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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃煤发电领域,具体涉及一种具有三维肋片结构加热管的热解炉,以及基于该热解炉的多元燃料。
技术介绍
1、煤的化学组成很复杂,但归纳起来可分为有机质和无机质两大类,以有机质为主体。煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组成。其中,碳、氢、氧占有机质的95%以上。煤的挥发份是指将煤加热至一定温度时,煤中的部分有机物和矿物质发生分解并逸出,逸出的气体主要是氢、氧、氮、硫和一部分碳,而这些气体大部份是可燃气体,所以挥发份越高,煤越易着火,燃烧也就越稳定。燃煤电站的煤炭被直接燃烧利用,不能有效利用煤炭中所含的高价值组分,导致巨大的资源浪费。
2、富油煤是指焦油产率的分级(tar,d)在7%~12%的煤炭,是一种公认的特殊煤炭资源。将富油煤直接作为燃料非常可惜,有效价值未得到高效利用。初步研究表明,陕北榆林的高挥发份低阶烟煤是典型的富油煤和中高油煤,储量超过1500亿吨,其中高油煤(tar,d>12%)的储量超过150亿吨。新疆仅哈密地区的富油煤资源估算超过2000亿吨,tar,d普遍在8%以上,最高接近20%,如果加上准东地区,富油煤资源量预测超过5000亿吨。通过合理的热解,完全可以将这些富油煤中的煤焦油回收。
3、煤炭提质分离是指将煤炭通过热解提取煤焦油和富氢合成气,剩余的半焦作为高品位洁净燃料的煤炭利用方式。
4、工业热量交换领域面临的挑战是设备的高效性、成本的经济性和工艺流程效率最大化。目前在热解领域,不论是外热式还是内热式热解,加热介质均以横向掠过管径进行换热,防积灰、
5、与现有热解炉采用的加热管技术相比,本专利技术通过三维肋片结构,使热解炉加热管的换热面积大大增加,炉烟中含有大量灰尘颗粒,坡度设计可以防止炉烟中烟灰积聚,便于检修时清理积灰,三维肋片结构上可以做得很薄,根部和顶部厚度一样,也可以采用根部厚,顶部薄的结构,这样的结构在承受强度应力方面有较强的优越性,根部抗弯矩和切应力的能力较强。本专利技术优选根部厚,顶部薄的结构。
技术实现思路
1、本专利技术专利提出一种具有三维肋片结构加热管的热解炉,包括一种具有三维肋片结构加热管的热解炉,以及用于该热解炉的一种采用三维肋片强化传热结构的加热管。
2、本专利技术专利中煤炭包括烟煤和褐煤,不包括无烟煤;煤炭优先选用焦油产率的分级(tar,d)在7%~12%的煤炭,以增加热解煤焦油产率,提高经济性;次选干燥无灰基挥发份vdaf>37%的长焰煤和褐煤。生物质、固体废物、工业固体废物、危险废物等优先选用热值高、收集成本低的油泥、木本废弃物、陈化垃圾等。
3、本专利技术专利提出一种具有三维肋片结构加热管的多元燃料热解炉,工作原理是:热解炉由筒体101和位于筒体内部的一个或者多个具有三维肋片结构的加热管102构成,加热管102由基管103、肋片104和槽道105一体构成,各槽道105之间分布着平行排列的多个肋片104,多个肋片104沿基管103的外周方向均匀分布,沿基管103长度方向呈顺排或错排方式排列。所述基管103的横截面为圆形,所述肋片104沿炉烟流动方向横截面为矩形或梯形,肋片104与基管103根部结合部位可以较肋片104顶部厚,也可以根部和顶部厚度相同。所述槽道105横截面呈梯形、u型、v型或矩形。上述三维肋片104中各肋片104规格尺寸一致、与炉烟流动方向呈一角度α。
4、本专利技术专利所述三维肋片结构的加热管102可以通过热挤压、冷挤压、轧制或其他压铸方法在基管103上制造出槽道105,然后用切削刀具切削槽道105之间的基管103,形成肋片104;也可以通过热挤压、冷挤压、轧制或其他压铸方法制造出肋片104,再焊接到基管103上。
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1.一种具有三维肋片结构加热管的热解炉。其特征在于,热解炉由筒体和位于筒体内部的一个或者多个加热管构成,加热管采用三维肋片强化传热结构。
2.根据权利要求1所述的一种采用三维肋片强化传热结构的加热管。
3.根据权利要求1所述的用于该热解炉的多元燃料,多元燃料包括煤炭、生物质、固体废物、工业固体废物、危险废物等其中一种或者多种。
【技术特征摘要】
1.一种具有三维肋片结构加热管的热解炉。其特征在于,热解炉由筒体和位于筒体内部的一个或者多个加热管构成,加热管采用三维肋片强化传热结构。
2.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员:张志强,李晓阳,贾哲,
申请(专利权)人:国电电力发展股份有限公司北京朝阳技术咨询分公司,
类型:发明
国别省市:
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