一种带水冷装置的电加热干馏炉的制作方法

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1.本发明涉及低阶籽煤干馏技术领域，尤其涉及一种带水冷装置的电加热干馏炉。

背景技术：

2.我国的能源结构中煤炭比重较大，而在大规模机械化采煤生产中，30mm以下的低阶粉煤占比超过一半。低阶煤因水分高、低发热量、低挥发分和粘结性差等缺点，使其综合利用受到了很大限制。现有的低阶煤利用最常见的是直接燃烧发电，不仅浪费了大量的能源资源，还增加了下游环保处理的压力。
3.传统的低阶煤干馏炉采用热煤气作为热源直接加热籽煤，煤热解得到的固体产品为半焦或兰炭，气体产品为焦油煤气混合物。如：
4.授权公告号为cn 211170584 u的中国实用新型专利公开了“一种双热源的低阶煤高效低温热解干馏炉装置”，包括炉体，炉体由上至下依次设有干燥区、低温干馏区和中温干馏区，干燥区、低温干馏区和中温干馏区中均包括若干个通道，相邻通道由金属隔板隔开，通道由依次间隔设置的烟气通道和煤通道构成，炉体下部侧壁分别设有与烟气通道相连通的烟气进口和与煤通道相连通的煤气进口，炉体下端还设有半焦出口，炉体上部侧壁设有烟气出口，炉体上端还设有原煤进料口及用于收集干燥区蒸发水汽的水汽出口。
5.授权公告号为cn 204022747 u的中国实用新型专利公开了一种“用于低阶煤中低温干馏生产兰炭的新型立式焦炉”，包括从上到下依次相连的炉顶、炉体和炉底，炉体中设有用耐火砖砌筑而成的炭化室、燃烧室及烟道系统；所述燃烧室中设有换热装置，换热装置的前端连接焦炉煤气管道，末端通过管道支路连接固定在燃烧室炉墙上的喷嘴。所述换热装置为集束式换热器，每个燃烧室上部至少安装1组。
6.传统的低阶煤干馏炉受热源影响，生产稳定性差，干馏区的温度难以精确控制，严重影响了产品质量。

