煤熱解裝置的制造方法

煤熱解裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種煤熱解裝置，包括具有進料口和出氣口的殼體，煤熱解裝置包括具有出料口的水平轉盤，該水平轉盤可轉動地與殼體密封連接以形成與出氣口連通的熱解空間，其中，出料口位于水平轉盤的徑向中心，進料口位于出料口的徑向外側，并且煤熱解裝置還包括導料機構和混料機構，從進料口落入到水平轉盤上的物料能夠在該導料機構的作用下隨水平轉盤的轉動而朝向出料口移動，并且在移動的過程中，物料能夠在該混料機構的作用下隨水平轉盤的轉動而得到混合。本發明巧妙地采用水平轉盤式的轉動、導料機構及混料機構相配合，能夠高效完成物料的連續熱解，并且同時物料運動幅度小，粉化較輕，粉塵較少，尤其適用于固體熱載體式煤熱解工藝。
【專利說明】
煤熱解裝置
技術領域
[0001]本發明涉及煤熱解領域，具體地，涉及一種煤熱解裝置，尤其是一種固體熱載體式煤熱解裝置。
【背景技術】
[0002]煤熱解工藝在煤化工領域應用廣泛。目前，煤熱解技術主要包括固體熱載體和外熱式方式，煤熱解之后產生的熱解氣和半焦等產物能夠有利于后續加工利用。其中，褐煤在我國的存儲量巨大，已探明資源儲量約1300億噸，主要分布在云南、內蒙古、東北、四川等省份。其特點是含水量高，一般占到20— 60% ;熱值低，大約為2500-4500千卡/公斤；揮發份高，大約40— 50% (干燥無灰基)。該煤種市場價值低、運輸成本高、發電效率低和氣化技術難度大。此類煤的市場價值遠低于優質煤。為了實現對其最好的利用，通常采用固體熱載體的方式對其進行熱解。具體地，將褐煤通過與熱的載體(熱半焦、熱灰、陶瓷、鐵球等)快速混合加熱使褐煤熱解提取得到輕質的油品、煤氣和半焦。對此類煤種乃至所有高含水含油煤種的化工轉化過程物料和能量的分級集成利用，無疑將顯著提高我國煤炭的利用效率及煤轉化經濟效益。同時由于固體熱載體技術具備油質輕、煤氣熱值高等優點，一直受到人們的重視。其中現有技術中進行煤熱解工藝的裝置基本為臥式回轉窯結構。即通過回轉窯的回轉大幅度翻動物料使得熱解物料實現軸向運動和熱解。
[0003]例如，中國專利CN103074095A公開了一種回轉窯式干燥熱解裝置，但是該裝置雖然適用于固體熱載體技術，但是由于回轉窯其工作原理，導致待熱解物料顆粒運動幅度大，煤的粉化現象較嚴重，后期焦油中的粉塵問題得不到很好的解決。此外，根據美國Encoal工廠的30萬噸/年處理規模的數據，處理量為25萬噸/年，填充率為15%的回轉窯的設備重達780噸左右。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種煤熱解裝置，該煤熱解裝置能夠實現煤料的高效熱解并且粉塵較少。
[0005]為了實現上述目的，本發明提供一種煤熱解裝置，包括具有進料口和出氣口的殼體，所述煤熱解裝置包括具有出料口的水平轉盤，該水平轉盤可水平轉動地與所述殼體密封連接以形成與所述出氣口連通的熱解空間，其中，所述出料口位于所述水平轉盤的徑向中心，所述進料口位于所述出料口的徑向外側，并且所述煤熱解裝置還包括導料機構和混料機構，從所述進料口落入到所述水平轉盤上的物料能夠在該導料機構的作用下隨所述水平轉盤的水平轉動而朝向所述出料口移動，并且在移動的過程中，所述水平轉盤上的物料能夠在該混料機構的作用下隨所述水平轉盤的水平轉動而得到混合。
[0006]優選地，所述導料機構包括相對于所述殼體固定的導料板，該導料板的底端接近所述水平轉盤并且相對于徑向方向相反于所述水平轉盤的轉動方向傾斜延伸設置。
[0007]優選地，所述混料機構包括相對于所述殼體固定的混料板，該混料板的底端接近所述水平轉盤設置并且形成為犁狀結構。
[0008]優選地，所述水平轉盤具有與所述出料口同心的環形通道，所述導料機構包括相對于所述殼體固定的導料板，該導料板的底端接近所述水平轉盤并且相對于徑向方向相反于所述水平轉盤的轉動方向傾斜設置；并且所述導料板至少在所述環形通道的外邊緣和內邊緣之間延伸，以將物料從該環形通道向內側導入，所述混料機構包括相對于所述殼體固定的混料板，該混料板的底端接近所述水平轉盤設置并且形成為犁狀結構，其中所述混料板位于所述環形通道內并且部分地占據該環形通道的寬度。
