一种煤热解回转窑的制作方法

本发明涉及热解技术领域，具体而言，涉及一种煤热解回转窑。

背景技术：

目前，已有多种横式回转热解技术，存在混合煤气产率高，净化和分离煤气的运行成本高的问题。

鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种煤热解回转窑以解决上述技术问题。

发明人发现，目前在热解过程中产生的所有气体包括煤气和水蒸汽都是从一个煤气出口排出，这就造成原煤中含有的自由水产生的蒸汽和煤气都要经过热解的高温区，使自由水吸收更多能量，浪费了更多的能源，这是造成混合煤气产率高，净化和分离煤气的运行成本的主要原因。尽管有些煤在进回转窑热解前已经进行过烘干，但仍存在外水，外水在加热时随着温度的升高，吸收的热量必然越来越大，热解回转窑从进料端到出料端温度逐渐升高，为使煤在热解前的外水尽可能不经过热解段，特提出本发明的技术方案。

本发明是这样实现的：

本发明提供了一种煤热解回转窑，其包括回转窑本体，回转窑本体进料端设置有螺旋进料装置，螺旋进料装置设置螺旋输料轴，螺旋输料轴的进料段的外周设置有第一壳体，在第一壳体的外周设置有第二壳体，第一壳体与第二壳体之间形成的腔室为蒸汽出口通道，蒸汽出口通道的进气端与回转窑的内腔连通，蒸汽出口通道的蒸汽出口与外界连通，蒸汽出口通道内设置有水管，水管的出水口靠近进气端设置，且水管的进水口设置于第二壳体外；

第一壳体伸入回转窑窑内的长度大于第二壳体伸入回转窑窑内的长度，这样的设置有利于螺旋输料轴输入窑内的物料不易进入第一壳体和第二壳体之间，即物料不易进入蒸汽出口通道。

发明人在煤热解回转窑的进料端设置蒸汽出口通道，使进入煤热解回转窑本体含有的一部分自由水在回转窑本体的低温段转变为蒸汽，从蒸汽出口排出，同时根据需要，通过水管喷出的水对蒸汽携带的粉尘进行降尘、除垢，防止蒸汽出口通道堵塞。该装置还能通过管道抽气的大小阻抑回转窑内的煤气从蒸汽出口排出。这样既节约了原先需要在高温段热解原煤自由水的能源，又极大程度上减少了从煤气出口排出的总气量(由于自由水变为蒸汽提前从蒸汽出口排出)，降低了处理煤气净化、分离量，减小了煤气净化、分离设备的大小，有利于减少运行成本。

需要说明的是，上述的螺旋输料轴的进料段是指回转窑的低温进料工段。上述的回转窑包括不限于横式回转窑。

上述的水管的出水口靠近蒸汽出口通道的进气端，只要能满足对蒸汽所携带的尘垢淋冲即可，其具体间距可根据实际需求进行设置，例如距离蒸汽出口通道的进气端50-500mm。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述水管的出水口设置有水流分布器；水流分布器上设置有多个布水孔，多个布水孔的孔口朝向所述蒸汽出口通道的蒸汽出口。

通过设置水流分布器以更好地将蒸汽出口通道内的污垢冲到蒸汽出口，有利于防止蒸汽管道堵塞现象发生。

需要说明的是，水流分布器并不限于下述的半圆环水管，例如可以是淋喷头或淋喷管。

上述布水孔的形状可以是圆孔、方孔、斜孔、三角孔、不规则四边形孔等形状。布水孔的直径可以是2-10mm。

优选地，水流分布器为半圆环水管，半圆环水管靠近蒸汽出口通道的进气端的位置设置有多个布水孔。在一种实施方式中，上述半圆环水管的两端封闭。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述蒸汽出口通道内还设置有润滑油管，润滑油管的一端(即作为进油口)沿所述第二壳体与第一壳体之间的空腔延伸至所述第二壳体外，润滑油的另一端(即作为出油口)沿第二壳体与第一壳体之间的空腔与螺旋输料轴外设的螺旋轴套相连。设置润滑油管通入润滑油以润滑螺旋轴与轴套之间相对转动，延长进料螺旋轴套的使用寿命。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述回转窑本体还包括回转窑进料端端面，螺旋输料轴的第二壳体贯穿所述回转窑进料端端面，且螺旋输料轴的第二壳体与回转窑进料端端面之间设置有柔性密封装置。