技术实现要素：

7.本发明提供了一种带水冷装置的电加热干馏炉，采用电加热装置进行间接加热，结合测温装置实现干馏区温度的精准控制；干馏炉底部设水冷装置对干馏固体产品进行热量回收，整体能耗低，热回收效率高，干馏固体产品的质量好。
8.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
9.一种带水冷装置的电加热干馏炉，所述电加热干馏炉是由多个干馏炉组成的炉组；每个干馏炉均包括从上到下依次设置的炉顶区、存料区、干馏区及冷却区；其中，所述炉顶区设装煤装置及煤气导出装置；所述干馏区包括多个干馏室，每个干馏室的侧壁内均设有测温装置及电加热装置；所述冷却区设有水冷装置。
10.所述干馏炉为长方体结构，多个干馏炉并排设置，相邻2个干馏炉之间通过干馏炉端墙分隔。
11.所述干馏炉的顶部由炉顶密封板封闭，存料区顶面与炉顶密封板底面之间的空间
为炉顶空间；装煤装置为多通道装料溜槽，多通道装料溜槽的顶部设一个装煤孔，下部设若干个溜槽通道，溜槽通道穿过炉顶密封板后与干馏炉的炉顶空间连通；煤气导出装置设于炉顶空间内，由纵向煤气收集风帽、若干横向煤气收集风帽及煤气导出管组成，纵向煤气收集风帽沿干馏炉的纵向中心通长设置，横向煤气收集风帽间隔设于纵向煤气收集风帽的两侧，横向煤气收集风帽的一端与纵向煤气收集风帽连通，另一端连接对应侧的干馏炉侧壁；煤气导出管的一端与纵向煤气收集风帽相连，另一端穿出炉顶密封板后连接外部的煤气输送管道。
12.所述纵向煤气收集风帽的横截面、横向煤气收集风帽的横截面均为v形，且开口向下。
13.所述存料区与干馏区共同组成干馏炉本体，干馏炉本体由耐火砖砌筑而成或者由不定型耐火材料浇筑而成；干馏区设有若干道干馏室主墙及干馏室分隔墙，干馏室分隔墙沿干馏区纵向中心通长设置；干馏室主墙设于干馏室分隔墙的两侧，干馏室主墙的一端与干馏室分隔墙相连，另一端连接对应侧的干馏炉侧壁；干馏室主墙与干馏室分隔墙将干馏区分隔为多个干馏室，干馏室与上方炉顶区内的横向煤气收集风帽一一对应设置；干馏室主墙内沿高向设置多个测温孔及多个加热孔，干馏炉端墙上沿高向设置多个测温孔及多个加热孔；测温孔用于安装测温装置，加热孔用于安装电加热装置。
14.所述测温装置为热电偶式测温装置或红外线测温装置；电加热装置为金属电加热丝。
15.所述干馏室主墙的顶部、干馏室分隔墙的顶部均具有向上收窄的楔形结构。
16.所述水冷装置为水冷壁式冷却器；水冷壁式冷却器由多个水冷壁组成，水冷壁对应设于干馏室主墙及干馏室分隔墙的下方，水冷壁之间的空间是与干馏室一一对应的落料通道。
17.一种带水冷装置的电加热干馏炉，还包括控制系统；所述测温装置与电加热装置分别连接控制系统。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.(1)采用电加热装置对煤料进行间接加热，有利于对加热制度进行精准控制，实现不同位置加热温度的合理分配；电加热装置通过控制系统与测温装置联锁控制，实现对干馏区温度的精准控制，提高干馏固体产品的质量；
20.(2)通过水冷装置与干馏固体产品换热，对干馏固体产品实现降温冷却以获得低温产品，同时回收干馏固体产品的热量，降低干馏炉运行的能耗，同时提高干馏固体产品质量的稳定性和经济性。
附图说明
21.图1是本发明所述一种带水冷装置的电加热干馏炉的结构示意图。
22.图2是本发明所述干馏炉的主视剖面图。
23.图3是图2的局部放大图。
24.图4是图2中的a-a剖视图。
25.图5是本发明所述干馏炉的侧视剖面图。
26.图6是图5的局部放大图。
27.图中：11.装煤装置 12.煤气导出管 13.横向煤气收集风帽 14.炉顶密封板15.纵向煤气收集风帽 21.测温孔 22.加热孔 23.测温装置 24.电加热装置 31.干馏室主墙 32.干馏室分隔墙 33.干馏炉端墙 41.存料区 42.干馏区 43.冷却区 51.水冷装置
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
29.如图1所示，本发明所述一种带水冷装置的电加热干馏炉，所述电加热干馏炉是由多个干馏炉组成的炉组；如图2、图5所示，每个干馏炉均包括从上到下依次设置的炉顶区、存料区41、干馏区42及冷却区43；其中，所述炉顶区设装煤装置11及煤气导出装置；所述干馏区42包括多个干馏室，每个干馏室的侧壁内均设有测温装置23及电加热装置24；所述冷却区42设有水冷装置51。
