器包括第一蓄热腔、第一蓄热体、第一空气进入支管和第一烧废气排出支管，第一蓄热腔设置在炉体外墙中，第一蓄热体设置第一蓄热腔中，第一蓄热腔一端通向第一燃烧室底部，另一端分别接有第一空气进入支管和第一燃烧废气排出支管；所述的第二燃气加热器包括第二燃烧室、第二煤气进入支管和第二蓄热换热器，第二煤气进入支管通到第二燃烧室底部，第二蓄热换热器包括第二蓄热腔、第二蓄热体、第二空气进入支管和第二烧废气排出支管，第二蓄热腔亦设置在炉体外墙中，第二蓄热体设置第二蓄热腔中，第二蓄热腔一端通向第二燃烧室底部，另一端分别接有第二空气进入支管和第二燃烧废气排出支管；所述的第一燃烧室和第二燃烧室之间设有燃烧室通孔；所述的气体换向装置包括上盘、下盘、旋转换向电机、空气风机、煤气风机、废气风机，所述的下盘分别接有一个空气主管和第一空气分管、第二空气分管，一个煤气主管和第一煤气分管、第二煤气分管，一个燃烧废气主管和第二燃烧废气分管、第一燃烧废气分管，其中，第二燃烧废气分管和第一燃烧废气分管与第一空气分管和第二空气分管及第一煤气分管和第二煤气分管的设置刚好对调；所述的上盘转动贴合在下盘上方，上盘分别对应设置有空气连接管、煤气连接管、燃烧废气连接管，所述的旋转换向电机与上盘传动连接，带动上盘在下盘上往复转动；其中，所述的第一空气分管和第一空气进入支管联接，同时，所述的第一煤气分管和第一煤气进入支管联接，此时同时，所述的第一燃烧废气分管与第一燃烧废气排出支管联接；同理，第二空气分管和第二空气进入支管联接，同时，第二煤气围管将第二煤气分管和第二煤气进入支管联接，与此同时，第二燃烧气分管与第二燃烧废气排出支管联接；所述的内燃烧加热装置的熄焦废气加热器包括内火道、空气补管、一次补气管、二次补气管、补气环道、中心环墙、内火道隔墙、中心通道，所述的内火道主要由炭化室内环墙和位于炭化室内环墙内的中心环墙和至少一道内火道隔墙隔成至少一组以上并列的主内火道、副内火道；所述的副内火道中设置上封堵隔板、下封堵隔板，将副内火道分成上、中、下三段，即上段副内火道、中段副内火道、下段副内火道，所述的上段副内火道与主内火道之间的火道隔墙上设置有废气串通孔，上段副内火道和主内火道顶部开设热废气排出通道，所述的下段副内火道与主内火道之间的火道隔墙上设置火道串通孔；所述的中心环墙围成中心通道，中心通道中与上封堵隔板平齐处设置一通道隔板，将中心通道分隔成上、下两部分，即上部分形成缓冲区、下部分形成高温可燃废气进入通道，中心环墙上部设有贯通缓冲区与主内火道和上段副内火道的废气进入孔，中心环墙下部设有贯通高温可燃废气进入通道与主内火道和下段副内火道的可燃废气进入孔，所述的补气环道设置在炉体外墙上，所述的空气补管与补气环道联通，所述的一次补气管、二次补气管与补气环道联通，从火道弓的条弓的下面穿过向上延伸至在主、副内火道的之间的火道隔墙内部，一次补气管的出口位于下封堵隔板以下，分别通向主内火道和下段副内火道，二次补气管的二次补气出口通向主内火道；所述的中段副内火道形成相对封闭的独立燃气燃烧室，上一条中段副内火道与紧邻下一条中段副内火道通过燃烧室通道贯通成相关一组，燃烧室通道位于上封堵隔板下方并从上一条中段副内火道与紧邻下一条中段副内火道之间的一条主内火道中穿过，所述的第三燃气加热器包括第三燃烧室、第三空气进入支管、第三煤气进入支管、第三蓄热腔、第三蓄热体、第三空气进入支管和第三燃烧废气排出支管，所述的第三燃烧室为中段副内火道，所述的第三煤气进入支管从火道弓的条弓下方穿过向上延伸经过火道隔墙内部通向第三燃烧室，即中段副内火道，第三蓄热腔设置在条弓下方的炉体上，第三蓄热体置于第三蓄