CN107011928A - 快速热解炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了快速热解炉，快速热解炉包括炉体和辐射管加热器。辐射管加热器包括：n个辐射管，n个辐射管间隔排布，每个辐射管均具有第一端口和第二端口，其中，n≥2；两个烧嘴组件，每个烧嘴组件包括烧嘴和(n‑1)个分流板，每个烧嘴内设有进气通道，(n‑1)个分流板彼此间隔开地设在相应的进气通道内且与进气通道的侧壁共同限定出n个相互独立的子通道，n个子通道的进气端共同限定出进气通道的进气口，n个辐射管的第一端口与其中一个烧嘴组件的n个子通道一一对应且连通设置，n个辐射管的第二端口与另一个烧嘴组件的n个子通道一一对应且连通设置。根据本发明的快速热解炉，辐射管加热器运行更稳定，简化了嘴前管道。

Description

快速热解炉

技术领域

本发明涉及热解技术领域，尤其是涉及一种快速热解炉。

背景技术

蓄热式辐射管加热器是将先进的高温空气燃烧技术应用于燃气辐射管上，燃烧产物不与被加热物体接触，且通过蓄热体的设置利用管内燃烧烟气的显热来预热助燃空气或燃气，具有燃烧热效率高、加热能力强、管壁表面热流均匀、运行稳定、设备可靠性高等诸多特点，已被广泛应用于各种热处理炉。

相关技术中快速热解炉的蓄热式辐射管加热器一般具有一个辐射管、两个蓄热式烧嘴、两个小烧嘴、两个换向阀、两个调节阀以及其它相连结构。当多个蓄热式辐射管加热器应用在快速热解炉上时，由于每套蓄热式辐射管加热器的配套附件太多，占用的空间大，操作点多，故障点多，嘴前管道复杂，给检修和操作带来诸多不便，而且受烧嘴体积的限制，相邻的两个蓄热式辐射管加热器的辐射管的净间距较大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种快速热解炉，操作点少，故障点少，方便检修和操作。

根据本发明实施例的快速热解炉，包括炉体和辐射管加热器，所述辐射管加热器设在所述炉体上，所述辐射管加热器包括：n个辐射管，n个所述辐射管间隔排布，每个所述辐射管均具有第一端口和第二端口，其中，n≥2；两个烧嘴组件，每个所述烧嘴组件包括烧嘴和(n-1)个分流板，每个所述烧嘴内设有进气通道，所述(n-1)个分流板彼此间隔开地设在相应的所述进气通道内且与所述进气通道的侧壁共同限定出n个相互独立的子通道，n个所述子通道的进气端共同限定出所述进气通道的进气口，n个所述辐射管的第一端口与其中一个所述烧嘴组件的n个所述子通道一一对应且连通设置，n个所述辐射管的第二端口与另一个所述烧嘴组件的n个所述子通道一一对应且连通设置。

根据本发明实施例的快速热解炉，通过设置n个辐射管和两个烧嘴组件，并使每个烧嘴组件包括烧嘴和(n-1)个分流板且在每个烧嘴内设置进气通道，将(n-1)个分流板彼此间隔开地设在相应的进气通道内且与进气通道的侧壁共同限定出n个相互独立的子通道，使n个辐射管的第一端口与其中一个烧嘴组件的n个子通道一一对应且连通设置，使n个辐射管的第二端口与另一个烧嘴组件的n个子通道一一对应且连通设置，从而使个辐射管与两个烧嘴组件对应且将n个辐射管连接在两个烧嘴组件之间，由此，本实施例中的一个辐射管加热器可相当于相关技术中的n个辐射管加热器，从而减少了烧嘴、换向阀、调节阀等配套附件的数量，占用空间小，减少了操作点和故障点，辐射管加热器运行更稳定，简化了嘴前管道，从而方便了检修和操作，而且每个辐射管加热器的相邻的辐射管之间的净间距可以不受烧嘴体积的限制。

