CN105542816B - 一种螺旋推进料外热式煤干馏装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种螺旋推进料外热式煤干馏装置，包括：加热室、干馏室、螺旋输送装置、裂解气收集室、轴承支撑座、进出料机构和驱动装置，裂解气收集室设置于干馏室上并与干馏室连通，干馏室的受热部分处于加热室内，进出料机构连接干馏室，螺旋输送装置设置于干馏室内且端部通过轴承支撑座支撑，驱动装置连接于螺旋输送装置的端部，加热室上开设有烟气排放口。本发明首创的在煤干馏装置中采用螺旋推进料的方式实现对原煤的推进，在同一封闭的加热室内并联多个干馏室进行干馏，解决了现有煤干馏技术中的原煤推进问题和加热效率问题，具有干馏过程煤受热均匀、干馏时间短、加热效率高、焦油收率高、荒煤气热值高、含尘量低、经济收益好等独特优点。

Description

一种螺旋推进料外热式煤干馏装置

技术领域

本发明涉及煤干馏技术，具体涉及一种螺旋推进料外热式煤干馏装置，属于粉煤中低温干馏技术领域。

背景技术

粉煤干馏技术，也称为煤的干馏或煤的热解，是指煤在隔绝空气的条件下进行加热，把煤里面的焦油和煤气蒸发出来，得到焦油、煤气、兰炭的过程。该技术最早产生于19世纪，起源于德国，发明之初主要用于制取煤焦油，也用于生产炼铁用焦炭和燃料气，由于该技术的能源转化率很高，一直被国内外认为是与煤气化、煤液化并列的第三种煤炭转化技术，也是煤炭清洁利用的发展方向，符合国家能源政策。

在我国的内蒙古、新疆等地连续发现了大规模的煤田。这些煤田主要以高挥发性的低阶煤为主，约占我国煤炭资源储量50%以上。其中的褐煤和长焰煤的挥发性组分约占原煤干重的37%以上，不粘煤和弱粘煤中挥发性组分约占原煤干重的20%～37%。这些煤种在我国煤炭资源中的储量较大，具有水分大、发热量低、化学反应性好、易燃易碎等特点，不利于直接燃烧和运输，而且直接燃烧的热效率较低，温室气体排放量大，而干馏热解是对这些低质量煤进行提质的好办法。

近些年国内煤热解新工艺的开发也很活跃，也给煤热解的规模化、多联产提供了技术上的条件。比如浙江大学早在1987年就提出了热电气多联产工艺的设想，并申请了国家发明专利(专利号92100505.2，循环流化床热电气焦油多联产装置开发》，大连理工大学近年一直在开发固体热载体干馏新技术，已完成多种油页岩、褐煤的试验室实验。但是就目前现状总体而言，国内煤的干馏工业化还处于起步阶段，大多采用直立方型块煤热解炉，干馏过程中存在着较为严重的问题,例如干馏时产生的荒煤气热值低、常压或微正压是存在普遍问题。当前国内煤干馏具有工业化优势的是基于外热式的煤干馏技术，也就是将煤的干馏过程和加热过程分开，而影响外热式煤干馏效率的主要问题是其中煤的推进方式和加热效率，当前外热式煤干馏设备中原煤推进方式采用较多的是基于直立炉的重力推进、履带输送推进、炉身滚动推进等等，这些原煤推进方式在实际使用中具有较大的工业化缺陷，如基于直立炉的重力推进以及炉身滚动推进技术，受限于干馏炉的设备体积不能做的很大，直接限制了煤的热解产量，而履带输送推进则会造成设备结构的复杂、密封难度的增加以及设备故障率的提高，因此现有煤热解技术中的原煤推进方式普遍存在着较大的缺陷。在外热式煤干馏技术中提高加热效率一直是其需要考虑的关键因素，现有技术中普遍没有将热解中加热效率和煤推进方式进行结合考虑。因此创新一种外热式煤干馏装置对于促进煤的热解工业化意义重大。

发明内容

本发明基于上述现有技术问题，创新提出一种螺旋推进料外热式煤干馏装置，首次创新的在煤干馏装置中采用螺旋推进料的方式实现对原煤的推进，并首次在同一封闭的加热室内创新的并联多个干馏室，有效解决了现有煤干馏技术中的原煤推进问题和加热效率问题，具有干馏过程煤受热均匀、干馏时间短、加热效率高、焦油收率高、荒煤气热值高、含尘量低、经济收益好等独特优点，同时整个煤干馏装置容易实现、操作简单，可按照工业化放大要求进行多尺寸的制作，市场推广前景广阔。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种螺旋推进料外热式煤干馏装置，包括：加热室3、干馏室、螺旋输送装置9、裂解气收集室10和驱动装置，所述裂解气收集室10设置于所述干馏室上，且所述裂解气收集室10与所述干馏室连通，所述干馏室的受热部分处于所述加热室3内，且所述干馏室的干馏空间与所述加热室3的加热空间相隔绝，所述干馏室上形成有进料口和出料口，所述螺旋输送装置9设置于所述干馏室内，所述驱动装置驱动所述螺旋输送装置9在所述干馏室内转动，所述加热室3上开设有烟气排放口15。