[0009]優選地，所述環形通道為多個并沿徑向依次相鄰布置，并且最外圈所述環形通道與所述進料口對齊，其中每個所述環形通道內設有至少一個所述導料板以用于將外圈所述環形通道內的物料導入內圈所述環形通道中。
[0010]優選地，與所述出料口相鄰的所述導料板延伸出最內側所述環形通道的外邊緣。
[0011]優選地，位于與所述出料口相鄰的最內圈所述環形通道內的所述導料板為多個并間隔設置。
[0012]優選地，與最外圈所述環形通道相對應的所述導料板位于所述進料口的上游緊鄰該進料口布置。
[0013]優選地，所述混料板為多個并且分布在每個所述環形通道中，并且位于最外圈的所述環形通道中的所述混料板為多個并沿周向間隔設置。
[0014]優選地，所述煤熱解裝置還包括控制物料層的厚度平料機構，從所述進料口落入到所述水平轉盤上的物料能夠在該平料機構的作用下隨所述水平轉盤的水平轉動而得到平整。
[0015]優選地，所述平料機構包括相對于所述殼體固定的平料板，該平料板沿所述水平轉盤的徑向延伸，并且該平料板的底端與所述水平轉盤間隔設置以控制所述物料層的厚度。
[0016]優選地，所述進料口的下游布置有所述平料板，該平料板緊鄰該進料口布置以用于平整從所述進料口進入的物料。
[0017]優選地，所述平料板的徑向長度不小于所述進料口的直徑。
[0018]優選地，進入所述水平轉盤的物料隨所述水平轉盤的水平轉動能夠依次由所述平料機構、所述混料機構和所述導料機構作用。
[0019]優選地，所述殼體上固定連接有沿所述水平轉盤的徑向延伸的第一桁架，該第一桁架固定連接所述導料機構。
[0020]優選地，所述第一桁架上固定有與所述第一桁架呈角度布置的第二桁架，該第二桁架固定連接所述混料機構。
[0021]優選地，所述混料機構和/或所述導料機構上設置有載氣噴嘴以向所述熱解空間內通入載氣。
[0022]優選地，所述載氣噴嘴伸入物料層中。
[0023]優選地，所述殼體形成為蓋狀結構，該蓋狀結構通過密封結構罩設在所述水平轉盤上，并且所述水平轉盤的外側布置有驅動所述水平轉盤繞所述徑向中心轉動的驅動機構。
[0024]優選地，所述驅動機構為能夠單獨驅動所述水平轉盤的多個。
[0025]優選地，所述煤熱解裝置包括位于所述進料口的預混裝置，該預混裝置用于對通過該進料口的物料進行預混。
[0026]優選地，所述煤熱解裝置為固體熱載體式煤熱解裝置，所述物料為固體熱載體與煤的混合物。
[0027]優選地，所述煤熱解裝置還包括與所述出料口連通的固固分離裝置，經過該固固分離裝置分離出的所述固體熱載體經過加熱后再次輸送到所述進料口。
[0028]通過上述技術方案，本發明巧妙地采用水平轉盤式的轉動、導料機構及混料機構相配合，不僅能夠完成物料在熱解的過程中朝向出料口的連續移動而且在混料機構的混料作用下，能夠使得物料充分混合，尤其是使得固體熱載體和煤粉的混合，因此能夠高效完成物料的連續熱解，并且同時物料運動幅度小，粉化較輕，粉塵較少，尤其適用于固體熱載體式煤熱解工藝。
[0029]本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0030]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0031]圖1是本發明優選實施方式提供的煤熱解裝置的結構原理圖；
[0032]圖2是本發明優選實施方式提供的導料板、混料板、平料板在水平轉盤上的分布結構示意圖；
[0033]圖3是本發明優選實施方式提供的混料板的結構原理圖；
[0034]圖4是本發明優選實施方式提供的混料板的立體結構示意圖；
[0035]圖5是本發明優選實施方式提供的第一桁架和第二桁架的結構示意圖。
[0036]附圖標記說明
[0037]I殼體2水平轉盤
[0038]3導料機構 5平料機構
[0039]6混料機構 7載氣碰嘴
[0040]8驅動機構 9預混裝置
[0041]11進料口12出氣口
[0042]21出料口22環形通道
[0043]31導料板41第一桁架
[0044]42第二桁架 51平料板
