专利摘要

一种能适用于大料兰炭干熄及余热利用的装置，其特征在于：在低温干馏方炉的每个排焦口处分别设置一个换热器（1），在每个换热器（1）的下端分别设置一个水冷夹套（3），在所有水冷夹套（3）的下端依次设置一个密封箱（4）和密闭式刮板机（8），在密封箱（4）内、每个水冷夹套（3）的正下方设有一个托焦板（6），每个托焦板上设有一个推焦杆（7）；引风系统（9）的引风管与密闭式刮板机（8）的机壳（801）进料端相连通；多个雾化喷嘴（5）位于密闭式刮板机（8）尾端的机壳（801）顶部。本发明对兰炭进行三级冷却换热，冷却效果好，彻底实现了干熄，也实现了兰炭余热高效利用，并具有工作可靠性高、运行安全性好等优点。

权利要求

1.一种能适用于大料兰炭干熄及余热利用的装置，其特征在于：包括N个换热器（1）、N个水冷夹套（3）、一个密封箱（4）、一个密闭式刮板机（8）、引风系统（9）和多个雾化喷嘴（5），在低温干馏方炉的每个排焦口处分别设置一个换热器（1），在每个换热器（1）的下端分别设置一个所述水冷夹套（3），水冷夹套（3）的下端均与所述密封箱（4）的顶面紧固连接，密封箱（4）的底面与所述密闭式刮板机（8）的顶面紧固连接并相通，密闭式刮板机（8）的机壳（801）卸料端设置一个下料口（802），换热器（1）、水冷夹套（3）、密封箱（4）和密闭式刮板机（8）形成整体密闭的兰炭通道；在所述密封箱（4）内，每个所述水冷夹套（3）的正下方设有一个托焦板（6），每个托焦板上设有一个推焦杆（7），N是大于等于1的整数；

所述引风系统（9）与机壳（801）固定连接并相通；所述雾化喷嘴（5）固定在机壳（801）卸料端顶部，雾化喷嘴（5）向密闭式刮板机（8）内的兰炭喷洒水雾。

2.根据权利要求1所述的一种能适用于大料兰炭干熄及余热利用的装置，其特征在于：所述引风系统（9）的引风管位于密闭式刮板机（8）的机壳（801）进料端的外部。

3.根据权利要求1所述的一种能适用于大料兰炭干熄及余热利用的装置，其特征在于：所述换热器（1）包括一个环形的下集箱（104）和一个环形的上集箱（101），多根换热管（102）分别与上集箱（101）和下集箱（104）固定连接并相通，相邻的两根换热管（102）之间均固定有导热挡板（103），导热挡板（103）上下两端分别与上集箱（101）和下集箱（104）固定连接，上集箱（101）、换热管（102）、导热挡板（103）和下集箱（104）围成兰炭流动通道，上集箱（101）上设有换热器出水管（107），下集箱（104）上设有换热器进水管（106）。

4.根据权利要求1所述的一种能适用于大料兰炭干熄及余热利用的装置，其特征在于：所述水冷夹套（3）由内套（302）、外套（301）、水冷夹套上法兰（304）和水冷夹套下法兰（303）构成，内套（302）用于围成兰炭流动的通道，外套（301）设置在内套（302）的外侧，外套（301）和内套（302）之间的环形缝隙为冷却水通道，外套（301）和内套（302）的上端与水冷夹套上法兰（304）固定连接，下端与水冷夹套下法兰（303）固定连接，水冷夹套（3）的一侧下部设有水冷夹套进水管（305），另一侧上部设有水冷夹套出水管（306）。

5.根据权利要求1所述的一种能适用于大料兰炭干熄及余热利用的装置，其特征在于：所述换热器（1）与水冷夹套（3）之间设有第一密封垫（2），水冷夹套（3）与密封箱（4）之间设有第二密封垫（11），密封箱（4）与密闭式刮板机（8）之间设有第三密封垫（10）。