进一步的根据本发明所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其中还包括有裂解气收集管2，所述裂解气收集室10形成于所述干馏室的外壁上，且所述裂解气收集室10与所述干馏室处于所述加热室内，并在所述干馏室的外壁和加热室的内壁之间形成外热空间，所述裂解气收集管2的一端连通于所述裂解气收集室10，所述裂解气收集管2的另一端伸出于所述加热室3之外。

进一步的根据本发明所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其中还包括有燃料供应室16和燃料供应管道17，所述燃料供应室16通过所述燃料供应管道17连接于所述加热室3，且所述加热室在连接燃料供应管道17的位置设置有点火器12，所述加热室通过燃料在内部燃烧的方式为所述干馏室加热。

进一步的根据本发明所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其中还包括有进料仓1和出料仓6，所述干馏室的顶部开设所述进料口20，所述进料仓1的一端连接于所述进料口20，所述进料仓1的另一端伸出于所述加热室3之外，所述干馏室的底部开设所述出料口22，所述出料仓6的一端连接于所述出料口22，所述出料仓6的另一端伸出于所述加热室3之外。

进一步的根据本发明所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其中所述干馏室包括上干馏室4和下干馏室5，所述上干馏室4和下干馏室5在所述加热室内并排设置，且上干馏室4和下干馏室5之间通过物料连管13相互连通，在上干馏室4和下干馏室5内均设置有所述螺旋输送装置9，在上干馏室4和下干馏室5外均设置有所述裂解气收集室10。

进一步的根据本发明所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其中所述上干馏室4和下干馏室5在所述加热室内相互平行的并排设置，且上干馏室4相对于下干馏室5更加靠近加热室的顶面，所述上干馏室4的前端顶部向上开设有进料口，所述下干馏室4的前端底部向下开设有出料口，所述物料连管13在上干馏室4和下干馏室5的后端连通上干馏室4和下干馏室5，所述上干馏室4和下干馏室5内的螺旋输送装置9的煤料螺旋推进方向相反。

进一步的根据本发明所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其中所述上干馏室4和下干馏室5均具有通透的圆筒状结构，圆筒的至少一个端部固定于加热室上，所述上干馏室4和下干馏室5的圆筒侧壁上开有连通口，所述物料连管13的前后端口分别连接于上干馏室4和下干馏室5的连通口，且物料连管13的底面同时与上干馏室4和下干馏室5的圆筒底面相切。

进一步的根据本发明所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其中还包括有轴承支撑座，所述螺旋输送装置9包括转动轴18和螺旋叶片19，所述螺旋叶片19在干馏室内部设置于所述转动轴18上，并沿转动轴18轴向在干馏室内形成螺旋通道，所述转动轴18的两端伸出于所述干馏室之外，且所述转动轴18的两端在干馏室外支撑于所述轴承支撑座上，所述干馏室的两端端口与所述转动轴之间形成转动密封结构，所述驱动装置传动连接于所述转动轴的一端。

进一步的根据本发明所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其中所述干馏室的前后两端分别固定于加热室的前后两端面，且所述干馏室与加热室的连接处形成密封结构，所述转动轴18的两端伸出于所述加热室之外，所述轴承支撑座包括前轴承支撑座7和后轴承支撑座8，所述转动轴18的前端在加热室的前方滚动支撑于所述前轴承支撑座7上，所述转动轴18的后端在加热室的后方滚动支撑于所述后轴承支撑座8上，所述驱动装置11传动连接于所述转动轴18的后端。

进一步的根据本发明所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其中所述干馏室的后端固定于所述加热室的后端面，且所述干馏室与加热室的连接处形成密封结构，所述转动轴18的后端自所述干馏室的后端端口伸出于所述加热室之外，所述轴承支撑座包括前轴承支撑座7和后轴承支撑座8，所述转动轴18的后端在加热室的后方滚动支撑于所述后轴承支撑座8上，所述前轴承支撑座7设置于所述加热室3之内，所述转动轴18的前端在加热室内滚动支撑于所述前轴承支撑座7上，所述驱动装置11传动连接于所述转动轴18的后端。

