CN103045276A

CN103045276A - 一种粉煤热解炉

Info

Publication number: CN103045276A
Application number: CN2013100044058A
Authority: CN
Inventors: 毛少祥; 赫连峰; 柏林红; 毕可军; 杜金洲; 张扬
Original assignee: SHAANXI HUAXIANG ENERGY TECHNOLOGY GROUP Co Ltd
Current assignee: SHAANXI HUAXIANG ENERGY TECHNOLOGY GROUP Co Ltd
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2033-01-07
Also published as: CN103045276B

Abstract

本发明属于热解炉技术领域，公开了一种粉煤热解炉。该粉煤热解炉包括炉体，所述炉体的顶部设置有粉煤入口和热解气出口，所述炉体的底部设置有焦粉出口，所述炉体的内部设置有热解气进气管，所述热解气进气管的出口连接有环状管道，所述环状管道上连接有用于将热解气分布均匀的气体分布器，所述气体分布器上固定有用于将粉煤分布均匀的布料器，所述布料器的顶部设置在所述粉煤入口的下方。本发明粉煤热解炉，通过布料器和气体分布器配合使用，使粉煤和热解气充分接触，提高换热效率，实现粉煤充分热解。

Description

一种粉煤热解炉

技术领域

本发明属于热解炉技术领域，更具体地，涉及一种粉煤热解炉。

背景技术

随着国民经济的快速发展，我国石油消费量迅速增长，而我国又是石油资源相对缺乏的国家，为了减少对进口石油的依赖，我国正在实施多元化能源战略。而国内粉煤的利用仍处于落后阶段，大量粉煤的堆积造成资源浪费和环境污染，发展粉煤热解技术是实施国家能源多元化的战略之一。同时粉煤热解技术方法相对简单、投资较少，是具有很好竞争力的洁净煤技术。

国内外典型的煤热解工艺包括：外热立式炉工艺、内热立式炉工艺、美国的Garrett工艺和TOSCOAL工艺、日本的煤快速热解工艺、德国的LR工艺、澳大利亚的流化床快速热解工艺、前苏联3TX（ETCh）—175工艺、国内的内热式低温（块煤）干馏工艺、固体热载体法粉煤快速热解工艺以及循环流化床固体热载体炭化工艺等。其中，煤热解炉是煤热解工艺的核心设备。如国内采用的内热式低温（块煤）干馏炉以空气作为助燃物，煤气中含有大量的氮气，大大地降低了煤气热值，直接影响到煤气的综合利用价值；该技术要求原料为块煤,而其筛分下来的粉煤无法合理、高效利用。另外，随着我国采煤机械化程度的提高，对低变质粉煤的热解利用将日趋重要。为此，开发一种粉煤热解炉可极大促进我国粉煤热解技术的发展。

发明内容

为弥补上述缺陷，本发明提出一种粉煤热解炉，可以使粉煤和热解气充分接触，提高换热效率，实现粉煤的充分热解反应。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种粉煤热解炉，包括炉体，所述炉体的顶部设置有粉煤入口和热解气出口，所述炉体的底部设置有焦粉出口，其特征在于，所述炉体的内部设置有热解气进气管，所述热解气进气管的出口连接有环状管道，所述环状管道上连接有用于将热解气分布均匀的气体分布器，所述气体分布器上固定有用于将粉煤分布均匀的布料器，所述布料器的顶部设置在所述粉煤入口的下方。

上述技术方案的特点和进一步改进在于：

（1）所述气体分布器包括多个环形气体分布管和多根竖直通气管，相邻两

根竖直通气管之间连通有多层水平通气管，所述环形气体分布管上设置有中空连接管，所述中空连接管与对应层的水平通气管连通；所述环形气体分布管上设置有多个气孔，所述多个气孔相对于水平方向成不同的角度分布；所述多个环形气体分布管竖直分布，且分别固定在所述布料器上。

（2）所述布料器包括锥形面和漏斗面，所述锥形面与所述漏斗面上下交替排列，且所述布料器的顶部和底部均为锥形面；所述锥形面的底面直径小于所述漏斗面的上口径，且所述锥形面与所述漏斗面之间留有间隙；所述竖直通气管自下而上贯穿并固定所述布料器，所述布料器的顶部的锥形面设置在所述竖直通气管的出气口的上面。

（3）所述炉体为倒置瓶状；所述热解气进气管的入口设置在所述炉体的瓶颈处。

（4）所述炉体的内壁设置有保温层。

本发明粉煤热解炉，通过布料器和气体分布器配合使用，使粉煤和热解气充分接触，提高换热效率，实现粉煤充分热解。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细说明。

图1为本发明实施例粉煤热解炉结构示意图；

其中，1、热解气入口；2、测压口；3、测温口；4、热解气出口；5、粉煤入口；6、安全阀接口；7、锥形面；8、竖直通气管；9、支架；10、保温层；11、炉体；12、焦粉出口；13、热解气进气管；14、环状管道；15、水平通气管；16、漏斗面。

具体实施方式

如附图1所示，本发明实施例粉煤热解炉包括密封金属材质的炉体11，炉体11的顶部设置有粉煤入口5和热解气出口4，炉体11的底部设置有焦粉出口12。炉体11的内部设置有热解气进气管13，热解气进气管13的出口连接有环状管道14，用型钢将环状管道14固定在炉体11的内壁上，环状管道14上连接有气体分布器，气体分布器不仅用于将热解气分布均匀，且用于支撑气体分布器。气体分布器上固定有用于将粉煤分布均匀的布料器，布料器的顶部设置在粉煤入口5的下方。其中，环状管道14为圆环形、椭圆环形或多边形环状均可。

