一种基于双流化床热解工艺的炉体系统及其制造方法技术方案

本申请涉及煤炭热解利用技术领域，具体涉及一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，所述炉体系统包括由双向返料装置连接的热解炉和循环流化床锅炉。所述热解炉包括风室、密相区、底部过渡段、阵列式稀相区、粉尘预处理装置、顶部过渡段和缓冲室，缓冲室顶部和旋风除尘器相连接。本申请的热解炉能实现炉内煤和高温灰的均匀混合，保证煤充分热解；阵列式稀相区有利于装置的模块化及大型化；热解炉顶部设模块化的预除尘装置，可明显提高煤气品质；缓冲室加对称布置的旋风除尘器能够保证热解气从两路均匀离开热解炉；本申请的双炉系统还兼顾了循环流化床锅炉给煤口的布置空间，保证双炉稳定运行。运行。运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双流化床热解工艺的炉体系统及其制造方法


[0001]本申请涉及煤炭热解利用
，具体涉及一种基于双流化床热解工艺的炉体系统及其制造方法。

技术介绍

[0002]推动煤炭能源清洁高效利用是我国煤炭利用的主要方向。在众多炭清洁高效利用技术中，基于双流化床热解工艺将煤的热解和半焦燃烧有机耦合在一起，煤在热解炉中进行中低温热解产生含有气态焦油的热解气，热解炉热源为循环流化床锅炉旋风分离下来的高温灰，热解后产生的半焦和冷却后的高温灰一起去往循环流化床锅炉燃烧加热高温灰并产生高温烟气。双流化床热解工艺具有燃料适应性广、工艺参数要求低，设备投资低、半焦高温状态直接燃烧利用、易实现大型化、具有很好的污染物排放控制特性的优点，是未来煤炭高效清洁利用领域里一项十分具有应用前景的技术。
[0003]例如中国专利申请公告号：CN100582197C，名称：循环流化床热电气焦油多联产装置及其方法，该专利公开的循环流化床热电气焦油多联产装置由流化床干馏炉、循环流化床燃烧炉和连接两炉的高温分离器和返料器及相应的附属设备组成。第一给煤料机与流化床干馏炉相接，第二给煤料机与循环流化床燃烧炉相接，循环流化床燃烧炉产生的高温循环物料经双向返料器提供给流化床干馏炉，流化床干馏炉热解产生的半焦和循环物料再经返料器送入循环流化床燃烧炉燃烬。循环流化床燃烧炉燃用流化床干馏炉来的半焦和循环物料产生热量加热水变成蒸汽，和加热从流化床干馏炉来的循环物料变成高温物料再送至流化床干馏炉。该专利将循环流化床燃烧炉和干馏炉紧密结合，实现在一套系统中热、电、气、焦油的联合生产，实现了煤的各种成分的合理有效利用。
[0004]再例如中国专利申请公布号：CN114381305A，名称：一种双流化床物料循环控制系统及控制方法，该专利申请公开了一种双流化床物料循环控制系统及控制方法包括依次连接的流化床半焦加热炉、高温旋风分离器和流化床热解炉；流化床半焦加热炉的上部出口与流化床热解炉的上部进口连通；高温旋风分离器的顶部出口与燃烬炉连通，高温旋风分离器的底部出口与第一返料器连接；第一返料器的侧面设置有高温锥形阀，高温锥形阀与流化床半焦加热炉下部侧壁上的第一加热炉进口连接；第一返料器的顶部出口与流化床热解炉下部侧壁上的第一热解炉进口连通；流化床热解炉的下部侧壁上还设有第一高温排焦阀，第一高温排焦阀通过第三返料器与流化床半焦加热炉下部侧壁上的第二加热炉进口连接。
[0005]然而上述专利申请的公布或公告文件，仅公开了原理流程图。实际工业生产中，对于循环流化床锅炉而言，给口煤通常设置在前墙位置，尾部换热烟道设置在后墙位置。基于双流化床的热解工艺，循环流化床锅炉前墙布置热解炉将会导致空间布置位置受限的问题，例如循环流化床给煤口的布置受到限制等等。同时，还需要考虑双炉耦合联动，进一步对系统组件的结构提出了更高的要求。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的技术问题，为此，本申请提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统及其制造方法。
[0007]一方面，本申请提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，包括由双向返料装置18连接的热解炉1和循环流化床锅炉16，所述热解炉1由下至上包括风室10、长方体形状的密相区2、底部过渡段15、阵列式的稀相区3、粉尘预处理装置4、顶部过渡段5和缓冲室6；所述密相区2后墙与循环流化床锅炉16相邻，密相区2后墙间隔开设有半焦出口8和高温灰进口9，半焦出口8高于高温灰进口9；密相区2前墙开设有多个水平高度相同的热解炉给煤通道11，热解炉给煤通道11与高温灰进口9的数量一致，且两者相对设置，热解炉给煤通道11的水平高度高于半焦出口8，且位于密相区2内的物料稀密相交接面以上；所述稀相区3由至少两个间隔一定距离的圆筒组成阵列，圆筒下端通过底部过渡段15和密相区2连接，圆筒顶端和粉尘预处理装置4连接；所述缓冲室6形状与密相区2类似，缓冲室6上部均布至少两个开口并与旋风除尘器7连接。