说明书

技术领域

一种能适用于大料兰炭干熄及余热利用的装置，主要用于低温干馏方炉生产的大料兰炭的密闭冷却和余热回收，属于兰炭加工设备领域。

背景技术

目前，大多数企业采用低温干馏方炉生产兰炭，从炉底板排出的炽热兰炭用水进行冷却：干馏方炉底部的排焦箱深入到水槽内，兰炭从排焦箱落至托焦板上，通过推焦板将兰炭推落到水槽底部，在水槽底部完成水熄灭过程。刮板机将湿兰炭从水槽底部刮送至烘干机内。在刮板机输送过程中，利用煤气燃烧对湿兰炭进行烘干。烘干后的兰炭含水率约为15%～20%，在生产电石时还需要对兰炭进行二次烘干。上述的水冷熄焦存在以下问题：（1）从炭化室推出的兰炭温度在550℃左右，湿熄焦时兰炭显热全部浪费；（2）兰炭遇水激冷容易碎裂成小块，降低了兰炭质量；（3）所产兰炭含有大量水分，限制了兰炭的使用，增加了运输成本，需要耗费额外的能量对其进行干燥；（4）消耗了大量的水资源；（5）湿熄焦过程中，红兰炭遇水产生大量有机气体和蒸汽，直接排放到大气当中，污染环境。

ZL201010190133.1公开了一种直立内热式空腹炭化炉的干熄兰炭的设备，由托焦板、喷水管／推焦杆、熄焦大槽、埋刮板机、压力调节阀、第一兰炭仓、第一开关、第二兰炭仓、第二开关、皮带输送机组成。排焦口与托焦板之间的兰炭堆两侧，各设一条多孔喷水管，喷水管上设有自控装置；在托焦板上方设有推焦杆，托焦板下方设有熄焦大槽，熄焦大槽上装有压力调节阀，熄焦大槽底部有埋刮板机；埋刮板机与第一兰炭仓相连，第一兰炭仓底端与第二兰炭仓相连，中间被第一开关隔开；第二兰炭仓底端有第二开关，第二兰炭仓下部设有皮带输送机。其工作过程为：在托焦板两侧用两根喷水管同时向炭化好的炽热兰炭喷水，喷水后产生蒸汽，将兰炭熄灭，将熄灭后的兰炭用埋刮板机从密闭的熄焦大槽内刮出。该专利省去了传统的烘干工序，因而节约了烘干所消耗的煤气，同时节约了大量的水资源，减少了空气污染。ZL201320532502.X对上述专利做了改进，增设有排焦箱，在排焦箱上部两侧各设一条多孔喷水管。工作时，自上而下进入排焦箱的高温兰炭，在喷水管处将水汽化，持续熄灭排焦箱内的兰炭。改进后的优点是：可使兰炭在排焦口上部的排焦箱内被蒸汽熄灭，从而大大降低了排焦口、托焦板、推焦机等的环境温度。但是上述两个专利没有对兰炭的余热进行利用；兰炭含水率约８％，在下游用户使用时，仍需要对兰炭进行烘干；需要第一兰炭仓、第一开关、第二兰炭仓和第二开关联合工作才能保证熄焦大槽密封，结构相对复杂，容易出现故障。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能适用于大料兰炭干熄及余热利用的装置，特别适合对现有的大料兰炭低温干馏方炉进行兰炭干熄及余热利用改造。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该能适用于大料兰炭干熄及余热利用的装置，包括N个换热器、N个水冷夹套、一个密封箱、一个密闭式刮板机、引风系统和多个雾化喷嘴，在低温干馏方炉的每个排焦口处分别设置一个换热器，在每个换热器的下端分别设置一个所述水冷夹套，水冷夹套的下端均与所述密封箱的顶面紧固连接，密封箱的底面与所述密闭式刮板机的顶面紧固连接并相通，密闭式刮板机的机壳卸料端设置一个下料口，换热器、水冷夹套、密封箱和密闭式刮板机形成整体密闭的兰炭通道；在所述密封箱内，每个所述水冷夹套的正下方设有一个托焦板，每个托焦板上设有一个推焦杆；N是大于等于1的整数；

