CN109207176B - 热解装置、热解系统和热解方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热解装置，包括：旋转托盘(1)，用于承载和驱动固体物料；壳体(2)，该壳体(2)罩设在所述旋转托盘(1)上方与所述旋转托盘(1)围合成热解室(3)；以及喷射组件，用于喷射粘性物料，所述喷射组件的喷头(5)开口于所述热解室(3)，用以使所述粘性物料与所述固体物料混合共热解。本发明还公开了一种热解系统，包括上述热解装置。本发明还公开了一种热解方法。本发明通过将粘性物料喷射到热解室中与固体物料进行共热解，实现粘性物料(液化残渣)的高效、洁净和规模化利用，并且提高了热解效率，减小了热解装置占据的空间。

Description

热解装置、热解系统和热解方法

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体地涉及热解装置、热解系统和热解方法。

背景技术

热解是煤转化的关键步骤。对低品质的煤和褐煤进行热解，是对这些煤种的提质加工，可以提高它们的热值，降低硫含量。例如，采用气体热载体工艺热解褐煤，可从中提取热解油并提质加工成优质油品；采用固体热载体工艺热解褐煤，可以制取高热值半焦供高效燃烧和气化过程使用。稳定化处理后的半焦便于长途运输，可大幅度节约运输成本。

然而，采用气体热载体(如烟气、高温蒸汽等)进行热解时，由于气体热载体的热值较低，导致其后续的处理存在一定的困难(气体热载体的主要缺点就是烟气量太大，管道太粗，且烟气的热值太低，后续的燃烧困难)。采用固体热载体(如采用高温热半焦等)进行热解时，固体热载体的体积需要达到冷物料的体积的5倍左右才能完成热解反应，导致设备非常庞大。

另外，煤的液化残渣作为“三废”，目前的大规模处置相对困难。而液化残渣又含有大量的焦油，不宜废弃。因此需要提出有效的途经来对液化残渣进行处理，实现液化残渣的工业化。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种热解装置，通过将粘性物料喷射到热解室中与固体物料进行共热解，实现粘性物料(液化残渣)的高效、洁净和规模化利用，提高热解效率，减小热解装置占据的空间。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种热解装置，包括：旋转托盘，用于承载和驱动固体物料；壳体，该壳体罩设在所述旋转托盘上方与所述旋转托盘围合成热解室；以及喷射组件，用于喷射粘性物料，所述喷射组件的喷头开口于所述热解室，用以使所述粘性物料与所述固体物料混合共热解。

优选地，热解装置还包括：导料组件，该导料组件连接至所述壳体，用以将所述旋转托盘上的所述固体物料从进料区域引导至出料区域；混料组件，该混料组件连接至所述壳体，用以搅动所述旋转托盘上的所述固体物料和所述粘性物料；以及平料组件，该平料组件连接至所述壳体，用以控制所述固体物料和所述粘性物料的层厚；所述喷头设置在所述导料组件上、所述混料组件上、所述平料组件上和/或所述壳体的顶部。

优选地，导料组件包括多个导料板，各个所述导料板的引导面迎向所述旋转托盘的转动方向设置；所述旋转托盘包括多个同心的环形区域，每个所述环形区域至少设置有一个所述导料板；所述喷头设置在每个所述导料板的所述引导面上和/或与所述引导面相反的背面上。

优选地，所述混料组件包括多个犁状混料板，各个所述混料板的犁头部位迎向所述旋转托盘的转动方向设置；所述旋转托盘包括多个同心的环形区域，每个所述环形区域至少设置有一个所述混料板；所述喷头设置在每个所述犁头部位的底面上，并且朝向所述固体物料设置。

优选地，所述平料组件包括平料板，该平料板沿着所述旋转托盘的径向方向延伸，并且所述平料板的底缘与所述旋转托盘间隔开设置，以控制所述固体物料和所述粘性物料的厚度并且将所述固体物料和所述粘性物料的顶面刮平；所述喷头设置在所述平料板的迎向所述旋转托盘的转动方向的第一侧面上和/或设置在与所述第一侧面相反的第二侧面上。

优选地，所述进料区域位于所述旋转托盘的边缘部位，所述出料区域位于所述旋转托盘的中心部位；所述旋转托盘在竖直方向上从所述边缘部位至所述中心部位向下倾斜形成漏斗状；优选倾斜角度为8°至10°。

