CN105823039B - 一种循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将循环流化床燃烧和回转窑热解相结合的干馏系统，包括沿热灰前进方向依次设置的循环流化床、旋风除尘器、固体热载体干馏机，所述循环流化床烟气出口连接旋风除尘器进口，旋风除尘器灰尘出口连接热灰分配装置的接收口，所述热灰分配装置的循环出口通过返料装置连接循环流化床密相区；主要解决了工艺过程中循环灰的调节分配问题以及循环流化床锅炉系统与回转窑干馏系统之间存在的相互干扰问题，提高了工艺过程的稳定性，不仅可利用循环流化床锅炉热灰的热量进行固体热载体内热式干馏，还可有效利用锅炉热烟气中的热量进行气体热载体外热式干馏，多余的热烟气经余热回收还可副产蒸汽和中压蒸汽，系统的安全性较高，能量利用率较高。

Description

一种循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统

技术领域

本发明属于能源化工技术领域，具体涉及一种将循环流化床燃烧和回转窑热解相结合将煤、油页岩等含碳物料进行低温干馏的工艺系统。

背景技术

煤低温干馏是煤的干馏方法之一，具体是指在较低的加热终温（500~600℃）并隔绝空气的条件下，使煤受热分解为半焦、低温煤焦油、煤气和热解水的过程。

按加热方式的不同，工业上低温干馏的方法主要分为外热式、内热式及内外混合式三种。按热载体形式的不同，可分为气体热载体、固体热载体和气-固热载体三种。

就加热方式而言，外热式干馏技术热载体和煤不直接接触，热效率低，且存在传热不均衡现象。而内热式干馏技术热载体和原料直接接触，热效率高，传热均衡，原料升温迅速，热解时间短，焦油二次裂解少，油收率高。但在干馏过程中，由于大量热载体的导入，存在设备运行负荷大，干馏效率低的缺点。

就热载体形式而言，气体热载体干馏具有内热式和外热式两种工艺。内热式气体热载体热解工艺通常是将燃料燃烧产生的热烟气直接引入热解炉中，但热解的同时使热解煤气大幅度稀释，无法获得品质较高的煤气产品，且系统除尘负荷较大。固体热载体干馏以物料之间直接混合为换热方式，换热效率高，煤气品质好，受到了领域内的极大关注。一般来说，气体热载体适用于外热式低温干馏，固体热载体适用于内热式低温干馏。

目前，固体热载体热解技术又可分为系统内热载体和外来热载体两种，顾名思义，系统内热载体技术以工艺中产生的物质作为热载体，常用的有循环灰和半焦，而外来热载体技术所需的热载体由系统外提供，常用的有高温陶瓷球。相比之下，采用系统内热解产物作为热载体时，可以充分利用系统产生的高温热量，不需要额外添加固固分离装置，系统设备简单，投资少，能量利用效率高，并且不用担心热载体的损耗问题。另外，采用系统内热载体对热解煤种的适应性也更强，具有较好的实用性。

以系统内固体热载体为热源的干馏技术通常又可分为以流化床为基础的干馏技术和以移动床为基础的干馏技术等。其中，流化床技术作为一种高效洁净的煤燃烧技术，具有其独特的优点。首先，流化床锅炉燃烧温度为900℃左右，氮氧化物排放量低。在燃烧的同时可实现炉内脱硫，脱硫的运行费用低且效率高。其次，流化床锅炉对不同煤种的适应范围广，尤其对低热值劣质煤同样具有很好的适应性。另外，流化床锅炉产生的灰渣含碳量低，无灰渣污染，且燃烧负荷的可调节弹性大，已在电站锅炉、工业锅炉、废弃物处理等领域得到广泛应用。

在干馏炉方面，现有干馏炉按照炉型分为固定床干馏炉、流化床干馏炉、回转窑干馏炉和气燃式干馏炉四大类。其中，回转窑干馏炉，原料尺寸的适应性强，适应不同种类的含碳物料。窑体的回转可使含碳物料充分混合并不断破碎，传热传质效率高，热解充分。仅通过回转窑转速和倾角便可灵活调节含碳物料在窑内的停留时间、混合强度及处理量，热解反应程度容易控制，具有广阔的应用前景。此外，回转窑可适应多种加热方式，具有很好的嵌入性，可与气体热载体法和固体热载体法联合开发干馏工艺。