所述引风系统与机壳固定连接并相通；所述雾化喷嘴固定在机壳卸料端顶部，雾化喷嘴向密闭式刮板机内的兰炭喷洒水雾。采用引风系统可以将从低温干馏方炉泄漏到密闭式刮板机内的少量煤气送给低温干馏方炉风机，然后再送回到低温干馏方炉内参与燃烧；密闭式刮板机的下料口不再需要进行料封，相反的，从下料口进入一部分空气，在密闭式刮板机内与兰炭进行对流换热，对兰炭进一步冷却；使密闭式刮板机内形成微负压，避免密闭式刮板机泄漏煤气；采用雾化喷嘴向机壳内的兰炭喷少量水雾，用以调节兰炭的含水量，使兰炭的含水量在2%以下，有利于兰炭的储存和运输，避免兰炭在储存和运输过程中发生自燃。

优选的，所述引风系统的引风管位于密闭式刮板机的机壳进料端的外部。

优选的，所述换热器包括一个环形的下集箱和一个环形的上集箱，多根换热管分别与上集箱和下集箱固定连接并相通，相邻的两根换热管之间均固定有导热挡板，导热挡板上下两端分别与上集箱和下集箱固定连接，上集箱、换热管、导热挡板和下集箱围成兰炭流动通道，上集箱上设有换热器出水管，下集箱上设有换热器进水管。换热器进水管与汽包的下降管连通，换热器出水管与汽包的上升管连通，因而，该换热器与汽包结合可以生产蒸汽，实现兰炭余热的高品位利用。

优选的，所述水冷夹套由内套、外套、水冷夹套上法兰和水冷夹套下法兰构成，内套用于围成兰炭流动的通道，外套设置在内套的外侧，外套和内套之间的环形缝隙为冷却水通道，外套和内套的上端与水冷夹套上法兰固定连接，下端与水冷夹套下法兰固定连接，水冷夹套的一侧下部设有水冷夹套进水管，另一侧上部设有水冷夹套出水管。

优选的，所述换热器与水冷夹套之间设有第一密封垫，水冷夹套与密封箱之间设有第二密封垫，密封箱与密闭式刮板机之间设有第三密封垫。防止煤气泄漏，确保安全生产。

与现有技术相比，该兰炭余热回收系统的上述技术方案所具有的有益效果是：

1、本发明利用换热器、水冷夹套和引风系统对兰炭进行三级换热，冷却效果好，彻底实现了干熄，也实现了兰炭余热高效利用，并具有工作可靠性高、运行安全性好等优点。采用换热器对兰炭进行第一级冷却换热；由于换热器内的水温为饱和温度，兰炭的温度不会低于此饱和温度，因而采用水冷夹套对兰炭进行第二级冷却换热，进一步降低兰炭的温度；当兰炭进入密闭式刮板机后，在引风系统的作用下，空气与兰炭进行对流换热，对兰炭进行第三级冷却，确保了兰炭的冷却效果，实现了兰炭干熄。本发明与水熄兰炭相比，节省了大量的煤气和水资源。采用本发明在干熄兰炭过程中，兰炭不与水接触，兰炭不含有水。为了保证兰炭安全储存和运输，采用雾化喷嘴向机壳内的兰炭喷少量水雾，使兰炭的含水量在2%以下，因而下游用户不再需要对兰炭进行烘干，可以直接使用兰炭，进一步节省了能源。

2、采用引风系统将泄漏到密闭式刮板机内的少量煤气送回低温干馏方炉内，密闭式刮板机内的出料口不需要进行密封，节省了复杂的出料密封卸料结构，也提高了安全性和工作可靠性。

3、采用推焦杆和托焦盘来控制兰炭排料，对各种粒径的兰炭都有比较好的适应性，工作可靠性好；在对现有的低温干馏方炉的水熄焦系统进行改造时，可以利用原有的推焦杆和托焦盘，降低改造成本。

4、本发明利用换热器的换热管回收兰炭显热，换热器与汽包结合可以生产蒸汽，实现兰炭余热的高品位利用。可以将本换热器的顶部深入到低温干馏方炉的冷却段内，有效增大换热器与兰炭之间的换热面积，提高换热效果。采用水冷夹套对兰炭显热进行梯级利用，回收的热量用于预热除氧器的补水，提高了兰炭余热的回收效率。