30.所述干馏炉为长方体结构，多个干馏炉并排设置，相邻2个干馏炉之间通过干馏炉端墙33分隔。
31.所述干馏炉的顶部由炉顶密封板14封闭，存料区41顶面与炉顶密封板14底面之间的空间为炉顶空间；装煤装置11为多通道装料溜槽，多通道装料溜槽的顶部设一个装煤孔，下部设若干个溜槽通道，溜槽通道穿过炉顶密封板14后与干馏炉的炉顶空间连通；煤气导出装置设于炉顶空间内，由纵向煤气收集风帽15、若干横向煤气收集风帽13及煤气导出管12组成，纵向煤气收集风帽15沿干馏炉的纵向中心通长设置，横向煤气收集风帽13间隔设于纵向煤气收集风帽15的两侧，横向煤气收集风帽13的一端与纵向煤气收集风帽15连通，另一端连接对应侧的干馏炉侧壁；煤气导出管12的一端与纵向煤气收集风帽15相连，另一端穿出炉顶密封板14后连接外部的煤气输送管道。
32.所述纵向煤气收集风帽15的横截面、横向煤气收集风帽13的横截面均为v形，且开口向下。
33.所述存料区41与干馏区42共同组成干馏炉本体，干馏炉本体由耐火砖砌筑而成或者由不定型耐火材料浇筑而成；干馏区42设有若干道干馏室主墙31及干馏室分隔墙32，干馏室分隔墙32沿干馏区42纵向中心通长设置；干馏室主墙31设于干馏室分隔墙32的两侧，干馏室主墙31的一端与干馏室分隔墙32相连，另一端连接对应侧的干馏炉侧壁；干馏室主墙31与干馏室分隔墙32将干馏区42分隔为多个干馏室，干馏室与上方炉顶区内的横向煤气收集风帽13一一对应设置；干馏室主墙31内沿高向设置多个测温孔21及多个加热孔22，如图3、图6所示，干馏炉端墙33上沿高向设置多个测温孔21及多个加热孔22；测温孔21用于安装测温装置23，加热孔22用于安装电加热装置24。
34.所述测温装置23为热电偶式测温装置或红外线测温装置；电加热装置24为金属电加热丝。
35.如图3、图6所示，所述干馏室主墙31的顶部、干馏室分隔墙32的顶部均具有向上收窄的楔形结构。
36.所述水冷装置51为水冷壁式冷却器；如图2、图4所示，水冷壁式冷却器由多个水冷壁组成，水冷壁对应设于干馏室主墙31及干馏室分隔墙32的下方，水冷壁之间的空间是与干馏室一一对应的落料通道。
37.一种带水冷装置的电加热干馏炉，还包括控制系统；所述测温装置23与电加热装
置24分别连接控制系统。
38.以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
39.【实施例】
40.本实施例中，如图1所示，带水冷装置的电加热干馏炉是由并列设置的4组干馏炉组成的炉组，每组干馏炉的结构相同，下面以其中一组干馏炉的结构进行说明。
41.如图2-图6所示，干馏炉包括炉顶区、存料区41、干馏区42和冷却区43。干馏炉的两端设干馏炉端墙33与其它干馏炉分隔开来。存料区41和干馏区42构成干馏炉本体，并且是由不定型耐火材料浇筑而成的一体结构；干馏炉本体的下部与冷却区43连通，冷却区43设有水冷装置51。
42.本实施例中，炉顶区设炉顶空间、装煤装置11及煤气导出装置，每组干馏炉的炉顶空间分别设2组装煤装置11及1组煤气导出装置。炉顶空间的顶部通过炉顶密封板14进行密封。装煤装置11为多通道装煤溜槽，顶部设1个装煤孔，下部设4个溜槽通道，4个溜槽通道水平方向间隔90
°
均匀设置。溜槽通道向下穿过炉顶密封板14连接炉顶空间，用于向干馏炉内装入煤料。
43.本实施例中，煤气导出装置由1个纵向煤气收集风帽15、12个横向煤气收集风帽13及1根煤气导出管12组成。纵向煤气收集风帽15沿干馏炉的纵向中心设置，纵向煤气收集风帽15的两侧对称设置6个横向煤气收集风帽13，形成鱼骨状结构。纵向煤气收集风帽15及横向煤气收集风帽13的横截面均为v形，且开口向下，用于收集下方炉体内的干馏气体。煤气导向管12的一端与纵向煤气收集风帽15连通，另一端自2个溜槽通道之间穿过连接外部的煤气输送管道。
44.横向煤气收集风帽13及纵向煤气收集风帽15设于溜槽通道底部出口的下方，装煤时能够起到分料作用。
45.存料区41为一直筒形的空腔。
