热解炉制造技术

本实用新型专利技术热解炉，包含热解室和燃烧室，所述热解室包含热解区和气体反应区，所述燃烧室前端设置有燃烧器，燃烧室后端连接至热烟气通道，所述热烟气通道为热解室的外壁提供热量，所述热烟气通道中横向设置有一层隔板或二层隔板，烟气于所述热烟气通道中自下至上逐层迂回输送至烟道出口端；本方案利用蓄热燃烧外热式加热，通过设置特殊结构的烟道气管道将反应器由下向上分成不同的区域，形成由下向上逐渐降温的温度梯度，降低挥发分的二次反应程度。本实用新型专利技术的优点在于利用外热式内旋移动床反应器可以制备高品质的油气产物，降低热解反应时间，提高了系统热效率。

【技术实现步骤摘要】
热解炉
本技术属于能源
，提供一种在内旋移动床内煤热解过程中，提高热解油气产物品质的热解炉。
技术介绍
低阶煤通过热解过程提取煤中天然赋存的油气资源，固体半焦作为清洁燃料或气化原料，是其综合高效利用最具潜力的发展方向。以煤热解为基础开发的分级转化联产技术主要有回转炉Toscoal技术、移动床L-R技术、ETCH粉煤快速热解工艺、大连理工大学研发的DG(DaGong)工艺、多段回转炉(MRF)热解技术等。遗憾的是这些工艺至今未能实现大规模的工业化应用，其核心问题是热解焦油中沸点高于360℃的重质组分(沥青质)含量高达50％～70％，焦油含尘量高，如中科院过程工程研究所的煤拔头工艺中焦油重组分为53.3％，L-R工艺的焦油含尘量高达21.1％，不仅焦油品质差，而且粘度高，严重应先粗煤气夹带的粉尘的有效分离。因此，低阶煤热解技术的产业化亟待解决油气品质控制、抑制重质组分沥青生成、尽可能得到轻质化的油气产品。煤中挥发分的二次反应是影响焦油和油气品质的主要原因，其本质是高温下挥发分中共价键断裂产生自由基和自由基的稳定，该过程中体系中的氢会进行再分配。为抑制二次反应，煤的快速热解(快速加热煤+快速冷却热解产物)过程被提出，期望提高热解油气的收率和品质。在实际过程中，鲁奇气化炉属于慢速升温，虽然其挥发分出口温度高达700℃，但焦油品位明显高于快速热解所得焦油品质，原因可能是慢速升温过程中，挥发分的产生速率较慢，煤大分子结构中氢化芳环结构提供的H·可有效抑制大分子自由基之间的缩合。由此说明，既然挥发分的二次反应很难避免，那就应当合理的利用挥发分的反应，进而调控该“反应”，达到提高热解油气品质的目的。本技术是根据我国的能源现状和低阶煤高效大规模分级利用的需求，提供一种内旋移动床中调控低阶煤热解制备高品质油气产物的方法，以解决阻碍低阶煤工业利用的难题。
技术实现思路
本技术目的在于如何调控热解挥发分的二次反应，降低重质焦油的生成，提高热解油气产物的品质。本技术提供一种热解炉，包含热解室和燃烧室，所述热解室包含热解区和气体反应区，所述燃烧室前端设置有燃烧器，燃烧室后端连接至热烟气通道，所述热烟气通道为热解室的外壁提供热量，所述热烟气通道中横向设置有一层隔板或二层隔板，烟气于所述热烟气通道中自下至上逐层迂回输送至烟道出口端。其中，所述热烟气通道上层设置有温度测量装置及调频鼓风机。其中，所述热烟气通道各层设置有温度测量装置及调频鼓风机。其中，所述热烟气通道中设置第一隔板，该第一隔板前端设有前侧开口，所述热烟气通道自燃烧室后端延伸至热解室前端的侧面，并自第一隔板的前侧开口延伸第一隔板上方区域，所述烟道出口端设置于热解室后端的上方。其中，所述第一隔板的上方设置有第二层隔板，所述第二层隔板尾端设有后端开口，所述热烟气通道自第一隔板的上方区域延伸至尾端，并自第二层隔板的尾端开口向上延伸至第二层隔板上方区域，所述烟道出口端设置于热解室前端的上方。其中，由第一隔板和第二层隔板分隔的上、中、下三层区域中均设置有供烟气迂回行进的若干纵向隔板。本技术还提供一种内旋移动床低阶煤热解制备高品质油气产物的调控方法，进入热解炉的煤料粒度≤13mm，水分8％-12％，煤料的热解温度为600-750℃，热解时间为80-160min；燃烧室热烟气为750-800℃，750-800℃的高温烟气进入高温区的烟道，给热解炉炉壁加热，并间接传递给热解室的煤料，使反应区温度保持在600-750℃范围；烟气经过高温区换热后会降温，降温后的烟气进入中温区的管道，使该段保持在450-600℃范围；继续降温的烟气最后进入上部的低温区管道为该段加热，使该段保持在300-450℃范围，避免焦油蒸汽在此处结焦。本技术的优点在于利用外热式内旋移动床反应器可以制备高品质的油气产物，降低热解反应时间，提高了系统热效率。附图说明图1为本技术中热解炉的整体结构示意图。图2为本技术中热解炉侧视图。图3为本技术中热烟气通道被分为两层的结构示意图。图4为本技术中热烟气通道被分为三层的结构示意图。图5为本技术中热烟气通道被分为两层且设置有纵向导板的结构示意图。