[0045]61混料板14密封結構
【具體實施方式】
[0046]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0047]在本發明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下”通常是在本發明提供的煤熱解裝置正常工作的情況下定義的，具體地如圖1所示的圖面方向，“內、外”通常是指相應部件的輪廓的內和外，在水平轉盤2中，接近徑向中心為內，遠離徑向中心的外。需要說明的是，這些方位詞只用于說明本發明并不用于限制本發明。另外，本發明中所述的“物料”根據煤熱解工藝的不同可以為煤或其與固體熱載體的混合物等能夠進行煤熱解工藝的物料，在本發明的優選實施方式的固體熱載體式煤熱解工藝中，物料為煤與固體熱載體的混合物。此外，本發明中所提及的“水平轉盤”主要是指該水平轉盤2在工作時進行水平轉動，而不特指其結構一定具有水平延伸部分，其結構可以形成為如圖所示的繞徑向中心轉動的水平延伸的環狀結構，也可以形成為繞徑向中心以較小錐度傾斜的錐狀結構，只要能夠實現通過水平轉動和導料機構的配合實現物料的輸送的各種結構變形均應落在本發明的保護范圍中。
[0048]如圖1至圖5所示，本發明提供一種煤熱解裝置，該煤熱解裝置包括具有進料口 11和出氣口 12的殼體1，以便于輸入例如與熱半焦混合的煤粉的物料，并排出熱解反應產生的熱解氣。為了實現本發明的目的，本發明提供的煤熱解裝置包括具有出料口 21的水平轉盤2，該水平轉盤2可水平轉動地與殼體I密封連接以形成與出氣口 12連通的熱解空間，其中為了保證熱解空間的熱解溫度，殼體I和水平轉盤2的內側均設置有保溫層。其中，出料口 21位于水平轉盤2的徑向中心，進料口 11位于出料口 21的徑向外側，并且煤熱解裝置還包括導料機構3和混料機構6，從進料口 11落入到水平轉盤2上的物料能夠在該導料機構3的作用下隨水平轉盤2的轉動而朝向出料口 11移動，并且在移動的過程中，水平轉盤2上的物料能夠在該混料機構6的作用下隨水平轉盤2的水平轉動而得到混合。
[0049]因此，本發明巧妙地采用水平轉盤2的水平轉動方式并配合導料機構3，能夠高效完成物料從與進料口 11對齊的徑向外側區域平移到位于內側的徑向中心的出料口 21，同時為了保證例如固體熱載體式煤熱解工藝中熱載體和冷物料得到充分的混合，本發明中還布置混料機構6以提升物料間的傳熱效果，從而在這一過程中能夠實現物料的連續穩定的熱解反應。不同于現有技術中的需要較大幅度翻動物料的回轉窯式輸送方式，在水平轉盤2上的物料以較小的運動幅度即可實現輸送。因此，物料顆粒粉化較輕，粉塵較少，尤其適用于固體熱載體式煤熱解工藝。
[0050]需要說明的是，圖2中示意的導料機構3、混料機構6和下述的平料機構5均是以水平轉盤2逆時針旋轉的情況下布置的，本領域技術人員能夠理解的是，本發明中的水平轉盤2在順時針旋轉時上述各機構能夠適應性地調整布置方式，本發明對此不做過多贅述。另外，能夠實現本發明上述技術構思的實施方式有多種，例如導料機構的具體結構和布置方式等等，為了方便描述本發明，在此只重點介紹其中的優選實施方式，該優選實施方式只用于說明本發明，并不用于限制本發明。
[0051]在本發明的優選實施方式中，物料隨水平轉盤2的轉動的移動方式為漸進式，即物料從進料口 11落到水平轉盤2后可以首先隨水平轉盤2的轉動繞徑向中心運動一周，此時水平轉盤2的徑向外側上將留有一圈物料，然后物料由導料機構3向內側導入，此時若物料沒有被導入出料口 21，則物料繼續隨水平轉盤2的轉動繞進行徑向中心運動一周并被導料機構3再次向內導入，隨著物料源源不斷的從進料孔11中進入，水平轉盤2上將形成多圈物料，直到最先進入的物料被逐漸導入出料口 21。在這一過程中，從徑向外側運動到進行中心的物料也同時得到熱解，生成焦油蒸汽等熱解氣和半焦等固體產物。