本专利通过将循环流化床锅炉和回转窑干馏系统相结合，利用锅炉产生的热灰和热烟气作为热载体进行低温干馏，既包括了气体热载体外热式的干馏技术，同时又包括了固体热载体内热式的干馏技术，并且在内热式固体热载体干馏当中，采用系统本身的热灰作为系统内热载体使用，将低温干馏领域多种优势干馏方法有机结合，充分挖掘各技术优势，同时引入蒸汽、发电多联产工艺，在煤、油页岩等含碳物料的清洁利用领域具有广阔的发展前景。

专利CN102533296A公开了一种油页岩回转窑干馏与循环流化床燃烧工艺，将回转窑干馏炉与循环流化床有机结合，油页岩颗粒与来自循环流化床锅炉的热循环灰及部分循环流化床锅炉底灰混合送入回转窑干馏制取页岩油和干馏煤气。

现有相关技术存在的缺陷

（1）现有技术页岩灰收集槽通过卸料阀实现热灰的分配。首先，由于锅炉的燃烧状况是存在波动的，循环灰的灰量也存在波动，即页岩灰收集槽的进灰量是存在波动的。其次，由于灰温存在波动，干馏机的进灰量需要相应的调节，才能保证干馏产品品质的稳定性。再次，换热器中进锅炉空气温度影响锅炉的燃烧状况，其温度也需由灰量和灰温来调节。最后，返料装置中的返料量影响锅炉的燃烧状况。综上可以看出，由于页岩灰收集槽中入灰量和出灰量存在多种不确定性，单纯用一个料仓来调节，工艺稳定性较差，若料仓中热灰过少，影响干馏机等设备的稳定运行。料位过高将影响旋风的正常运行，进而影响锅炉的稳定燃烧。而在实际的生产过程中，料仓内的料位应保持稳定，不能存在一直变化的趋势。

（2）干馏系统的热解半焦直接由半焦收集槽或者气固分离装置通入锅炉中，一方面没有调节下料量的装置，干馏机下料量的波动将会对锅炉的燃烧产生扰动。同时，锅炉系统和干馏系统的气相没有严格的隔开。在实际生产中，必须保证干馏装置及下游煤气净化系统为微负压操作，利用煤气净化系统下游的煤气风机将煤气送出装置外。而工艺中干馏机和锅炉气相联通，将导致下游煤气风机负荷增大，同时影响煤气品质和系统安全性。

（3）高温热灰和热解原料煤在混合器中混合，再通过绞龙送入回转窑热解。由于热灰温度过高，在接触的瞬间就开始热解，产生大量荒煤气，而混合器下游又是绞龙，无论混合器还是绞龙，空间狭小，气相压力较大，导致生成煤气向上游串气，并在阀门等有气相漏点处外泄并冷凝出焦油。一方面，不利于装置的稳定生产，影响卸料阀等设备的正常工作，严重可能会产生堵料。另一方面，工艺的安全性稳定性较低。

（4）锅炉没有设置单独的热载体和燃煤进料系统，当开车及锅炉燃烧情况需要调节时必须由干馏机进料系统调节，不利于干馏系统的稳定运行，同时由于不能单方面的调节锅炉系统或者干馏系统的进料量，整套装置的稳定性较差，调节的反馈时间长，尤其会导致开车难度较大。

发明内容

针对煤、油页岩等含碳物料的低温干馏过程所存在的技术问题，本发明提出了一种循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统。

本发明采用以下技术方案：

作为本发明的一个方面，一种循环流化床热灰分配装置，包括输送器和一容纳飞灰的腔体，所述腔体包括接收腔、循环腔、输送腔，所述接收腔和输送腔连通且中心线重合，所述循环腔通过循环进口连通接收腔和/或输送腔，所述接收腔包括用于接收飞灰的接收口，所述循环腔包括用于向流化床输送飞灰的循环出口，所述输送腔包括用于向输送器输送飞灰的输送口，循环进口与循环出口的中心线与接收口和输送口的中心线的夹角β为锐角。

优选的，为了便于腔体的设计，也便于安装，易于热灰在腔体内的流动，所述接收腔任意处的横截面面积相同、所述输送腔任意处的横截面面积相同、所述循环腔任意处的横截面面积相同。

优选的，为了缓存更多的热灰，保证热灰的缓存量，保证固体热载体干馏机的进灰量，所述输送腔，其具有一横截面面积大于输送腔本体横截面面积的第一缓存仓，所述第一缓存仓可沿输送腔本体的部分或全部延伸。

