一種快速熱解爐及熱解方法技術

本發明專利技術涉及一種快速熱解爐及熱解方法。所述熱解爐包括形成中空腔室的熱解室與燃燒室，燃燒室由熱解室墻與所述熱解室隔開且環繞熱解室的周向設置；燃燒室包括多個豎向設置的立火道，立火道的底部設有煤氣第一段供入口，立火道的中部設有煤氣第二段供入口。所述方法包括步驟:將空氣送入所述燃燒室的立火道內；通過煤氣第一段供入口和煤氣第二段供入口向燃燒室的立火道內供入煤氣，使空氣與所述煤氣燃燒，將煤料送入快速熱解爐的熱解室；煤料在環向的燃燒室的加熱下快速熱解。本發明專利技術的快速熱解爐及熱解方法，可有效改善快速熱解爐高向加熱均勻性，同時能夠降低燃燒室底部及頂部燃燒溫度和燃燒強度，降低高溫點溫度，從而降低NOx的生成，更利于環保。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術總地涉及熱解領域，具體涉及一種快速熱解爐及熱解方法。
技術介紹
快速熱解可以使含碳高分子迅速發生斷鍵反應，抑制了熱解產物的二次熱解反應和交聯反應，可降低熱解過程中的燃氣和半焦產物，提高焦油產率。從經濟和社會效益來看，快速熱解技術是一種非常適合對含碳物質進行處理的技術。快速熱解反應器一般開發為流化床、移動床、旋轉床等反應器，并利用氣體或固體熱載體來實現溫度場及升溫速率的要求，但采取熱載體的快速熱解反應器涉及熱載體與原料的均布、混合和反應，以及后續對熱載體與反應半焦的分離、熱載體的再加熱、輸送等一系列的工藝，工藝復雜、流程長，導致故障率增加，影響了系統的連續運行。也有采取間接傳熱的燒蝕床反應器，利用床體的間接加熱實現快速熱解，但間接傳熱效果差，裝置大型化開發困難。熱解爐是熱解工藝的核心設備。現有的公開的熱解爐相對于煤氣爐和傳統電爐其熱效率有所提高，但是熱效率還是偏低，而且加熱只有每秒幾度到幾十度，且為熱解提供的能量不穩定、不清潔、含有雜質，同時熱解爐高向加熱不均勻，既影響熱解爐的效率又影響熱解產品的收率。鑒于此，目前的熱解領域急需一種便捷、高效、加熱速度快、高向加熱均勻的新型的熱解裝置，以提高氣熱解的溫升速度及熱解的熱效率。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種快速熱解爐及熱解方法，以提供高向加熱均勻的新型的熱解裝置及方法，提高氣熱解的溫升速度及熱解的熱效率。本專利技術旨在提供一種快速熱解爐，所述熱解爐包括形成中空腔室的熱解室與燃燒室，所述燃燒室由熱解室墻與所述熱解室隔開且環繞所述熱解室的周向設置；所述燃燒室包括多個豎向設置的立火道，所述立火道的底部設有煤氣第一段供入口，所述立火道的中部設有煤氣第二段供入口。上述的熱解爐，所述立火道為雙聯火道，包括單數立火道和雙數立火道，所述單數立火道和所述雙數立火道通過它們頂部的跨越孔連通。上述的熱解爐，所述立火道的底部依次連接有斜道區、蓄熱室和小煙道，所述立火道與所述斜道區通過空氣導入口連通，所述小煙道與所述蓄熱室通過箅子磚連通。上述的熱解爐，所述煤氣第一段供入口和所述煤氣第二段供入口分別連接煤氣總供氣口，所述煤氣總供氣口設置于所述燃燒室的封墻外側。上述的熱解爐，所述熱解室的上部設有相連的煤料進口與煤料分布器，所述熱解室的側上方設有熱解氣導出口，所述熱解室的底部設有排提質煤裝置。