[0052]為了方便描述本發明，本發明在此引入“環形通道22”的概念，根據煤熱解工藝的不同該環形通道可以為一個或多個。需要說明的是，該環形通道22為物料隨水平轉盤2轉動留下的與出料口 21同心的軌跡，其可以只為虛擬概念，也可以為根據物料的運動軌跡施畫在水平轉盤2上的標線，對此本發明不做限制。具體地，如圖2所示，在本發明的優選實施方式中，水平轉盤2上具有多個沿徑向依次相鄰布置的環形通道22，該多個環形通道22與出料口 21同心，并且最外圈環形通道22與進料口 11對齊，即落入到水平轉盤2上的物料會首先形成該最外圈環形通道22，并逐漸經過依次布置的多個環形通道22而進入出料口 21 中。
[0053]下面主要參照圖2對本發明優選實施中的導料機構3、混料機構6和后續的平料機構5等結構進行詳細介紹。
[0054]如圖1和2所示，導料機構3包括相對于殼體I固定的導料板31，該導料板31的底端接近水平轉盤2設置，并且為了實現導料作用，導料板31的延伸方向應相對于徑向方向相反于水平轉盤2的轉動方向傾斜延伸設置。S卩，隨水平轉盤2運動的物料在與固定設置的導料板31接觸后，會改變運動軌跡從而向內側移動。其中導料板31與水平轉盤2之間具有合理間隙即可，該間隙通常較小可以同時滿足導料板31和水平轉盤2不接觸并且能夠最大程度地避免物料遺撒，本發明對其參數不做限制。具體地，導料板31至少在環形通道22的外邊緣和內邊緣之間延伸，以將物料從該環形通道22向內側導入，例如導入到內側相鄰環形通道22中或內側的出料口 21中。
[0055]為了保證物料在水平轉盤上的停留時間足夠其熱解，優選地，環形通道22為多個，并且每個環形通道22內設有至少一個導料板31，以用于將外圈環形通道22內的物料導入內圈環形通道22中。即導料板31也為多個，這使得水平轉盤2的空間得到充分利用并且保證物料得到充分熱解時間。其中具體的導料板31和環形通道22的個數由不同的熱解工藝，例如熱解時間和水平轉盤2的規格等參數決定，本發明對此不做限制。
[0056]其中由于物料的運動轉向由導料板31實現，因此，除最外圈環形通道22外，弧形通道22的外邊緣由其外側的導料板31的內端限定，在環形通道22的外邊緣和內邊緣之間延伸的導料板31，將限定出相鄰且不重合的各圈環形通道22，即導料板31之間沒有重疊的周向區域。而在本發明的優選實施方式中，為了提升靠近出料口 12的區域的導料效率，優選地，與出料口 21相鄰的導料板31延伸出最內側環形通道22的外邊緣。由于該最內側環形通道22的外邊緣由其外側導料板31的內端限定，因此與出料口 12相鄰的導料板31將和與之相鄰的導料板31之間具有周向重疊區域，從而通過最內側的導料板31將可能遺漏在其外側環形通道22內的物料進行二次導料，從而保證靠近出料口 12區域的導料效率。
[0057]更優選地，為了進一步保證出料口 12區域的導料效率，位于與出料口 12相鄰的最內圈環形通道22內的導料板31為多個并間隔設置，如圖2所示中，最內圈環形通道22內的導料板31為兩個并且基本繞徑向中心對稱設置。這樣通過多個導料板31的分別導料，保證進入最內圈環形通道22內的物料進入出料口 12。
[0058]另外，為了使得進入水平轉盤2的物料首先隨水平轉盤2上運動一周，優選地，與最外圈環形通道22相對應的導料板31位于進料口 11的上游緊鄰該進料口 11布置，這樣保證了該最外圈環形通道22得到充分利用。
[0059]上述介紹了本發明優選實施中導料板31的布置方式，在其他實施方式中，根據不同的煤熱解工藝要求以及水平轉盤2等裝置的規格不同，導料板31的傾斜角度、個數、分布方式等等均可以作出改變，對于此類變形也應落在本發明的保護范圍中。
[0060]如圖2至圖4所示，在本發明的優選實施方式中，為了提升混料效果，如圖4所示，該混料板61的底端接近水平轉盤2設置并且形成為犁狀結構。這樣，隨水平轉盤2運動的物料在遇到固定的混料板61時，會被混料板61以犁地的方式就行翻動混合，從而實現翻料。其中，圖4中顯示的犁狀結構為下寬上窄的結構，在其他實施方式中還可以為下窄上寬的結構，對此本發明不做限制。具體地，為了增加對混料板的混料效果，優選地，混料板61位于環形通道22內并且部分地占據該環形通道22的寬度，即混料板61沒有完全占據環形通道22的寬度。這樣，在犁動物料時方便物料混動，而不會與其他環形通道22內的物料發生干涉。另外，為了增加混料效果，可以優選混料板61為多個并且分布在每個環形通道22中，并且為了保證剛進入殼體I內的物料的混合，優選地，位于最外圈的環形通道22中的混料板61為多個并沿周向間隔設置，以使得最先進入的物料得到充分混合。
