一种干熄焦制合成煤气的装置的制作方法

1.本实用新型涉及化工生产、节能技术领域，特别涉及一种干熄焦制合成煤气的装置。


背景技术：

2.焦化工业生产利用焦炉煤气合成甲醇、乙醇等化工原料，面临煤气短缺的严重问题，需要补充合成煤气满足产能。合成煤气的主要成分是co、h2。焦化厂生产过程中，会产生大量焦粉、兰碳粉，成为固体废弃物，售价至少比焦炭低50％，严重影响焦化企业的利润。焦化厂需要增加合成煤气的产品量，提高甲醇、乙醇等化工产品产能，提升经济效益。但是传统的合成煤气炉窑，利用焦炭气化反应造气，都是常温装料，需要消耗氧气燃烧焦炭升温，化学反应才能进行，导致焦炭烧损高，存在能源浪费。
3.七台河某焦化厂，尝试将红焦和焦粉、兰炭粉一起装入炉窑，进入预存室。但是在试生产过程中，在装料的时候，水封盖打开，预存室内煤气和焦粉、兰炭粉和煤气一起逃逸出来，与空气中的氧气燃烧，形成火柱，导致装料无法进行。焦炭造气，迫切需要解决红焦装料的工艺和设备难题。
4.另外，焦炭造气之后，需要将焦炭从1000℃降低到200℃，回收焦炭高温热能，工艺难度增加，需要解决造气、干熄焦工艺串联的技术难题。
5.综上，焦化厂迫切需要一种能够装入高温红焦，将焦粉、兰碳粉和一部分焦炭转化成合成煤气的工艺和装置，完成造气和干熄焦工艺串联，以实现增加合成煤气产量，实现干熄焦余热利用，提升焦化厂整体装备水平，提高焦化厂的经济效益。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种干熄焦制合成煤气的装置，是一种能够完成红焦造气和红焦余热回收两种功能的工业炉窑，能够解决红焦装料火柱问题、余热回收问题、以及造气和干熄焦工艺串联的问题。
7.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
8.一种干熄焦制合成煤气的装置，包括依次连通的预存室、红焦气化反应段单元和干熄焦单元；
9.所述预存室的顶部设置有密封装焦单元，在装焦时用于防止预存室内的气体和颗粒泄露燃烧形成火柱；
10.所述红焦气化反应段单元包括设置于预存室下方两侧的两个红焦气化反应塔，所述预存室通过左侧下料斜道和右侧下料斜道分别与两个红焦气化反应塔的侧面上方连通，预存室内的焦炭分别经过左侧下料斜道和右侧下料斜道进入两个红焦气化反应塔内；
11.所述干熄焦单元包括熄焦室，所述熄焦室通过左侧红焦溜槽和右侧红焦溜槽分别与两个红焦气化反应塔的底端连通，两个红焦气化反应塔内的红焦分别经过左侧红焦溜槽和右侧红焦溜槽进入熄焦室内；
12.所述左侧下料斜道、右侧下料斜道、红焦气化反应塔、左侧红焦溜槽和右侧红焦溜槽均设置有气体喷吹结构，用于喷吹气体。
13.进一步的，所述预存室包括依次连通的第一锥体、储存室和第二椎体；所述第二椎体内部设置有耐火挡墙，所述耐火挡墙将第二椎体分成左侧部分和右侧部分，所述左侧部分通过左侧下料接口与左侧下料斜道的顶端连通，所述右侧部分通过右侧下料接口与右侧下料斜道的顶端连通。
14.进一步的，所述密封装焦单元包括水封炉盖、中央料钟和两个旋转翻板，两个旋转翻板设置于中央料钟的两侧；
15.所述水封炉盖设置于第一锥体的顶部外侧；
16.所述旋转翻板包括与所述第一锥体顶部固连的支座，所述支座通过轴承与转动水梁相连；所述转动水梁通过传动结构与旋转电机相连，旋转电机驱动转动水梁旋转；所述转动水梁的侧面与耐火壳体相连，所述耐火壳体内部设置有水冷壁；所述转动水梁的内部设置有与所述水冷壁连通的冷却水管，所述冷却水管的进水端和出水端均设置有旋转阀；
17.所述中央料钟包括与所述第一锥体顶部相连的水梁，所述水梁的顶部设置有尖帽，所述水梁的底部与槽体相连，所述槽体的侧面与所述耐火壳体远离转动水梁的一端闭合连接。
18.进一步的，所述左侧下料斜道与右侧下料斜道的结构相同，均为四边形椎体结构，四边形椎体结构的锥角大于5
°
，使得下料斜道的下部横截面积大于上部横截面积，红焦不会堆积卡料；所述左侧下料斜道与右侧下料斜道的底板的倾斜角度大于45
°
，用于保证红焦正常下落。
19.进一步的，所述红焦气化反应塔包括依次连通的合成煤气集气管、上锥形节、上塔体、下锥形节和下塔体，红焦气化反应塔用于焦粉、兰碳粉与气化剂反应生成合成煤气。
20.进一步的，所述左侧红焦溜槽与右侧红焦溜槽的结构相同，均为四边形椎体结构，所述左侧红焦溜槽和右侧红焦溜槽的底板的倾斜角度均大于45
°
。
21.进一步的，所述熄焦室包括依次连通的氮气集气管、上喇叭口、圆柱体和下喇叭口，所述熄焦室内部设置有与氮气管道连通的氮气风帽，所述下喇叭口的下方与振动下料器和旋转密封阀相连，用于使冷却后的焦炭排出。