柔性密封装置包括密封环、立环、密封套环、柔性密封环、拨叉和位于拨叉之间的拨杆，密封套环套设于密封环的外周并与密封环相对旋转密封，密封环与第二壳体间存在间隙，立环的数目为两个，两个立环分设于密封环的两侧，且立环的两端分别与第二壳体和密封环固定连接，拨叉的数目为两组，两组拨叉分设在柔性密封环的两侧，拨杆的数目为两组，两组拨杆对应在两组拨叉之间；

在第二壳体与回转窑进料端端面之间设置了螺旋装置二，螺旋装置二包括第三壳体和设置于第三壳体内的螺旋叶片，螺旋叶片与第二壳体的外周壁具有间隙，第三壳体外周壁具有远离第二壳体的接触面，接触面的一端与回转窑进料端端面固定连接，接触面的另一端与柔性密封环连接。

当煤热解回转窑旋转运动时，第三壳体随煤热解回转窑一起旋转运动，拨叉、拨杆随第三壳体一起旋转运动，密封套环随拨叉、拨杆一起运动，密封套环与拨叉、拨杆一起运动，密封套环与密封环发生相对旋转密封。

在回转窑运行时上下左右产生的跳动通过柔性密封环柔性吸收，相对转动产生的摩擦力通过拨叉和拨杆驱动，使得摩擦力不会作用在柔性密封环上，有利于柔性密封环的使用寿命大幅提高，同时回转窑的跳动运行与密封套环和第二壳体的相对转动互不影响，使回转窑与进料螺旋间复杂的相互转动、跳动运动关系变成了两种简单的相互运动。此种实施方式中，柔性密封环的活动端靠近第二壳体，而柔性密封环的固定端位于第三壳体上。

在另一种实施方式中，可以将柔性密封环的固定位置与相对旋转位置进行对调，其原理同上。具体地，当柔性密封装置的立环与第二壳体的外壁固定连接时，柔性密封装置的柔性密封环的一端与立环固定连接，柔性密封环的另一端与密封套环固定连接，密封环与第三壳体固定连接；位于密封套环一侧的拨叉通过固定件与密封套环的法兰以及柔性密封环固定连接，另一侧的拨叉与第二壳体的外壁固定连接，使密封套环与密封环相对旋转密封。

在本发明应用较佳的实施方式中，螺旋叶片的旋向随回转窑正常运转时，有使柔性密封装置内少进飞灰的作用，促进飞灰进入窑内。

在第二种实施方式中，柔性密封环的活动端靠近第三壳体，而柔性密封环的固定端位于第二壳体上。密封套环与密封环接触连接(即为转动密封连接)，而密封环的一端与第三壳体的外壁固定连接。在回转窑运行时上下左右产生的跳动通过柔性密封环柔性吸收，相对转动产生的摩擦力通过拨叉和拨杆驱动，使得摩擦力不会作用在柔性密封环上，有利于柔性密封环的使用寿命大幅提高。

在一种实施方式中，上述柔性密封环为柔性橡胶密封环。

优选地，立环的数目至少为一个。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述螺旋进料装置还包括电机、联轴器、支撑架、辊轮和轨道，电机的动力输出端与联轴器连接，联轴器的动力输出端与螺旋输料轴连接，支撑架设置在电机和第二壳体的底部，支撑架的底部设置有辊轮，辊轮与轨道配合连接。设置辊轮、轨道可使进料螺旋装置前后移动，为设备检修提供方便。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述第一壳体上开设有进料口，且进料口贯穿第二壳体。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述回转窑设置废烟气汇集装置，所述废烟气汇集装置与烟气加热管尾部连通。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述第一壳体伸入回转窑窑内的长度比第二壳体伸入回转窑窑内的长度长至少100mm。例如可以是150mm、200mm、500mm、1000mm。