[0061]上述介紹了本發明優選實施方式中混料板61的結構和布置方式，在其他實施方式，根據不同的熱解工藝和要求，混料板61可以具有各種結構和布置方式上的變形，對于本領域技術人員本發明構思進行的各種變形均應落在本發明的保護范圍中。
[0062]如圖2所示，為了提升進入水平轉盤2的物料的熱解效果，優選地，可以首先對落入水平轉盤2上的物料進行平整，從而控制物料層的厚度并且改善物料堆的熱傳導并且有利于熱解氣的溢出。具體地，煤熱解裝置還包括平料機構5，從進料口 11落入到水平轉盤2上的物料能夠在該平料機構5的作用下隨水平轉盤2的轉動而得到平整。
[0063]其中為了實現對物料的平整，平料機構5的構思與導料機構3的構思大體相同，即，平料機構5包括相對于殼體I固定的平料板51，并且該平料板51的底端與水平轉盤2間隔設置，該間隔取決于需要保證的物料層厚度，而與導料板31相對于徑向方向傾斜的布置方式不同的是，該平料板51沿水平轉盤2的徑向延伸，這樣隨水平轉盤2轉動的物料能夠平料板51垂直地接觸，從而不會出現類似與導料板3改變物料的運動方向的現象，而只會使得物料堆通過平料板51和水平轉盤2的間隙得到平整。
[0064]其中平料板51可以為多個并分別在各個環形通道22中，其中優選地，進料口 11的下游布置有平料板51，該平料板51緊鄰該進料口 11布置以用于平整從進料口 11進入的物料，這樣從進料口 11落入到最外圈環形通道22的物料能夠首先得到平料機構5的平整再進入后續的熱解和導料。而其他環形通道22中的平料板51布置為與該最外圈環形通道22中的平料板處于同一徑向位置即可，這樣能夠保證剛剛改變運動方向的物料得到平整。另外，為了保證從進料口 11進入的物料均得到平整，優選地，平料板51的徑向長度不小于進料口 11的直徑。從而能夠覆蓋全部進入的物料。
[0065]在本發明中為了充分發揮導料、混料和平料機構的作用，優選地，設置這三個機構滿足進入水平轉盤2的物料依次進行平料、混料和導料作業，即相對于進料口 11，平料機構5和導料機構3分別位于進料口 11的下游和上游并緊鄰該進料口 11布置，而混料機構6則位于平料機構5和導料機構3之間。這樣，首先物料能夠首先由平料機構5作用得以控制料層厚度，然后在由混料機構6作用以保證傳熱效率，再由導料機構3作用以改變運動方向而進入下一環形通道22或出料口 21中，從而最大效果的實現煤熱解工藝。
[0066]為了方便設置上述的導料機構3、平料機構5以及混料機構6，優選地，如圖5所示，殼體I上固定連接有沿水平轉盤2的徑向延伸的第一桁架41，該第一桁架41固定連接導料機構3，即導料板31。這樣，可以將多個導料板31相對于殼體I固定設置并且保證其優選的布置方式。其中使用桁架式的固定基體，既能夠保證結構強度，為導料板31提供延伸寬度，還能夠通過減少材料用量，起到減重的效果，實用性強。同理，還可以在殼體I上固定有第二桁架42，該第二桁架42固定連接混料機構6，即混料板61，更優選地，第二桁架42可設計為固定在第一桁架41上并與第一桁架41成角度布置，即第二桁架42間接固定在殼體I上，其中桁架的數量、布置方式和位置可以根據導料機構3以及混料機構6的布置方式而定，另外平料板51也可以根據實際工況而固定在第一或第二桁架上，本發明對其各種變形不做限制。在其他實施方式中，還可以通過其他重量的固定支架對導料板31、平料板51和混料板61進行固定，對與此類變形也因落在本發明的保護范圍中。
[0067]如圖3和圖4所示，為了增加本發明提供的煤熱解裝置的熱解氣回收，優選地，本發明中的混料機構6和/或導料機構3上設置有載氣噴嘴7以向熱解空間內通入載氣，以便于熱解氣的排出。具體地，可將載氣噴嘴7與混料板61或導料板31裝配在一起。更優選地，如圖3所示，載氣噴嘴7伸入物料層中，即直接向物料內部噴射載氣，從而通過載氣幫助物料層內部產生的的較小的熱解氣溢出從出氣口 12中排出。其中，載氣噴嘴7可以通過管路與載氣源連通，該載氣可以為高溫煙氣，高溫煙氣除起載氣功能外還能夠對物料輔助進行熱解，此外載氣還可以為任意其他不會改變熱解氣性質的載氣，本發明對此不做限制。另夕卜，為了保證熱解氣體能夠順利的流出熱解空間，可以將整個熱解空間設計成負壓的結構，例如在出氣口 12設置風機等抽吸設備，從而增加氣體產物的溢出效率。