本專利技術還提供一種利用上述快速熱解爐的熱解方法，所述方法包括步驟:將空氣送入所述燃燒室的立火道內；通過所述煤氣第一段供入口和煤氣第二段供入口向所述燃燒室的立火道內供入煤氣，并使所述空氣與所述煤氣燃燒，提供煤料熱解所需的熱量；燃燒室加熱分為兩種加熱方式：單數立火道加熱和雙數立火道加熱，這兩種加熱方式交替進行；將煤料經煤料進口、煤料分布器送入所述快速熱解爐的熱解室；所述煤料在環向的燃燒室的加熱下快速熱解；熱解后的煤料變為提質煤，經熱解室的底部設有排提質煤裝置外排；煤料熱解產生的熱解氣從熱解室的側上方設有熱解氣導出口排出到熱解氣凈化系統完成凈化后，外送作為燃氣或化工合成氣。上述的方法，所述方法還包括：單數立火道加熱和雙數立火道加熱：單數立火道加熱時：將空氣輸入單數立火道的小煙道后通過箅子磚分配氣量后進入到單數立火道的蓄熱室，換熱后經單數立火道的斜道區從單數立火道的空氣導入口進入單數立火道燃燒室；供入煤氣時單數立火道的煤氣第一段供入口和煤氣第二段供入口向單數立火道燃燒室供入煤氣；空氣與煤氣在單數立火道燃燒室混合燃燒，生成的廢氣通過燃燒室雙聯火道的頂部跨越口進入雙數立火道燃燒室，經雙數立火道的廢氣導出口、斜道進入雙數立火道的蓄熱室，換熱后，降溫后的廢氣經雙數立火道的蓄熱室箅子磚、小煙道排出。雙數立火道加熱時：將空氣輸入雙數立火道的小煙道后通過箅子磚分配氣量后進入到雙數立火道的蓄熱室，換熱后經雙數立火道的斜道區從雙數立火道的空氣導入口進入雙數立火道燃燒室；供入雙數立火道的煤氣經第一段供入口和煤氣第二段供入口向雙數立火道燃燒室供入煤氣；空氣與煤氣在雙數立火道燃燒室混合燃燒，生成的廢氣通過燃燒室雙聯火道的頂部跨越口進入單數立火道燃燒室，經單數立火道的廢氣導出口、斜道進入單數立火道的蓄熱室，換熱后，降溫后的廢氣經單數立火道的蓄熱室箅子磚、小煙道排出。上述的方法，所述方法還包括：單數立火道加熱和雙數立火道加熱，交替進行的時間間隔為10～20分鐘。上述的方法，單數立火道加熱和雙數立火道加熱，交替進行的時間間隔優選15分鐘。上述的方法，煤氣供氣采用側入方式進入燃燒室立火道內煤氣與空氣同步交換。本專利技術的有益效果在于，本專利技術提供了一種分段加熱的快速熱解爐及其加熱方法，可有效改善快速熱解爐高向加熱均勻性，同時能夠降低燃燒室底部及頂部燃燒溫度和燃燒強度，降低高溫點溫度，從而降低NOx的生成，更利于環保。此外，本專利技術的熱解爐操作方便、氣流流量可調，有利于提高熱解效率和熱工效率。附圖說明圖1為本專利技術分段加熱的快速熱解爐正視示意圖；圖2為本專利技術分段加熱的快速熱解爐剖視示意圖；圖3為本專利技術加熱系統交換過程流程結構示意圖；以及圖4為本專利技術分段加熱流程示意圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本專利技術的方案以及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本專利技術的限制。如圖1所示，本專利技術提供的燃燒室分段加熱的快速熱解爐，快速熱解爐上部設有煤料進口7、煤料分布器8，中部設有熱解室1，熱解室1為中空腔室；下部設有排提質煤裝置9，熱解室1的側上方設有熱解氣導出口10，熱解室1的周圍設有加熱系統。加熱系統包括：燃燒室2、斜道3、蓄熱室4、爐頂6和小煙道5。熱解室1高向居中布置，熱解室1由熱解室墻、煤料分布器8和排提質煤裝置9合圍組成。如圖2所示，燃燒室2環繞熱解室1一圈，其包括若干個立火道21。再如圖1所示，燃燒室2通過斜道3與蓄熱室4相連。蓄熱室4的一端通過斜道3與燃燒室2相通，另一端與小煙道5相連。爐頂6位于燃燒室和蓄熱室的上部，小煙道5位于蓄熱室4的底部。如圖3所示，所述燃燒室立火道底部設有煤氣第一段供入口2122，燃燒室立火道中部設有煤氣第二段供入口2123。