一种快速热解炉的制作方法

本实用新型总地涉及热解领域，具体涉及一种快速热解炉。

背景技术：

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。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种快速热解炉，以提供高向加热均匀的新型的热解装置，提高气热解的温升速度及热解的热效率。

本实用新型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。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供了一种分段加热的快速热解炉，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NO_x的生成，更利于环保。此外，本实用新型的热解炉操作方便、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为本实用新型分段加热的快速热解炉正视示意图；

图2为本实用新型分段加热的快速热解炉剖视示意图；

图3为本实用新型加热系统交换过程流程结构示意图；以及

图4为本实用新型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，对本实用新型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实用新型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，而不是对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型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。

本实用新型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，与格子砖换热到1000℃以上后，经斜道3从燃烧室2底部空气导入口2111进入燃烧室单数立火道211。供单数立火道211的煤气第一段供入口2112和煤气第二段供入口2113开启向燃烧室2的单数立火道211内供入煤气(煤气第一段供入口2112位于立火道底部、煤气第二段供入口2113位于立火道中部)。

空气与煤气在燃烧室单数立火道211内混合燃烧，生成的废气通过燃烧室双联火道顶部跨越孔2124进入燃烧室双数立火道212内，经废气导出口2121、斜道3进入上升气流蓄热室42，与格子砖换热后，降温到270℃以下后的废气经上升气流蓄热室箅子砖、小烟道52、废气交换开闭器和烟道弯管到达分烟道，最后汇集到总烟道并送往烟囱进行排放。

双数立火道加热(交换过程二)，依然如图3所示，供入空气进入上升气流蓄热室底部的小烟道52，通过箅子砖分配气量后进入到上升气流蓄热室42，与格子砖换热到1100℃以上后，经斜道3从燃烧室底部空气导入口2121进入燃烧室双数立火道212。供双数立火道212的煤气第一段供入口2122和煤气第二段供入口2123开启向燃烧室双数立火道212内供入煤气(煤气第一段供入口2122位于立火道底部、煤气第二段供入口2123位于立火道中部)，空气与煤气在燃烧室双数立火道212内混合燃烧，生成的废气通过燃烧室双联火道顶部跨越孔2124进入燃烧室单数立火道211内，经废气导出口2111、斜道3进入下降气流的蓄热室41，与格子砖换热后，降温到270℃以下后的废气经下降气流的蓄热室箅子砖、小烟道51、废气交换开闭器和烟道弯管到达分烟道，最后汇集到总烟道并送往烟囱进行排放。

在上述燃烧过程中，煤气第一段供入口2122处形成煤气第一次燃烧点2125，煤气第二段供入口2123处形成煤气第二次燃烧点2126。

在同一通道中空气导入口与废气导出口为为同一装置，空气导入口与废气导出口在交换过程一和交换过程二中因作用不同而相互转换；上交换过程一与交换过程二交替进行，完成热解炉燃烧室的加热过程。

所述煤气第一段供入口和煤气第二段供入口分别连接煤气总供气口，总供气口设置在燃烧室封墙外侧，煤气供气采用侧入方式进入燃烧室立火道。

所述的热解炉，可采用贫煤气或混合煤气两种类型燃料供热。

热解时，将煤料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。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：燃烧室分段加热可有效改善热解炉高向加热均匀性，以提高热解室高度为目标，实现热解炉的大型化发展。

进一步地，燃烧室分段加热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NO_x的生成，更利于环保。

进一步地，本实用新型的热解炉具有操作方便、气流流量可调，有利于提高生产效率和热工效率。

实施例

按照上述实施方式中的热解炉进行热解的过程如下所述。

粉碎至粒度小于0.5mm的无水煤料，经煤料进口7进入快速热解炉，经煤料分布器8均匀分布到热解室1内，煤料在热解炉内自上而下的沉降过程中完成热解，热解时间5秒。

如图1所示，快速热解所需的热量由快速热解炉的加热系统提供，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；燃烧室2环绕热解室1一圈。

该实施例包括32个立火道。燃烧室2通过斜道3与蓄热室4相连。蓄热室4一端通过斜道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2和蓄热室4的上部，小烟道5位于蓄热室4底部。

燃烧室立火道底部设煤气第1段供入口，燃烧室立火道中部设煤气第2段供入口。

立火道采用双联设置，分为单数立火道和双数立火道。从1开始每一对相连的奇数和偶数火道为一组；其中：奇数火道组气流上升、偶数火道组气流下降；或偶数火道组气流上升、奇数火道组气流下降。

所述燃烧室的底部经斜道与蓄热室的气道相连，燃烧室的顶部设有跨越孔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、3、5、7、9等直至31。

所述的偶数火道组是指：2、4、6、8、10等直至32。

所述的燃烧气流在立火道内燃烧，每10分钟换向一次。

所述的蓄热室和小烟道之间设有篦子砖，可实现气流的均匀分布。

该燃烧室分段加热的热解炉的加热方法，包括如下步骤：

单数立火道加热(交换过程一)，供入空气进入下降气流蓄热室底部的小烟道，通过箅子砖分配气量后进入到下降气流蓄热室，与格子砖换热到1000℃以上后，经斜道区从燃烧室底部空气导入口I进入燃烧室1、3、5、7、9┄31立火道；供单数立火道的煤气第1段供入口和煤气第2段供入口开启向燃烧室1、3、5、7、9┄31立火道内供入煤气(煤气第一段供入口位于立火道底部、煤气第二段供入口位于立火道中部)；空气与煤气在燃烧室1、3、5、7、9┄31立火道内混合燃烧，生成的废气通过燃烧室双联火道顶部跨越口进入燃烧室2、4、6、8、10┄32立火道内，经废气导出口I、斜道进入上升气流蓄热室，与格子砖换热后，降温到270℃以下后的废气经上升气流蓄热室箅子砖、小烟道、废气交换开闭器和烟道弯管到达分烟道，最后汇集到总烟道并送往烟囱进行排放。

双数立火道加热(交换过程二)，供入空气进入上升气流蓄热室底部的小烟道，通过箅子砖分配气量后进入到上升气流蓄热室，与格子砖换热到1100℃以上后，经斜道区从燃烧室底部空气导入口进入燃烧室2、4、6、8、10┄32立火道；供双数立火道的煤气第一段供入口和煤气第二段供入口开启向燃烧室2、4、6、8、10┄32火道内供入煤气(煤气第一段供入口位于立火道底部、煤气第二段供入口位于立火道中部)，空气与煤气在燃烧室2、4、6、8、10┄32火道内混合燃烧，生成的废气通过燃烧室双联火道顶部跨越孔进入燃烧室1、3、5、7、9┄31立火道内，经废气导出口I I、斜道进入下降气流的蓄热室，与格子砖换热后，降温到270℃以下后的废气经下降气流的蓄热室箅子砖、小烟道、废气交换开闭器和烟道弯管到达分烟道，最后汇集到总烟道并送往烟囱进行排放。

所述空气导入口与废气导出口在同一通道中为同一装置，在交换过程一和交换过程二中因作用不同而相互转换。所述交换过程一与所述交换过程二交替进行，完成热解炉燃烧室的加热过程。

所述煤气第一段供入口和煤气第二段供入口分别连接煤气总供气口，总供气口设置在燃烧室封墙外侧，煤气供气采用侧入方式进入燃烧室立火道。

本实用新型利用燃烧废气的预热对助燃空气进行预热，实现了煤气的蓄热式燃烧，能源利用率提高了5％-10％。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。