优选地，所述固体物料通过连接在所述壳体上的进料管落在所述旋转托盘的所述进料区域，通过连接在所述旋转托盘的中心部位的出口管离开所述热解室；其中，所述旋转托盘相对于所述壳体转动，以带动所述固体物料和所述粘性物料移动，所述旋转托盘和所述壳体之间通过密封组件密封连接。

优选地，所述热解装置还包括驱动组件，该驱动组件通过驱动所述旋转托盘的外环、中环和/或内环部位驱动所述旋转托盘转动。

优选地，所述旋转托盘和所述壳体的内壁上敷设有耐高温隔热材料。

优选地，所述固体物料为煤和固体热载体的混合物，所述粘性物料为煤液化残渣。

本发明另一方面还提供一种热解系统，包括上述的热解装置。

优选地，所述喷射组件的上游连接有用以输送所述粘性物料的锁斗组件，该锁斗组件上连接有降粘单元，用以降低所述粘性物料的粘度。

优选地，所述锁斗组件包括多级锁斗腔体，每级所述锁斗腔体均设置有相应的所述降粘单元，所述粘性物料顺次通过各级所述锁斗腔体进行分别降粘。

优选地，各级所述锁斗腔体沿竖直方向排列，以使上一级的所述锁斗腔体中的所述粘性物料能够至少通过重力作用进入到下一级的所述锁斗腔体中。

优选地，上一级的所述锁斗腔体的底壁上开设有贯通至下一级的所述锁斗腔体的出料口，该出料口配置有出口塞，该出口塞为手动控制或者电动控制。

优选地，所述锁斗组件中设置有气力输送单元，用以推送所述粘性物料。

优选地，降粘单元包括高温气体输送管路，用以向锁斗腔体中输送高温气体；并且高温气体输送管路包括多个输出管口，每级所述锁斗腔体与至少一个所述输出管口相连接。

优选地，降粘单元包括高温气体输送管路，该高温气体输送管路包括多个输出管口，每级所述锁斗腔体与至少一个所述输出管口相连接；并且所述高温气体输送管路用以向所述锁斗腔体中输送带压的高温气体，用以推送输送粘性物料。

优选地，降粘单元还包括沿着所述锁斗组件的外壁贴敷的加热层，所述加热层的热源为高温蒸汽或者电热器。

优选地，降粘单元还包括油料输送管路，该油料输送管路开口于所述锁斗组件的内壁，用以稀释和清洗粘附在所述锁斗组件和所述喷头内壁上的所述粘性物料。

本发明另一方面还提供一种热解方法，包括：形成热解室；向所述热解室中提供固体物料，以使所述固体物料发生热解反应；以及向所述热解室中喷射粘性物料，以使所述粘性物料与所述固体物料混合共热解。

优选地，所述固体物料包括煤和固体热载体；在进入所述热解室之前，将所述煤和所述固体热载体进行预混处理。

优选地，在进入所述热解室之前，将所述粘性物料进行降粘处理。

优选地，所述降粘处理包括通过多级的降粘组件对所述粘性物料进行分级降粘处理。

优选地，所述热解室的反应温度为450-650℃；所述固体物料进入所述热解室的入料温度为100-250℃，所述粘性物料进入所述热解室的入料温度为130-250℃。

通过上述技术方案，本发明提供的热解装置包括用于喷射粘性物料的喷射组件。喷射组件的喷头开口于热解室，将粘性物料喷射到热解室中的固体物料上以与固体物料进行混合，从而实现与固体物料进行共热解。由于粘性物料参与共热解，因此与单独的固体物料热解装置相比，本发明的热解装置能够有效提高热解效率。并且，在现有技术对煤的液化残渣的大规模处置相对困难的情况下，本发明提供的方案可以实现将液化残渣和固体煤进行共热解，是规模化处理液化残渣的有效出路，使液化残渣能够被高效、洁净和规模化利用，从而实现液化残渣工业化。另外，现有技术中采用固体热载体进行热解时，因固体热载体体积比固体原料大好几倍而导致设备非常庞大；采用本发明的热解装置后，可以在相同热解效率的前提下适当减少固体原料和固体热载体的投入量，减小热解室容积，从而解决固体物料热解所需设备过于庞大的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是根据本发明的热解装置的结构示意图；

