МНОГОТРУБНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ УГЛЯ С ВНЕШНИМ НАГРЕВАНИЕМ Российский патент 2014 года по МПК C10B47/00 C10B57/00 F27B9/06 F27B9/14 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Настоящее изобретение относится к полному использованию угольного вещества с повышением КПД и уменьшением выбросов, в частности оно относится к многотрубному устройству для разложения угля с внешним нагреванием.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] В обычной технологии уголь используется для производства угольного газа, природного газа или используется для производства газа путем коксования при высокой температуре, средней температуре или низкой температуре. Однако в вышеупомянутой технологии требуется блокировать измельченный уголь или просеивать кусковой уголь, и в результате это увеличивает стоимость сырья или дает производимый газ без высокой теплотворной способности, высокой дополнительной ценности и существенных экономических и общественных преимуществ. Способы нагревания печи могут классифицироваться как способ с внешним нагреванием, способ с внутренним нагреванием и способ с гибридным нагреванием. В частности, в печи с внешним нагреванием нагревающая среда непосредственно не контактирует с сырьем, и тепло проводится от стенки печи. Нагревающая среда в печи с внутренним нагреванием контактирует с сырьем непосредственно, и способы нагрева классифицируются как способ с твердым теплоносителем и способ с газообразным теплоносителем, в соответствии с различными теплоносителями.

[0003] В настоящее время имеется два типа традиционных устройств для разложения угля, один из которых имеет конструкцию печи с восходящей тягой. Конструкция печи с восходящей тягой используется для сжигания топочного газа и горючих газов, производимых при помощи угля, которая имеет низкую чистоту газа и низкую дополнительную ценность, а также частично выпускает газ. Это приводит к существенной растрате ресурсов и загрязнению окружающей среды. Другой тип устройства для разложения угля имеет конструкцию шахтной печи. При такой конструкции куски угля размещают на доски с отверстиями, и над кусками угля устанавливают нагреватель. Поскольку куски угля на досках накапливают до определенной толщины, они не могут нагреваться и разлагаться равномерно, и требуют циклического нагрева и разложения газом, образовавшимся в результате разложения. Что более важно, поскольку в досках выполняют большое количество отверстий с целью вентиляции и циркуляции, измельченный уголь может выпадать через отверстия. Чтобы избежать этого, необходимо перерабатывать измельченный уголь в угольные брикеты при введении его в шахтную печь. Таким образом, это увеличит стоимость разложения измельченного угля и уменьшит экономические выгоды из-за того, что измельченный уголь не может непосредственно быть использован для разложения угля.

[0004] Имеется обычное устройство для разложения угля, которое включает воздухонепроницаемый корпус печи с впускным отверстием и выпускным отверстием. Воздухонепроницаемый корпус печи содержит устройство в виде трубопровода для нагрева газом сгорания. Канал для продвижения и разложения угля образован между устройством в виде трубопровода для нагрева газом сгорания и внутренней стенкой корпуса печи. Труба сбора для газа разложения угля установлена на корпусе печи для того, чтобы сообщаться с каналом для продвижения и разложения угля. Хотя уголь может разлагаться и разделяться до хорошей чистоты, но корпус барабанной печи ограничивает выход продукта. Кроме того, недостаточно идеальным является эффект нагревания измельченного угля за пределами канала посредством канала внутреннего нагрева, и это не может удовлетворить производственные требования быстрого разложения и разделения угля.

СУТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Чтобы решить вышеуказанные известные из уровня техники проблемы, целью настоящего изобретения является создание многотрубного устройства для разложения угля с внешним нагреванием, которое обеспечивает более быстрое разделение измельченного угольного вещества и, следовательно, улучшение его общего КПД, а также сбережение энергии так, чтобы улучшить его экономические и общественные выгоды.

[0006] Многотрубное устройство для разложения угля с внешним нагреванием содержит воздухонепроницаемый корпус печи; причем канал для продвижения и разложения угля образован в корпусе печи, который содержит впускное отверстие для угля, выпускное отверстие для угля и трубу сбора для газа разложения угля; канал соединен со вспомогательным вращательным устройством, расположенным за пределами корпуса печи; камера теплопередачи образована между каналом и внутренней стенкой корпуса печи, причем она соединена с высокотемпературным устройством нагрева газа и содержит выпускное отверстие для нагретого газа.

[0007] Высокотемпературное устройство нагрева газа содержит трубу подачи топлива, трубу подачи воздуха и камеру сгорания.

[0008] Высокотемпературное устройство нагрева газа является электрическим нагревательным устройством.

[0009] Высокотемпературное устройство нагрева газа установлено за пределами корпуса печи.

[0010] Канал для продвижения и разложения угля образован множеством близко расположенных параллельных труб, один конец которого содержит отсек подачи для сообщения с впускным отверстием для угля, а другой конец которого содержит отсек выдачи для сообщения с выпускным отверстием для угля.

