[实用新型]一种用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工设备及化工机械设计和制造领域，具体涉及一种用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置。

技术背景

我国是一个煤炭资源丰富、而石油及天然气资源相对匮乏的国家，近年来随着我国北方地区大气环境的日益恶化，为减少煤炭直接燃烧对环境的影响，同时提高煤炭资源的利用率，对煤炭资源进行分级分质利用已成为国家重点扶持的煤化工项目，而对原料煤进行中低温热解，得到高价值的煤气、煤焦油及提质煤产品是煤炭分质利用技术中的一个重要手段。

现有的多种煤热解工艺的差异主要在于热解炉的形式不同，但所有煤热解工艺中都包括提质煤的冷却工序，这是因为，从热解炉中出来的提质煤的温度高达500～600℃，因而需要对高温提质煤进行冷却和增湿操作，这样才能获得具备一定温度及满足一定含水量要求的提质煤成品。传统的提质煤冷却工艺主要有两种方法：(1)湿法熄焦，即直接喷水冷却，然后烘烤去湿以满足用户需要，在此熄焦过程中，红焦的显热随蒸汽的排放而浪费掉，无法回收利用，并且红焦与水接触还会产生大量的酚、氰和硫化合物等有害物质，这些物质通常会随产生的蒸汽自由排放，从而严重腐蚀周围设备并污染大气；(2)干法熄焦，即采用惰性气体与赤热的红焦换热，将热量通过蒸汽锅炉等回收利用产生蒸汽，降温后的惰性气体返回冷却室形成循环，虽然此过程可回收利用红焦约83％的显热，但工艺过程复杂且设备要求较高。

为此，中国专利文献CN204665991U公开了一种提质煤冷却增湿回转炉，其包括回转筒体和套设于回转筒体的侧壁外围的固定外夹套，在该回转筒体的前端设置气体导出管、后端设置冷却水喷淋单元；炽热的提质煤在由回转筒体的前端向后端移动的过程中，先与固定外夹套内的冷空气进行充分换热，再经喷淋冷却水实现对换热后提质煤的进一步冷却和增湿，从而提高了提质煤的品质。

但由于上述技术采用的是卧式回转炉，其需要依靠电机驱动筒体转动才能使物料从炉头运输到炉尾，因而能耗较大；另外，卧式的回转炉结构复杂、部件磨损率高，导致设备的占地面积大、故障率高且不便于日常维护。因此，如何对现有的提质煤冷却增湿装置进行改进以克服以上不足，这对于本领域技术人员而言是一个亟待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型解决的是现有的用于提质煤的冷却增湿装置所存在的结构复杂、占地面积大、故障率高、维护困难、能耗高等缺陷，进而提供一种结构简单、占地面积小、故障率低、维护方便且能耗低的用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置。

本实用新型实现上述目的的技术方案为：

一种用于提质煤的冷却增湿及余热回收装置，包括：

壳体，所述壳体的内部沿物料运动方向分隔为顺次连通的布料区、换热区及增湿区，在所述布料区设置布料装置，在所述换热区设置换热元件，在所述增湿区设置喷淋装置；

所述壳体竖直设置，在所述壳体的顶部开设进料口，在所述壳体的底部设置出料口；

在所述换热区末端对应的所述壳体上设置冷却介质进口，在所述换热区始端对应的所述壳体上设置冷却介质出口；

所述换热元件包括：

位于一平面上的两根下总管，在所述两根下总管之间设置若干根下横管，所述下横管的两端分别与所述两根下总管连通；

位于另一平面上的两根上总管，在所述两根上总管之间设置若干根上横管，所述上横管的两端分别与所述两根上总管连通；

设置于所述上横管与所述下横管之间的若干根竖管，所述竖管的两端分别与所述上横管和所述下横管连通；

所述冷却介质进口与所述下总管连通，所述冷却介质出口与所述上总管连通。

优选地，所述下总管与所述上总管彼此平行。

优选地，所述下横管与所述上横管彼此平行。

优选地，所述若干根竖管彼此平行。

优选地，相邻两个所述上横管之间的间距为最大颗粒物料粒径的3～5倍。

更优选地，在相邻两个所述竖管之间设置连接板。

进一步地，所述布料装置为人字形布料板。

进一步地，所述喷淋装置包括若干根喷淋管，在所述喷淋管上设置多个喷淋口。

进一步地，在所述壳体的上部设置料位测量仪；在所述出料口处还设置有自动卸料阀。

进一步地，还包括与所述冷却介质出口连接设置的余热回收单元。

本实用新型中的术语“始端”和“末端”均是相对于壳体内的物料流动方向而言。

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：