图2是喷嘴的喷射状态示意图；

图3是锁斗组件的结构示意图；

图4是根据本发明的热解装置内部的俯视结构示意图；

图5是混料板的结构示意图，示出喷嘴安装在混料板上的安装位置。

附图标记说明

1旋转托盘 2壳体 3热解室

4出口管 5喷头

6锁斗组件 61出料口 62出口塞

63第一级锁斗腔体 64第二级锁斗腔体 65第三级锁斗腔体

66操作手柄

7输出管口 8导料板

9混料板 91犁头部位

10平料板 11进料管 12密封组件

13驱动组件

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参考图1和图2，本发明提供一种热解装置。该热解装置包括旋转托盘1和罩设在旋转托盘1上方的壳体2。旋转托盘1和壳体2围合成热解室3。热解室3形成干燥和/或热解反应的反应空间，固体原料在热解室3中通过热载体传热进行干燥和/或热解反应。此处以及下文中所说的固体物料，可以是固体原料，和可以与固体原料混合共热解的固体热载体和/或气体热载体。固体原料包括但不限于是煤；下文中提到煤或者煤粉时，并非仅限于煤或者煤粉，还包括其他可以热解的固体原料。固体热载体包括但不限于是热半焦，热的铁球，热的瓷球等相似的易于与固体原料分离的固体，或者是不需要和固体原料分离但不影响产品质量的固体。另外，在其他实施例中，固体物料也可以是煤液化残渣，此时可以不再使用其他的固体热载体，但可以使用气体热载体进行共热解。另外，下文中以热解反应为例进行说明，所有的说明都同样适用于干燥反应。

旋转托盘1用于承载固体原料和固体热载体，并且驱动固体原料和固体热载体按照一定的方向移动，以完成热解反应，并且使热解反应后的固体原料和固体热载体能够排出至热解室3外部。根据本发明的实施方式，热解装置还包括喷射组件，用于将粘性物料喷射到热解室3中。粘性物料例如但不限于可以是煤的液化残渣。但下文中提到液化残渣时，并非仅限于煤的液化残渣，还包括其他任何可以热解的粘性物料。喷射组件的喷头5开口于热解室，粘性物料通过喷头5被喷射到热解室3后与固体物料混合，实现共热解。由于粘性物料参与共热解，因此与单独的固体物料热解装置相比，本发明的热解装置能够有效提高热解效率。并且，在现有技术对液化残渣的大规模处置相对困难的情况下，本发明提供的方案可以实现将液化残渣和固体煤进行共热解，是规模化处理液化残渣的有效出路。

参考图1和图4，根据本发明的实施方式，本发明的热解装置中固体物料的进料区域位于旋转托盘1的边缘部位，出料区域位于旋转托盘1的中心部位。与此相应的是，连接在壳体2上的固体物料的进料管11对应于旋转托盘1的边缘部位，而出口管4则连接在旋转托盘1的中心部位。固体物料通过进料管11落在旋转托盘1的进料区域，通过出口管4离开热解室3。旋转托盘1相对于壳体2转动，以带动固体物料和粘性物料移动，旋转托盘1和壳体2之间通过密封组件12密封连接。密封组件12可以是诸如水封、沙封的结构，以保证旋转托盘1能够顺畅地相对于壳体2转动。当然也不排除可以通过传统的橡胶材料等进行密封，但橡胶材料不应影响旋转托盘1相对于壳体2转动。另外，根据本发明的实施方式，为了保证物料能够从旋转托盘1的边缘部位的进料区域顺利移动至中心部位的出料区域，旋转托盘1可以设置成在竖直方向上从边缘部位至中心部位向下倾斜形成漏斗状。优选地，倾斜角度为8°至10°。这样，物料可以凭借重力从位置较高的区域移动至位置较低的区域，增加物料排料的顺畅性。

另外，热解装置还包括驱动组件13，该驱动组件13通过驱动旋转托盘1的外环、中环和/或内环部位来驱动旋转托盘1转动。例如但不限于，可以在旋转托盘1的周缘和/或底面设置从动齿组，通过主动齿轮驱动从动齿组转动，从而驱动旋转托盘1转动。从动齿组可以设置在旋转托盘1的外环、中环和/或内环部位，主动齿轮可以设置在从动齿组的下方。当从动齿组布置在旋转托盘1的内环部位时，可以考虑设置在出口管4的外壁上。可以在旋转托盘1的有效驱动面积内均匀地设置多个主动齿轮，这些主动齿轮可以单独地驱动旋转托盘1转动，也可以同时地驱动旋转托盘1转动。这样，即使有其中的一个或者几个主动齿轮发生故障，旋转托盘1也还可以正常运转。