优选的，为了适应设备实际的安装及生产使用需要，所述接收腔、输送腔、循环腔的横截面为圆形、椭圆形、四边形、多边形的任意一种或几种。

优选的，为了使累积到循环进口处的热灰更便于进入循环腔，所述循环腔，其靠近循环进口处的横截面积逐渐大于远离循环进口处的横截面积。

作为本发明的另一个方面，包括沿热灰前进方向依次设置的循环流化床、旋风除尘器、固体热载体干馏机，所述循环流化床烟气出口连接旋风除尘器进口，所述旋风除尘器灰尘出口连接热灰分配装置的接收口，所述热灰分配装置的循环出口通过返料装置连接循环流化床密相区；所述热灰分配装置的第一输送器与固体热载体干馏机的进料端连接；第一给料机将待干馏的含碳物料送入固体热载体干馏机内与热灰混合热解；所述固体热载体干馏机的固体出料端与循环流化床密相区连接；所述热灰分配装置为所述循环流化床热灰分配装置的任意一种。

可选的，为了解决循环流化床与固体热载体干馏机之间气相的隔离问题，所述固体热载体干馏机的固体出料端通过依次连接的第五缓存仓和第五输送器与循环流化床密相区连接。配合固体热载体干馏机的进料端的第一缓存仓和第一输送器，将循环流化床锅炉的高温气相和固体热载体干馏机的气相隔离开来。

可选的，为了进一步的净化热解油气，所述固体热载体干馏机的热解油气出口连接除尘装置。

可选的，一般来说，为了满足不同需要，所述除尘装置为金属膜除尘器或洗涤除尘器。

可选的，为了更好的储存含碳物料并且调节煤、油页岩等含碳物料的进料量，保证系统的稳定，所述第一给料机的上游设有储存含碳物料的第二缓存仓。

可选的，为了解决某些工程应用中不适宜生产蒸汽及蒸汽发电，适应不同的生产需求，提高能量利用率，所述旋风除尘器烟气出口连接气体热载体干馏机，第二给料机将待干馏的含碳物料送入气体热载体干馏机内热解；所述气体热载体干馏机的固体出料端一路与循环流化床密相区连接，另一路得到如焦炭等固体热解产品。

可选的，气体热载体干馏机的固体出料端通过依次连接的第四缓存仓和输送器与循环流化床密相区连接。

可选的，为了更好的储存含碳物料并且调节含碳物料的进料量，保证系统的稳定，第二给料机的上游设有储存含碳物料的第三缓存仓。

可选的，为了进一步的净化热解煤气，气体热载体干馏机的煤气出口端连接除尘装置。

可选的，一般来说，为了满足不同需要，所述除尘装置为金属膜除尘器或洗涤除尘器。

可选的，为了产生蒸汽以及方便调节气体热载体干馏机的热烟气进气量，气体热载体干馏机的烟气出气端依次连接第一余热锅炉和第一烟气引风机。

可选的，为了生产蒸汽，旋风除尘器烟气出口还依次连接第二余热锅炉和第二烟气引风机。

可选的，为了解决开车或其他需要循环流化床单独调节的生产情况，降低调节难度，保证系统的稳定性，所述循环流化床设有独立的含碳物料给料装置和固热载体给料装置；所述循环流化床连接冷渣机。

可选的，固体热载体干馏机为固体热载体回转干馏机。

可选的，气体热载体干馏机为气体多管回转干馏机。气体多管回转干馏系统为申请人自主开发并申报专利的干馏技术，专利号为201110269683.7，公开了一种单级粉煤多管回转低温干馏工艺及系统，具有粉煤处理量大、干馏气体处理量小，焦油粉尘含量低、煤气热值高等优点。

该技术主要解决了工艺过程中循环灰的调节分配问题以及循环流化床锅炉系统与回转窑干馏系统之间存在的相互干扰问题，提高了工艺过程的稳定性。本技术不仅可利用循环流化床锅炉热灰的热量进行固体热载体内热式干馏，还可有效利用锅炉热烟气中的热量进行气体热载体外热式干馏，多余的热烟气经余热回收还可副产蒸汽和中压蒸汽。不仅提升了能量利用率，同时解决了某些工程应用中不适宜生产蒸汽及蒸汽发电，或者对二者的生产能力有限的情况。

对于煤的低温干馏，本工艺在保证产品品质的同时运行稳定且工艺运行状况更易于调节，系统的安全性较高，能量利用率较高。并且对于产品种类有不同需求场合，本工艺的推广范围更广。