22.进一步的，所述气体喷吹结构包括设置于左侧下料斜道和右侧下料斜道的煤气侧吹调压系统单元、设置于红焦气化反应塔的气化剂喷吹单元以及设置于左侧红焦溜槽和右侧红焦溜槽的氮气侧吹单元；
23.所述煤气侧吹调压系统单元包括设置于左侧下料斜道的底板和侧面的煤气喷口，以及设置于右侧下料斜道的底板和侧面的煤气喷口；所述煤气喷口与左侧下料斜道和右侧下料斜道内部的篦子砖对应连通；所述煤气喷口与外部的煤气管道连通，所述煤气管道设置有煤气压力调节阀门，用于调节煤气压力；
24.所述气化剂喷吹单元包括设置于红焦气化反应塔底部的中央喷吹口和设置于红焦气化反应塔侧壁下方的周边喷吹口，所述中央喷吹口和周边喷吹口均与气化剂管道连通；
25.所述氮气侧吹单元包括设置于左侧红焦溜槽的底板和侧面的氮气喷口，以及设置于右侧红焦溜槽的底板和侧面的氮气喷口；所述氮气喷口与左侧红焦溜槽和右侧红焦溜槽
内部的篦子砖对应连通；所述氮气喷口与氮气管道连通。
26.本实用新型的有益效果：
27.1)本实用新型的干熄焦制合成煤气的装置使焦粉、兰炭粉和气化剂转化为经济价值更高的合成煤气，用于生产甲醇、乙醇等重要化工原料，提升经济效益。
28.2)本实用新型的密封装焦单元解决了红焦、焦粉和兰炭粉装焦时，煤气粉尘外溢形成火柱的事故，使红焦装料顺利进行，通过红焦装炉大幅提高了能源的利用效率。
29.3)本实用新型的煤气侧吹调压系统单元向侧方喷吹煤气，防止合成煤气上涌进入预存室，防止预存室压力升高，减少煤气外排焚烧，合成煤气通过合成煤气集气管进入合成煤气主管道，安全可靠。
30.4)本实用新型的干熄焦单元与中日联、中冶焦耐设计的干熄焦段不同，采用顶部氮气集气管出风的方式，不需要环形风道，设备造价低、寿命长、氮气流阻力更小；红焦溜槽安装的氮气侧吹单元，形成氮气气幕，防止氮气进入红焦气化反应段单元，防止氮气混入合成煤气，煤气主要成分高。
31.5)本实用新型的焦化可以根据需要，灵活调整，红焦的反应量可以通过气化剂的喷入量来实现：当化工产品经济效益好的时候，可以多喷入气化剂，多生产合成煤气；当焦炭经济效益好的时候，可以少喷入气化剂，多保留焦炭；生产灵活度高，大幅提高焦化厂经济效益。
32.6)本实用新型的干熄焦制合成煤气的装置实现了红焦制合成煤气、红焦干熄焦两种功能于一体，属于国内首创的工业炉型，提高了国内装备设计、制造水平。
33.本实用新型的其他特征和优点将在下面的具体实施方式中部分予以详细说明。
附图说明
34.图1是本实用新型实施例提供的干熄焦制合成煤气的装置的结构示意图；
35.图2是本实用新型实施例提供的旋转翻板的主视示意图；
36.图3是本实用新型实施例提供的转动水梁与耐火壳体的侧视示意图；
37.图4是本实用新型实施例提供的中央料钟的结构示意图；
38.图5是本实用新型实施例提供的左侧下料斜道的结构示意图；
39.图6是本实用新型实施例提供的左侧红焦溜槽的结构示意图；
40.图7是本实用新型实施例提供的余热回收单元的结构示意图。
41.说明书附图中的附图标记包括：
42.1-预存室，2-红焦气化反应塔，3-左侧下料斜道，4-右侧下料斜道，5-左侧红焦溜槽，6-右侧红焦溜槽，7-第一锥体，8-储存室，9-第二椎体，10-耐火挡墙，11-左侧下料接口，12-右侧下料接口，13-放散煤气出口，14-放散煤气管道，15-放散煤气燃烧火炬，16-水封炉盖，17-中央料钟，18-旋转翻板，19-支座，20-转动水梁，21-轴承，22-旋转电机，23-齿轮，24-传动链条，25-耐火壳体，26-水冷壁，27-旋转阀，28-水梁，29-尖帽，30-槽体，31-合成煤气集气管，32-上锥形节，33-上塔体，34-下锥形节，35-下塔体，36-旋风除尘器，37-余热锅炉，38-布袋除尘器，39-煤气主管道，40-氮气集气管，41-上喇叭口，42-圆柱体，43-下喇叭口，44-氮气风帽，45-氮气管道，46-振动下料器，47-旋转密封阀，48-煤气喷口，49-篦子砖，50-气化剂喷吹单元，51-周边喷吹口，52-中央喷吹口，53-气化剂管道，54-氮气喷口。
具体实施方式
43.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。
44.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
45.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