本发明的技术方案具有以下技术独创和技术效果：

1）、本发明首次在煤干馏装置中引入螺旋输送装置推进原煤物料，创新了原煤推进手段，解决了传统直立炉限制热解产量的问题，避免了传统履带输送带来的设备结构复杂、密封难度大、故障率高的问题，有效保证了原煤物料在干馏中的缓慢推进和均匀受热，且不会产生粉尘飞扬，可广泛推广应用于粉煤干馏产业化中，市场前景广阔。

2）、本发明首创在密封的加热室内并联设置两个以上的干馏室，并创新干馏室的物料连通方式和并联下的螺旋推料方式，大大提高了干馏效率，而且采用荒煤气燃烧提供干馏热量，实现了能量的循环利用。

3）、本发明在加热室内的干馏室外壁上设置裂解气收集装置，将裂解气收集室设置于上干馏室和下干馏室的上部，可多处开口，干馏时产生的油气能够及时均匀的排出，通过降低干馏气体的排放流速，提高了干馏气体（荒煤气）中粉尘的沉降效率，完全避免了传统尾部单独排出气时气体聚集量大的问题，进而提高了干馏效率。同时降低了干馏室内置于加热室内时与加热室的隔绝要求，因为干馏产生的油气自干馏室侧壁及时收集，在煤料以螺旋路径填满干馏室内部的前提下在一定程度上限值了油气从干馏室端部（尾部）外泄的可能性，从而通过在干馏室端口与转动轴之间设置密封刷即可满足干馏室与加热室的隔绝要求，保证了运行安全，进而提高了干馏效率。

4）、本发明中上干馏室和下干馏室内煤料基于间接加热干馏，干馏产生的荒煤气热值高，甲烷含量高，且加热室内的热量可来自干馏废热，提高了热利用率。

5）、本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置通过在进料仓和出料仓上连接多料筒串联料仓，避免了负压或正压操作下干馏室内荒煤气从进出料口泄漏以及氧气从进出料口进入干馏室内的危险，避免了热解过程爆炸的可能性。

6）、本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置的操作条件灵活，其中上干馏室和下干馏室的压力可以进行灵活调节，通过提高压力能够降低干馏室内荒煤气流速，从而有利于荒煤气中粉尘的沉降；且干馏室可以工作于负压或者正压干馏条件；在正压操作下可降低荒煤气后续加工的压缩功耗，在负压操作下可缩短干馏时间，提高焦油的产出率，从而本发明所述装置具有较强的工业化放大应用前景。

7）、本发明在干馏室和螺旋输送装置之间采用耐高温的密封刷或填料密封装置，能够实现不停机密封更换，确保整个装置长周期的稳定运行。

附图说明

附图1为作为第一优选实施方式的本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置的剖面正视图；

附图2为作为第一优选实施方式的本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置的剖面俯视图；

附图3为作为第一优选实施方式的本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置的剖面侧视图；

附图4为作为第一优选实施方式的本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置中上干馏室的剖面正视图；

附图5为作为第一优选实施方式的本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置中下干馏室的剖面正视图；

附图6为作为第一优选实施方式的本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置中进料仓上设置多料筒串联上料仓斗的结构示意图；

附图7为作为第一优选实施方式的本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置中出料仓上设置多料筒串联下料仓斗的结构示意图；

附图8为作为第二优选实施方式的本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置的剖面正视图；

附图9为作为第二优选实施方式的本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置的剖面俯视图；

附图10为作为第二优选实施方式的本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置中上干馏室的剖面正视图；

附图11为作为第二优选实施方式的本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置中下干馏室的剖面正视图。

图中各附图标记的含义如下：

1-进料仓，2-裂解气收集管，3-加热室，4-上干馏室，5-下干馏室，6-出料仓，7-前轴承支撑座，8-后轴承支撑座，9-螺旋输送装置，10-裂解气收集室，11-驱动装置，12-点火器，13-物料连管，14-绝热壁，15-烟气排放口，16-燃料供应室，17-燃料供应管道，18-转动轴，19-螺旋叶片，20-进料口，21-出气口，22-出料口，23-干馏室外壁，24-多料筒串联上料仓斗，25-多料筒串联下料仓斗。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明，但并不因此限制本发明的保护范围。