[0011] Выпускное отверстие для нагретого газа осуществляет предварительный нагрев материала через трубы.

[0012] В настоящем изобретении канал для продвижения и разложения угля установлен в корпусе печи с высокой температурой, так что большое количество нагретого газа в корпусе высокотемпературной печи окружает канал, и его тепло проводится и распространяется на измельченный уголь в канале. Таким образом, измельченный уголь может полностью поглощать тепло для того, чтобы нагреваться с целью разложения в канале на газ, угольный деготь и уголь с высокой теплотворной способностью. Кроме того, количество загрузки и скорость выхода устройства разложения угля настоящего изобретения могут быть улучшены вследствие устранения ограничений на диаметр корпуса печи и трудности вращения, поскольку вращение корпуса печи настоящего изобретения не требуется, и уголь может продвигаться в канале путем вращения канала с низкой скоростью. Кроме того, структура нагрева в нижней части и рассеяния тепла в верхней части делает выработку и проводимость тепла более совпадающими с правилом сжигания топлива, и тепловое воздействие будет лучше. Производимый газ сгорания осуществляет предварительный нагрев материала через нагревающее выпускное отверстие и канал, улучшает коэффициент использования тепла и уменьшает потери тепла. Устройство разложения для угля, раскрытое настоящим изобретением, делает разложение и разделение измельченного угля более быстрым и эффективным, в результате чего происходит сохранение и более полное использование энергии, а также значительно увеличивается уровень и коэффициент использования угольных ресурсов, что создаст значительные экономические и общественные выгоды для всего общества.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0013] Сопутствующие графические материалы способствуют пониманию различных вариантов осуществления настоящего изобретения. В графических материалах представлено следующее:

[0014] на фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для разложения угля, показывающая его конструкцию в соответствии с настоящим изобретением;

[0015] на фиг. 2 представлен вид в поперечном сечении по линии А-А, выполненной на фиг. 1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0016] Вариант осуществления 1

[0017] Рассмотрим фиг. 1 и фиг. 2, многотрубное устройство для разложения угля с внешним нагреванием в соответствии с настоящим изобретением содержит воздухонепроницаемый корпус 1 печи. Канал 4 для продвижения и разложения угля образован в корпусе 1 печи. Канал 4 содержит впускное отверстие 2 для угля, выпускное отверстие 3 для угля и трубу 14 для сбора газа разложения угля, а также соединен с вспомогательным вращательным устройством 6, установленным снаружи корпуса 1 печи. Продвигающая плита 7 выполнена в канале 4. Вспомогательное вращательное устройство 6 механически соединено с обоими концами канала 4, проходящими за пределами корпуса 1 печи. Механическое соединение, которое используется для вращения канала 4, может быть зубчатым соединением или цепным соединением. Камера теплопередачи 5, которая соединена с высокотемпературным устройством нагрева газа, образована между каналом 4 и внутренней стенкой корпуса 1 печи. Выпускное отверстие 12 для нагретого газа выполнено сбоку камеры 5 теплопередачи на большом расстоянии от высокотемпературного устройства нагрева газа. Высокотемпературное устройство нагрева газа установлено вне корпуса 1 печи, причем оно содержит трубу 9 подачи топлива, трубу 10 подачи воздуха и камеру 8 сгорания. Канал 4 составлен из множества параллельных близко расположенных труб, причем один конец канала содержит отсек 11 подачи, чтобы сообщаться с впускным отверстием 2 для угля, а другой конец содержит отсек 13 выдачи, чтобы сообщаться с выпускным отверстием 3 для угля. Выпускное отверстие 12 для нагретого газа используют для предварительного нагрева материала через трубы. Во время рабочего процесса вспомогательное вращательное устройство 6 вне корпуса 1 печи вращается для того, чтобы вращать канал 4, при этом продвигающая плита 7 в канале 4 толкает уголь вперед. Смешанный газ, проходящий по трубе 9 подачи топлива и трубе 10 подачи воздуха, сжигается в камере 8 сгорания для превращения в высокотемпературный газ сгорания. Затем, в камере 5 теплопередачи, газ сгорания передает и распространяет свое тепло на уголь в канале 4 для разложения угля с тем, чтобы превращать уголь в газ разложения угля и высококачественный уголь. Газ разложения угля перемещают для дальнейшей обработки ниже по циклу через трубу 14 сбора, а высококачественный уголь собирают на выходе из выпускного отверстия 3 для угля. В настоящем изобретении проводящая панель может быть выполнена за пределами канала 4 для улучшения его теплопроводности.