46.为了解决现有技术存在的问题，如图1至图7所示，本实用新型提供了一种干熄焦制合成煤气的装置，包括依次连通的预存室1、红焦气化反应段单元和干熄焦单元；
47.预存室1的顶部设置有密封装焦单元，在装焦时用于防止预存室1内的气体和颗粒泄露燃烧形成火柱；
48.红焦气化反应段单元包括设置于预存室1下方两侧的两个红焦气化反应塔2，预存室1通过左侧下料斜道3和右侧下料斜道4分别与两个红焦气化反应塔2的侧面上方连通，使预存室1内的焦炭分别经过左侧下料斜道3和右侧下料斜道4进入两个红焦气化反应塔2内；
49.干熄焦单元包括熄焦室，熄焦室通过左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6分别与两个红焦气化反应塔2的底端连通，使两个红焦气化反应塔2内的红焦分别经过左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6进入熄焦室内；
50.左侧下料斜道3、右侧下料斜道4、红焦气化反应塔2、左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6均设置有气体喷吹结构，用于喷吹气体。
51.如图1所示，预存室1包括依次连通的第一锥体7、储存室8和第二椎体9；第二椎体9内部设置有耐火挡墙10，耐火挡墙10将第二椎体9分成左侧部分和右侧部分，左侧部分通过左侧下料接口11与左侧下料斜道3的顶端连通，右侧部分通过右侧下料接口12与右侧下料斜道4的顶端连通。
52.本实施例中，第一锥体7、储存室8和第二椎体9自上而下依次设置，左侧下料接口11和右侧下料接口12设置于第二椎体9的下方，分别用于与左侧下料斜道3和右侧下料斜道4连通。预存室1的外壳采用钢铁材料，内衬耐火砖砌筑而成。储存室8为圆柱筒结构，其内直径为6m～8m，高度为4m～8m，储存室8的外壳采用钢铁材料，内衬耐火材料。第二椎体9的下口为方形，第二椎体9内部砌筑耐火挡墙10，耐火挡墙10将第二椎体9分隔成左右两个部分。左侧下料接口11和右侧下料接口12均为方形，外壳均为钢板焊接，内部铺设耐磨耐高温刚玉砖，分别用于与左侧下料斜道3和右侧下料斜道4对接。
53.为了保证使用安全，第一锥体7设置有用于检测预存室1内煤气压力的电子压力表以及用于将预存室1内煤气引出并燃烧的煤气放散燃烧装置，煤气放散燃烧装置包括依次相连的放散煤气出口13、放散煤气管道14和放散煤气燃烧火炬15，实际使用时，第一锥体7
安装有电子压力表和煤气放散燃烧装置，可通过人工观察、控制；也可采用现有技术的仪表自动化实现自动控制，仪表控制系统属于成熟装备，在工业燃气放散燃烧领域已经大量使用，直接采用现有成熟技术。具体的，如果预存室1内煤气压力为0～50pa，煤气放散燃烧装置不工作；如果预存室1内煤气压力高于50pa，煤气放散燃烧装置启动，将煤气引出、燃烧，以保证预存室1煤气压力在0～50pa范围内，放散煤气燃烧火炬15采用本钢焦化煤气储罐燃烧火炬，属于成熟工业产品。
54.如图1至图3所示，密封装焦单元包括水封炉盖16、中央料钟17和两个旋转翻板18，两个旋转翻板18设置于中央料钟17的两侧；
55.水封炉盖16设置于第一锥体7的顶部外侧；
56.旋转翻板18包括与第一锥体7顶部固连的支座19，支座19通过轴承21与转动水梁20相连；转动水梁20通过传动结构与旋转电机22相连，旋转电机22驱动转动水梁20旋转；转动水梁20的侧面与耐火壳体25相连，耐火壳体25内部设置有水冷壁26；转动水梁20的内部设置有与水冷壁26连通的冷却水管，冷却水管的进水端和出水端均设置有旋转阀27；
57.中央料钟17包括与第一锥体7顶部相连的水梁28，水梁28的顶部设置有尖帽29，水梁28的底部与槽体30相连，槽体30的侧面与耐火壳体25远离转动水梁20的一端闭合连接。
58.本实施例中，水封炉盖16采用大连重工生产的干熄焦水封炉盖16，以及配套电动液压驱动装置。旋转翻板18的旋转电机22输出端和转动水梁20外部均设置有齿轮23，两个齿轮23的外部套装有传动链条24，旋转电机22驱动转动水梁20旋转，实现槽体30的侧面与耐火壳体25端部的闭合与打开；旋转翻板18的水冷壁26结构设置能够保证旋转翻板18在高温条件下，能够得到足够的冷却，保证设备不变形，寿命长，具体的，外部冷却水经转动水梁20一端的旋转阀27进入冷却水管的进水端，再经水冷壁26、冷却水管的出水端、转动水梁20另一端的旋转阀27排出，通过旋转阀27实现进水和出水时候，水管与转动水梁20旋转连接。