根据本发明的实施方式，热解装置包括导料组件、混料组件和平料组件。导料组件连接至壳体2，用以将旋转托盘1上的固体物料从进料区域引导至出料区域。旋转托盘1上的固体物料在旋转过程中经过导料组件后，在导料组件的引导下逐渐从旋转托盘1的边缘部位移动至中心部位，然后从出口管4离开热解室3。当然，应该理解的是，当固体物料和粘性物料发生混合后，导料组件引导的是固体物料和粘性物料的混合物。混料组件连接至壳体2，用以搅动旋转托盘1上的固体物料和粘性物料。固体物料与粘性物料在旋转托盘1上旋转，遇到混料组件时，固体物料与粘性物料进行进一步的混合，从而实现均匀混合传热。平料组件连接至壳体2，用以控制固体物料和粘性物料的料层的层厚，使得固体物料和粘性物料的料层厚度保持平整一致。

在本发明的实施方式中，喷头5可以设置在导料组件上，和/或可以设置在混料组件上，和/或可以设置在平料组件上，和/或可以设置在壳体2的顶部。也就是说，喷头5可以任意地设置在导料组件、混料组件、平料组件和壳体2的一者或者多者上。

参考图1和图4，根据本发明的实施方式，导料组件包括多个导料板8，各个导料板8的引导面迎向旋转托盘1的转动方向设置。这样，固体物料和粘性物料的混合物在旋转过程中遇到导料板8的引导面时，就会沿着导料板8的引导面的延伸方向移动。如图1和图4中所示，本发明的旋转托盘1包括多个同心的环形区域，每个环形区域至少设置有一个导料板8。这样，各个导料板8形成接力式的引导，旋转托盘1每旋转一圈，固体物料和粘性物料的混合物向内圈移动一段距离，逐渐被引导至旋转托盘1的中心区域。在本发明的实施方式中，喷头5设置在每个导料板8的引导面上，和/或设置在与引导面相反的背面上。这样，粘性物料直接朝向料层喷射，可以将粘性物料直接喷射至料层的中心，确保物料充分混合和充分热解。

参考图1、图4和图5，根据本发明的实施方式，混料组件包括多个犁状混料板9，各个混料板9的犁头部位91迎向旋转托盘1的转动方向设置。固体物料和粘性物料的混合物在旋转过程中遇到混料板9的犁头部位91时，就会被犁头部位91彻底搅动。如图1和图4中所示，本发明的旋转托盘1包括多个同心的环形区域，每个环形区域至少设置有一个混料板9。这样，固体物料和粘性物料在旋转过程中可以被多次搅动，实现均匀混合。在本发明的实施方式中，如图5所示，喷头5设置在每个犁头部位91的底面上，并且朝向固体物料设置。这样，粘性物料直接朝向料层喷射，可以将粘性物料直接喷射至料层的中心，确保物料充分混合和充分热解。

参考图4，根据本发明的实施方式，平料组件包括平料板10。该平料板10沿着旋转托盘1的径向方向延伸，并且平料板10的底缘与旋转托盘1间隔开设置，以控制固体物料和粘性物料的厚度，并且将固体物料和粘性物料的顶面刮平。平料板10可以设置有多个，多个平料板10可以沿着旋转托盘1的周向均匀布置。平料板10也可以只设置一个，设置在固体物料的进料区域附近。从而当固体物料刚一落在旋转托盘1上时，就可以在平料板10的作用下被平整厚度。在本发明的实施方式中，喷头5设置在平料板10的迎向旋转托盘1的转动方向的第一侧面上，和/或设置在与第一侧面相反的第二侧面上；尤其优选设置在第二侧面上。这样，粘性物料直接朝向料层喷射，可以在接近料层顶面的部位将粘性物料直接喷射至料层的顶面上，确保物料充分混合和充分热解。

另外，根据本发明的实施方式，旋转托盘1和壳体2的内壁上敷设有耐高温隔热材料，起到保温和隔热的作用，防止热解室3中的热量辐射到热解装置外部造成热量损失，以及导致热解装置的外壁的温度过高形成安全隐患。

