一种快速热解炉及热解方法技术

本发明专利技术涉及一种快速热解炉及热解方法。所述热解炉包括形成中空腔室的热解室与燃烧室，燃烧室由热解室墙与所述热解室隔开且环绕热解室的周向设置；燃烧室包括多个竖向设置的立火道，立火道的底部设有煤气第一段供入口，立火道的中部设有煤气第二段供入口。所述方法包括步骤:将空气送入所述燃烧室的立火道内；通过煤气第一段供入口和煤气第二段供入口向燃烧室的立火道内供入煤气，使空气与所述煤气燃烧，将煤料送入快速热解炉的热解室；煤料在环向的燃烧室的加热下快速热解。本发明专利技术的快速热解炉及热解方法，可有效改善快速热解炉高向加热均匀性，同时能够降低燃烧室底部及顶部燃烧温度和燃烧强度，降低高温点温度，从而降低NOx的生成，更利于环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及热解领域，具体涉及一种快速热解炉及热解方法。
技术介绍
快速热解可以使含碳高分子迅速发生断键反应，抑制了热解产物的二次热解反应和交联反应，可降低热解过程中的燃气和半焦产物，提高焦油产率。从经济和社会效益来看，快速热解技术是一种非常适合对含碳物质进行处理的技术。快速热解反应器一般开发为流化床、移动床、旋转床等反应器，并利用气体或固体热载体来实现温度场及升温速率的要求，但采取热载体的快速热解反应器涉及热载体与原料的均布、混合和反应，以及后续对热载体与反应半焦的分离、热载体的再加热、输送等一系列的工艺，工艺复杂、流程长，导致故障率增加，影响了系统的连续运行。也有采取间接传热的烧蚀床反应器，利用床体的间接加热实现快速热解，但间接传热效果差，装置大型化开发困难。热解炉是热解工艺的核心设备。现有的公开的热解炉相对于煤气炉和传统电炉其热效率有所提高，但是热效率还是偏低，而且加热只有每秒几度到几十度，且为热解提供的能量不稳定、不清洁、含有杂质，同时热解炉高向加热不均匀，既影响热解炉的效率又影响热解产品的收率。鉴于此，目前的热解领域急需一种便捷、高效、加热速度快、高向加热均匀的新型的热解装置，以提高气热解的温升速度及热解的热效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种快速热解炉及热解方法，以提供高向加热均匀的新型的热解装置及方法，提高气热解的温升速度及热解的热效率。本专利技术旨在提供一种快速热解炉，所述热解炉包括形成中空腔室的热解室与燃烧室，所述燃烧室由热解室墙与所述热解室隔开且环绕所述热解室的周向设置；所述燃烧室包括多个竖向设置的立火道，所述立火道的底部设有煤气第一段供入口，所述立火道的中部设有煤气第二段供入口。上述的热解炉，所述立火道为双联火道，包括单数立火道和双数立火道，所述单数立火道和所述双数立火道通过它们顶部的跨越孔连通。上述的热解炉，所述立火道的底部依次连接有斜道区、蓄热室和小烟道，所述立火道与所述斜道区通过空气导入口连通，所述小烟道与所述蓄热室通过箅子砖连通。上述的热解炉，所述煤气第一段供入口和所述煤气第二段供入口分别连接煤气总供气口，所述煤气总供气口设置于所述燃烧室的封墙外侧。上述的热解炉，所述热解室的上部设有相连的煤料进口与煤料分布器，所述热解室的侧上方设有热解气导出口，所述热解室的底部设有排提质煤装置。本专利技术还提供一种利用上述快速热解炉的热解方法，所述方法包括步骤:将空气送入所述燃烧室的立火道内；通过所述煤气第一段供入口和煤气第二段供入口向所述燃烧室的立火道内供入煤气，并使所述空气与所述煤气燃烧，提供煤料热解所需的热量；燃烧室加热分为两种加热方式：单数立火道加热和双数立火道加热，这两种加热方式交替进行；将煤料经煤料进口、煤料分布器送入所述快速热解炉的热解室；所述煤料在环向的燃烧室的加热下快速热解；热解后的煤料变为提质煤，经热解室的底部设有排提质煤装置外排；煤料热解产生的热解气从热解室的侧上方设有热解气导出口排出到热解气净化系统完成净化后，外送作为燃气或化工合成气。上述的方法，所述方法还包括：单数立火道加热和双数立火道加热：单数立火道加热时：将空气输入单数立火道的小烟道后通过箅子砖分配气量后进入到单数立火道的蓄热室，换热后经单数立火道的斜道区从单数立火道的空气导入口进入单数立火道燃烧室；供入煤气时单数立火道的煤气第一段供入口和煤气第二段供入口向单数立火道燃烧室供入煤气；空气与煤气在单数立火道燃烧室混合燃烧，生成的废气通过燃烧室双联火道的顶部跨越口进入双数立火道燃烧室，经双数立火道的废气导出口、斜道进入双数立火道的蓄热室，换热后，降温后的废气经双数立火道的蓄热室箅子砖、小烟道排出。双数立火道加热时：将空气输入双数立火道的小烟道后通过箅子砖分配气量后进入到双数立火道的蓄热室，换热后经双数立火道的斜道区从双数立火道的空气导入口进入双数立火道燃烧室；供入双数立火道的煤气经第一段供入口和煤气第二段供入口向双数立火道燃烧室供入煤气；空气与煤气在双数立火道燃烧室混合燃烧，生成的废气通过燃烧室双联火道的顶部跨越口进入单数立火道燃烧室，经单数立火道的废气导出口、斜道进入单数立火道的蓄热室，换热后，降温后的废气经单数立火道的蓄热室箅子砖、小烟道排出。上述的方法，所述方法还包括：单数立火道加热和双数立火道加热，交替进行的时间间隔为10～20分钟。