根据本发明的一些实施例，每个所述子通道的进气端的过流面积相同。

可选地，所述分流板为钢件。

可选地，所述分流板的厚度为2～6mm。

可选地，多个所述辐射管之间相互平行设置。

可选地，所述辐射管为U型管、W型管或I型管。

根据本发明的一些实施例，辐射管加热器还包括两个进口管，两个所述进口管与两个所述烧嘴组件一一对应设置，每个所述进口管与所述进气通道的进气口相连。

可选地，所述辐射管加热器为多个，多个所述辐射管加热器在上下方向上彼此间隔开地设在所述炉体上。

可选地，多个所述辐射管加热器分别设在所述炉体的相对的侧壁上，且相邻的两个所述辐射管加热器分别固定在不同的所述侧壁上。

附图说明

图1是根据本发明一些实施例的辐射管加热器的示意图；

图2是根据本发明一些实施例的辐射管加热器的另一方向的示意图；

图3是根据本发明一些实施例的辐射管加热器的又一方向的示意图；

图4是根据本发明一些实施例的辐射管加热器的局部剖示图；

图5是根据图4所示的烧嘴处的剖视图。

图6是根据本发明一些实施例的快速热解炉的局部剖示图；

图7是根据图6所示的快速热解炉的其它方向的示意图。

附图标记：

快速热解炉1000；

辐射管加热器100；

辐射管1；第一端口11；第二端口12；

烧嘴组件2；烧嘴21；进气通道211；进气口2112；子通道2111；分流板2222；

进口管3；

炉体200。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的快速热解炉1000。

如图6和图7所示，根据本发明实施例的快速热解炉1000，可以包括辐射管加热器100和炉体200。炉体200可以为长方体状，辐射管加热器100可设在炉体200上。或者，在另一些可选的实施例中，炉体200还可以形成为圆柱体状。

具体地，如图1-图3所示，根据本发明实施例的辐射管加热器100，可以包括：n个辐射管1和两个烧嘴组件2。具体而言，当辐射管加热器100设在炉体200上时，辐射管1位于炉体200内，两个烧嘴组件2位于炉体200的外侧壁上。

具体地，n个辐射管1间隔排布，其中，n≥2，也就是说，辐射管加热器100包括两个或两个以上的辐射管1，例如如图2所示，辐射管加热器100包括四个间隔排布的辐射管1。

可选地，辐射管1为U型管、W型管或I型管。例如，n个辐射管1分别为I型管，在与辐射管1的轴向大体垂直的方向上，n个辐射管1间隔排布。再例如，每个辐射管1为U型管，每个U型辐射管1朝向同一个方向开口且每个U型辐射管1所在的平面间隔开设置。

具体地，每个辐射管1均具有第一端口11和第二端口12。例如，当辐射管1为U型管时，第一端口11和第二端口12分别邻近该U型形状的敞开处。或者，当辐射管1为I型管时，第一端口11和第二端口12分别位于该辐射管1的轴向两端。

如图4和图5所示，每个烧嘴组件2包括烧嘴21和(n-1)个分流板22，每个烧嘴21内设有进气通道211，(n-1)个分流板22彼此间隔开地设在相应的进气通道211内且与进气通道211的侧壁共同限定出n个相互独立的子通道2111，n个子通道2111的进气端共同限定出进气通道211的进气口2112。

n个辐射管1的第一端口11与其中一个烧嘴组件2的n个子通道2111一一对应且连通设置，n个辐射管1的第二端口12与另一个烧嘴组件2的n个子通道2111一一对应且连通设置，由此，每个辐射管1的第一端口11和第二端口12分别与对应的两个烧嘴21的子通道2111连通。

可以理解的是，上述的子通道2111的进气端是指每个子通道2111的远离辐射管1的一端。

具体而言，辐射管加热器100应用在快速热解炉1000中时，空气和气体燃料可从其中一个烧嘴组件2的进气口2112进入到烧嘴21内并在烧嘴21内燃烧，燃烧后的载热废气可分别进入到各个子通道2111，然后进入到与各个子通道2111对应的各个辐射管1，快速热解炉1000的炉体200内的物料例如低阶煤的小颗粒可直接下落到辐射管1的上表面或碰触冲刷辐射管1并被加热到反应温度，随后多个辐射管1内的反应后的废气可对应经过另一个烧嘴21的多个子通道2111并从所述另一个烧嘴21的进气口2112排出到外界环境中。其中可以理解的是，下落物料在自由下落过程中可与辐射管1或快速热解炉1000的炉体200内壁接触，也可以不接触，当物料不与快速热解炉1000或辐射管1接触时主要受到热辐射传热，当下落物料碰触炉体200内壁或辐射管1时受热传导传热。

本领域技术人员可以理解的是，辐射管加热器100还包括空气四通换向阀、煤气四通换向阀、手动调节阀和膨胀器等结构，关于辐射管加热器100的其它结构和工作原理，已被本领域技术人员所熟知，此处不再详细说明。