本发明另一方面还提供一种热解系统，该热解系统包括上述的热解装置。

前文所述的实施例可以在热解系统中进行任意组合，此处不再对各个实施例进行赘述。但前文所述的实施方式也都是热解系统的实施方式。

参考图3，根据本发明的实施方式，为了使粘性物料能够顺畅地从喷头5中喷射出去，本发明的热解系统在上述喷射组件的上游连接有锁斗组件6。该锁斗组件用以输送粘性物料，并且该锁斗组件6上连接有降粘单元，用以降低粘性物料的粘度。粘性物料，尤其是液化残渣，往往呈熔融态，在物料输送、进出料和热解过程中极易发生粘壁、阻塞、结疤等问题。通过锁斗组件6的降粘单元，可以对诸如液化残渣的粘性物料进行破粘预处理，从而解决诸如液化残渣的粘性物料在输送以及与煤混合方面存在的难题。粘性物料在锁斗组件6中经过降粘预处理，具有了较好的流动性，以在通过喷嘴5进行喷射时具有较好的喷洒效果。

另外，根据本发明的实施方式，锁斗组件6包括多级锁斗腔体，例如但不限于图3中的第一级锁斗腔体63和第二级锁斗腔体64。可以在每级锁斗腔体中设置相应的降粘单元，使粘性物料顺次通过各级锁斗腔体，在每级锁斗腔体中进行分别降粘。藉此，可以使得粘性物料分批地、每批少量地进行逐级降粘。与大批粘性物料同时进行降粘相比，分批降粘增大了粘性物料的整体表面积，提高了降粘效率，并且有效降低了物料重新聚集导致粘度重新变大的几率。

根据本发明的实施方式，锁斗组件6中设置有气力输送单元，用以将粘性物料从上一级的锁斗腔体推送至下一级的锁斗腔体，或者以及将粘性物料从锁斗组件6输送到各个喷头5，保证使粘性物料具有一定压力地输送至各个喷头5，以克服喷头5的压降阻力。例如但不限于，气力输送单元可以是输送泵，粘性物料可以在输送泵的驱动下带压输送至各个喷头5。在一些实施例中，可以在锁斗组件6的多个位置处设置输送泵，例如但不限于，可以在各级锁斗腔体中设置相应的输送泵，和/或在锁斗组件6的入口处设置输送泵，和/或在锁斗组件6的出口处设置输送泵，等等。在另一些实施方式中，气力输送单元可以是带压气体管路，通过带压气体推送粘性物料行进，使得粘性物料可以带压输送至各个喷头5。带压气体管路与锁斗组件6的接口可以设置在任何合适的位置。例如但不限于，可以在各级锁斗腔体的壁上设置接口，和/或在锁斗组件6的入口处设置接口，和/或在锁斗组件6的出口处设置接口，等等。在另外的一些实施方式中，气力输送单元可以是输送泵和带压气体管路组合。

根据本发明的实施方式，降粘单元包括高温气体输送管路，用以向锁斗腔体中输送高温气体。通过向锁斗腔体中输送高温气体，可以给粘性物料升温，从而进行高温降粘。高温气体例如但不限于可以是高温氮气，高温烟气等。优选地，高温气体输送管路包括多个输出管口7，每级锁斗腔体与至少一个输出管口7相连接。也就是说，可以利用高温气体对每一级的锁斗腔体中的粘性物料进行分别降粘。在一些实施例中，可以在不同的锁斗腔体连接不同数量、不同管径的输出管口7，从而满足不同的降粘需要。应该理解的是，虽然优选每级锁斗腔体与至少一个输出管口7相连接，但本发明并不排除一些锁斗腔体不连接输出管口7的实施例，例如在图3所示的实施例中，第一级锁斗腔体63并没有连接输出管口7，这并不影响本发明整体方案的实现，也在本发明的保护范围内。

根据本发明的实施方式，高温气体输送管路输送的高温气体为带压的高温气体。也就是说，高温气体输送管路还兼具气力输送单元的作用，用以推送粘性物料行进。例如在图3所示的实施例中，第二级锁斗腔体64连接有输出管口7，从该输出管口7进入第二级锁斗腔体64中的高温气体不仅可以对第二级锁斗腔体64中的粘性物料进行高温降粘，还可以将第二级锁斗腔体64中的粘性物料推送至第三级锁斗腔体65中；同样地，第三级锁斗腔体65连接有输出管口7，从该输出管口7进入第三级锁斗腔体65中的高温气体不仅可以对第三级锁斗腔体65中的粘性物料进行高温降粘，还可以将第三级锁斗腔体65中的粘性物料推送至喷嘴组件中。优选地，在高温气体输送管路输送带压的高温气体的实施方式中，每个输出管口7配置有压力控制阀。这样，就可以灵活地控制高温气体的压力，从而满足锁斗组件6的不同的运行方式需求。