本发明所提供的螺旋推进料外热式煤干馏装置采用螺旋推进料和外加热方式进行煤的干馏，整个装置包括加热室、干馏室、螺旋输送装置、裂解气收集室、轴承支撑座、进料仓、裂解气收集管、出料仓、驱动装置、点火器和燃料供应装置。所述的干馏室作为煤进行干馏反应的反应空间，在干馏室内煤受热分解生成半焦、低温煤焦油、煤气等物质，在干馏室上连接进料仓和出料仓，通过进料仓向干馏室内提供原煤输入，通过出料仓将煤在干馏室内干馏后的半焦等固态产物输出，所述的螺旋输送装置设置于干馏室内，通过螺旋输送装置在干馏室内实现原料煤在干馏过程中的螺旋式推进，并使煤在螺旋推进过程中均匀受热；所述裂解气收集室紧贴干馏室外壁设置，并与干馏室连通，用于及时收集干馏室内煤干馏产生的气态物质（煤焦油、煤气等），并通过裂解气收集管导出至加热室外。所述的干馏室以及裂解气收集室均设置于加热室内，且所述干馏室和加热室之间密封连接成封闭结构，燃料供应装置在加热室外向加热室供应燃料（氧气+可燃气体），并经加热室内设置的点火器点燃后在加热室内进行燃烧，燃烧产生的热烟气对干馏室外壁进行加热，通过热传导间接对干馏室内的煤进行加热，提供煤干馏的必要热源。所述的螺旋输送装置通过轴承支撑座支撑，并与驱动装置传动连接，在驱动装置的传动作用下进行转动，实现原煤的螺旋推进。

本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置在上述技术构思的范畴内具有多种优选的实施方案，下面给出两个优选实施方案，但本发明并不局限于此，本领域技术人员在本发明创新构思基础上进行的任何公知性的改进都属于本发明的保护范畴。

第一优选实施方式

下面结合附图1至附图7给出本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置的第一优选实施方式的具体组成结构及其工作过程。该实施方式中所述螺旋推进料外热式煤干馏装置优选的包括有两个干馏室，且本发明进一步创新了两个干馏室间的位置关系和物料传递方式，但本发明并不局限于此，本领域技术人员可以在本发明的创新构思基础上设置三个以上的干馏室，这都属于本发明的技术范畴之内。如附图1和附图2所示的，优选的所述螺旋推进料外热式煤干馏装置包括进料仓1、裂解气收集管2、加热室3、上干馏室4、下干馏室5、出料仓6、前轴承支撑座7、后轴承支撑座8、螺旋输送装置9、裂解气收集室10、驱动装置11、点火器12、物料连管13、烟气排放口15、燃料供应室16和燃料供应管道17。所述的加热室3作为整个煤干馏装置的热交换空间，采用绝热材料形成为热封闭空间结构，优选的如附图1和3所示的，形成为长方体空间结构，长方体的六个侧面均采用绝热壁14构成，在所述加热室的前后端面以及顶面、底面上开设有供转动轴及相关管路穿过的开口，但加热室的绝热壁与转动轴以及相关管路之间形成密封连接结构，保证整个加热室3的绝热密封性能。所述的上干馏室4和下干馏室5结构相近，且均设置于所述加热室3内，同时结合附图3至附图5，所述上干馏室4和下干馏室5在加热室内沿横向相互平行的并排固定于加热室的前后端面之间，且上干馏室4相对于下干馏室5沿竖向更靠近加热室的顶面，所述上干馏室4和下干馏室5优选的具有通透的圆筒状结构，且圆筒的前端部密封固定于加热室的前端面，圆筒的后端部密封固定于加热室的后端面，且在圆筒的外侧壁和加热室内壁面之间形成封闭的热交换空间。在上干馏室4靠近前端的侧壁上向上形成有进料口20，在所述进料口20上密封连接有进料仓1，所述加热室的顶面开设有供进料仓1穿过的开口，且所述加热室的顶面与所述进料仓之间密封连接，从而通过所述进料仓能够将原煤物料从加热室外提供至上干馏室内。在所述下干馏室5靠近前端的侧壁上向下形成有出料口22，在所述出料口22上密封连接有出料仓6，所述加热室的底面开设有供出料仓6穿过的开口，且所述加热室的底面与所述出料仓之间密封连接，从而通过所述出料仓能够将干馏室内的干馏产物送出至加热室外。所述的上干馏室4和下干馏室5之间通过物料连管13相互连通，具体的结合附图1至附图3，所述物料连管13在上干馏室4和下干馏室5后端附近连接于上干馏室4和下干馏室5的侧壁之间，在上干馏室4和下干馏室5后端部的侧壁上开口，所述物料连管13具有前后通透的楔形结构，前后开口端分别密封连接于上干馏室4和下干馏室5侧壁上的开口，优选的如附图3所示，所述物料连管13的底面同时与上干馏室4和下干馏室5的圆柱底面相切，所述物料连管13的顶面分别连接于上干馏室4和下干馏室5的干馏室外壁23的圆柱面对应于水平直径的位置，所述物料连管13的两侧壁垂直连接于上干馏室4和下干馏室5的圆柱侧面。所述物料连管13密封连接于上干馏室4和下干馏室5，在实现其间物料传输的同时，保证上干馏室4和下干馏室5之间的密封性。通过所述物料连管13使得上干馏室4内的煤自其圆柱底面传送至下干馏室内，实现了并排设置上下干馏室时物料的连续传送，在本发明的这一创新构思范畴下，当设置多个干馏室时，亦可将各干馏室以上下错位设置，并在各干馏室之间以底面相切方式设置物料连通通道。所述上干馏室4和下干馏室5外均设置有裂解气收集室10，所述裂解气收集室10沿干馏室的圆柱外壁表面设置，并处于圆柱面的顶部，如附图3所示，所述裂解气收集室10优选的为在干馏室顶部沿干馏室轴向方向延伸的长方体腔室结构，裂解气收集室的顶面、端面和侧面采用平面结构，干馏室的圆柱外壁面作为裂解气收集室的底面；或者所述裂解气收集室为形成于干馏室圆柱外壁表面上的圆环形腔室结构，裂解气收集室的端面、侧面为平面结构，干馏室的圆柱外壁面作为裂解气收集室的底面，裂解气收集室的顶面为与干馏室圆柱外壁面同轴的弧形面。所述裂解气收集室与干馏室连通，在裂解气收集室的顶面上密封连接有裂解气收集管2，所述裂解气收集管2向上伸出于加热室3之外，且所述裂解气收集管2与加热室之间形成密封连接结构，从而上干馏室4和下干馏室5内部的煤经高温干馏后产生的油气经由上干馏室4和下干馏室5上设置的裂解气收集室收集，并进一步的经由裂解气收集管2输出至加热室3之外，实现干馏油气的提取。所述裂解气收集室的结构形状及其大小可根据油气量来确定，但上述结构为最优结构。所述裂解气收集管2可根据需要沿裂解气收集室设置有多根，如上干馏室4和下干馏室5外的裂解气收集室可分别设置两根裂解气收集管。所述的裂解气收集室一体形成或焊接于干馏室上，保证了与干馏室间的高密封连接，杜绝了裂解气漏出至加热室内的可能性，同时裂解气收集室与干馏室同处于加热室内保证了干馏产生的油气能够以气态形式顺利导出。