[0068]回到整體結構上，如圖1所示，殼體I形成為蓋狀結構，該蓋狀結構通過密封結構14罩設在水平轉盤2上。該密封結構14可以選擇為水封結構或者其他動密封結構，以保證水平轉盤2和殼體I之間的密封。其中殼體I的改裝結構可以為可拆卸的結構，即包括可拆卸地連接在一起的頂棚和側壁，其中的第一、第二桁架可以固定在側壁上。進料口 11和出氣口 12則設置在頂棚上。在其他實施方式中，殼體I還可以為其他各種能與圓形的水平轉盤2形成熱解空間的結構，對于其各種變形均應落在本發明的保護范圍中。
[0069]另外，為了驅動水平轉盤2繞徑向中心轉動，煤熱解裝置包括驅動水平轉盤2繞徑向中心轉動的驅動機構8，該驅動機構8為能夠單獨驅動水平轉盤2的多個。這樣，即使一個驅動機構8發生故障，其他驅動機構8仍能夠使得水平轉盤2正常轉動，而保證整體煤熱解裝置正常工作。
[0070]其中驅動水平轉盤2的驅動機構8具有各種重量和布置方式，如圖1所示，本發明優選實施方式中采用的驅動機構8布置在水平轉盤2的外側。即在本發明優選實施方式的結構中，水平轉盤2的外側邊緣凸出于殼體1，以與驅動機構8傳動連接。這樣，密封結構14可以為設計為形成在水平轉盤2靠近外邊緣的水封槽，而殼體I的外邊緣可轉動地嵌入該水封槽中即可。其中具體地，驅動機構8包括具有輸出軸的旋轉驅動裝置，例如電機，其輸出軸連接帶有外齒的驅動輪，并且驅動輪的外齒與水平轉盤上的外側的外齒相嚙合。這樣，當驅動裝置帶動驅動輪旋轉時，驅動輪帶動與其嚙合的水平轉盤2旋轉，其中水平轉盤2的外周上還可以設置具有外齒的支撐加強筋，以增強該驅動結構的強度。另外，在其他實施方式中，驅動機構還可以設置在水平轉盤的下部的任意位置，并且使用不同的傳動機構進行傳動以實現水平轉盤2的轉動，又或者直接對形成出料口 21的出料管進行驅動，本發明對此均不作限制。
[0071]另外，如圖1所示，本發明提供的煤熱解裝置還包括位于進料口 11的預混裝置9，該預混裝置9用于對通過該進料口 11的物料進行預混。其中的預混裝置9可以為各種能夠實現物料的預混的裝置，例如在圖1中，可以將固體熱載體和煤粉的輸入通道上下交替布置，這樣分別輸送的兩種物料能夠在輸入通道的下方得到預先混合。在其他實施方式中，預混裝置9還可以為上下交錯布置的擋板或角鋼，此時可以在形成進料口 11的進料管內設置這些擋板，并將碎煤和固體熱載體以一定的質量比從進料口 11輸入進料管，這樣在交錯布置的擋板或角鋼的作用下，能夠使得煤和固體熱載體發生預混。對于此類變形同樣應落在本發明的保護范圍中。
[0072]另外，為了提升固體熱載體的使用率，煤熱解裝置還包括與出料口12連通的固固分離裝置，經過該固固分離裝置分離出的固體熱載體經過加熱后再次輸送到進料口 11，此時選擇的固體熱載體應為能與熱解產物半焦分離的固體，例如鐵球或瓷球，這樣通過固固分離裝置，固體熱載體能夠過重復使用，而分離出的半焦則可以作為經濟產品或者作為燃料使用，從而大大提升了使用本發明提供的煤熱解裝置的煤熱解工藝的經濟性和實用性。
[0073]綜上，本發明提供一種新型的固體熱載體式的煤熱解裝置設計方案，該方案將熱的固體熱載體(可以為熱半焦，熱的鐵球，熱的瓷球等相似的易于和半焦分離或不需要分離的固體但不影響半焦產品質量的固體)和經干燥過的煤粉進行混合后，將熱的固體熱載體的熱量傳遞給冷的經干燥過的碎煤，使其發生熱解反應。本發明設計方案的優點包括但不限于:(I)，該裝置處理的煤的粒徑范圍為25mm以下的碎煤，即目前立式固定床(處理粒徑范圍為:20-80mm)和循環流化床(處理為粉煤)所不能處理的碎煤。(2)該裝置的熱解介質為熱的固體熱載體，反應器形式為轉盤式反應器，合理的內構件的設計，可以保證整個反應混合過程充分，同時對煤的粉碎行為較低，粉塵較少。(3)在同等工藝及處理能力下，該反應器的用材量較傳統的滾筒式結構顯著減少。(4)所述固體熱載體熱解避免了煤熱解析出的揮發產物被煙氣稀釋，同時降低了冷卻系統的負荷。