46.干馏区42由多道沿干熄炉横向平行布置的干馏室主墙31及一道沿干馏炉纵向中心设置的干馏室分隔墙32分隔成多个干馏室。干馏室主墙31的两侧沿高向分别布置1排测温孔21和1排加热孔22，干馏炉端墙33的内侧也对应布置一排测温孔21及1排加热孔22。干馏室主墙31与干馏室分隔墙32互相垂直，两者的顶部均为楔形结构，不影响煤料下落。
47.测温孔21内插入测温装置23，测温装置23可以采用热电偶式测温装置或红外线测温装置；本实施例采用热电偶；加热孔22内插入电加热装置24，电加热装置24采用金属电加热丝。
48.本实施例中，水冷装置51采用水冷壁式冷却器，其结构如图4所示，多个水冷壁将冷却区43分隔成多条落料通道。
49.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种带水冷装置的电加热干馏炉，其特征在于，所述电加热干馏炉是由多个干馏炉组成的炉组；每个干馏炉均包括从上到下依次设置的炉顶区、存料区、干馏区及冷却区；其中，所述炉顶区设装煤装置及煤气导出装置；所述干馏区包括多个干馏室，每个干馏室的侧壁内均设有测温装置及电加热装置；所述冷却区设有水冷装置。2.根据权利要求1所述的一种带水冷装置的电加热干馏炉，其特征在于，所述干馏炉为长方体结构，多个干馏炉并排设置，相邻2个干馏炉之间通过干馏炉端墙分隔。3.根据权利要求1所述的一种带水冷装置的电加热干馏炉，其特征在于，所述干馏炉的顶部由炉顶密封板封闭，存料区顶面与炉顶密封板底面之间的空间为炉顶空间；装煤装置为多通道装料溜槽，多通道装料溜槽的顶部设一个装煤孔，下部设若干个溜槽通道，溜槽通道穿过炉顶密封板后与干馏炉的炉顶空间连通；煤气导出装置设于炉顶空间内，由纵向煤气收集风帽、若干横向煤气收集风帽及煤气导出管组成，纵向煤气收集风帽沿干馏炉的纵向中心通长设置，横向煤气收集风帽间隔设于纵向煤气收集风帽的两侧，横向煤气收集风帽的一端与纵向煤气收集风帽连通，另一端连接对应侧的干馏炉侧壁；煤气导出管的一端与纵向煤气收集风帽相连，另一端穿出炉顶密封板后连接外部的煤气输送管道。4.根据权利要求3所述的一种带水冷装置的电加热干馏炉，其特征在于，所述纵向煤气收集风帽的横截面、横向煤气收集风帽的横截面均为v形，且开口向下。5.根据权利要求1所述的一种带水冷装置的电加热干馏炉，其特征在于，所述存料区与干馏区共同组成干馏炉本体，干馏炉本体由耐火砖砌筑而成或者由不定型耐火材料浇筑而成；干馏区设有若干道干馏室主墙及干馏室分隔墙，干馏室分隔墙沿干馏区纵向中心通长设置；干馏室主墙设于干馏室分隔墙的两侧，干馏室主墙的一端与干馏室分隔墙相连，另一端连接对应侧的干馏炉侧壁；干馏室主墙与干馏室分隔墙将干馏区分隔为多个干馏室，干馏室与上方炉顶区内的横向煤气收集风帽一一对应设置；干馏室主墙内沿高向设置多个测温孔及多个加热孔，干馏炉端墙上沿高向设置多个测温孔及多个加热孔；测温孔用于安装测温装置，加热孔用于安装电加热装置。6.根据权利要求1或5所述的一种带水冷装置的电加热干馏炉，其特征在于，所述测温装置为热电偶式测温装置或红外线测温装置；电加热装置为金属电加热丝。7.根据权利要求5所述的一种带水冷装置的电加热干馏炉，其特征在于，所述干馏室主墙的顶部、干馏室分隔墙的顶部均具有向上收窄的楔形结构。8.根据权利要求1所述的一种带水冷装置的电加热干馏炉，其特征在于，所述水冷装置为水冷壁式冷却器；水冷壁式冷却器由多个水冷壁组成，水冷壁对应设于干馏室主墙及干馏室分隔墙的下方，水冷壁之间的空间是与干馏室一一对应的落料通道。9.根据权利要求1所述的一种带水冷装置的电加热干馏炉，其特征在于，还包括控制系统；所述测温装置与电加热装置分别连接控制系统。

技术总结

本发明涉及一种带水冷装置的电加热干馏炉，所述电加热干馏炉是由多个干馏炉组成的炉组；每个干馏炉均包括从上到下依次设置的炉顶区、存料区、干馏区及冷却区；其中，所述炉顶区设装煤装置及煤气导出装置；所述干馏区包括多个干馏室，每个干馏室的侧壁内均设有测温装置及电加热装置；所述冷却区设有水冷装置。本发明采用电加热装置进行间接加热，结合测温装置实现干馏区温度的精准控制；干馏炉底部设水冷装置对干馏固体产品进行热量回收，整体能耗低，热回收效率高，干馏固体产品的质量好。干馏固体产品的质量好。干馏固体产品的质量好。