附图说明

图1为本发明一种循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统的结构示意图。

图2为本发明热灰分配装置的一种结构示意图。

图3为本发明热灰分配装置的另一种结构示意图。

图4为本发明热灰分配装置的另一种结构示意图。

图5为本发明热灰分配装置的另一种结构示意图。

图6为本发明热灰分配装置的另一种结构示意图。

图中：1、24、25-原料；2-热载体；3-热载体缓存装置；4-原料缓存装置；5-固热载体给料装置；6-含碳物料给料装置；7-循环流化床；8-蒸汽；9-第二余热锅炉；10-第一余热锅炉；11-第二烟气引风机；12-第一烟气引风机；13-旋风除尘器；14-第一缓存仓；15-第二缓存仓、16-第三缓存仓；17-第四缓存仓；18-第五缓存仓；19-第一输送器；20-第五输送器；22-第四输送器；37-输送器；21-热灰分配装置；26-返料装置；27-固体热载体干馏机；28、29-除尘装置；23-第一给料机；30-第二给料机；31-气体热载体干馏机；32-高温油气；33-冷渣机；34-灰渣；35-烟气；36-蒸汽；38-多管干馏机烟气入口；39-多管干馏机烟气出口；40-煤气出口；101-接收口；102-循环出口；103-输送口；104-循环进口；110-接收腔；111-输送腔；112-循环腔；120-腔体。

具体实施方式

参照说明书附图2-5，作为本发明的一个方面，一种循环流化床热灰分配装置，包括第一输送器19和一容纳飞灰的腔体120，腔体120包括接收腔110、循环腔112、输送腔111，接收腔110和输送腔111连通且中心线重合，循环腔112通过循环进口104连通接收腔110和/或输送腔111，接收腔110包括用于接收飞灰的接收口101，循环腔112包括用于向流化床输送飞灰的循环出口102，输送腔111包括用于向第一输送器19输送飞灰的输送口103，循环进口104与循环出口102的中心线与接收口101和输送口103的中心线的夹角β为锐角。

优选的，如图2所示，为了便于腔体的设计，也便于安装，易于热灰在腔体内的流动，接收腔110任意处的横截面面积相同，输送腔111任意处的横截面面积相同，循环腔112任意处的横截面面积相同，基于这种设计，下落的热灰首先在输送腔111中不断积累，当输送腔111中的热灰累积到循环进口104位置时，热灰就会自动由循环腔112溜入返料装置26，将多余的热灰送回循环流化床7。图2中所示的输送腔111可以起到缓存热灰的作用。

如说明书附图3、4所示，进一步的，为了可以缓存更多的热灰，保证热灰的缓存量，保证固体热载体干馏机的进灰量，输送腔111，可以具有一横截面面积大于输送腔111本体横截面面积的第一缓存仓14，所述第一缓存仓14可沿输送腔111本体延伸至输送腔111本体的部分或全部。说明书附图3所示，第一缓存仓14沿输送腔111本体延伸至输送腔111本体的部分；说明书附图4所示，第一缓存仓14沿输送腔111本体延伸至输送腔111本体的全部。第一缓存仓14用于缓存热灰，可以理解，第一缓存仓14的形状也可根据实际情况灵活设计，例如，如图3所示，第一缓存仓14为上端为长方体，其下端为直筒腔体；如图4所示，第一缓存仓14为上端为长方体，下端为斗状。

当第一缓存仓14料满至第一缓存仓14上部或者上半部并溢至循环进口104处时，自动由循环腔112溜入返料装置26，将多余的热灰送回循环流化床7。

优选的，如图5-6所示，循环腔112，其靠近循环进口104处的横截面积逐渐大于远离循环进口104处的横截面积，这种设计，使累积到循环进口104处的热灰更便于进入循环腔112中。当然，可以理解的，其输送腔111，也可以具有一横截面面积大于输送腔111本体横截面面积的第一缓存仓14，第一缓存仓14的形状也可根据实际情况灵活设计，例如图3、图4所示的第一缓存仓14。