[0074]因此，本發明提供的煤熱解裝置具有較高的實用性和推廣價值。
[0075]以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
[0076]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0077]此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
【主權項】
1.一種煤熱解裝置，包括具有進料口(11)和出氣口(12)的殼體(1)，其特征在于，所述煤熱解裝置包括具有出料口(21)的水平轉盤(2)，該水平轉盤(2)可水平轉動地與所述殼體⑴密封連接以形成與所述出氣口(12)連通的熱解空間，其中，所述出料口(21)位于所述水平轉盤⑵的徑向中心，所述進料口(11)位于所述出料口(21)的徑向外側，并且所述煤熱解裝置還包括導料機構(3)和混料機構(6)，從所述進料口(11)落入到所述水平轉盤(2)上的物料能夠在該導料機構(3)的作用下隨所述水平轉盤(2)的水平轉動而朝向所述出料口(11)移動，并且在移動的過程中，所述水平轉盤(2)上的物料能夠在該混料機構(6)的作用下隨所述水平轉盤(2)的水平轉動而得到混合。2.根據權利要求1所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述導料機構(3)包括相對于所述殼體(I)固定的導料板(31)，該導料板(31)的底端接近所述水平轉盤(2)并且相對于徑向方向相反于所述水平轉盤(2)的轉動方向傾斜延伸設置。3.根據權利要求1所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述混料機構(6)包括相對于所述殼體(I)固定的混料板(61)，該混料板￠1)的底端接近所述水平轉盤(2)設置并且形成為犁狀結構。4.根據權利要求1所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述水平轉盤(2)具有與所述出料口(21)同心的環形通道(22)， 所述導料機構(3)包括相對于所述殼體(I)固定的導料板(31)，該導料板(31)的底端接近所述水平轉盤(2)并且相對于徑向方向相反于所述水平轉盤(2)的轉動方向傾斜設置；并且所述導料板(31)至少在所述環形通道(22)的外邊緣和內邊緣之間延伸，以將物料從該環形通道(22)向內側導入， 所述混料機構(6)包括相對于所述殼體(I)固定的混料板(61)，該混料板￠1)的底端接近所述水平轉盤(2)設置并且形成為犁狀結構，其中所述混料板￠1)位于所述環形通道(22)內并且部分地占據該環形通道(22)的寬度。5.根據權利要求4所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述環形通道(22)為多個并沿徑向依次相鄰布置，并且最外圈所述環形通道(22)與所述進料口(11)對齊，其中每個所述環形通道(22)內設有至少一個所述導料板(31)以用于將外圈所述環形通道(22)內的物料導入內圈所述環形通道(22)中。6.根據權利要求5所述的煤熱解裝置，其特征在于，與所述出料口(12)相鄰的所述導料板(31)延伸出最內側所述環形通道(22)的外邊緣。7.根據權利要求5所述的煤熱解裝置，其特征在于，位于與所述出料口(12)相鄰的最內圈所述環形通道(22)內的所述導料板(31)為多個并間隔設置。8.根據權利要求5所述的煤熱解裝置，其特征在于，與最外圈所述環形通道(22)相對應的所述導料板(31)位于所述進料口(11)的上游緊鄰該進料口(11)布置。9.根據權利要求5所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述混料板￠1)為多個并且分布在每個所述環形通道(22)中，并且位于最外圈的所述環形通道(22)中的所述混料板(61)為多個并沿周向間隔設置。10.