另外，在一些实施例中，可以使不同级的锁斗腔体中具有不同的温度，例如但不限于，可以使第一级锁斗腔体63、第二级锁斗腔体64和第三级锁斗腔体65中的温度逐渐升高，从而使得粘性物料的粘度逐渐下降。例如可以在第一级锁斗腔体63达到大约130℃至150，在第二级锁斗腔体64中达到大约170℃至210°，在第三级锁斗腔体65中达到大约220℃至250°。藉此形成温度梯度，以优化降粘效果。当然，也可以采用其他的温度组合方式来达到不同的降粘目的。

另外，根据本发明的实施方式，降粘单元还包括沿着锁斗组件6和/或喷射组件的外壁贴敷的加热层。这样，锁斗组件6和/或喷射组件通过加热层进行伴热，可以进一步对粘性物料进行高温降粘，并且可以保证或者防止粘性物料冷却时导致管道堵塞。加热层的热源例如但不限于可以是高温蒸汽或者电热器。也就是说，可以用高温蒸汽管路围绕锁斗组件6的外壁，也可以电加热丝等电加热装置围绕锁斗组件6的外壁。

另外，根据本发明的实施方式，降粘单元还包括油料输送管路。该油料输送管路开口于锁斗组件6的内壁，向锁斗组件6内部输送油料，以稀释和清洗粘附在锁斗组件6和喷射组件的内壁上的粘性物料，从而起到降粘的作用。通过油料的稀释和清洗，可以防止粘性物料在输送过程中由于物料的黏附而堵塞管道。优选地，油料输送管路可以连接油泵，通过启动油泵，可以定期地或者说以一定时间间隔地向粘性物料的输送管道喷射油料。

应该理解的是，上述降粘单元并非相互排斥的关系，而是可以进行任意组合。可以在本发明的热解系统中单独地或者组合地实施上述任何降粘单元的实施方式，以满足不同的降粘需求。粘性物料从锁斗组件6的出口进入到喷射组件中，通过输送管路输送到各个喷头5。由于喷头5的位置可以在如前所述的导料组件、混料组件、平料组件和壳体2的一者或者多者上，因此输送至不同的喷头5的输送管路的长度会有所不同。可以理解的是，在本发明的热解系统中，尽量将锁斗组件6的出口部位靠近热解室3设置。甚至可以将锁斗组件6的出口部位设置在热解室3的内部，这样，喷射组件可以整体布置在热解室3中，始终处于热解温度下，可以进一步改善降粘效果，并且避免粘性物料输送过程中的热量损失。另外，无论是锁斗组件6的出口部位与壳体2连接，还是喷射组件的入口部位与壳体2连接，连接部位都宜采用密封结构进行密封，以防止热解室3中的热量发生损失。

继续参考图3，根据本发明的实施方式，各级锁斗腔体沿竖直方向排列。这样，上一级的锁斗腔体中的粘性物料就可以至少通过重力作用能够进入到下一级的锁斗腔体中。当然不排除的是，也可以同时使用气力输送单元施加推送力，从而可以更加有效地防止粘性物料粘附在两级锁斗腔体之间的部位。优选地，上一级的锁斗腔体的底壁上开设有出料口61，该出料口61贯通至下一级的锁斗腔体，粘性物料可以通过该出料口61从上一级的锁斗腔体进入到下一级的锁斗腔体。优选地，出料口配置有出口塞62，用于控制出料口61的打开和关闭。出口塞62为手动控制或者电动控制。如图3中所示，第一级锁斗腔体63、第二级锁斗腔体64和第三级锁斗腔体65沿竖直方向从上到下顺次排列，第一级锁斗腔体63和第二级锁斗腔体64的底部均设置有出料口61，出料口61配置有出口塞62。这样，即使在没有气力输送单元的情况下，只要打开第一级锁斗腔体63底部的出口塞62，第一级锁斗腔体63中的粘性物料也可以凭借重力进入到第二级锁斗腔体64中；同样地，只要打开第二级锁斗腔体64底部的出口塞62，第二级锁斗腔体64中的粘性物料只需凭借重力就可以进入到第三级锁斗腔体65中。藉此，可以使得锁斗组件6的结构变得简单。