优选的，为了适应设备实际的安装及生产使用需要，接收腔110、输送腔111、循环腔112的横截面为圆形、椭圆形、四边形、多边形的任意一种或几种。

作为本发明的另一方面，一种循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，参照说明书附图1，包括沿热灰前进方向依次设置的循环流化床7、旋风除尘器13、固体热载体干馏机27，所述循环流化床7烟气出口连接旋风除尘器13进口，旋风除尘器13灰尘出口连接热灰分配装置的接收口101，热灰分配装置的循环出口102通过返料装置26连接循环流化床7密相区；热灰分配装置的第一输送器19与固体热载体干馏机27的进料端连接；第一给料机23将待干馏的含碳物料送入固体热载体干馏机27内与热灰混合热解；固体热载体干馏机27的固体出料端与循环流化床7密相区连接；热灰分配装置为上述第一方面所述的循环流化床热灰分配装置中的任意一种。

进一步的，固体热载体干馏机27固体出料端通过依次连接的第五缓存仓18和第五输送器20与循环流化床7密相区连接。

开车阶段，利用固热载体给料装置5、含碳物料给料装置6，将缓存在热载体缓存装置3中固体热载体2（粒度≤25mm的石英砂）和缓存在原料缓存装置4中粒径≤25mm的原料1分别加入到循环流化床7中，通入助燃风，使原料在循环流化床锅炉中充分燃烧。燃烧产生夹带热灰的高温烟气（600~1000℃），利用旋风除尘器13进行除尘，将高温烟气和热灰进行分离，热灰通过旋风除尘器13灰尘出口进入热灰分配装置21的接收口101。

如图1-6所示，接收腔110的接收口101接收旋风除尘器13分离的热灰，下落的热灰首先在输送腔111中不断积累。当热灰积累到达循环进口104的位置时，热灰就会自动溜到循环腔112，循环腔112的循环出口102与返料装置26连接，返料装置26出口与循环流化床7连接，将多余的热灰送回循环流化床7。输送腔111中积累的热灰（500~900℃）通过输送口103连接的第一输送器19的控制送到固体热载体干馏机27中。

可选择的，如图3-4所示，输送腔111，可以具有一横截面面积大于输送腔111本体的第一缓存仓14，所述第一缓存仓14可沿输送腔111本体延伸至输送腔111本体的部分或全部。这样，当第一缓存仓14料满至第一缓存仓14上部或者上半部并溢至循环进口104处时，自动由循环腔112溜入返料装置26，将多余的热灰送回循环流化床7。另外，如图5-6所示，循环腔112，其靠近循环进口104处的横截面积逐渐大于远离循环进口104处的横截面积，循环腔112的形状可以根据生产运行的实际情况来设置。

同时，粒径≤25mm的原料24经第一给料机23输送后，由另一条溜管加入到固体热载体干馏机27中。在固体热载体干馏机27的回转搅拌作用下，原料和热灰充分混合并热解，产生半焦和油气，其中热解时间控制在5~30分钟，热解产生的煤气温度在300~700℃，热解产生半焦温度在300~700℃。热解产生的半焦及热灰送入固体热载体干馏机27底部的第五缓存仓18中，第五缓存仓18下端连接第五输送器20，热解产生的半焦及热灰经第五输送器20返回循环流化床锅炉系统密相区。

需要说明的是，在固体热载体干馏机27进料端设置输送腔111和第一输送器19，当然，输送腔111可以优选采用第一缓存仓14，同时固体出料端通过依次连接的第五缓存仓18和第五输送器20与循环流化床7密相区连接。能够将循环流化床7的高温气相和固体热载体干馏机27的气相隔离开来，提高了系统的稳定性和安全性。

优选的，本发明提供的循环流化床7设有独立的含碳物料给料装置6和固热载体给料装置5；所述循环流化床下部连接冷渣机33。解决了开车或其他需要循环流化床锅炉单独调节的生产情况，调节难易程度大大降低，并且在某些需要单独调节锅炉燃烧状况的生产状况下，不会对两套干馏系统产生较大影响。

固体热载体干馏机27设置有独立的给料装置：第一给料机23，第一给料机23的上游设有储存含碳物料的第二缓存仓15。针对热灰和原料进入固体热载体干馏系统前易提前热解向上游串气的问题，原料和热灰分开进入固体热载体干馏机27，有效的避免了因提前热解导致的煤气向上串气的问题。

