宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置，包含加料口、燃烧加热室、半焦出口及内构件移动床热解炉，内构件移动床热解炉中设置有多级内构件，形成有固体颗粒从上向下移动的通道，煤颗粒从加料口进入各级内构件形成的通道向下移动并通过所述半焦出口排出，其特征在于：各级内构件为具有内腔的结构，其各级之间连接有循环介质连接管；循环介质从循环介质入口进入最上层内构件，并通过循环介质连接管逐级进入下一级内构件内腔，并通过所述循环介质出口排出；由此内构件内的高温介质向煤颗粒传递热量，与外部热源一起快速的加热煤颗粒，提高了热解焦油的产率，有效解决了外热式加热方式存在的加热速度慢的难题。

Compound heating moving bed pyrolysis reactor for coal with wide particle size distribution

【技术实现步骤摘要】
宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置
本专利技术涉及能源化工领域，具体地，本专利技术涉及一种宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置。
技术介绍
目前采用热解工艺可以提取煤炭所含富氢组分转化为煤气和焦油，半焦送锅炉燃烧发电，将大幅度提高煤的资源化利用水平和综合利用价值。国内外相继开发了多种煤热解技术，在推进煤热解技术产业化道路上取得了明显进步；如国外的回转炉热解Toscoal技术、采用多级流化床处理粉煤的COED技术、移动床的Lurgi-Ruhrgas固体热载体技术和气流床的ECOPRO粉煤快速热解工艺等。国内包括大连理工大学的D-G固体热载体技术、煤科院的多段回转炉（MRF）技术、浙江大学的循环流化床技术、中科院过程所的移动床热解技术、国富炉热解技术、蓄热式旋转床热解技术，陕煤化的气固热载体双循环热解技术、神木天元的回转炉技术和延长石油的热解气化一体化技术等。但上述热解技术几乎都没有真正实现商业化运行，主要原因是原料粒度范围窄、粉尘和热解气分离困难、焦油品质差、焦油收率低等。目前，工业上普遍采用的热解技术主要是外热式的直立炉干馏技术，比如SJ直立炉，和考伯斯炭化炉技术等。专利CN202543140U、CN204174158U等都公开了一种外热式直立炭化炉，但这种直立炉热解所需时间较长，且热解产物品质较差。专利CN102465043B公开了一种固体燃料的多段分级热解气化装置和方法，主要是在一个多层流化床反应器中，通过控制不同床层的温度来调控热解挥发分的二次反应程度,但是该专利在流化床中使用限制了原料的粒度范围，不能处理宽粒径分布的煤。专利CN102703097A提出了一种用于宽粒径分布煤的干馏装置和方法，通过在干馏装置内设置带有孔隙的隔板和传热板内构件，使得煤干馏过程中所产生的气相产物能及时逸出，减少二次反应，有利于提高焦油品质，但是该反应器传热传质速率慢，生产时间长。专利CN103484134B公开了一种碳氢原料固体热载体干馏反应器与干馏方法，利用固体热载体加热提高了加热速率，但该专利采用固体热载体加热限制了其应用范围。综上所述，现有热解技术还无法做到同时解决扩大原料粒径使用范围、提高热解产物收率和品质、缩短热解时间、降低油气中粉尘含量等技术难题，所以需要构建一种新型的热解技术来实现大规模、高效、清洁处理小粒径的低阶煤。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为了能够处理宽粒径分布的低价煤，并解决宽粒径分布煤在反应器的传质与传热速率慢、挥发分在高温区停留时间较长导致二次反应严重、热解焦油产率和品质较差等问题，提供一种适用于宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解装置。通过在反应器中设置带有加热功能的内构件，来强化热解过程中的传热速率，减少热解所需时间。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置，包含加料口、燃烧加热室、半焦出口及内构件移动床热解炉，上述内构件移动床热解炉中设置有多级内构件形成固体颗粒从上向下移动的通道，煤颗粒从所述加料口进入各级上述内构件形成的通道向下移动并通过上述半焦出口排出，其特征在于：各级上述内构件为具有内腔的结构，其各级之间连接有循环介质连接管；其中，最上层上述内构件连接有循环介质入口，最底层上述内构件连接有循环介质出口；循环介质通过所述循环介质入口进入最上层上述内构件，并通过各上述循环介质连接管逐级进入下一级上述内构件内腔中，并通过所述循环介质出口排出。其中，上述内构件为具有内腔的平板结构，或是具有内腔的波纹板结构，或是由若干管道拼制成的板状结构。其中，上述内构件移动床热解炉为长方体，上述加料口是位于其顶部的敞口；其中，上述内构件所在平面与水平面的夹角为30度至60度之间。其中，上述内构件移动床热解炉的左右两侧壁上位于各级所述内构件起始端下方的位置设有多个热解气体出口；上述热解气体出口分别连接冷凝分离器。其中，上述燃烧加热室贴合于所述内构件移动床热解炉前后外壁。