上述的方法，单数立火道加热和双数立火道加热，交替进行的时间间隔优选15分钟。上述的方法，煤气供气采用侧入方式进入燃烧室立火道内煤气与空气同步交换。本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供了一种分段加热的快速热解炉及其加热方法，可有效改善快速热解炉高向加热均匀性，同时能够降低燃烧室底部及顶部燃烧温度和燃烧强度，降低高温点温度，从而降低NOx的生成，更利于环保。此外，本专利技术的热解炉操作方便、气流流量可调，有利于提高热解效率和热工效率。附图说明图1为本专利技术分段加热的快速热解炉正视示意图；图2为本专利技术分段加热的快速热解炉剖视示意图；图3为本专利技术加热系统交换过程流程结构示意图；以及图4为本专利技术分段加热流程示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。如图1所示，本专利技术提供的燃烧室分段加热的快速热解炉，快速热解炉上部设有煤料进口7、煤料分布器8，中部设有热解室1，热解室1为中空腔室；下部设有排提质煤装置9，热解室1的侧上方设有热解气导出口10，热解室1的周围设有加热系统。加热系统包括：燃烧室2、斜道3、蓄热室4、炉顶6和小烟道5。热解室1高向居中布置，热解室1由热解室墙、煤料分布器8和排提质煤装置9合围组成。如图2所示，燃烧室2环绕热解室1一圈，其包括若干个立火道21。再如图1所示，燃烧室2通过斜道3与蓄热室4相连。蓄热室4的一端通过斜道3与燃烧室2相通，另一端与小烟道5相连。炉顶6位于燃烧室和蓄热室的上部，小烟道5位于蓄热室4的底部。如图3所示，所述燃烧室立火道底部设有煤气第一段供入口2122，燃烧室立火道中部设有煤气第二段供入口2123。所述的燃烧室的立火道采用双联设置，分为单数立火道211和双数立火道212。从1开始每一对相连的奇数和偶数火道为一组。当燃烧气流在单数立火道211组上升时在双数立火道212组下降。或燃烧气流在双数立火道212组上升时在单数立火道211组下降。所述燃烧室2的底部经斜道3与蓄热室4的气道相连，燃烧室2的顶部设有跨越孔2124实现上升气流立火道与下降气流立火道连通。所述的奇数火道组是指：第1、第3、第5、第7、第9立火道等。所述的偶数火道组是指：第2、第4、第6、第8、第10立火道等。所述的燃烧室2是指燃烧气体在在立火道21内燃烧，每间隔一定时间如每10分钟单数立火道211与双数立火道212换向燃烧一次。所述的蓄热室4和小烟道5之间设有篦子砖，可实现气流的均匀分布。本专利技术燃烧室分段加热的热解炉的热解方法，其流程结构如图4所示，燃烧过程包括如下步骤：单数立火道加热(交换过程一)，如图3所示，供入空气进入下降气流蓄热室底部的小烟道51，通过箅子砖分配气量后进入到下降气流蓄热室41，与格子砖换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速热解炉，其特征在于，所述热解炉包括形成中空腔室的热解室与燃烧室，所述燃烧室由热解室墙与所述热解室隔开且环绕所述热解室的周向设置；所述燃烧室包括多个竖向设置的立火道，所述立火道的底部设有煤气第一段供入口，所述立火道的中部设有煤气第二段供入口。

【技术特征摘要】
1.一种快速热解炉，其特征在于，所述热解炉包括形成中空腔室的热解室与燃烧室，所述燃烧室由热解室墙与所述热解室隔开且环绕所述热解室的周向设置；所述燃烧室包括多个竖向设置的立火道，所述立火道的底部设有煤气第一段供入口，所述立火道的中部设有煤气第二段供入口。2.根据权利要求1所述的热解炉，其特征在于，所述立火道为双联火道，包括单数立火道和双数立火道，所述单数立火道和所述双数立火道通过它们顶部的跨越孔连通。3.根据权利要求1所述的热解炉，其特征在于，所述立火道的底部依次连接有斜道区、蓄热室和小烟道，所述立火道与所述斜道区通过空气导入口连通，所述小烟道与所述蓄热室通过箅子砖连通。4.根据权利要求1所述的热解炉，其特征在于，所述煤气第一段供入口和所述煤气第二段供入口分别连接煤气总供气口，所述煤气总供气口设置于所述燃烧室的封墙外侧。5.根据权利要求1所述的热解炉，其特征在于，所述热解室的上部设有相连的煤料进口与煤料分布器，所述热解室的侧上方设有热解气导出口，所述热解室的底部设有排提质煤装置。6.利用权利要求1至6任一项所述快速热解炉的热解方法，其特征在于，所述方法包括步骤:将空气送入所述燃烧室的立火道内；通过所述煤气第一段供入口和煤气第二段供入口向所述燃烧室的立火道内供入煤气，并使所述空气与所述煤气燃烧，提供煤料热解所需的热量；燃烧室加热分为两种加热方式：单数立火道加热和双数立火道加热，这两种加热方式交替进行；将煤料经煤料进口、煤料分布器送入所述快速热解炉的热解室；所述煤料在环向的燃烧室的加热下快速热解；热解后的煤料变为提质煤，经热解室的底部设有排提质煤装置外排；煤料热解产生的热解气从热解室的侧上方设有热...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜少春，闫琛洋，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11