这样的设置有利于螺旋输料轴输入窑内的物料不易进入第一壳体和第二壳体之间，即物料不易进入蒸汽出口通道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的煤热解回转窑通过设置蒸汽出口通道使进入煤热解回转窑本体含有的一部分自由水在回转窑本体的低温段转变为蒸汽，蒸汽从蒸汽出口排出，这样实现了在低温工段蒸汽的去除。同时借助水管喷出的水对蒸汽携带的粉尘进行降尘、除垢，防止了蒸汽出口通道粉尘的堵塞，从而保证了蒸汽出口通道的持续运行。该装置还能阻抑回转窑内的煤气从蒸汽出口排出。这样既节约了原先需要在高温段热解原煤自由水的能源，又极大程度上减少了从煤气出口排出的总气量(由于自由水变为蒸汽提前从蒸汽出口排出)，降低了处理煤气净化、分离量，减小了煤气净化、分离设备的大小，有利于减少运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例1提供的煤热解回转窑的结构示意图；

图2为实施例2提供的煤热解回转窑的结构示意图。

图标：1-横式回转窑本体；2-回转窑进料端端面；3-进料螺旋装置；31-第一壳体；32-螺旋输料轴；33-螺旋轴套；34-减速电机；35-联轴器；36-支撑架；37-辊轮；38-轨道；39-进料口；4-废烟气汇集装置；41-废烟气出气口；5-第二壳体；51-蒸汽出口通道；52-蒸汽出口；53-水管；54-半圆环水管；55-出水小孔；56-润滑油管；57-进油口；61-加热管；7-柔性密封装置；71-密封环；72-立环；73-密封套环；74-柔性橡胶密封环；75-拨叉；76-拨杆；8-螺旋装置二；81-第三壳体；82-螺旋叶片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参阅图1所示，本实施例提供了一种煤热解回转窑，其包括：横式回转窑本体1。横式回转窑本体1包括：回转窑进料端端面2、进料螺旋装置3、烟气加热管(未全部画出)、废烟气汇集装置4和废烟气出气口41。

进料螺旋装置3包括螺旋输料轴32，在螺旋输料轴32的进料段的外周设置有第一壳体31。在第一壳体31的外周设置与第一壳体31同轴的第二壳体5，第一壳体31与第二壳体5固定连接。本实施例中，设置第一壳体伸入回转窑窑内的长度比第二壳体伸入回转窑窑内的长度长100mm，这样的设置有利于螺旋输料轴输入窑内的物料不易进入第一壳体31与第二壳体5之间，即物料不易进入蒸汽出口通道51。

第一壳体31与第二壳体5之间形成的腔室为蒸汽出口通道51，蒸汽出口通道51的进气端与第一壳体31的内腔连通，蒸汽出口通道51的蒸汽出口52与外界连通。此外，在蒸汽出口通道51内还设置有水管53，水管53的出水口靠近进气端设置，且水管53的进水口设置于第二壳体5外。本实施例中，水管53布设在蒸汽出口通道51内，且在蒸汽出口通道51内水管53的管路走向沿第二壳体5的内周壁设置。出水口与进气端对应设置。

本实施例中，水管53的另一端在接近第二壳体5的位置连接半圆环水管54，半圆环水管54两端封闭，半圆环水管54朝向蒸汽出口方向设置多个出水小孔55(即为布水孔)，从出水小孔55出来的水将蒸汽出口通道51内的污垢冲到蒸汽出口52，有利于防止蒸汽管道堵塞现象发生。

本实施例中，出水小孔55为圆形，孔径大小为5mm，在其他实施方式中，上述布水孔的形状可以是方孔、斜孔、三角孔、不规则四边形孔等形状。布水孔的直径可以是2-10mm。

具体地，本实施例中参照图1所示，蒸汽出口52设置在第二壳体5下方且远离回转窑进料端端面2，第二壳体5的一个端面贯穿回转窑进料端端面2。

第二壳体5与回转窑进料端端面2之间设置了螺旋装置二8，螺旋装置二8包括第三壳体81、螺旋叶片82，第三壳体81贯穿回转窑进料端端面2，并与回转窑进料端端面2固定连接，螺旋叶片82固定连接于第三壳体81内表面，螺旋叶片82与第二壳体5的外表面留有间隙，螺旋叶片82的旋向随回转窑正常运转时，有防止飞灰进入作用。

具体地，螺旋叶片82与第二壳体5的外周壁间留有间隙，第三壳体81外周壁具有远离第二壳体5的接触面，接触面的一端与回转窑进料端端面2固定连接，第二接触面的另一端与柔性橡胶密封环74固定连接。