[0008]进一步，所述粉尘预处理装置4包括倒锥台形的外锥壳体412，外锥壳体412底部与稀相区3连接，外锥壳体412顶端设有封板417，封板417中心开设有粉尘预处理装置煤气出口415，外锥壳体412内设有与封板417连接的圆形阵列布设的竖向导流片414，外锥壳体412内还设有与导流片414下端连接的倒锥形的内锥壳体413，内锥壳体413下方设有反射棱锥体411，且反射棱锥体411与内锥壳体413存在空隙，外锥壳体412的底端开设粉尘预处理装置粉尘出口416；外锥壳体412顶部通过顶部过渡段5与缓冲室6相连通。
[0009]进一步，所述稀相区3的圆筒直径为1m
‑
6m，稀相区3的圆筒高度大于炉内固体的输送分离高度，稀相区3相邻的圆筒的净空间距为1.5m
‑
3m。
[0010]进一步，所述密相区2高度为5m
‑
10m，半焦出口8中心线位于高温灰进口9中心线上方，两者间距为0.8m
‑
2m，高温灰进口9中心线距离风室10顶部的间距为1.5m
‑
3m。
[0011]进一步，所述底部过渡段15为上小下大的方圆节，斜边与竖直方向夹角为20
°‑
40
°
，顶部过渡段5为上大下小的大小头，斜边与竖直方向夹角为20
°‑
40
°
。
[0012]进一步，所述半焦出口8设置为奇数个，高温灰进口9设置为偶数个，半焦出口8和高温灰进口9间隔布设，高温灰进口9数量比半焦出口8多一个。
[0013]进一步，所述高温灰进口9与高温灰进料通道12相连，半焦出口8与半焦出料通道13相连。
[0014]进一步，热解炉给煤通道11中心线位于半焦出口8中心线上部，两者间距为1m
‑
5m。
[0015]进一步，所述稀相区3相邻的圆筒之间设置有锅炉给煤通道14，旋风除尘器7设于热解炉1和循环流化床锅炉16之间。
[0016]另一方面，本申请还提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统的制造方法，使用如上述的基于双流化床热解工艺的炉体系统，所述稀相区3的圆筒和粉尘预处理装置4为单元模块；根据热解炉规模大小，密相区2和缓冲室相应放大或缩小，同时适配相应数量的稀相区3圆筒和粉尘预处理装置4单元模块。
[0017]上述技术方案具有如下优点或有益效果：本申请的热解炉通过密相区合理的结构设置，能实现热解炉内煤和高温灰的均匀混合，保证煤充分热解；稀相区采用阵列式结构，有利于装置的模块化及大型化；热解炉顶部设置模块化的预除尘装置，降低热解炉出口煤
气携带的粉尘量，提高煤气品质；缓冲室加对称布置旋风除尘器的结构能够保证热解气从两路均匀离开热解炉，避免炉内气流偏流现象的出现；最后，本申请提供的热解炉装置兼顾了循环流化床锅炉给煤口的布置空间，保证双炉稳定运行。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，包括由双向返料装置（18）连接的热解炉（1）和循环流化床锅炉（16），其特征在于：所述热解炉（1）由下至上包括风室（10）、长方体形状的密相区（2）、底部过渡段（15）、阵列式的稀相区（3）、粉尘预处理装置（4）、顶部过渡段（5）和缓冲室（6）；所述密相区（2）后墙与循环流化床锅炉（16）相邻，密相区（2）后墙间隔开设有半焦出口（8）和高温灰进口（9），半焦出口（8）高于高温灰进口（9）；密相区（2）前墙开设有多个水平高度相同的热解炉给煤通道（11），热解炉给煤通道（11）与高温灰进口（9）的数量一致，且两者相对设置，热解炉给煤通道（11）的水平高度高于半焦出口（8），且位于密相区（2）内的物料稀密相交接面以上；所述稀相区（3）由至少两个间隔一定距离的圆筒组成阵列，圆筒下端通过底部过渡段（15）和密相区（2）连接，圆筒顶端和粉尘预处理装置（4）连接；所述缓冲室（6）形状与密相区（2）类似，缓冲室（6）上部均布至少两个开口并与旋风除尘器（7）连接。2.根据权利要求1所述的一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，其特征在于：所述粉尘预处理装置（4）包括倒锥台形的外锥壳体（412），外锥壳体（412）底部与稀相区（3）连接，外锥壳体（412）顶端设有封板（417），封板（417）中心开设有粉尘预处理装置煤气出口（415），外锥壳体（412）内设有与封板（417）连接的圆形阵列布设的竖向导流片（414），外锥壳体（412）内还设有与导流片（414）下端连接的倒锥形的内锥壳体（413），内锥壳体（413）下方设有反射棱锥体（411），且反射棱锥体（411）与内锥壳体（413）存在空隙，外锥壳体（412）的底端开设粉尘预处理装置粉尘出口（416）；外锥壳体（412）顶部通过顶部过渡段（5）与缓冲室（6）相连通。3.根据权利要求1所述的一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，其特征在于：所述稀相区（3）的圆筒直径为1m
‑
6m，稀相区（3）的圆筒高度大于炉内固体的输送分离高度，稀相区（3）相邻的圆筒的净空间距为1....

【专利技术属性】
技术研发人员：张相，雷祖磊，刘晓燕，葛晓岚，房忠秋，
申请(专利权)人：浙江百能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：