根据上述，粘性物料在锁斗组件6中进行降粘的预处理后，通过喷头5喷入热解室3中，与固体物料进行混合和共热解。优选地，固体物料在进入热解室3之前，也进行相应的预处理。具体地，可以在热解室3的外部设置预混组件，诸如冷碎煤的干燥后的固体原料和诸如热半焦的固体热载体可以按照一定的质量比(具体比例可以根据实际工况计算确定)从预混组件的顶部进入预混组件内部，可以在预混组件内部设置交叉的挡板或角钢，使其达到预混的目的；也可以使冷碎煤和热半焦交替式地进入到预混组件内部，以达到预混的目的。另外，还可以利用双轴螺旋混合等结构形式将冷碎煤和热半焦进行预混。预混后的固体物料进入到热解室3中，落在旋转托盘1上，与喷头5喷出的粘性物料进行共热解。

本发明另一方面还提供一种热解方法，包括如下步骤：形成热解室3；向热解室3中提供固体物料，以使固体物料发生热解反应；以及向热解室3中喷射粘性物料，以使粘性物料与固体物料混合共热解。

前文所述的实施例可以在热解方法中进行任意组合，此处不再对各个实施例进行赘述。但前文所述的实施方式也都是热解方法的实施方式。

优选地，固体物料包括煤和固体热载体。如前所述，可以在热解室3的外部设置预混组件，在进入热解室3之前，可以将煤和固体热载体进行预混处理，以使物料能够均匀地进行热解反应。

优选地，在进入热解室之前，可以对粘性物料进行降粘处理。具体地，可以通过如前所述的锁斗组件6进行降粘处理。更优选地，降粘处理包括通过多级的降粘组件对粘性物料进行分级降粘处理。可以通过如前所述的锁斗组件6的多级锁斗腔体进行分级降粘处理。

根据本发明的实施方式，热解室的反应温度优选为450-650℃，藉此实现焦油产率及半焦产率最大化。固体物料进入热解室3的入料温度优选为100-250℃，从而有利于满足干燥时后续的除尘设备的要求。粘性物料进入热解室的入料温度优选为130-250℃，以使粘性物料在其软化温度以上进入热解室3。根据前述，通过本发明的锁斗组件6降粘，粘性物料可以在大约250°的温度下进入热解室3。

【实施例】原煤处理量为90万吨/年。热解反应温度为550-650℃，固体热载体温度为750-850℃，物料的堆密度为600kg/m3。固体热载体：干燥煤：粘性物料的质量比为3.3-3.7：1：0.2-0.6。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (24)

1.一种热解装置，其特征在于，包括：

旋转托盘（1），用于承载和驱动固体物料；

壳体（2），该壳体（2）罩设在所述旋转托盘（1）上方与所述旋转托盘（1）围合成热解室（3）；以及

喷射组件，用于喷射粘性物料，所述喷射组件的喷头（5）开口于所述热解室（3），用以使所述粘性物料与所述固体物料混合共热解。

2.根据权利要求1所述的热解装置，其特征在于，所述热解装置还包括：导料组件，该导料组件连接至所述壳体（2），用以将所述旋转托盘（1）上的所述固体物料从进料区域引导至出料区域；混料组件，该混料组件连接至所述壳体（2），用以搅动所述旋转托盘（1）上的所述固体物料和所述粘性物料；以及平料组件，该平料组件连接至所述壳体（2），用以控制所述固体物料和所述粘性物料的层厚；

所述喷头（5）设置在所述导料组件上、所述混料组件上、所述平料组件上和/或所述壳体（2）的顶部。

3.根据权利要求2所述的热解装置，其特征在于，所述导料组件包括多个导料板（8），各个所述导料板（8）的引导面迎向所述旋转托盘（1）的转动方向设置；

所述旋转托盘（1）包括多个同心的环形区域，每个所述环形区域至少设置有一个所述导料板（8）；所述喷头（5）设置在每个所述导料板（8）的所述引导面上和/或与所述引导面相反的背面上。

4.根据权利要求3所述的热解装置，其特征在于，所述混料组件包括多个犁状混料板（9），各个所述混料板（9）的犁头部位（91）迎向所述旋转托盘（1）的转动方向设置；

所述旋转托盘（1）包括多个同心的环形区域，每个所述环形区域至少设置有一个所述混料板（9）；所述喷头（5）设置在每个所述犁头部位（91）的底面上，并且朝向所述固体物料设置。

5.根据权利要求2所述的热解装置，其特征在于，所述平料组件包括平料板（10），该平料板（10）沿着所述旋转托盘（1）的径向方向延伸，并且所述平料板（10）的底缘与所述旋转托盘（1）间隔开设置，以控制所述固体物料和所述粘性物料的厚度并且将所述固体物料和所述粘性物料的顶面刮平；