优选的，固体热载体干馏机27为固体热载体回转干馏机。

优选的，固热载体给料装置5、含碳物料给料装置6、第一给料机23、第二给料机30采用定量螺旋给料机，便于控制原料和热载体的加入量。

需要说明的是，返料装置26与循环流化床7的连接位置和第五输送器20与循环流化床7的连接位置可以重合设置也可以分开设置。

进一步的，由旋风除尘器13分离除尘的高温烟气（500~1000℃）送往两处，一处连接第二余热锅炉9，用于副产蒸汽8，余热锅炉9的另一端连接第二烟气引风机11；另一处由多管干馏机烟气入口38进入气体热载体干馏机31。利用第二给料机30将第三缓存仓16中粒度≤25mm的原料送入气体热载体干馏机31中，利用高温烟气提供的热量将原料进行热解，热解时间控制在5~30分钟，产生半焦和煤气，产物温度在300~700℃。热解产生的半焦在气体热载体干馏机31下部的第四缓存仓17中缓冲，一路经输送器37返回循环流化床锅炉系统密相区，另一路通过第四输送器22得到如焦炭等固体热解产品。经气体热载体干馏机31的高温烟气温度降低，形成中温烟气（300~800℃），由多管干馏机烟气出口39排出，送往第一余热锅炉10，用于产生蒸汽36，余热锅炉10的另一端连接第一烟气引风机12。两套余热锅炉中出来的低温烟气35汇合后，共同送往烟气净化系统，最终由烟囱排空。多管干馏机热解产生的煤气由煤气出口40排出，经过金属膜除尘器除尘后和固体热载体干馏机产生煤气合并，共同作为油气产品送出系统。

优选的，气体热载体干馏机31的固体出料端通过依次连接的第四缓存仓17和输送器37与循环流化床7密相区连接。

第二给料机30的上游设有储存含碳物料的第三缓存仓16。

需要说明的是，通过控制第一烟气引风机12可以调节气体热载体干馏机31的烟气量，保证气体热载体干馏机31的稳定。

优选的，气体热载体干馏机31选用气体多管回转干馏机。

优选的，为了进一步的净化热解油气，固体热载体干馏机27的热解油气出口连接除尘装置28；气体热载体干馏机31的煤气出口端连接除尘装置29，为了满足不同的需求，除尘器28、29优选采用为金属膜除尘器或洗涤除尘器。高温油气32分别除尘后汇合，共同送往油气净化装置，生产焦油、煤气等产品。除尘装置28收集的粉尘送往固体热载体干馏机下部的第五缓存仓18中，同半焦一同送往循环流化床锅炉7。除尘装置29收集的粉尘送往气体热载体干馏机下部的第四缓存仓17中。循环流化床7底部多余的经过冷渣机33处理后的灰渣34定期排出，降温冷却后，可用作建筑材料的原料。

进一步的，本发明中加入的原料1、24、25指的是含碳物料，例如煤、油页岩。

（1）本专利申请将循环流化床锅炉同时耦合了固体热载体回转干馏系统和气体多管回转干馏系统，其中气体多管回转干馏系统为申请人自主开发并申报专利的干馏技术，专利号为201110269683.7，具有粉煤处理量大、干馏气体处理量小，焦油粉尘含量低、煤气热值高等优点。锅炉产生的热灰作为固体热载体回转干馏机的热解热载体。锅炉产生的烟气既可用于生产蒸汽，又可利用气体多管回转干馏装置生产煤气，二者的生产负荷可调。解决了某些工程应用中不适宜生产蒸汽及蒸汽发电，或者对二者的生产能力有限的情况，使得本专利的对不同生产需求的适应性更好，便于推广。

（2）本专利申请针对锅炉所产生的热灰分配问题提出了新的装置结构，即在旋风除尘器下部设置热灰分配装置。

由旋风除尘器收集下来的高温热灰由接收腔110的接收口101接收，下落的热灰首先在输送腔111中不段积累。当热灰积累到达循环进口104的位置时，热灰就会自动溜到循环腔112，循环腔112的循环出口102与返料装置26连接，返料装置26出口与循环流化床锅炉7连接，将多余的热灰送回循环流化床锅炉7。输送腔111中积累的热灰（500~1000℃）通过输送口103连接的第一输送器19的控制送到固体热载体干馏机27中。相比于现有技术中的热灰分配方式，本专利具有以下技术优点：（1）装置结构简单，只需要一个料仓和一个输送器即可完成热灰在锅炉与干馏系统间的分配。（2）调节简单，仅通过调节输送器的卸料速度，即可调节热灰在锅炉系统和干馏系统间分配量。（3）调节方式可靠，在本专利的热灰分配方式中，干馏机的热灰量始终得到保证，不存在现有技术中热灰分配需要各系统相互协调，系统间相互影响的状况。也不存在现有技术中，热灰分配存储料仓料位易受系统运行状况影响，料位易波动，运行不稳定或需要频繁调节的缺点。（4）系统独立性强，当锅炉燃烧出现波动，热灰下量和灰温出现变化，由于缓存料仓对热灰的缓存作用，可以有效的抵消热灰参数的波动，大大降低干馏机进灰阀门的调节频率，保证干馏过程的稳定以及产品质量的稳定，