所述的上干馏室4和下干馏室5内均设置有螺旋输送装置9，通过所述螺旋输送装置9实现上下干馏室内原煤物料在干馏过程中的移动。所述螺旋输送装置9包括转动轴18和固定设置于转动轴18上的螺旋叶片19，所述螺旋叶片19沿所述转动轴的长度形成螺旋通道，优选的所述螺旋叶片可采用实体螺旋面、带式螺旋面、叶片螺旋面或齿形螺旋面结构。所述螺旋输送装置9在上下干馏室内安装并使得螺旋叶片19的外边缘与干馏室的内壁之间留有2-5毫米的间隙，该间隙是申请人将螺旋推料机理应用于煤热解领域时经过长期的试验总结出来的既能够保证实现干馏室的煤料稳定推进、又能够防止螺旋叶片卡死的创新间隙尺寸。所述螺旋叶片19仅在所述干馏室内部设置于所述转动轴18上，所述转动轴18的两端伸出于所述干馏室之外。具体的所述转动轴18的前端和后端自干馏室的两端分别伸出于加热室外，且转动轴18的前端在加热室前方滚动支撑于前轴承支撑座7上，转动轴18的后端在加热室后方滚动支撑于后轴承支撑座8上，所述前轴承支撑座7和后轴承支撑座8为转动轴的转动提供轴承支撑。所述转动轴18与干馏室的前后两端之间形成转动密封结构，具体的上干馏室4的前后两端端口和穿过其间的转动轴之间分别设置转动密封结构，下干馏室5的前后两端端口和穿过其间的转动轴之间也分别设置转动密封结构，所述转动密封结构在保证转动轴能够自由转动的同时对干馏室内部形成高密封结构，优选的所述转动密封结构可采用耐高温的密封刷或者其他不停机密封更换机构。所述转动轴18的后端连接于驱动装置11，优选的转动轴的后端通过传送皮带传动连接于驱动装置11的输出转轴，从而通过驱动装置带动转动轴在干馏室内转动，进而带动转动轴上的螺旋叶片转动，而螺旋叶片的转动则推动干馏室内的煤料沿螺旋路径进行推进。本发明中并排设置的上干馏室和下干馏室内的转动轴可单独或同步控制，转动轴上螺旋叶片的螺旋方向可同向或反向设置。当上下干馏室内转动轴上的螺旋叶片的螺旋方向相同时，控制上干馏室内的转动轴的转动方向与下干馏室内的转动轴的转动方向相反，当上下干馏室内转动轴上的螺旋叶片的螺旋方向相反时，控制上下干馏室内的转动轴同步同向转动，以保证煤料自上干馏室前端顶部的进料仓进入上干馏室内后，在其转动轴的转动作用下沿螺旋路径向后推进至上干馏室的后端，然后通过物料连管13进入下干馏室，再在下干馏室内转动轴的转动作用下沿螺旋路径向前推进至下干馏室的前端，并自下干馏室前端的出料仓排出，实现了物料的平稳输送。