水梁28为长方体水梁28，水梁28与外部冷却水循环结构配合，使水梁28一直保持一端输入冷却水，另一端排出冷却水；尖帽29用于提高中央料钟17的耐磨性能。当焦罐装焦炭时，在水封炉盖16打开之前，左右两侧的旋转翻板18关闭，即旋转翻板18与中央料钟17的槽体30闭合，将预存室1封闭，使煤气和焦粉、兰碳粉粉尘被阻挡在预存室1内部，无法逃逸到炉体外面，能够防止火焰的发生；当焦罐落下，装入装置对接预存室1的时候，左右两侧旋转翻板18向下旋转、打开，焦罐内的红焦、兰碳粉和焦粉下落进入预存室1，进行装焦；装焦结束之后，左右两侧旋转翻板18向上旋转，与中央料钟17的槽体30闭合，阻挡煤气和粉尘上涌，焦罐被提升机提起关闭，然后水封炉盖16关闭。实际使用时，本实用新型需要配套建设太原重工大型起重提升机、钢结构井架、大连重矿焦罐、大连重矿走行装入装置，用于装入红热焦炭、兰碳粉和焦粉，这些设备属于成熟工业设备，直接采购使用。
59.如图5所示，左侧下料斜道3与右侧下料斜道4的结构相同，均为四边形椎体结构，四边形椎体结构的锥角大于5
°
，使得下料斜道的下部横截面积大于上部横截面积，红焦不会堆积卡料；左侧下料斜道3与右侧下料斜道4的底板的倾斜角度大于45
°
，用于保证红焦正常下落。本实施例中，左侧下料斜道3和右侧下料斜道4的外壳均为钢板焊接，外壳内部铺设耐火材料。
60.如图1所示，红焦气化反应塔2包括依次连通的合成煤气集气管31、上锥形节32、上塔体33、下锥形节34和下塔体35，红焦气化反应塔2用于焦粉、兰碳粉与气化剂反应生成合
成煤气。
61.本实施例中，红焦气化反应塔2的塔体外壳为耐热钢壳，内衬耐火砖，上塔体33、下塔体35为圆筒形结构或者长方体结构，合成煤气集气管31、上锥形节32、上塔体33、下锥形节34和下塔体35自上而下依次设置形成腔体，用于焦粉、兰碳粉与气化剂反应生成合成煤气。实际使用时，如图7所示，合成煤气集气管31与余热回收单元配合，余热回收单元包括旋风除尘器36、余热锅炉37和布袋除尘器38，合成煤气集气管31依次与旋风除尘器36、余热锅炉37和布袋除尘器38相连，用于净化合成煤气中的粉尘，并将煤气温度降低至50℃以下，合成煤气最终汇入煤气主管道39，旋风除尘器36、余热锅炉37和布袋除尘器38与红焦气化反应塔2配套建设，两个红焦气化反应塔2的合成煤气集气管31内的合成煤气汇总后一起进入旋风除尘器36。
62.如图6所示，左侧红焦溜槽5与右侧红焦溜槽6的结构相同，均为四边形椎体结构，左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6的底板的倾斜角度均大于45
°
。
63.本实施例中，左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6的外壳均为合金钢板，内衬耐火材料，左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6的上端均与红焦气化反应塔2的底端连通，左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6的下端均与熄焦室圆柱体42的侧壁连通。
64.如图1所示，熄焦室包括依次连通的氮气集气管40、上喇叭口41、圆柱体42和下喇叭口43，熄焦室内部设置有与氮气管道45连通的氮气风帽44，下喇叭口43的下方与振动下料器46和旋转密封阀47相连，用于使冷却后的焦炭排出。
65.本实施例中，氮气集气管40、上喇叭口41、圆柱体42和下喇叭口43自上而下依次设置，圆柱体42分别与左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6连通，红焦在熄焦室内，与氮气逆流换热，红焦从1000℃冷却到230℃，氮气从130℃升温到900℃，冷却后的焦炭经过振动下料器46和旋转密封阀47排出，振动下料器46和旋转密封阀47采太原重工或者秦冶重工的成熟工业产品。熄焦室、氮气风帽44、氮气管道45、振动下料器46和旋转密封阀47共同组成干熄焦单元，干熄焦单元通过循环氮气进行冷却焦炭，设备结构与大型干熄焦不同：传统干熄焦是正上方下料，氮气从侧面的环形风道流出；而本实用新型的红焦是侧向下料，氮气从熄焦室上部流出，氮气流动更加顺畅，本实用新型采用侧向下料，氮气从熄焦室上部流出，能够实现红焦造气和红焦冷却的工艺设备串联，解决设备整体布局的难题。
66.如图1、图5和图6所示，气体喷吹结构包括设置于左侧下料斜道3和右侧下料斜道4的煤气侧吹调压系统单元、设置于红焦气化反应塔2的气化剂喷吹单元50以及设置于左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6的氮气侧吹单元；