（3）本专利申请针对锅炉燃烧系统和干馏系统之间的扰动问题，在固体热载体回转干馏机的热灰进料端，热解半焦出料端，以及气体多管回转干馏机出料端均设置缓存仓，并且锅炉产生的热烟气在余热锅炉和气体多管回转干馏系统的分配量可以实时调节。当锅炉系统的燃烧状况出现波动时，通过固体热载体回转干馏机前缓存装置对热灰的缓存，以及调节气体多管干馏系统的热烟气进气量，使得锅炉的燃烧波动不会对两套干馏系统产生较大影响，保证了干馏产品品质的稳定。另一方面，当两套干馏系统出现波动，干馏产生的半焦量出现变化时，两套干馏系统后的半焦缓存装置将使得干馏的波动不至于对锅炉的燃烧产生影响。本专利在实际生产中系统稳定性较高。

（4）针对锅炉和干馏系统间气相的隔离问题，本专利申请在固体热载体回转干馏机的进灰端和半焦出料端，以及气体多管回转干馏机出料端设置缓存仓，利用缓存仓本身的料封作用，将锅炉的高温气相，和干馏的气相隔离开来，使锅炉系统和干馏系统间不至于产生串气。，一方面系统的安全性大大提高，另一方面保证了煤气的品质。

（5）针对热灰和干馏煤进入固体热载体干馏系统前易提前热解向上游串气的问题，本专利申请利用回转窑热解炉本身利于物料间相互掺混的特性，直接采用斜插溜管分别将两物料溜入回转窑掺混，并在较大空间内发生热解，有效的避免了因提前热解导致的煤气向上串气的问题。

（6）针对开车或其他需要循环流化床锅炉单独调节的生产情况，本专利为循环流化床锅炉系统设置了单独的进煤装置和进热载体装置，相比于利用干馏的进料系统调节整套工艺运行状态，调节难易程度大大降低，并且在某些需要单独调节锅炉燃烧状况的生产状况下，不会对两套干馏系统产生较大影响。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (71)

1.一种循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：包括沿热灰前进方向依次设置的循环流化床（7）、旋风除尘器（13）、固体热载体干馏机（27），所述循环流化床（7）烟气出口连接旋风除尘器（13）进口，所述旋风除尘器（13）灰尘出口连接热灰分配装置的接收口（101），所述热灰分配装置的循环出口（102）通过返料装置（26）连接循环流化床（7）密相区；所述热灰分配装置的第一输送器（19）与固体热载体干馏机（27）的进料端连接；第一给料机（23）将待干馏的含碳物料送入固体热载体干馏机（27）内与热灰混合热解；所述固体热载体干馏机（27）的固体出料端与循环流化床（7）密相区连接；所述热灰分配装置包括第一输送器（19）和一容纳飞灰的腔体（120），所述腔体（120）包括接收腔（110）、循环腔（112）、输送腔（111），所述接收腔（110）和输送腔（111）连通且中心线重合，所述循环腔（112）通过循环进口（104）连通接收腔（110）和/或输送腔（111），所述接收腔（110）包括用于接收飞灰的接收口（101），所述循环腔（112）包括用于向流化床输送飞灰的循环出口（102），所述输送腔（111）包括用于向第一输送器（19）输送飞灰的输送口（103），所述循环进口（104）与循环出口（102）的中心线与接收口（101）和输送口（103）的中心线的夹角β为锐角；所述旋风除尘器（13）烟气出口连接气体热载体干馏机（31），第二给料机（30）将待干馏的含碳物料送入气体热载体干馏机（31）内热解；所述气体热载体干馏机（31）的固体出料端一路与循环流化床（7）密相区连接，另一路得到固体热解产品。

2.根据权利要求1所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述输送腔（111），其具有一横截面面积大于输送腔（111）本体横截面面积的第一缓存仓（14），所述第一缓存仓（14）可沿输送腔（111）本体的部分或全部延伸。

3.根据权利要求1所述的一种循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）的固体出料端通过依次连接的第五缓存仓（18）和第五输送器（20）与循环流化床（7）密相区连接。