[0018] Вариант осуществления 2

[0019] Многотрубное устройство для разложения угля с внешним нагреванием в соответствии с настоящим изобретением содержит воздухонепроницаемый корпус 1 печи. Канал 4 для продвижения и разложения угля образован в корпусе 1 печи. Канал 4 содержит впускное отверстие 2 для угля, выпускное отверстие 3 для угля и трубу 14 для сбора газа разложения угля, а также соединен с вспомогательным вращательным устройством 6, установленным снаружи корпуса 1 печи. Продвигающая плита 7 выполнена в канале 4. Вспомогательное вращательное устройство 6 механически соединено с обоими концами канала 4, проходящими за пределами корпуса 1 печи. Механическое соединение может быть зубчатым соединением. Камера теплопередачи 5, которая соединена с высокотемпературным устройством нагрева газа, образована между каналом 4 и внутренней стенкой корпуса 1 печи. Выпускное отверстие 12 для нагретого газа выполнено сбоку камеры 5 теплопередачи на большом расстоянии от высокотемпературного устройства нагрева газа. Высокотемпературное устройство нагрева газа установлено вне корпуса 1 печи, причем устройство выполнено в виде электрически нагреваемого воздуховода и сообщается с камерой 5 теплопередачи. Канал 4 составлен из множества параллельных близко расположенных труб, причем один конец канала содержит отсек 11 подачи, чтобы сообщаться с впускным отверстием 2 для угля, а другой конец содержит отсек 13 выдачи, чтобы сообщаться с выпускным отверстием 3 для угля. Выпускное отверстие 12 для нагретого газа используют для предварительного нагрева материала через трубы. Во время рабочего процесса вспомогательное вращательное устройство 6 вне корпуса 1 печи вращается для того, чтобы вращать канал 4, при этом продвигающая плита 7 в канале 4 толкает уголь вперед. Смешанный газ, проходящий по трубе 9 подачи топлива и трубе 10 подачи воздуха, сжигается в камере 8 сгорания для превращения в высокотемпературный газ сгорания. Затем, в камере 5 теплопередачи, газ сгорания передает и распространяет свое тепло на уголь в канале 4 для разложения угля с тем, чтобы превращать уголь в газ разложения угля и высококачественный уголь. Газ разложения угля перемещают для дальнейшей обработки ниже по циклу через трубу 14 сбора.

Изобретение может быть использовано в области переработки угля в высококачественное топливо. Многотрубное устройство для разложения угля с внешним нагреванием содержит воздухонепроницаемый корпус печи (1), в котором образован канал для продвижения и разложения угля (4). Канал для продвижения и разложения угля (4) содержит впускное отверстие для угля (2), выпускное отверстие для угля (3) и трубу сбора для газа разложения угля (14). Канал для продвижения и разложения угля (4) соединен со вспомогательным вращательным устройством (6), расположенным за пределами корпуса печи (1). Камера теплопередачи (5) образована между каналом для продвижения и разложения угля (4) и внутренней стенкой корпуса печи (1), причем она соединена с высокотемпературным устройством нагрева газа и содержит выпускное отверстие для нагретого газа (12) для предварительного нагрева материала через трубы. Канал для продвижения и разложения угля (4) образован множеством близко расположенных параллельных труб, один конец канала содержит отсек подачи (11) для сообщения с впускным отверстием для угля (2), а другой конец содержит отсек выдачи (13) для сообщении с выпускным отверстием для угля (3). Изобретение позволяет получить раздельно высококачественный уголь и газ разложения, более полно использовать энергию, а также увеличить коэффициент использования угольных ресурсов. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Многотрубное устройство для разложения угля с внешним нагреванием, содержащее воздухонепроницаемый корпус печи; причем в корпусе печи образован канал для продвижения и разложения угля, причем указанный канал содержит впускное отверстие для угля, выпускное отверстие для угля и трубу сбора для газа разложения угля; канал соединен со вспомогательным вращательным устройством, расположенным за пределами корпуса печи; камера теплопередачи образована между каналом и внутренней стенкой корпуса печи, причем камера теплопередачи соединена с высокотемпературным устройством нагрева газа и содержит выпускное отверстие для нагретого газа для предварительного нагрева материала через трубы; канал образован множеством близко расположенных параллельных труб, один конец которого содержит отсек подачи для сообщения с впускным отверстием для угля, а другой конец которого содержит отсек выдачи для сообщения с выпускным отверстием для угля.

2. Устройство для разложения угля по п.1, отличающееся тем, что высокотемпературное устройство нагрева газа содержит трубу подачи топлива, трубу подачи воздуха и камеру сгорания.

3. Устройство для разложения угля по п.1, отличающееся тем, что высокотемпературное устройство нагрева газа является электрическим нагревательным устройством.

4. Устройство для разложения угля по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что высокотемпературное устройство нагрева газа установлено за пределами корпуса печи.