67.煤气侧吹调压系统单元包括设置于左侧下料斜道3的底板和侧面的煤气喷口48，以及设置于右侧下料斜道4的底板和侧面的煤气喷口48；煤气喷口48与左侧下料斜道3和右侧下料斜道4内部的篦子砖49对应连通；煤气喷口48与外部的煤气管道连通，煤气管道设置有煤气压力调节阀门，用于调节煤气压力；本实施例中，左侧下料斜道3的底板设置一组煤气喷口48、左右两侧侧面各设置一组煤气喷口48，合计三组；右侧下料斜道4的底板设置一组煤气喷口48、左右两侧侧面各设置一组煤气喷口48，合计三组；将煤气通过煤气喷口48、篦子砖49进行侧向喷吹，形成侧向气流，阻止合成煤气通过左侧下料斜道3和右侧下料斜道4进入预存室1；
68.气化剂喷吹单元50包括设置于红焦气化反应塔2底部的中央喷吹口52和设置于红
焦气化反应塔2侧壁下方的周边喷吹口51，中央喷吹口52和周边喷吹口51均与气化剂管道53连通；本实施例中，气化剂喷吹单元50位于下塔体35，来自气化剂管道53的气化剂，经过中央喷吹口52和周边喷吹口51向上喷吹，与焦粉、兰碳粉和红焦反应，焦粉、兰碳粉粒度小，反应活性大，与气化剂反应完全，而红焦块大反应活性差，只有3％～5％参与反应，剩余的95％～97％的红焦，经过左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6，继续流动下落进入干熄焦单元，气化剂是指水蒸气、二氧化碳和氧气的混合气体；
69.氮气侧吹单元包括设置于左侧红焦溜槽5的底板和侧面的氮气喷口54，以及设置于右侧红焦溜槽6的底板和侧面的氮气喷口54；氮气喷口54与左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6内部的篦子砖49对应连通；氮气喷口54与氮气管道45连通；本实施例中，左侧红焦溜槽5的底板设置一组氮气喷口54、左右两侧侧面各设置一组氮气喷口54，合计三组，向熄焦室圆柱体42中心方向喷吹；右侧红焦溜槽6的底板设置一组氮气喷口54、左右两侧侧面各设置一组氮气喷口54，合计三组，向熄焦室圆柱体42中心方向喷吹；氮气经过氮气喷口54、篦子砖49倾斜喷出，形成氮气气幕，防止氮气进入红焦气化反应塔2。
70.一种干熄焦制合成煤气的方法，采用本实用新型干熄焦制合成煤气的装置，包括如下步骤：
71.s1、密封装料流程：
72.水封炉盖16关闭，两个旋转翻板18均与中央料钟17的槽体30闭合；
73.水封炉盖16打开，装有红焦、兰碳粉和焦粉的焦罐与预存室1的顶部对接，两个旋转翻板18均向下旋转打开，焦罐内的红焦、兰碳粉和焦粉均下落进入预存室1；
74.装焦结束之后，两个旋转翻板18均向上旋转与中央料钟17的槽体30闭合，阻挡煤气和粉尘上涌，焦罐被提起，水封炉盖16关闭；
75.本实施例中，焦罐内装入红焦、兰碳粉和焦粉；焦罐经过大型起重提升机提起，并通过走行装入装置对准水封炉盖16，与预存室1的顶部对接；在水封炉盖16打开之前，中央料钟17左右两侧的旋转翻板18均与中央料钟17的槽体30闭合，将预存室1封闭，使得煤气和焦粉、兰碳粉粉尘被阻挡在预存室1内部，无法逃逸到炉体外面，防止火焰的发生；对接完成，两个旋转翻版打开，红焦、兰碳粉和焦粉进入预存室1；装焦结束之后，两个旋转翻版关闭，焦罐被提升机提起，水封炉盖16关闭；
76.s2、储料和下料流程：
77.预存室1内储存的红焦、兰碳粉和焦粉分别经过左侧下料斜道3和右侧下料斜道4进入两个红焦气化反应塔2内；
78.本实施例中，预存室1属于中间存储结构，其储存红焦、兰碳粉和焦粉，有利于将分次装料工序和连续下料工序结合；
79.s3、造气流程：
80.红焦气化反应塔2的中央喷吹口52和周边喷吹口51向其内部上方喷吹气化剂，气化剂分别与红焦、兰碳粉和焦粉反应产生合成煤气，合成煤气进入合成煤气集气管31，反应后的红焦进入左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6；
81.同时，通过煤气喷口48向左侧下料斜道3和右侧下料斜道4喷吹煤气，防止合成煤气进入预存室1，喷吹进入红焦气化反应塔2的煤气与红焦气化反应塔2内的合成煤气汇合，进入合成煤气集气管31；