所述的加热室3通过燃料燃烧的方式为内部的干馏室进行外加热，优选的所述加热室的底面向外连接有燃料供应管道17，所述燃料供应管道17在加热室外进一步连接于燃料供应室16，所述燃料供应室16通过所述燃料供应管道17向所述加热室内提供燃料，所述加热室3内在连接燃料供应管道17的位置设置有点火器12，这样来自燃料供应室16燃料经燃料供应管道17的进入加热室内时，在点火器的点火作用下在加热室内进行燃烧，从而为干馏室提供热源。优选的燃料供应室16将荒煤气和氧气提供至加热室，两者在加热室内混合后经点火而在绝热壁14和干馏室外壁间的换热空间进行燃烧，所述的荒煤气可来源于干馏油气处理后的气体产物，利用燃烧产生的热烟气为干馏室提供热量，实现资源循环利用。可根据需要在加热室底面多处连接设置燃料供应管道17并设置点火器。亦可采用其它温度大于800℃热源。在所述加热室的顶面设置有至少一个烟气排放口15，从而将加热室内燃烧后的烟气及时排出，燃烧烟气在加热室内自下而上流动，保证了对干馏室的加热效率。优选的在加热室顶面前端附近设置一个烟气排放口15，以使得燃烧烟气在加热室内能够停留较长时间，保证加热效率。

进一步的为防止本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置在负压或正压操作下上干馏室4和下干馏室5内的荒煤气从进料口、出料口泄漏以及上下干馏室进氧（空气）的危险，可进一步优选的如附图6和附图7所示的，在上干馏室连接的进料仓1上连接多料筒串联上料仓斗24，在下干馏室连接的出料仓6上连接多料筒串联下料仓斗25，实现连续进料和出料。具体的当需要进料时，打开多料筒串联上料仓斗24的上部料仓进料阀，关闭其中部料仓隔离阀，这时多料筒串联上料仓斗24的下部料仓和上部料仓隔离，可保证在上部料仓上料的同时下部料仓按要求向进料仓1给料，当上部料仓补料到位后，关闭上部料仓进料阀，打开中部料仓隔离阀，上下料仓连为一体，在重力作用下上部料仓原料进入下部料仓，这时下部料仓仍能继续按要求向进料仓1给料。同理下干馏室连接的出料仓6出料时采用相反的操作法，保证了在进出料其间上干馏室4和下干馏室5内的荒煤气不会从进料口和出料口泄漏，同时氧气也不会由进料口和出料口进入至上下干馏室内，进一步提高了设备运行安全性。

采用本发明所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置进行粉煤干馏的过程为：荒煤气、氧气等燃料提供至加热室内并点火燃烧，原料粉煤经上干馏室前端的进料仓提供至上干馏室内，并在上干馏室内螺旋输送装置的推动作用下从右至左流动至上干馏室的后端，然后通过物料连管进入下干馏室，并再次在下干馏室内螺旋输送装置的推动作用下从左至右流动至下干馏室的前端，粉煤在上下干馏室内的前后移动过程中均匀吸收加热室传递的热量，并进行干馏裂解反应，产生的气态物质经过裂解气收集室收集，并由裂解气收集管向外输送，产生的固态渣料经下干馏室前端的出料仓排出，完成粉煤的干馏。