布料器包括锥形面7和漏斗面16，锥形面7与漏斗面16上下交替排列，且布料器的顶部和底部均为锥形面7。锥形面7的底面直径小于漏斗面16的上口径，且锥形面7与漏斗面16之间留有间隙。布料器的顶部设置为锥形面，方便粉煤进入炉体11后被锥形面7分撒。布料器的底部设置为锥形面，目的是粉煤热解产生的焦粉经锥形面分撒在炉体内壁后，焦粉沿炉体11的内壁易滑落进入焦粉出口12。漏斗面16是将锥形面7分撒的粉煤收集起来，并有待于下一级分撒与收集。

气体分布器包括多个环形气体分布管（图未示）和多根竖直通气管8，相邻两根竖直通气管8之间连通有多层水平通气管15，环形气体分布管上设置有中空连接管（图未示），中空连接管与对应层的水平通气管15连通；竖直通气管8自下而上贯穿并固定布料器，布料器的顶部的锥形面7设置在竖直通气管8的出气口的上面；多个环形气体分布管竖直分布，且分别固定在布料器上。环形气体分布管上设置有多个气孔，该多个气孔相对于水平方向成不同的角度分布。另外，本发明实施例还设置最下面的环形气体分布管上的中空连接管与环状管道14连通，也是可以的。其中，布料器采用耐高温、导热性强、抗腐蚀、高强度及低磨埙的特殊材料制作。气体分布器采用耐高温、抗腐蚀及高强度的材料制作。

炉体11为倒置瓶状，焦粉可沿瓶颈直接进入焦粉出口12处，有利于焦粉收集排出。热解气进气管13的入口设置在炉体11的瓶颈上，且热解气进气管13的入口设置在热解气入口1处。

炉体11的内壁设置有保温层10，有利于节能环保。炉体11的侧壁设置有测温口3，且测温口3可以根据需要设置在炉体侧壁不同的位置，可以检测炉体11不同部位的温度。炉体11的侧壁还设置有用于测定炉体11的内部压力的测压口2。炉体11的顶部还设置有安全阀接口6，可以安装安全阀。炉体的外壁中部设置有用于固定炉体11的多个支架9。

粉煤入口5处设置粉煤计量（图未示）和流量控制装置（图未示），控制粉煤流量，并记载粉煤处理量。

本发明实施例粉煤热解炉的工作过程具体如下：

热解气从热解气入口1进入热解气进气管13，经热解气进气管13进入环状管道14后，部分热解气通过多层水平通气管进入环形气体分布管，并从环形气体分布管上的多个气孔溢出，其余部分热解气从竖直通气管8的顶端出气口溢出，因此，热解气均匀分布于炉体11内。高温煤气导入前，粉煤基本处于静止状态。当热解气通过气体分布器进入煤粉中，在热解气的驱动下，煤粉按一定速度从粉煤入口5向下缓慢移动。粉煤在移动中和热解气充分接触并进行热交换，使粉煤快速升温。当粉煤温度达到煤的热解温度（500-600℃）时，粉煤快速完成热解。热解产生的煤气和利用后的热解气在炉体11上升，从炉体11的顶部的热解气出口4排出。生成的焦粉从下部的焦粉出口12排出。

本发明粉煤热解炉，热解气可以采用高温煤气或其它高温气体，由于热解气含有大量的氢气，实现了粉煤的加氢热解，后续环节的焦油回收率提高到12%以上，如进一步实现催化加氢热解，后续环节的焦油回收率可提高到20%以上。同时，焦油（焦粉）析出及带出速度快，避免焦油发生二次裂解。另外，本发明粉煤热解炉结构简单，成本低，运行安全、可靠、持久。

本发明还有多种实施方式，但凡在本发明的精神和实质范围内，所作的任何改变、等同替换、改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种粉煤热解炉，包括炉体，所述炉体的顶部设置有粉煤入口和热解气出口，所述炉体的底部设置有焦粉出口，其特征在于，所述炉体的内部设置有热解气进气管，所述热解气进气管的出口连接有环状管道，所述环状管道上连接有用于将热解气分布均匀的气体分布器，所述气体分布器上固定有用于将粉煤分布均匀的布料器，所述布料器的顶部设置在所述粉煤入口的下方。

2. 如权利要求1所述的粉煤热解炉，其特征在于，所述气体分布器包括多个环形气体分布管和多根竖直通气管，相邻两根竖直通气管之间连通有多层水平通气管，所述环形气体分布管上设置有中空连接管，所述中空连接管与对应层的水平通气管连通。

3. 如权利要求2所述的粉煤热解炉，其特征在于，所述环形气体分布管上设置有多个气孔，所述多个气孔相对于水平方向成不同的角度分布。

4. 如权利要求2所述的粉煤热解炉，其特征在于，所述多个环形气体分布管竖直分布，且分别固定在所述布料器上。

5. 如权利要求2所述的粉煤热解炉，其特征在于，所述布料器包括锥形面和漏斗面，所述锥形面与所述漏斗面上下交替排列，且所述布料器的顶部和底部均为锥形面。

6. 如权利要求5所述的粉煤热解炉，其特征在于，所述锥形面的底面直径小于所述漏斗面的上口径，且所述锥形面与所述漏斗面之间留有间隙。

7. 如权利要求5所述的粉煤热解炉，其特征在于，所述竖直通气管自下而上贯穿并固定所述布料器，所述布料器的顶部的锥形面设置在所述竖直通气管的出气口的上面。

8. 如权利要求1所述的粉煤热解炉，其特征在于，所述炉体为倒置瓶状。

9. 如权利要求8所述的粉煤热解炉，其特征在于，所述热解气进气管的入口设置在所述炉体的瓶颈处。

10. 如权利要求1所述的粉煤热解炉，其特征在于，所述炉体的内壁设置有保温层。