82.本实施例中，气化剂是指水蒸气、二氧化碳，氧气的混合气体；焦粉、兰碳粉粒度小，反应活性大，与气化剂反应完全，而红焦块大反应活性差，只有3％～5％参与反应，剩余的95％～97％的红焦，经过红焦溜槽，继续流动下落进入干熄焦单元；造气流程生产的合成煤气向上运动，为了防止合成煤气进入预存室1，煤气侧吹调压系统单元的煤气压力调节到100pa，将煤气通过煤气喷口48、篦子砖49进行侧向喷吹，形成侧向气流，侧向气流和合成煤气汇合，进入合成煤气集气管31；合成煤气集气管31内的合成煤气经过旋风除尘器36除尘、余热锅炉37降温以及布袋除尘器38除尘后，汇入煤气主管道39，具体的，经过旋风除尘器36除尘，将含尘量降低到15mg/m3，热煤气进入余热锅炉37，降温到50℃，进入布袋除尘器38除尘，将含尘量降低到2mg/m3以下，然后汇入主煤气管道，提供给焦化厂使用；
83.s4、红焦余热回收流程：
84.左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6内的红焦进入熄焦室，熄焦室内氮气风帽44喷出的氮气对红焦降温，降温后的焦炭经过振动下料器46和旋转密封阀47排出；
85.同时，氮气喷口54侧吹氮气，防止氮气进入红焦气化反应塔2。
86.本实施例中，红焦在熄焦室内与氮气逆流换热，红焦从1000℃冷却到230℃，氮气从130℃升温到900℃，降温后的焦炭经过振动下料器46和旋转密封阀47排出，实现连续排出焦炭；为了防止氮气进入红焦气化反应段单元，氮气经过氮气喷口54、篦子砖49倾斜喷出，形成氮气气幕，侧吹氮气和熄焦室内的氮气汇合，进入氮气集气管40路，然后，氮气进入外部余热锅炉与水换热，生产蒸汽发电，氮气降温到130℃，经过循环风机返回熄焦室，继续冷却焦炭。
87.应用实施例
88.山西焦化厂具有2座6.25米捣固焦炉，每年焦炭产能150万吨。焦化工业生产利用焦炉煤气合成甲醇、乙醇等化工原料，面临煤气短缺的严重问题。
89.需要补充合成煤气1*104m3/时满足甲醇产能需求。
90.焦化厂生产过程中，会产生大量焦粉。山西省周边兰炭厂大量兰碳粉需要对外销售。
91.焦化厂建设一种能够装入高温红焦、将焦粉、兰碳粉和一部分红焦转化成合成煤气的工艺和装置，完成造气和干熄焦工艺串联。造气反应时，气化剂采用二氧化碳、蒸汽、纯氧，体积比例为co2:h2o:o2＝6:2:2。
92.气化剂与焦粉和兰碳粉反应，焦粉和兰碳粉消耗大于95％。气化剂与红焦反应，红焦消耗比例4％。实现增加合成煤气产量，干熄焦余热利用，提升焦化厂整体装备水平，提高焦化厂的经济效益。
93.本实施例的干熄焦制合成煤气的装置为集红焦造气和红焦余热回收两种功能为一体的工业炉窑，为了红焦装料火柱问题、余热回收、以及造气和干熄焦工艺串联的问题，干熄焦制合成煤气的装置自上而下包括依次连通的预存室1、红焦气化反应段单元和干熄焦单元，预存室1的顶部设置有密封装焦单元，在装焦时用于防止预存室1内的气体和颗粒泄露燃烧形成火柱；红焦气化反应段单元包括设置于预存室1下方两侧的两个红焦气化反应塔2，预存室1通过左侧下料斜道3和右侧下料斜道4分别与两个红焦气化反应塔2的侧面上方连通，使预存室1内的焦炭分别经过左侧下料斜道3和右侧下料斜道4进入两个红焦气化反应塔2内；干熄焦单元包括熄焦室，熄焦室通过左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6分别与
两个红焦气化反应塔2的底端连通，使两个红焦气化反应塔2内的红焦分别经过左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6进入熄焦室内；左侧下料斜道3、右侧下料斜道4、红焦气化反应塔2、左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6均设置有气体喷吹结构，用于喷吹气体。
94.本实施例的干熄焦制合成煤气的装置需要配套建设包括太原重工大型起重提升机、钢结构井架，大连重矿焦罐、大连重矿走行装入装置，用于装入红热焦炭。红焦气化反应段单元配套建设煤气旋风除尘器36、余热锅炉37、布袋除尘器38，用于净化煤气中的粉尘，并降低煤气温度至50℃以下，旋风除尘器36、布袋除尘器38处理能力设定在1.25*104m3/时，余热锅炉37包括过热器、蒸发器、省煤器和冷却塔，将煤气降低至35℃，进入煤气主管道39。