第二优选实施方式

下面结合附图8至附图11给出本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置的第二优选实施方式的具体组成结构及其工作过程。如附图8至附图11所示的，本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置的第二优选实施方式与上述第一优选实施方式的区别仅在于，在第二优选实施方式中，所述前轴承支撑座7设置于加热室3的内部，具体的上干馏室4和下干馏室5的圆筒后端密封固定于加热室的后端面，上干馏室4和下干馏室5的圆筒前端处于加热室内部，且上下干馏室内的螺旋输送装置的转动轴18的前端伸出于圆筒前端之外，但仍处于加热室之内，转动轴18的前端在加热室内部的干馏室前方滚动支撑于前轴承支撑座7上，所述前轴承支撑座7设置于加热室内。所述转动轴18的后端则伸出于所述干馏室和加热室之外，并在加热室后方滚动支撑于后轴承支撑座8上。转动轴18与干馏室的前后两端之间形成转动密封结构，尤其是干馏室的前端端口和穿过其间的转动轴之间设置耐高温的转动密封结构，该转动密封结构能够在加热室的高温环境下保证干馏室与加热室间达到干馏密封要求，同时能够提供转动轴的自由转动，优选的所述转动密封结构可采用耐高温的密封刷或者其他耐高温密封机构，这种转动密封机构在本领域已有广泛使用，再次不做描述。除此之外的其他结构特征以及具体的工作过程均与上述第一优选实施方式的完全相同，在此不再重复描述。在该第二优选实施方式中，通过这种将上干馏室和下干馏室及其内部的螺旋输送装置完全设置于加热室内，最大限度的提高了加热室的密封性，降低了加热室的热损失，提高了干馏加热效率。

本发明所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置是申请人经过长期的创新试验总结出来的能够很好的应用于外热式粉煤中低温干馏的系统，具有以下技术创新特点：

1）、本发明首次在煤干馏装置中引入螺旋输送装置推进原煤物料，创新了粉煤推进手段，解决了传统直立炉限制热解产量的问题，避免了传统履带输送带来的设备结构复杂、密封难度大、故障率高的问题，有效保证了粉煤物料在干馏中的缓慢推进和均匀受热，且不会产生粉尘飞扬，可广泛推广应用于煤干馏产业化中，市场前景广阔。

2）、本发明首创在密封加热室内并联设置两个以使的干馏室，并创新干馏室的物料连通方式和并联下的螺旋推料方式，大大提高了干馏效率，而且采用荒煤气燃烧提供干馏热量，实现了能量的循环利用。

3）、本发明在加热室内的干馏室外壁上设置裂解气收集装置，将裂解气收集室设置于上干馏室和下干馏室的上部，可多处开口，干馏时产生的油气能够及时均匀的排出，通过降低干馏气体的排放流速，提高了干馏气体（荒煤气）中粉尘的沉降效率，完全避免了传统尾部单独排出气时气体聚集量大的问题，同时降低了干馏室内置于加热室内时与加热室的隔绝要求，因为干馏产生的油气自干馏室侧壁及时收集，在煤料以螺旋路径填满干馏室内部的前提下在一定程度上限值了油气从干馏室端部（尾部）外泄的可能性，从而通过在干馏室端口与转动轴之间设置密封刷即可满足干馏室与加热室的隔绝要求，保证了运行安全，进而提高了干馏效率。

4）、本发明中上干馏室和下干馏室内煤料基于间接加热干馏，干馏产生的荒煤气热值高，甲烷含量高，且加热室内的热量可来自干馏废热，提高了热利用率。同时可根据需要将螺旋输送装置的后轴承支撑座设置于加热室内，最大限度的提高了加热室的封闭性，在提高加热效率的同时简化了系统结构，提高了系统运行安全性。

5）、本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置通过在进料仓和出料仓上连接多料筒串联料仓，避免了负压或正压操作下干馏室内荒煤气从进出料口泄漏以及氧气从进出料口进入干馏室内的危险，避免了热解过程爆炸的可能性。

6）、本发明所述螺旋推进料外热式煤干馏装置的操作条件灵活，其中上干馏室和下干馏室的压力可以进行灵活调节，通过提高压力能够降低干馏室内荒煤气流速，从而有利于荒煤气中粉尘的沉降；且干馏室可以工作于负压或者正压干馏条件；在正压操作下可降低荒煤气后续加工的压缩功耗，在负压操作下可缩短干馏时间，提高焦油的产出率，从而本发明所述装置具有较强的工业化放大应用前景。

7）、本发明在干馏室和螺旋输送装置之间采用耐高温的密封刷或填料密封装置，能够实现不停机密封更换，确保整个装置长周期的稳定运行。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。

Claims (9)

1.一种螺旋推进料外热式煤干馏装置，其特征在于，包括：加热室（3）、干馏室、螺旋输送装置（9）、裂解气收集室（10）和驱动装置，所述裂解气收集室（10）设置于所述干馏室上，且所述裂解气收集室（10）与所述干馏室连通，所述干馏室的受热部分处于所述加热室（3）内，且所述干馏室的干馏空间与所述加热室（3）的加热空间相隔绝，所述干馏室上形成有进料口和出料口，所述螺旋输送装置（9）设置于所述干馏室内，所述驱动装置驱动所述螺旋输送装置（9）在所述干馏室内转动，所述加热室（3）上开设有烟气排放口（15）；还包括有裂解气收集管（2），所述裂解气收集室（10）形成于所述干馏室的外壁上，且所述裂解气收集室（10）与所述干馏室处于所述加热室内，并在所述干馏室的外壁和加热室的内壁之间形成外热空间，所述裂解气收集管（2）的一端连通于所述裂解气收集室（10），所述裂解气收集管（2）的另一端伸出于所述加热室（3）之外。