附图说明

图1为该一种能适用于大料兰炭干熄及余热利用的装置的结构剖面图。

图2为图1 A-A处处剖面图。

图3为图1中B处的局部放大图。

其中：1、换热器  101、上集箱  102、换热管  103、导热挡板  104、下集箱  105、换热器法兰  106、换热器进水管  107、换热器出水管  2、第一密封垫   3、水冷夹套  301、外套  302、内套  303、水冷夹套下法兰  304、水冷夹套上法兰  305、水冷夹套进水管  306、水冷夹套出水管4、密封箱  5、喷嘴  6、托焦板  7、推焦杆  8、密闭式刮板机  801、机壳  802、下料口  9、引风系统  10、第三密封垫  11、第二密封垫。

具体实施方式

图1~3是该一种能适用于大料兰炭干熄及余热利用的装置的最佳实施例，下面结合附图1~3对本发明做进一步说明。

在图1和图2 所示的实施例中：一种能适用于大料兰炭干熄及余热利用的装置，包括N个换热器1、N个水冷夹套3、一个密封箱4、一个密闭式刮板机8、引风系统9和多个雾化喷嘴5，在低温干馏方炉（图中未画出）的每个排焦口处分别设置一个换热器1，在每个换热器1的下端分别设置一个所述水冷夹套3，所有水冷夹套3的下端均与所述密封箱4的顶面紧固连接，密封箱4的底面与所述密闭式刮板机8的顶面紧固连接并相通，密闭式刮板机8的机壳801卸料端设置一个下料口802，换热器1、水冷夹套3、密封箱4和密闭式刮板机8形成整体密闭的兰炭通道；在所述密封箱4内，每个所述水冷夹套3的正下方设有一个托焦板6，每个托焦板上设有一个推焦杆7；N是大于等于1的整数。

引风系统9与机壳801固定连接并相通；所述雾化喷嘴5固定在机壳801卸料端顶部，雾化喷嘴5向密闭式刮板机8内的兰炭喷洒水雾。采用引风系统9可以将从低温干馏方炉泄漏到密闭式刮板机8内的少量煤气送给低温干馏方炉风机，然后再送回到低温干馏方炉内参与燃烧；密闭式刮板机8的下料口802不再需要进行料封，相反的，从下料口802进入一部分空气，在密闭式刮板机8内与兰炭进行对流换热，对兰炭进一步冷却；使密闭式刮板机8内形成微负压，避免密闭式刮板机8泄漏煤气；采用雾化喷嘴5向机壳801内的兰炭喷少量水雾，用以调节兰炭的含水量，使兰炭的含水量在2%以下，有利于兰炭的储存和运输，避免兰炭在储存和运输过程中发生自燃，结构简单，提高了安全性。

具体的，本实施例中包括五个换热器1、五个水冷夹套3、五个推焦杆7、五个托焦板6、一个密封箱4 、一个密闭式刮板机8、引风系统9和两个雾化喷嘴5。推焦杆7作前后往复运动，可以将托焦板6上的兰炭推落至密闭式刮板机8的机壳801内。通过调节推焦杆7的运动速度，可以调节低温干流方炉的排料量，托焦板6避免兰炭通道内的兰炭直接掉落在密闭式刮板机8上，防止掉落的兰炭对密闭式刮板机8造成破坏，而且推焦杆7使兰炭均匀的分散在密闭式刮板机8上，进一步便于降低兰炭的温度。引风系统9的引风管位于密闭式刮板机8的机壳801进料端的外部，与机壳801固定连接并相通。采用引风系统9可以将从低温干馏方炉泄漏到密闭式刮板机8内的少量煤气送给低温干馏方炉风机，然后再送回到低温干馏方炉内参与燃烧；密闭式刮板机8的下料口802不再需要进行料封，相反的，从下料口802进入一部分空气，在密闭式刮板机8内与兰炭进行对流换热，对兰炭进一步冷却；使密闭式刮板机内形成微负压，避免密闭式刮板机泄漏煤气。两个雾化喷嘴5位于密闭式刮板机8尾端的机壳801顶部。