所述的燃燒室的立火道采用雙聯設置，分為單數立火道211和雙數立火道212。從1開始每一對相連的奇數和偶數火道為一組。當燃燒氣流在單數立火道211組上升時在雙數立火道212組下降。或燃燒氣流在雙數立火道212組上升時在單數立火道211組下降。所述燃燒室2的底部經斜道3與蓄熱室4的氣道相連，燃燒室2的頂部設有跨越孔2124實現上升氣流立火道與下降氣流立火道連通。所述的奇數火道組是指：第1、第3、第5、第7、第9立火道等。所述的偶數火道組是指：第2、第4、第6、第8、第10立火道等。所述的燃燒室2是指燃燒氣體在在立火道21內燃燒，每間隔一定時間如每10分鐘單數立火道211與雙數立火道212換向燃燒一次。所述的蓄熱室4和小煙道5之間設有篦子磚，可實現氣流的均勻分布。本專利技術燃燒室分段加熱的熱解爐的熱解方法，其流程結構如圖4所示，燃燒過程包括如下步驟：單數立火道加熱(交換過程一)，如圖3所示，供入空氣進入下降氣流蓄熱室底部的小煙道51，通過箅子磚分配氣量后進入到下降氣流蓄熱室41，與格子磚換本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種快速熱解爐，其特征在于，所述熱解爐包括形成中空腔室的熱解室與燃燒室，所述燃燒室由熱解室墻與所述熱解室隔開且環繞所述熱解室的周向設置；所述燃燒室包括多個豎向設置的立火道，所述立火道的底部設有煤氣第一段供入口，所述立火道的中部設有煤氣第二段供入口。

【技術特征摘要】
1.一種快速熱解爐，其特征在于，所述熱解爐包括形成中空腔室的熱解室與燃燒室，所述燃燒室由熱解室墻與所述熱解室隔開且環繞所述熱解室的周向設置；所述燃燒室包括多個豎向設置的立火道，所述立火道的底部設有煤氣第一段供入口，所述立火道的中部設有煤氣第二段供入口。2.根據權利要求1所述的熱解爐，其特征在于，所述立火道為雙聯火道，包括單數立火道和雙數立火道，所述單數立火道和所述雙數立火道通過它們頂部的跨越孔連通。3.根據權利要求1所述的熱解爐，其特征在于，所述立火道的底部依次連接有斜道區、蓄熱室和小煙道，所述立火道與所述斜道區通過空氣導入口連通，所述小煙道與所述蓄熱室通過箅子磚連通。4.根據權利要求1所述的熱解爐，其特征在于，所述煤氣第一段供入口和所述煤氣第二段供入口分別連接煤氣總供氣口，所述煤氣總供氣口設置于所述燃燒室的封墻外側。5.根據權利要求1所述的熱解爐，其特征在于，所述熱解室的上部設有相連的煤料進口與煤料分布器，所述熱解室的側上方設有熱解氣導出口，所述熱解室的底部設有排提質煤裝置。6.利用權利要求1至6任一項所述快速熱解爐的熱解方法，其特征在于，所述方法包括步驟:將空氣送入所述燃燒室的立火道內；通過所述煤氣第一段供入口和煤氣第二段供入口向所述燃燒室的立火道內供入煤氣，并使所述空氣與所述煤氣燃燒，提供煤料熱解所需的熱量；燃燒室加熱分為兩種加熱方式：單數立火道加熱和雙數立火道加熱，這兩種加熱方式交替進行；將煤料經煤料進口、煤料分布器送入所述快速熱解爐的熱解室；所述煤料在環向的燃燒室的加熱下快速熱解；熱解后的煤料變為提質煤，經熱解室的底部設有排提質煤裝置外排；煤料熱解產生的熱解氣從熱解室的側上方設有熱...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜少春，閆琛洋，吳道洪，
申請(專利權)人：北京神霧環境能源科技集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11