本专利技术还提供一种宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置并联组，其特征在于：由若干件所述宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置通过介质联通装置及热气体出口联通装置并联组成。其中，上述宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置，包含加料口、燃烧加热室、半焦出口及内构件移动床热解炉，上述内构件移动床热解炉中设置有多级内构件形成固体颗粒从上向下移动的通道，煤颗粒从上述加料口进入各级上述内构件形成的通道向下移动并通过上述半焦出口排出，其特征在于：各级上述内构件为具有内腔的结构，其各级之间连接有循环介质连接管；其中，最上层上述内构件连接有循环介质入口，最底层上述内构件连接有循环介质出口；循环介质通过上述循环介质入口进入最上层上述内构件，并通过各上述循环介质连接管逐级进入下一级上述内构件内腔中，并通过所述循环介质出口排出。其中，所述各循环介质入口并联至所述介质入口联通装置，所述各循环介质出口并联至所述介质出口联通装置，同一水平位置上的各所述热解气体出口并联至所述热解气体出口联通装置。其中，上述内构件为具有内腔的平板结构，或是具有内腔的波纹板结构，或是由若干管道拼制成的板状结构；上述内构件移动床热解炉为长方体，上述加料口是位于其顶部的敞口；上述内构件所在平面与水平面的夹角为30度至60度之间；上述内构件移动床热解炉的左右两侧壁上位于各级所述内构件起始端下方的位置设有多个热解气体出口；上述热解气体出口分别连接冷凝分离器；上述燃烧加热室贴合于上述内构件移动床热解炉前后外壁。再有，本专利技术还提供一种宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置串联组，其由若干件所述宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置通过第一循环串联装置串联组成。其中，所述宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置，包含加料口、燃烧加热室、半焦出口及内构件移动床热解炉，上述内构件移动床热解炉中设置有多级内构件形成固体颗粒从上向下移动的通道，煤颗粒从所述加料口进入各级所述内构件形成的通道向下移动并通过所述半焦出口排出，其特征在于：各级所述内构件为具有内腔的结构，其各级之间连接有循环介质连接管。其中，最上层所述内构件连接有循环介质入口，最底层所述内构件连接有循环介质出口；循环介质通过所述循环介质入口进入最上层所述内构件，并通过各上述循环介质连接管逐级进入下一级所述内构件内腔中，并通过上述循环介质出口排出。其中，上述第一循环串联装置一端与一件所述宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置的上述循环介质出口连接，另一端与另一件所述宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置的上述循环介质入口连接。其中，上述内构件为具有内腔的平板结构，或是具有内腔的波纹板结构，或是由若干管道拼制成的板状结构；所述内构件移动床热解炉为长方体，所述加料口是位于其顶部的敞口；所述内构件所在平面与水平面的夹角为30度至60度之间；所述内构件移动床热解炉的左右两侧壁上位于各级所述内构件起始端下方的位置分别设有热解气体出口；所述热解气体出口分别连接冷凝分离器；所述燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置（100），包含加料口（3）、燃烧加热室（1）、半焦出口（8）及内构件移动床热解炉（2），所述内构件移动床热解炉（2）中设置有多级内构件（6）形成固体颗粒从上向下移动的通道，煤颗粒从所述加料口（3）进入各级所述内构件（6）形成的通道向下移动并通过所述半焦出口（8）排出，其特征在于：各级所述内构件（6）为具有内腔的结构，其各级之间连接有循环介质连接管（7）；/n其中，最上层所述内构件（6）连接有循环介质入口（4），最底层所述内构件（6）连接有循环介质出口（9）；循环介质通过所述循环介质入口（4）进入最上层所述内构件（6），并通过各所述循环介质连接管（7）逐级进入下一级所述内构件（6）内腔中，并通过所述循环介质出口（9）排出。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置（100），包含加料口（3）、燃烧加热室（1）、半焦出口（8）及内构件移动床热解炉（2），所述内构件移动床热解炉（2）中设置有多级内构件（6）形成固体颗粒从上向下移动的通道，煤颗粒从所述加料口（3）进入各级所述内构件（6）形成的通道向下移动并通过所述半焦出口（8）排出，其特征在于：各级所述内构件（6）为具有内腔的结构，其各级之间连接有循环介质连接管（7）；
其中，最上层所述内构件（6）连接有循环介质入口（4），最底层所述内构件（6）连接有循环介质出口（9）；循环介质通过所述循环介质入口（4）进入最上层所述内构件（6），并通过各所述循环介质连接管（7）逐级进入下一级所述内构件（6）内腔中，并通过所述循环介质出口（9）排出。