根據權利要求1所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述煤熱解裝置還包括控制物料層的厚度平料機構(5)，從所述進料口(11)落入到所述水平轉盤(2)上的物料能夠在該平料機構(3)的作用下隨所述水平轉盤(2)的水平轉動而得到平整。11.根據權利要求10所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述平料機構(5)包括相對于所述殼體(I)固定的平料板(51)，該平料板(51)沿所述水平轉盤(2)的徑向延伸，并且該平料板(51)的底端與所述水平轉盤(2)間隔設置以控制所述物料層的厚度。12.根據權利要求11所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述進料口(11)的下游布置有所述平料板(51)，該平料板(51)緊鄰該進料口(11)布置以用于平整從所述進料口(11)進入的物料。13.根據權利要求12所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述平料板(51)的徑向長度不小于所述進料口(11)的直徑。14.根據權利要求10所述的煤熱解裝置，其特征在于，進入所述水平轉盤(2)的物料隨所述水平轉盤(2)的水平轉動能夠依次由所述平料機構(5)、所述混料機構(6)和所述導料機構⑶作用。15.根據權利要求1所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述殼體(I)上固定連接有沿所述水平轉盤(2)的徑向延伸的第一桁架(41)，該第一桁架(41)固定連接所述導料機構⑶。16.根據權利要求15所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述第一桁架(41)上固定有與所述第一桁架(41)呈角度布置的第二桁架(42)，該第二桁架(42)固定連接所述混料機構(6)ο17.根據權利要求1所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述混料機構(6)和/或所述導料機構(3)上設置有載氣噴嘴(7)以向所述熱解空間內通入載氣。18.根據權利要求17所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述載氣噴嘴(7)伸入物料層中。19.根據權利要求1所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述殼體(I)形成為蓋狀結構，該蓋狀結構通過密封結構(14)罩設在所述水平轉盤(2)上，并且所述水平轉盤(2)的外側布置有驅動所述水平轉盤(2)繞所述徑向中心轉動的驅動機構(8)。20.根據權利要求19所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述驅動機構(8)為能夠單獨驅動所述水平轉盤(2)的多個。21.根據權利要求1所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述煤熱解裝置包括位于所述進料口(11)的預混裝置(9)，該預混裝置(9)用于對通過該進料口(11)的物料進行預混。22.根據權利要求1所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述煤熱解裝置為固體熱載體式煤熱解裝置，所述物料為固體熱載體與煤的混合物。23.根據權利要求22所述的煤熱解裝置，其特征在于，所述煤熱解裝置還包括與所述出料口(12)連通的固固分離裝置，經過該固固分離裝置分離出的所述固體熱載體經過加熱后再次輸送到所述進料口(11)。
【文檔編號】C10B49/16GK105985788SQ201510048327
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月30日
【發明人】李君 , 吳昌寧, 秦強, 郭屹
【申請人】神華集團有限責任公司, 北京低碳清潔能源研究所