热腔中，第三蓄热腔一端通过延伸通道从火道弓的条弓的下方穿过向上延伸经过火道隔墙内部通向第三燃烧室底部，第三蓄热腔另一端分别接有第三空气进入支管和第三燃烧废气排出支管；同理，第四燃烧加热器结构与第三燃烧器相同，其中第四燃烧室与第三燃烧室通过燃烧室通道接通构成关联一组；所述的荒煤气导出装置，包括荒煤气集中室、内导出通道，外导出通道、导出主通道，导出环道；所述的荒煤气集中室设置在煤热解炉的炭化室的顶部与炭化室一体成形；所述的内导出通道设置火道隔墙中，内导出通道入口穿过炭化室的内环墙通向炭化室，内导出通道出口穿过内环墙通向炭化室顶部的荒煤气集中室；所述的外导出通道设置炉体的外墙中，包括下外导出通道入口、上外导出通道入口，所述的下外导出通道入口、上外导出通道入口穿过炭化室的外环墙通向炭化室，外导出通道出口穿过外环墙通向炭化室顶部的荒煤气集中室；所述的导出主通道设置在煤热解炉的炉体的外墙中，导出主通道入口与荒煤气集中室相通再向上延伸到设置炉体的外墙上部导出环道中，所述的导出环道设置一荒煤气导出口；所述的荒煤气冷凝装置包括荒煤气冷凝壳体、调节轮密封盖、螺纹调节杆、水封阀盖、水封阀座、集气管、氨水喷头；冷凝壳体呈长桶形，其侧壁上部开设有荒煤气进入口，氨水喷头设置在冷凝壳体的顶部，螺纹调节杆一端从冷凝壳体的顶部通孔伸出与调节轮螺纹联接，密封盖套置螺纹调节杆上固定在冷凝壳体上，螺纹调节杆另一端与水封阀盖相连接固定，水封阀座设置在冷凝壳体内中下部将冷凝壳体分上下两部，水封阀座中部向上凸起一段桶形开口瓶颈，水封阀盖倒扣在开口瓶颈上；集气管设置在冷凝壳体底部；所述的荒煤气冷凝装置的荒煤气进入口与所述的荒煤气导出装置的荒煤气导出口相连；所述的荒煤气冷凝装置在集气管通过管道与活性焦干法回收器的第二空冷煤气输送管相通，所述的外燃气加热装置的气体换向装置的煤气风机通过管道与活性焦干法回收器的净煤气输出管相连通；所述的活性焦再生器包括再生器壳体、热废气蒸发管网、不饱和活性焦回收仓，再生器壳体为一空腔容器，再生器壳体顶部设置有饱和活性焦进入闸阀，底部设置有不饱和活性焦排放闸阀，不饱和活性焦排放闸阀下方设置有不饱和活性焦回收仓，再生器壳体上还设置有蒸发油气排放管；废气蒸发管网成独立回路设置在再生器壳体腔内，废气蒸发管网的底部设置有热废气进入管，顶部设置有热废气排放管；所述的预热装置的废气聚集环道的废气主出口通过管道与活性焦再生器的热废气蒸发管网的底部的热废气进入管相通；所述的焦改质装置设置于炉体炉腔中位于火道弓上，包括炭化室的下部形成焦改质室、内燃烧加热装置的主内火道下部、下段副内火道，内燃烧加热装置的中心环墙围成中心通道的高温可燃废气进入通道的下部，中心环墙下部设有贯通高温可燃废气进入通道与主内火道、下段副内火道的可燃废气进入孔；所述的干熄装置设置煤热解炉腔中位于炭化室、焦改质装置、内燃烧加热装置以及火道弓下方，包括高温熄焦室、低温熄焦室、熄焦桥弓、熄焦废气风机；所述的高温熄焦室设置在火道弓的下方；所述的熄焦桥弓设置在高温熄焦室与低温熄焦室之间包括桥弓、集风室、干熄风环道、干熄风管，至少一条以上的桥弓以高温熄焦室和低温熄焦室轴中心呈一定角度在干熄风环道中间隔成辐形布置，桥弓中部形成集风室，集风室为一个直径上大下小的倒锥台形腔室，集风室的顶部设置有半球形风帽，集风室的下部开口朝向低温熄焦室；干熄风管设置在桥弓中，干熄风管一端通向集风室，另一端通向干熄风环道，干熄风环道通过进风管与熄焦废气风机相联；所述的低温熄焦室的底部开口处设置有出焦阀门；所述的高温熄焦室的顶部与通过火道弓的高温可燃废气通道与焦改质装置的高温可燃废气进入通道相通。