图6为本技术中热烟气通道被分为三层且设置有纵向导板的结构示意图。具体实施方式如图1，其为本技术中第一种实施方式的结构示意图，本技术提供一种低阶粉煤热解装置，即热解炉1，其包含热解室10和燃烧室20，所述热解室10下方为固体煤料混合、推进和反应的热解区101及上部的气体反应区102。所述低阶粉煤热解装置1还包含驱动机构104，驱动传动轴105，所述驱动传动轴105上间隔设置有多个旋转内构件106，每个旋转内构件106中心设置在传动轴105上，并与传动轴105呈倾斜设置。热解炉1一侧设置有进煤口103，另一侧设置有出焦口107，热解室10上端设置荒煤气出口108。为了给热解室10外壁提供保温，通常采用在热解室10外壁包覆保温层的方式保持热解室内部的热量，保温层的厚度需要根据热解室温度的需求具有一定的厚度。如图2所示，其为本技术中，为了保持热解室的反应温度需求，外壁需要保温，而采用保温层的方式，通常成本较高，而采用的另外一种方式为热解室10外壁外侧设置有热烟气通道30，包覆整个热解室的外壁，请参考图3所示，所述热解室的外壁和通道内壁形成了热烟气的运行和储存空间，为热解室提供热量，通常情况下，热烟气通道30为上下贯通的，热烟气自下至上运行，该热烟气通道30的外壁可以加设较薄的保温层110，以达到更加保温的效果。将燃烧室20中的部分热量导入热烟气通道30，其实现方式是所述燃烧室20后端与所述热烟气通道30联通，通过改良热烟气通道30，使得热解区和气体反应区的温度达到精准的控制。如图3或图4所示，热解炉的炉壁固定，在热解炉的外壁设置特殊结构的烟道气管道，将整个热解炉的外壁由下向上分隔形成二层或三层，所述热烟气通道中横向设置有一层隔板31或二层隔板31、32，烟气于所述热烟气通道30中自下至上逐层迂回输送至烟道出口端。热烟道气管道为三层时蓄热燃烧室的高温烟气首先进入高温区的烟道，给热解炉炉壁加热，并间接传递给热解室的煤料，使反应区温度保持在600-750℃范围；烟气经过高温区换热后会降温，降温后的烟气进入中温区的管道，使该段保持在450-600℃范围；继续降温的烟气最后进入上部的低温区管道为该段加热，使该段保持在300-450℃范围，避免焦油蒸汽在此处结焦。当采用二层分区时，高温区保持在600-750℃范围，中低温区保持300-600℃范围，此方案中上段可以设置辅助设备，如：温度测量装置，调频鼓风机等送冷风设备，为顶部的气体反应区进一步精准降温。上述在热解炉的外壁设置特殊结构的烟道气管道，具体而言为所述热烟气通道30中横向设置有一层隔板或二层隔板31、32，烟气于所述热烟气通道30中自下至上逐层迂回输送至烟道出口端。所述热烟气通道30中设置第一隔板31的具体形式为，该第一隔板31设置于热解室外壁外周，热烟气自热解室尾端进入上方区域，该第一隔板31的前端设有前侧开口，所述热烟气通道30自燃烧室(20)后端延伸至热解室10前端的侧面，并自第一隔板31的前侧开口延伸第一隔板31上方区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.热解炉，包含热解室(10)和燃烧室(20)，所述热解室(10)包含热解区(101)和气体反应区(102)，所述燃烧室(20)前端设置有燃烧器(21)，燃烧室(20)后端连接至热烟气通道(30)，所述热烟气通道(30)为热解室(10)的外壁提供热量，其特征在于：所述热烟气通道(30)中横向设置有一层隔板或二层隔板，烟气于所述热烟气通道(30)中自下至上逐层迂回输送至烟道出口端。

【技术特征摘要】
1.热解炉，包含热解室(10)和燃烧室(20)，所述热解室(10)包含热解区(101)和气体反应区(102)，所述燃烧室(20)前端设置有燃烧器(21)，燃烧室(20)后端连接至热烟气通道(30)，所述热烟气通道(30)为热解室(10)的外壁提供热量，其特征在于：所述热烟气通道(30)中横向设置有一层隔板或二层隔板，烟气于所述热烟气通道(30)中自下至上逐层迂回输送至烟道出口端。2.如权利要求1所述的热解炉，其特征在于：所述热烟气通道(30)上层设置有温度测量装置及调频鼓风机。3.如权利要求2所述的热解炉，其特征在于：所述热烟气通道(30)各层设置有温度测量装置及调频鼓风机。4.如权利要求1或2或3所述的热解炉，其特征在于：所述热烟气通道(30)中设置第一隔板(31)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲思建，周琦，白效言，王岩，张飏，裴贤丰，赵奇，王之正，孙会青，王培培，齐炜，威尔顿·姚，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11