95.密封装焦单元包括水封炉盖16、旋转翻板18、中央料钟17三个机械单元。水封炉盖16采用大连重工生产的干熄焦水封炉盖16，以及配套电动液压驱动装置。旋转翻板18包括与第一锥体7顶部固连的支座19，支座19通过轴承21与转动水梁20相连；转动水梁20通过传动结构与旋转电机22相连，旋转电机22驱动转动水梁20旋转；转动水梁20的侧面与耐火壳体25相连，耐火壳体25内部设置有水冷壁26；转动水梁20的内部设置有与水冷壁26连通的冷却水管，冷却水管的进水端和出水端均设置有旋转阀27，保证旋转翻板18在高温条件下，能够得到足够的冷却，保证设备不变形，寿命长。中央料钟17包括与第一锥体7顶部相连的长方体水梁28，长方体水梁28的顶部设置有尖帽29，长方体水梁28的底部与槽体30相连，槽体30的侧面与耐火壳体25远离转动水梁20的一端闭合连接。当焦罐装红焦时，在水封炉盖16打开之前，中央料钟17左右两侧的旋转翻板18关闭，与中央料钟17的槽体30闭合，将预存室1封闭，将煤气和焦粉、兰碳粉粉尘被阻挡在预存室1内部，无法逃逸到炉体外面，可以防止火焰的发生。当焦罐落下，装入装置对接预存室1的时候，左右两侧的旋转翻板18向下旋转、打开，焦罐内的红焦、兰碳粉和焦粉下落进入预存室1。装焦结束之后，左右两侧旋转翻板18向上旋转，与中央料钟17的槽体30闭合密封，阻挡煤气和粉尘上涌，焦罐被提升机提起，然后水封炉盖16关闭。
96.预存室1的外壳为钢铁材料，内衬耐火砖砌筑而成，耐火砖处采用a级莫来石耐火砖。预存室1包括自上而下依次连通的第一锥体7、储存室8和第二椎体9。第一锥体7安装有用于检测预存室1内煤气压力的电子压力表以及用于将预存室1内煤气引出并燃烧的煤气放散燃烧装置，煤气放散燃烧装置包括依次相连的放散煤气出口13、放散煤气管道14和放散煤气燃烧火炬15，如果预存室1内煤气压力为0～50pa，煤气放散燃烧装置不工作；如果预存室1内煤气压力高于50pa，煤气放散燃烧装置启动，将煤气引出、燃烧，以保证预存室1煤气压力在0～50pa范围内，放散煤气燃烧火炬15采用本钢焦化煤气储罐燃烧火炬，属于成熟工业产品。储存室8，采用圆柱体42结构，内直径为8m，高度为6m，外壳为钢铁材料，内衬耐火材料，耐火材料为a级刚玉砖。第二椎体9下口为方形，设备结构外壳为钢板焊接，内部铺设耐磨耐高温刚玉砖，第二椎体9内部设置有耐火挡墙10，耐火挡墙10将第二椎体9分成左侧部分和右侧部分，左侧部分通过左侧下料接口11与左侧下料斜道3的顶端连通，右侧部分通过右侧下料接口12与右侧下料斜道4的顶端连通，左侧下料接口11和右侧下料接口12均为方形。
97.左侧下料斜道3与预存室1左侧下料接口11对接，右侧下料斜道4与预存室1右侧下料接口12对接。左侧下料斜道3与右侧下料斜道4的结构相同：外壳均为钢板焊接，内部铺设耐火材料；下料斜道底板的倾斜角度为60
°
，保证红焦正常下落；均为四边形椎体结构，锥角
为10
°
，其下部横截面积大于上部横截面积，红焦不会堆积卡料。左侧下料斜道3与右侧下料斜道4的底部均安装煤气侧吹调压系统单元，煤气侧吹调压系统单元包括设置于左侧下料斜道3的底板和侧面的煤气喷口48，以及设置于右侧下料斜道4的底板和侧面的煤气喷口48；煤气喷口48与左侧下料斜道3和右侧下料斜道4内部的篦子砖49对应连通；煤气喷口48与煤气管道连通，煤气管道设置有煤气压力调节阀门，用于调节煤气压力；左侧下料斜道3的底板设置一组煤气喷口48、左右两侧侧面各设置一组煤气喷口48，合计三组；右侧下料斜道4的底板设置一组煤气喷口48、左右两侧侧面各设置一组煤气喷口48，合计三组；煤气侧吹调压系统单元调节煤气压力，将煤气通过煤气喷口48、篦子砖49进行侧向喷吹，形成侧向气流，阻止合成煤气通过左侧下料斜道3和右侧下料斜道4进入预存室1。
98.红焦气化反应塔2为焦粉、兰碳粉与气化剂反应生成合成煤气的反应塔，红焦气化反应塔2为设置有两个，分别位于预存室1下方的左右两侧，塔体外壳为耐热钢壳，内衬耐火砖。红焦气化反应塔2包括自上而下依次连通的合成煤气集气管31、上锥形节32、上塔体33、下锥形节34和下塔体35，塔体为圆筒形结构或者长方体结构。下塔体35设置有气化剂喷吹单元50，来自气化剂管道53的气化剂，经过中央喷吹口52和周边喷吹口51向上喷吹，与焦粉、兰碳粉和红焦反应，焦粉、兰碳粉粒度小，反应活性大，与气化剂反应95％，而红焦块大反应活性差，只有4％参与反应，剩余96％的红焦以及5％的兰碳粉和焦粉，经过左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6，继续流动下落进入干熄焦单元。
99.左侧红焦溜槽5与右侧红焦溜槽6的结构相同，均为四边形椎体结构，左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6的底板的倾斜角度均为60
°
