一种耐火材料预制外热式煤热解单元模块

本技术涉及一种煤炭焦化，具体是一种耐火材料预制外热式煤热解单元模块。

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，在对应的工艺技术中，连续外热法是较为先进的一种，该工艺需要的连续外热式立式热解炉是行业内装备制造技术的攻关方向。

2、外热式煤热解工艺的特征是热源载热介质与被加热的煤料不直接接触，二者分别处于热解炉的两个功能腔室或称通道当中，作为热源的加热气所在的称作加热室，被加热的煤料所在的称作炭化室，加热室与炭化室之间有实体结构(以下简称间隔壁)相隔，间隔壁在炉体构造中体现空间隔离功能，在工艺操作上起着气密与传热作用。

3、实际的外热立式热解炉的核心部分，是由多个加热室与炭化室组合而成，在结构上，每个加热室与炭化室相互间隔排列，运行时，每个炭化室中的煤料受相邻的两个加热室共同加热，除端头外，每一个加热室同时分别给两侧的炭化室传热。

4、传统上热解炉的耐火部分是用耐火材料型砖砌筑而成，各加热室与炭化室之间的间隔壁在形态上表现为是多道平行的墙体，由于砖砌成型的炉体有着非一体性的特征，这对于传热及气密要求而言存在一定的矛盾，根据物质热传导理论，间隔壁越薄越有利于传热，但建筑规程对砖砌墙体的高宽比有限制要求，决定了间隔壁不可能太薄，否则会使墙体失稳垮塌，砖砌墙体有着多而密集的粘合缝，一处发生通漏即可造成整个墙面气密性的破坏，形成气体的串漏，炉体建造砌筑的质量缺陷、运行中温度冷热的频繁变化、间隔壁两侧压的较大差波动，都是造成粘合缝开裂，造成气密作用失效的直接因素。由此可见，砖砌炉型存在着传热能力有限、整体性差、建造过程繁琐以及气密性差的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种耐火材料预制外热式煤热解单元模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种耐火材料预制外热式煤热解单元模块，由左间隔壁、右间隔壁与多个炭化室定位筋板、加热室脊顶、加热室底板、模块后外壁、模块前外壁与加热气上口以及加热气下口组成，包括：

4、左间隔壁、右间隔壁、加热室脊顶、加热室底板、模块后内壁与模块前内壁合围形成的加热室，加热室内部呈空腔结构；

5、由两个煤热解单元模块叠合组成且一个煤热解单元模块的右间隔壁、另一个煤热解单元模块的左间隔壁以及模块后内壁和模块前内壁合围形成的炭化室，炭化室内部呈空腔结构。

6、作为本实用新型进一步的方案：所述加热室的空腔内，左间隔壁与右间隔壁之间设有多个加热室折流板固定相连。

7、作为本实用新型进一步的方案：所述加热气上口、加热气下口与加热室的空腔相互连通。

8、作为本实用新型进一步的方案：所述模块前外壁、模块前内壁以及模块后外壁、模块后内壁分别对应构成热解气前集气室和热解气后集气室两个腔室。

9、作为本实用新型进一步的方案：所述热解气前集气室和热解气后集气室水平连通，且朝炭化室一侧表面分别设有贯穿的热解气逸出口，多个煤热解单元模块叠合且各自的热解气前集气室、热解气后集气室水平连通为热解气的导出通道。

10、作为本实用新型再进一步的方案：所述炭化室的上下两侧分别设有煤料进料口和焦炭出料口。

11、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

12、1、煤热解单元模块具有砖砌炉体不可比拟的整体性，在与砖砌炉体结构强度相同的条件要求下，左间隔壁、右间隔壁厚度薄，提高了导热性，强化了负荷能力，并且重量轻，减轻了热解炉重量，减小了热解炉尺寸，相应减少了热解炉占地及减轻结构载荷，利于节省建设投资；

13、2、整体性强，从根本上消除了砖砌炉体因结合缝多导致的气密性不易保障的问题，使热解炉的运行条件得以简化宽松；

14、3、煤热解单元模块做到工厂化预制生产，改变了焦炉设施现场砌筑的传统建造方式，减小了工程难度，有利于缩短建设工期；

15、4、抗热震性好，以此构建的热解炉耐启停、方便检修及生产经营组织的调整。

技术特征：

1.一种耐火材料预制外热式煤热解单元模块，由左间隔壁(15)、右间隔壁(8)与多个炭化室定位筋板(5)、加热室脊顶(1)、加热室底板(14)、模块后外壁(12)、模块前外壁(17)与加热气上口(2)以及加热气下口(4)组成，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的耐火材料预制外热式煤热解单元模块，其特征在于，所述加热室(11)的空腔内，左间隔壁(15)与右间隔壁(8)之间设有多个加热室折流板(10)固定相连。

3.根据权利要求2所述的耐火材料预制外热式煤热解单元模块，其特征在于，所述加热气上口(2)、加热气下口(4)与加热室(11)的空腔相互连通。

4.根据权利要求1所述的耐火材料预制外热式煤热解单元模块，其特征在于，所述模块前外壁(17)、模块前内壁(16)以及模块后外壁(12)、模块后内壁(13)分别对应构成热解气前集气室(3)和热解气后集气室(6)两个腔室。

5.根据权利要求4所述的耐火材料预制外热式煤热解单元模块，其特征在于，所述热解气前集气室(3)和热解气后集气室(6)水平连通，且朝炭化室(9)一侧表面分别设有贯穿的热解气逸出口(7)，多个煤热解单元模块叠合且各自的热解气前集气室(3)、热解气后集气室(6)水平连通为热解气的导出通道。

6.根据权利要求1所述的耐火材料预制外热式煤热解单元模块，其特征在于，所述炭化室(9)的上下两侧分别设有煤料进料口和焦炭出料口。

技术总结本技术公开了一种耐火材料预制外热式煤热解单元模块，由左间隔壁、右间隔壁与多个炭化室定位筋板、加热室脊顶、加热室底板、模块后外壁、模块前外壁与加热气上口以及加热气下口组成，包括：左间隔壁、右间隔壁、加热室脊顶、加热室底板、模块后内壁与模块前内壁合围形成的加热室，加热室内部呈空腔结构，由两个煤热解单元模块叠合组成且一个煤热解单元模块的右间隔壁、另一个煤热解单元模块的左间隔壁以及模块后内壁和模块前内壁合围形成的炭化室，炭化室内部呈空腔结构。煤热解单元模块具有砖砌炉体不可比拟的整体性，与砖砌炉体结构强度相同的条件要求下，左间隔壁、右间隔壁厚度薄，提高了导热性，强化了负荷能力。技术研发人员：陈松,张振兵,任晓东,丁宝忠,吴昊泽,王昊,张革松,刘斌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：20230829技术公布日：2024/6/5