根据本发明实施例的快速热解炉1000，通过设置上述的辐射管加热器100，即通过设置n个辐射管1和两个烧嘴组件2，并使每个烧嘴组件2包括烧嘴21和(n-1)个分流板22且在每个烧嘴21内设置进气通道211，将(n-1)个分流板22彼此间隔开地设在相应的进气通道211内且与进气通道211的侧壁共同限定出n个相互独立的子通道2111，使n个辐射管1的第一端口11与其中一个烧嘴组件2的n个子通道2111一一对应且连通设置，使n个辐射管1的第二端口12与另一个烧嘴组件2的n个子通道2111一一对应且连通设置，从而使n个辐射管1与两个烧嘴组件2对应且将n个辐射管1连接在两个烧嘴组件2之间，由此，本实施例中的一个辐射管加热器100可相当于相关技术中的n个辐射管加热器，从而减少了烧嘴21、换向阀、调节阀等配套附件的数量，占用空间小，减少了操作点和故障点，辐射管加热器100运行更稳定，简化了嘴前管道，从而方便了检修和操作，而且每个辐射管加热器100的相邻的辐射管1之间的净间距可以不受烧嘴21体积的限制。

根据本发明的一些实施例，辐射管加热器100为多个，多个辐射管加热器100在上下方向上彼此间隔开地设在快速热解炉1000的炉体200上。由此，在物料下落过程中，多个辐射管加热器100在上下方向上彼此间隔开布置使得辐射管1对物料充分加热，优化物料的反应效果。

可选地，如图6和图7所示，多个辐射管加热器100分别设在炉体200的相对的侧壁上，且相邻的两个辐射管加热器100分别固定在不同的侧壁上。例如，炉体200形成为长方体状或六棱柱状等，多个辐射管加热器100分别设在炉体200的相对的侧壁上，且相邻的两个辐射管加热器100分别固定在不同的侧壁上。由此，有利于提高辐射管加热器100的加热效果，有利于炉体200内温度的均匀性。

这里，可以理解的是，如图5所示，多个辐射管加热器100分别设在炉体200的相对的侧壁上是指多个辐射管加热器100通过相应的烧嘴组件2分别设在炉体200的相对的侧壁上，即相邻的两个辐射管加热器100的烧嘴组件2分别位于不同的侧壁上。“相邻”是指在上下方向上相邻。

根据本发明的一些实施例，每个子通道2111的进气端的过流面积相同。从而每个子通道2111内的气流流向相同，可使得各个辐射管1的阻力损失一致，有利于提高辐射管1和物料之间的换热效果。

可选地，分流板22为钢件。例如，分流板22为耐热钢经铸造而成。可选地，分流板22的厚度为2～6mm，由此，从而有利于提高分流板22的强度。

可选地，辐射管1为钢件，例如，辐射管1为耐热钢经铸造或焊接而成。

在本发明的一些实施例中，多个辐射管1之间相互平行设置。例如，辐射管1为I型管，每个辐射管1的轴向方向彼此平行设置。或者，辐射管1为U型管或W型管，每个辐射管1的开口方向相同，且每个辐射管1所在的平面之间彼此平行设置。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，辐射管加热器100还包括两个进口管3，两个进口管3与两个烧嘴组件2一一对应设置，每个进口管3与进气通道211的进气口2112相连，从而便于烧嘴21与其它管路的连通。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种快速热解炉，其特征在于，包括：

炉体；和

辐射管加热器，所述辐射管加热器设在所述炉体上，所述辐射管加热器包括：

n个辐射管，n个所述辐射管间隔排布，每个所述辐射管均具有第一端口和第二端口，其中，n≥2；

两个烧嘴组件，每个所述烧嘴组件包括烧嘴和(n-1)个分流板，每个所述烧嘴内设有进气通道，所述(n-1)个分流板彼此间隔开地设在相应的所述进气通道内且与所述进气通道的侧壁共同限定出n个相互独立的子通道，n个所述子通道的进气端共同限定出所述进气通道的进气口，n个所述辐射管的第一端口与其中一个所述烧嘴组件的n个所述子通道一一对应且连通设置，n个所述辐射管的第二端口与另一个所述烧嘴组件的n个所述子通道一一对应且连通设置。

2.根据权利要求1所述的快速热解炉，其特征在于，每个所述子通道的进气端的过流面积相同。

3.根据权利要求1所述的快速热解炉，其特征在于，所述分流板为钢件。

4.根据权利要求1所述的快速热解炉，其特征在于，所述分流板的厚度为2～6mm。

5.根据权利要求1所述的快速热解炉，其特征在于，多个所述辐射管之间相互平行设置。

6.根据权利要求1所述的快速热解炉，其特征在于，所述辐射管为U型管、W型管或I型管。

7.根据权利要求1所述的快速热解炉，其特征在于，还包括两个进口管，两个所述进口管与两个所述烧嘴组件一一对应设置，每个所述进口管与所述进气通道的进气口相连。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的快速热解炉，其特征在于，所述辐射管加热器为多个，多个所述辐射管加热器在上下方向上彼此间隔开地设在所述炉体上。

9.根据权利要求8所述的快速热解炉，其特征在于，多个所述辐射管加热器分别设在所述炉体的相对的侧壁上，且相邻的两个所述辐射管加热器分别固定在不同的所述侧壁上。