第二壳体5的外周与第三壳体81之间设置柔性密封装置7。本实施例中，设置柔性密封装置7与第三壳体81固定连接，而柔性密封装置7与第二壳体5之间为相对转动密封。

在具体实施方式中，上述的横式回转窑本体1还包括出料端出料口(未画出)、出料端煤气出口(未画出)、窑体回转支撑装置(未画出)、窑体回转动力传递装置(未画出)。

进一步地，进料螺旋装置3包括螺旋输料轴32和螺旋轴套33。

进料螺旋装置3还包括减速电机34、联轴器35、支撑架36、辊轮37、轨道38和进料口39，减速电机34的动力输出端与联轴器35连接，联轴器35的动力输出端与螺旋输料轴32连接，支撑架36的上端支撑减速电机34和第二壳体5，支撑架36下端设置辊轮37，辊轮37设置在轨道38上并与轨道38配合连接。设置辊轮、轨道可使进料螺旋装置前后移动，为设备检修提供方便。

本实施例中，进料口39设置在第一壳体31远离回转窑进料端端面2的上方，并贯穿第二壳体5，第二壳体5下方对应靠近进料口39位置设置蒸汽出口52。在其他实施方式中，上述进料口39以及蒸汽出口52的位置可以根据需要进行自适应调整，并不限于上述的位置。

蒸汽出口通道51内还设置有润滑油管56，润滑油管56的一端(即作为进油口57)延伸至第二壳体5外，润滑油的另一端与螺旋输料轴32外设的螺旋轴套33相连。设置润滑油管56通入润滑油以润滑螺旋输料轴32与螺旋轴套33之间相对转动，延长进料螺旋轴套33的使用寿命。

在第二壳体5与第三壳体81之间设置柔性密封装置7，其中，在第二壳体5的外周、远离回转窑进料端端面2设置密封环71，密封环71两端与第二壳体5的外表面之间设置两个立环72，密封环71与立环72、第二壳体5之间固定密封，柔性密封装置7还包括密封套环73、柔性橡胶密封环74，柔性橡胶密封环74一端与第三壳体81固定连接，另一端通过法兰与密封套环73固定连接，密封套环73套设在密封环71外周，与密封环71之间发生相对旋转密封。

柔性密封装置7还包括：在柔性橡胶密封环74的两侧设置的拨叉75，两侧拨叉75之间设置拨杆76。这种设置使得在第二壳体上的密封套环与密封环相对转动密封连接，在回转窑运行时上下左右产生的跳动通过柔性密封环柔性吸收，相对转动产生的摩擦力通过拨叉和拨杆驱动，使得摩擦力不会作用在柔性密封环上，有利于柔性密封环的使用寿命大幅提高，同时回转窑的跳动运行与密封套环和第二壳体的相对转动互不影响，使回转窑与进料螺旋间复杂的相互转动、跳动运动关系变成了两种简单的相互运动。此种实施方式中，柔性密封环的活动端靠近第二壳体，而柔性密封环的固定端位于第三壳体上。

烟气加热管61贯穿回转窑进料端端面2，废烟气汇集装置4与加热管61连通并与废烟气出气口41连通，废烟气汇集装置4与横式回转窑本体1之间是相对转动密封的。

实施例2

参照图2所示，与实施例1不同的是：本实施例中将柔性橡胶密封环74的固定位置与相对旋转位置进行对调，其原理同实施例1。本实施例中，柔性橡胶密封环74的活动端靠近第三壳体81，而柔性橡胶密封环74的固定端位于第二壳体5上的立环72(立环数目为一个)。密封套环73与密封环71接触连接(即为转动密封连接)，而密封环71的一端与第三壳体81的外壁固定连接。在回转窑运行时上下左右产生的跳动通过柔性橡胶密封环74柔性吸收，相对转动产生的摩擦力通过拨叉75和拨杆76驱动，使得摩擦力不会作用在柔性橡胶密封环74上，有利于柔性橡胶密封环74的使用寿命大幅提高。

当柔性密封装置的立环72与第二壳体5的外壁固定连接时，柔性密封装置的柔性橡胶密封环74的一端与立环72固定连接，柔性橡胶密封环74的另一端与密封套环73固定连接，密封环71与第三壳体81固定连接；位于密封套环73一侧的拨叉75通过固定件与密封套环73的法兰以及柔性橡胶密封环74固定连接，另一侧的拨叉75与第二壳体5上的立环72固定连接。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。