2.根据权利要求1所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其特征在于，还包括有燃料供应室（16）和燃料供应管道（17），所述燃料供应室（16）通过所述燃料供应管道（17）连接于所述加热室（3），且所述加热室在连接燃料供应管道（17）的位置设置有点火器（12），所述加热室通过燃料在内部燃烧的方式为所述干馏室加热。

3.根据权利要求1所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其特征在于，还包括有进料仓（1）和出料仓（6），所述干馏室的顶部开设所述进料口（20），所述进料仓（1）的一端连接于所述进料口（20），所述进料仓（1）的另一端伸出于所述加热室（3）之外，所述干馏室的底部开设所述出料口（22），所述出料仓（6）的一端连接于所述出料口（22），所述出料仓（6）的另一端伸出于所述加热室（3）之外。

4.根据权利要求1-3任一项所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其特征在于，所述干馏室包括上干馏室（4）和下干馏室（5），所述上干馏室（4）和下干馏室（5）在所述加热室内并排设置，且上干馏室（4）和下干馏室（5）之间通过物料连管（13）相互连通，在上干馏室（4）和下干馏室（5）内均设置有所述螺旋输送装置（9），在上干馏室（4）和下干馏室（5）外均设置有所述裂解气收集室（10）。

5.根据权利要求4所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其特征在于，所述上干馏室（4）和下干馏室（5）在所述加热室内相互平行的并排设置，且上干馏室（4）相对于下干馏室（5）更加靠近加热室的顶面，所述上干馏室（4）的前端顶部向上开设有进料口，所述下干馏室（4）的前端底部向下开设有出料口，所述物料连管（13）在上干馏室（4）和下干馏室（5）的后端连通上干馏室（4）和下干馏室（5），所述上干馏室（4）和下干馏室（5）内的螺旋输送装置（9）的煤料螺旋推进方向相反。

6.根据权利要求5所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其特征在于，所述上干馏室（4）和下干馏室（5）均具有通透的圆筒状结构，圆筒的至少一个端部固定于加热室上，所述上干馏室（4）和下干馏室（5）的圆筒侧壁上开有连通口，所述物料连管（13）的前后端口分别连接于上干馏室（4）和下干馏室（5）的连通口，且物料连管（13）的底面同时与上干馏室（4）和下干馏室（5）的圆筒底面相切。

7.根据权利要求1-3任一项所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其特征在于，还包括有轴承支撑座，所述螺旋输送装置（9）包括转动轴（18）和螺旋叶片（19），所述螺旋叶片（19）在干馏室内部设置于所述转动轴（18）上，并沿转动轴（18）轴向在干馏室内形成螺旋通道，所述转动轴（18）的两端伸出于所述干馏室之外，且所述转动轴（18）的两端在干馏室外支撑于所述轴承支撑座上，所述干馏室的两端端口与所述转动轴之间形成转动密封结构，所述驱动装置传动连接于所述转动轴的一端。

8.根据权利要求7所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其特征在于，所述干馏室的前后两端分别固定于加热室的前后两端面，且所述干馏室与加热室的连接处形成密封结构，所述转动轴（18）的两端伸出于所述加热室之外，所述轴承支撑座包括前轴承支撑座（7）和后轴承支撑座（8），所述转动轴（18）的前端在加热室的前方滚动支撑于所述前轴承支撑座（7）上，所述转动轴（18）的后端在加热室的后方滚动支撑于所述后轴承支撑座（8）上，所述驱动装置（11）传动连接于所述转动轴（18）的后端。

9.根据权利要求7所述的螺旋推进料外热式煤干馏装置，其特征在于，所述干馏室的后端固定于所述加热室的后端面，且所述干馏室与加热室的连接处形成密封结构，所述转动轴（18）的后端自所述干馏室的后端端口伸出于所述加热室之外，所述轴承支撑座包括前轴承支撑座（7）和后轴承支撑座（8），所述转动轴（18）的后端在加热室的后方滚动支撑于所述后轴承支撑座（8）上，所述前轴承支撑座（7）设置于所述加热室（3）之内，所述转动轴（18）的前端在加热室内滚动支撑于所述前轴承支撑座（7）上，所述驱动装置（11）传动连接于所述转动轴（18）的后端。