2.如权利要求1所述的宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置（100），其特征在于：所述内构件（6）为具有内腔的平板结构，或是具有内腔的波纹板结构，或是由若干管道拼制成的板状结构。


3.如权利要求1或2所述的宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置（100），其特征在于：所述内构件移动床热解炉（2）为长方体，所述加料口（3）是位于其顶部的敞口；
所述内构件（6）所在平面与水平面的夹角为30度至60度之间。


4.如权利要求1或2所述的宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置（100），其特征在于：所述内构件移动床热解炉（2）的左右两侧壁上位于各级所述内构件（6）起始端下方的位置分别设有热解气体出口（5），所述热解气体出口（5）分别连接至冷凝分离器。


5.如权利要求1或2所述的宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置，其特征在于：所述燃烧加热室（1）贴合于所述内构件移动床热解炉（2）前后外壁。


6.一种宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置并联组（200），其特征在于：由若干件所述宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置（100）通过介质入口联通装置（13）和介质出口联通装置（15）及热解气体出口联通装置（14）并联组成；
其中，所述宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置（100），包含加料口（3）、燃烧加热室（1）、半焦出口（8）及内构件移动床热解炉（2），所述内构件移动床热解炉（2）中设置有多级内构件（6）形成固体颗粒从上向下移动的通道，煤颗粒从所述加料口（3）进入各级所述内构件（6）形成的通道向下移动并通过所述半焦出口（8）排出，其特征在于：各级所述内构件（6）为具有内腔的结构，其各级之间连接有循环介质连接管（7）；
其中，最上层所述内构件（6）连接有循环介质入口（4），最底层所述内构件（6）连接有循环介质出口（9）；循环介质通过所述循环介质入口（4）进入最上层所述内构件（6），并通过各所述循环介质连接管（7）逐级进入下一级所述内构件（6）内腔中，并通过所述循环介质出口（9）排出；
其中，所述各循环介质入口（4）并联至所述介质入口联通装置（13），所述各循环介质出口（9）并联至所述介质出口联通装置（15），同一水平位置上的各所述热解气体出口（5）并联至所述热解气体出口联通装置（14）。


7.如权利要求6所述的宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置并行组（200），其特征在于：所述内构件（6）为具有内腔的平板结构，或是具有内腔的波纹板结构，或是由若干管道拼制成的板状结构；所述内构件移动床热解炉（2）为长方体，所述加料口（3）是位于其顶部的敞口；所述内构件（6）所在平面与水平面的夹角为30度至60度之间;所述内构件移动床热解炉（2）的左右两侧壁上位于各级所述内构件（6）起始端下方的位置分别设有热解气体出口（5）；所述热解气体出口（5）分别连接冷凝分离器;所述燃烧加热室（1）贴合于所述内构件移动床热解炉（2）前后外壁。


8.一种宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置串联组（300），其特征在于：由若干件所述宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置（100）通过第一循环串联装置（16）串联组成；
其中，所述宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周琦，白效言，王岩，张旭，张飏，王春晶，裴贤丰，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11