本发明人此前公开了一种兰炭余热回收系统，采用换热器、水冷螺旋输送机依次对兰炭进行冷却换热，同时兰炭在水冷螺旋输送机内在水冷螺旋体的旋转推动下会发生转动和掺混，显著强化了换热效果，可以有效解决兰炭难以冷却换热的问题，从而实现干熄兰炭，节省能源和水资源、污染小。这种技术适用于直径比较小的仔料和中料兰炭。目前采用低温干馏方炉生产兰炭的炉型分为两种，一种是用于生产仔料和中料兰炭，其直径小于38mm；另一种是用于大料兰炭，其直径为38-150mm。本发明人在实验中发现，对于大料兰炭，容易在水冷螺旋输送机堵塞，从而造成危险。因而这种技术不适合大料兰炭低温干馏方炉的兰炭干熄及余热利用改造。

具体的，本实施例中换热器1包括一个环形的上集箱101和一个环形的下集箱104，多根换热管102分别与上集箱101和下集箱104固定连接并相通，相邻的两根换热管102之间均固定有导热挡板103，导热挡板103上下两端分别与上集箱101和下集箱104固定连接，上集箱101、换热管102、导热挡板103和下集箱104围成兰炭流动通道，上集箱101上设有换热器出水管107，下集箱104上设有换热器进水管106，下集箱104的下端设有换热器法兰105。换热器进水管106与汽包的下降管连通，换热器出水管107与汽包的上升管连通，因而，换热器1与汽包结合可以生产蒸汽，实现兰炭余热的高品位利用。

较佳的，参照图3，水冷夹套3由内套302、外套301、水冷夹套上法兰304和水冷夹套下法兰303构成，内套302用于围成兰炭流动的通道，外套301设置在内套302的外侧，外套301和内套302之间的环形缝隙为冷却水通道，外套301和内套302的上端与水冷夹套上法兰304固定连接，下端与水冷夹套下法兰303固定连接，水冷夹套3的一侧下部设有水冷夹套进水管305，另一侧上部设有水冷夹套出水管306。采用水冷夹套3对兰炭进行二次换热，可以进一步降低兰炭的温度，同时回收的热量用于预热除氧器的补水，提高了兰炭余热的回收效率。较佳的，还可以在内套302内设置冷却水管（图中未画出）。

优选的，水冷夹套上法兰304与换热器法兰105之间设有第一密封垫2，采用螺栓和螺母紧固连接；水冷夹套下法兰303与密封箱4之间设有第二密封垫11，采用螺栓和螺母紧固连接；密封箱4与密闭式刮板机8之间设有第三密封垫10，采用螺栓和螺母紧固连接。

工作过程：推焦杆7在驱动装置的驱动下、在托焦板6上作往复运动。低温干馏方炉内炭化后的兰炭在重力作用下进入换热器1，在换热器1内下行过程中与换热管102内的换热介质进行换热而逐渐降温。降温后的兰炭进入水冷夹套3内，与水冷却通道和冷却水管的水进行第二级冷却换热而进一步降温。兰炭进入密封箱4，落在托焦板6上。推焦杆7将托焦板6上的兰炭前后推动，兰炭从托焦板6两侧落到密闭式刮板机8的机壳801底部。密闭式刮板机8的刮板将兰炭刮至下料口802，从下料口802排出。在密闭式刮板机8的刮板将兰炭刮至下料口802的过程中，风从下料口802进入密闭式刮板机8的机壳801内，在机壳801内与兰炭作逆流运动，与兰炭进行对流换热，对兰炭进行第三级冷却。水在水冷夹套3内吸热升温后，供给除氧器。汽包内的工质经换热器进水管106进入换热器1的换热管102，在换热管102内被加热，一部分水蒸发变成蒸汽，从换热器出水管107流出来的汽水两相混合物经过上升管进入汽包进行汽水分离。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

一种能适用于大料兰炭干熄及余热利用的装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。