。左侧红焦溜槽5与右侧红焦溜槽6的外壳为合金钢板，内衬耐火材料。左侧红焦溜槽5的底板设置一组氮气喷口54、左右两侧侧面各设置一组氮气喷口54，合计三组，向熄焦室圆柱体42中心方向喷吹；右侧红焦溜槽6的底板设置一组氮气喷口54、左右两侧侧面各设置一组氮气喷口54，合计三组，向熄焦室圆柱体42中心方向喷吹；氮气经过氮气喷口54、篦子砖49倾斜喷出，形成氮气气幕，防止氮气进入红焦气化反应段单元。
100.干熄焦单元通过循环氮气进行冷却焦炭，设备结构与大型干熄焦不同：传统干熄焦是正上方下料，氮气从侧面的环形风道流出；而本实用新型的红焦是侧向下料，氮气从熄焦室上部流出，氮气流动更加顺畅，本实用新型采用侧向下料，氮气从熄焦室上部流出，能够实现红焦造气和红焦冷却的工艺设备串联，解决设备整体布局的难题。干熄焦单元包括熄焦室、氮气风帽44、氮气管道45、振动下料器46和旋转密封阀47，熄焦室包括自上而下依次连通的氮气集气管40、上喇叭口41、圆柱体42和下喇叭口43，圆柱体42分别与左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6连通，红焦在熄焦室内，与氮气逆流换热，红焦从1000℃冷却到230℃，氮气从130℃升温到900℃，冷却后的焦炭经过振动下料器46和旋转密封阀47排出，振动下料器46和旋转密封阀47采秦冶重工的成熟工业产品。
101.本实施例提供一种干熄焦制合成煤气的方法，采用本实施例的干熄焦制合成煤气的装置，包括如下步骤：
102.s1、密封装料流程：
103.焦罐内装入红焦、兰碳粉和焦粉，焦罐转动混匀；焦罐经过大型起重提升机提起，通过走行装入装置对准水封炉盖16，与预存室1的顶部对接；在水封炉盖16打开之前5秒钟，中央料钟17左右两侧的旋转翻板18均与中央料钟17的槽体30闭合，将预存室1封闭，使得煤
气和焦粉、兰碳粉粉尘被阻挡在预存室1内部，无法逃逸到炉体外面，防止火焰的发生；
104.水封炉盖16打开，装有红焦、兰碳粉和焦粉的焦罐落下与预存室1的顶部对接，对接完成后2秒钟，两个旋转翻板18均向下旋转打开，焦罐内的红焦、兰碳粉和焦粉均下落进入预存室1；
105.装焦结束之后，两个旋转翻板18均向上旋转与中央料钟17的槽体30闭合密封，阻挡煤气和粉尘上涌，2秒钟以后，焦罐被提升机提起，水封炉盖16关闭；
106.s2、储料和下料流程：
107.本实施例中，预存室1属于中间存储结构，其储存6罐红焦、兰碳粉和焦粉，有利于将分次装料工序和连续下料工序结合；预存室1内储存的红焦、兰碳粉和焦粉分别经过左侧下料斜道3和右侧下料斜道4进入两个红焦气化反应塔2内；
108.s3、造气流程：
109.红焦气化反应塔2的中央喷吹口52和周边喷吹口51向其内部上方喷吹气化剂，气化剂是指水蒸气、二氧化碳，氧气的混合气体，焦粉、兰碳粉粒度小，反应活性大，与气化剂反应95％，而红焦块大反应活性差，只有4％参与反应，剩余96％的红焦以及5％的兰碳粉和焦粉，经过左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6，继续流动下落进入干熄焦单元；
110.气化剂分别与红焦、兰碳粉和焦粉反应产生的合成煤气向上运动；为了防止合成煤气进入预存室1，煤气侧吹调压系统单元的煤气压力调节到100pa，将煤气通过煤气喷口48、篦子砖49进行侧向喷吹，形成侧向气流，侧向气流和合成煤气汇合，进入合成煤气集气管31；
111.合成煤气集气管31内的合成煤气经过旋风除尘器36除尘，将含尘量降低到15mg/m3，热煤气进入余热锅炉37，降温到35℃，进入布袋除尘器38除尘，将含尘量降低到2mg/m3以下，然后汇入煤气主管道39，提供给焦化厂使用；
112.s4、红焦余热回收流程：
113.红热焦炭经过左侧红焦溜槽5和右侧红焦溜槽6进入熄焦室；
114.红焦在熄焦室内与氮气逆流换热，红焦从1000℃冷却到230℃，氮气从130℃升温到900℃，降温后的焦炭经过振动下料器46和旋转密封阀47排出，实现连续排出焦炭；
115.为了防止氮气进入红焦气化反应段单元，将氮气压力调整为100pa，氮气经过氮气喷口54、篦子砖49倾斜喷出，形成氮气气幕，侧吹氮气和熄焦室内的氮气汇合，进入氮气集气管40路，然后，氮气进入外部余热锅炉与水换热，生产蒸汽发电，氮气降温到130℃，经过循环风机返回熄焦室，继续冷却焦炭，具体的，通过现有的结构，比如压力调节阀门调节氮气的压力。
116.经过上述流程，焦化厂每小时能够多生产1.0万m3/时的合成煤气，每年增加甲醇收入1亿元。
117.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。