4.根据权利要求2所述的一种循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）的固体出料端通过依次连接的第五缓存仓（18）和第五输送器（20）与循环流化床（7）密相区连接。

5.根据权利要求3所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）的热解油气出口连接除尘装置（28）。

6.根据权利要求4所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）的热解油气出口连接除尘装置（28）。

7.根据权利要求5所述的一种循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述除尘装置（28）为金属膜除尘器或洗涤除尘器。

8.根据权利要求6所述的一种循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述除尘装置（28）为金属膜除尘器或洗涤除尘器。

9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述第一给料机（23）的上游设有储存含碳物料的第二缓存仓（15）。

10.根据权利要求1-8任一权利要求所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）的固体出料端通过依次连接的第四缓存仓（17）和输送器（37）与循环流化床（7）密相区连接。

11.根据权利要求9所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）的固体出料端通过依次连接的第四缓存仓（17）和输送器（37）与循环流化床（7）密相区连接。

12.根据权利要求1-8任一权利要求所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述第二给料机（30）的上游设有储存含碳物料的第三缓存仓（16）。

13.根据权利要求9所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述第二给料机（30）的上游设有储存含碳物料的第三缓存仓（16）。

14.根据权利要求10所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述第二给料机（30）的上游设有储存含碳物料的第三缓存仓（16）。

15.根据权利要求11所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述第二给料机（30）的上游设有储存含碳物料的第三缓存仓（16）。

16.根据权利要求12所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）的煤气出口端连接除尘装置（29）。

17.根据权利要求13所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）的煤气出口端连接除尘装置（29）。

18.根据权利要求14所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）的煤气出口端连接除尘装置（29）。

19.根据权利要求15所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）的煤气出口端连接除尘装置（29）。

20.根据权利要求16所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述除尘器（29）为金属膜除尘器或洗涤除尘器。

21.根据权利要求17所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述除尘器（29）为金属膜除尘器或洗涤除尘器。

22.根据权利要求18所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述除尘器（29）为金属膜除尘器或洗涤除尘器。

23.根据权利要求19所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述除尘器（29）为金属膜除尘器或洗涤除尘器。

24.根据权利要求20所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）的烟气出口端依次连接第一余热锅炉（10）和第一烟气引风机（12）。

25.根据权利要求21所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）的烟气出口端依次连接第一余热锅炉（10）和第一烟气引风机（12）。

26.根据权利要求22所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）的烟气出口端依次连接第一余热锅炉（10）和第一烟气引风机（12）。

27.根据权利要求23所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）的烟气出口端依次连接第一余热锅炉（10）和第一烟气引风机（12）。

28.根据权利要求1-8任一权利要求所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述旋风除尘器（13）烟气出口还依次连接第二余热锅炉（9）和第二烟气引风机（11）。

29.根据权利要求1-8任一权利要求所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述循环流化床（7）设有独立的含碳物料给料装置（6）和固热载体给料装置（5）；所述循环流化床（7）下部连接冷渣机（33）。

30.根据权利要求1-8任一权利要求所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

31.根据权利要求9所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

32.根据权利要求10所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

33.根据权利要求11所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

34.根据权利要求12所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

35.根据权利要求13所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

36.根据权利要求14所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

37.根据权利要求15所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

38.根据权利要求16所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

39.根据权利要求17所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

40.根据权利要求18所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

41.根据权利要求19所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

42.根据权利要求20所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

43.根据权利要求21所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

44.根据权利要求22所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

45.根据权利要求23所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

46.根据权利要求24所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

47.根据权利要求25所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

48.根据权利要求26所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

49.根据权利要求27所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

50.根据权利要求28所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

51.根据权利要求29所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述固体热载体干馏机（27）为固体热载体回转干馏机。

52.根据权利要求10所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

53.根据权利要求11所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

54.根据权利要求12所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

55.根据权利要求13所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

56.根据权利要求14所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

57.根据权利要求15所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

58.根据权利要求16所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

59.根据权利要求17所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

60.根据权利要求18所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

61.根据权利要求19所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

62.根据权利要求20所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

63.根据权利要求21所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

64.根据权利要求22所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

65.根据权利要求23所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

66.根据权利要求24所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

67.根据权利要求25所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

68.根据权利要求26所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

69.根据权利要求27所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

70.根据权利要求1-8任一权利要求所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。

71.根据权利要求9所述的循环流化床燃烧与回转窑热解相结合的干馏系统，其特征在于：所述气体热载体干馏机（31）为气体多管回转干馏机。