一种水间接冷却熄焦装置

本技术属于煤炭焦化干法熄焦领域，尤其涉及一种水间接冷却熄焦装置。

背景技术：

1、中温热解是低阶煤提质分质清洁化利用的主要途径，即应用干馏原理，将原料煤炭热解为半焦、煤气及焦油等产品，半焦也称为兰炭。在生产工艺过程中，热解干馏完成后的半焦处于600℃~800℃可燃烧的红热状态，必须对其进行灭火降温处理，这个过程即为熄焦。

2、传统的熄焦方法，是将焦炉里推出的红热焦炭用水喷淋或浸泡使之淬灭，故称为湿法熄焦。新技术则是在固定床当中使用不助燃的流动气体带走红热焦炭热量使其窒灭的方法，称为干法熄焦。干法熄焦技术最初产生于高温冶金焦的生产过程。

3、对于半焦而言，由于成焦后的粒径普遍较小，气流阻力大，传热效果差，因此，已有的固定床干法熄焦工艺不适合在低阶煤的焦化中使用。

4、目前，兰炭半焦生产行业仍然普遍采取用水浸泡的湿法熄焦方式，行业内称为“水捞焦”。“水捞焦”熄焦不仅消耗水资源，还产生大量的难以处理的污水和废气。熄焦过程的剧烈降温，会使焦块出现不同程度的崩裂和粉化，相应地影响了产品质量和优质品率。湿法熄焦后的焦炭有着过高的含水量，需要用外供热量做烘干处理，这就使得红焦所含的大量热能不仅得不到回收利用，还要为烘干产品再消耗外供热能，形成了双重的损失。本实用新型就是针对上述问题及技术难点做出的。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种水间接冷却熄焦装置，旨在解决上述背景技术中提到的问题。

2、本实用新型实施例是这样实现的，应用热力锅炉的间接换热原理，设计一套串联的二级换热装置，以水作为吸热介质，通过间接传热的方式，实现红焦的干法熄焦。

3、装置的第一级称为鳍片管熄焦器，其结构包括鳍片管围合成的水冷壁及内部格栅，水冷壁及格栅的所有鳍片管通过目字形的上联箱与下联箱构成一个相互贯通的锅炉汽水流程。熄焦器的作用是对红热的焦炭进行初步降温使其熄灭。当熄焦水流量大时，焦炭所含的热量不足以使其汽化，熄焦水就以热水形态流出；当熄焦水减小到一定流量，焦炭的热量便可使之汽化为水蒸汽，因此，根据需要，控制熄焦水流量的大小，就可以选择收取到水蒸汽或热水。

4、装置的第二级为管壳式冷焦器，其是由多根平行的金属管、两端的管板及其外壳所组成的热交换器，相当于是锅炉系统当中能够回收低温热量的省煤器或给水预热器。冷焦器的作用是采用低温的冷焦水，对来自熄焦器已经灭熄的焦炭进行进一步的降温冷却，使其降低到在自然环境中不可复燃的温度。在对焦炭冷却过程中，冷焦水温度得以升高，作为下一步熄焦器的熄焦水使用。

5、相较于现有技术，本实用新型的有益效果如下：

6、本实用新型实施例提供的一种水间接冷却熄焦装置，将水与焦炭置于相互隔离的装置内，通过间接传热，使红热焦炭所含的热量传递到水中进而降温熄灭，实现了焦炭与水不直接接触的干法熄焦，同时，又使熄焦降温水获得热量后变为有使用价值蒸汽或热水，实现了红焦热能的回收利用。

技术特征：

1.一种水间接冷却熄焦装置，包括熄焦器和冷焦器，其特征在于，所述熄焦器安装在冷焦器的顶部，且熄焦器和冷焦器连通，所述熄焦器用于对红热的焦炭进行初步降温，并使其熄灭，所述冷焦器通过冷焦水对来自熄焦器已经灭熄的焦炭进行进一步的降温和冷却，使其降低到在自然环境中不可复燃的温度。

2.根据权利要求1所述的水间接冷却熄焦装置，其特征在于，所述熄焦器包括上联箱、下联箱、鳍片管水冷壁以及鳍片管格栅，所述鳍片管水冷壁和鳍片管格栅均连通在上联箱和下联箱之间，所述鳍片管水冷壁、上联箱以及下联箱构成熄焦器的外壁，所述鳍片管格栅设置在鳍片管水冷壁的内部，所述上联箱上设置有汽水出口，所述下联箱上设置有熄焦水入口，所述下联箱的底部还设置有第一连接法兰。

3.根据权利要求2所述的水间接冷却熄焦装置，其特征在于，所述上联箱和下联箱均为目字形结构。

4.根据权利要求1所述的水间接冷却熄焦装置，其特征在于，所述冷焦器包括外壳，所述外壳的上下两端分别固定连接有上管板和下管板，所述上管板和下管板将外壳密封，所述上管板和下管板之间设置有多根换热管，所述换热管的两端分别贯穿上管板和下管板，所述外壳的侧壁上设置有冷焦水出口和冷焦水入口，所述外壳的顶部还连接有第二连接法兰。

5.根据权利要求2所述的水间接冷却熄焦装置，其特征在于，所述鳍片管格栅的鳍片上设有成列排布的通孔。

技术总结本技术适用于煤炭焦化干法熄焦领域，提供了一种水间接冷却熄焦装置，包括熄焦器和冷焦器，所述熄焦器安装在冷焦器的顶部，且熄焦器和冷焦器连通，所述熄焦器用于对红热的焦炭进行初步降温，并使其熄灭，所述冷焦器通过采用低温的冷焦水对来自熄焦器已经灭熄的焦炭进行进一步的降温和冷却，使其降低到在自然环境中不可复燃的温度。本技术将水与焦炭置于相互隔离的装置内，通过间接传热，使红热焦炭所含的热量传递到水中进而降温熄灭，实现了焦炭与水不直接接触的干法熄焦，同时，又使熄焦降温水获得热量后变为有使用价值蒸汽或热水，实现了红焦热能的回收利用。技术研发人员：陈松,丁宝忠,任晓东,张振兵,张革松,吴昊泽,刘斌,王昊受保护的技术使用者：中国科学院青岛生物能源与过程研究所技术研发日：20230905技术公布日：2024/3/31