所述喷头（5）设置在所述平料板（10）的迎向所述旋转托盘（1）的转动方向的第一侧面上和/或设置在与所述第一侧面相反的第二侧面上。

6.根据权利要求2所述的热解装置，其特征在于，所述进料区域位于所述旋转托盘（1）的边缘部位，所述出料区域位于所述旋转托盘（1）的中心部位；所述旋转托盘（1）在竖直方向上从所述边缘部位至所述中心部位向下倾斜形成漏斗状；优选倾斜角度为8°至10°。

7.根据权利要求6所述的热解装置，其特征在于，所述固体物料通过连接在所述壳体（2）上的进料管（11）落在所述旋转托盘（1）的所述进料区域，通过连接在所述旋转托盘（1）的中心部位的出口管（4）离开所述热解室（3）；其中，所述旋转托盘（1）相对于所述壳体（2）转动，以带动所述固体物料和所述粘性物料移动，所述旋转托盘（1）和所述壳体（2）之间通过密封组件（12）密封连接。

8.根据权利要求7所述的热解装置，其特征在于，所述热解装置还包括驱动组件（13），该驱动组件（13）通过驱动所述旋转托盘（1）的外环、中环和/或内环部位驱动所述旋转托盘（1）转动。

9.根据权利要求1所述的热解装置，其特征在于，所述旋转托盘（1）和所述壳体（2）的内壁上敷设有耐高温隔热材料。

10.根据权利要求1所述的热解装置，其特征在于，所述固体物料为煤和固体热载体的混合物，所述粘性物料为煤液化残渣。

11.一种热解系统，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的热解装置。

12.根据权利要求11所述的热解系统，其特征在于，所述喷射组件的上游连接有用以输送所述粘性物料的锁斗组件（6），该锁斗组件（6）上连接有降粘单元，用以降低所述粘性物料的粘度。

13.根据权利要求12所述的热解系统，其特征在于，所述锁斗组件（6）包括多级锁斗腔体，每级所述锁斗腔体均设置有相应的所述降粘单元，所述粘性物料顺次通过各级所述锁斗腔体进行分别降粘。

14.根据权利要求13所述的热解系统，其特征在于，各级所述锁斗腔体沿竖直方向排列，以使上一级的所述锁斗腔体中的所述粘性物料能够至少通过重力作用进入到下一级的所述锁斗腔体中。

15.根据权利要求14所述的热解系统，其特征在于，上一级的所述锁斗腔体的底壁上开设有贯通至下一级的所述锁斗腔体的出料口（61），该出料口（61）配置有出口塞（62），该出口塞（62）为手动控制或者电动控制。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的热解系统，其特征在于，所述锁斗组件（6）中设置有气力输送单元，用以推送所述粘性物料。

17.根据权利要求13所述的热解系统，其特征在于，所述降粘单元包括高温气体输送管路，用以向所述锁斗腔体中输送高温气体；并且

所述高温气体输送管路包括多个输出管口（7），每级所述锁斗腔体与至少一个所述输出管口（7）相连接。

18.根据权利要求13所述的热解系统，其特征在于，所述降粘单元包括高温气体输送管路，该高温气体输送管路包括多个输出管口（7），每级所述锁斗腔体与至少一个所述输出管口（7）相连接；并且

所述高温气体输送管路用以向所述锁斗腔体中输送带压的高温气体，用以推送输送粘性物料。

19.根据权利要求17或18所述的热解系统，其特征在于，所述降粘单元还包括沿着所述锁斗组件（6）和/或上述喷射组件的外壁贴敷的加热层，所述加热层的热源为高温蒸汽或者电热器。

20.根据权利要求17或18所述的热解系统，其特征在于，所述降粘单元还包括油料输送管路，该油料输送管路开口于所述锁斗组件（6）的内壁，用以稀释和清洗粘附在所述锁斗组件（6）和所述喷射组件内壁上的所述粘性物料。

21.一种热解方法，其特征在于，包括：

形成热解室（3）；

向所述热解室（3）中提供固体物料，以使所述固体物料发生热解反应；以及

向所述热解室（3）中喷射粘性物料，以使所述粘性物料与所述固体物料混合共热解；

在进入所述热解室（3）之前，将所述粘性物料进行降粘处理，所述降粘处理包括对所述粘性物料进行分级降粘处理。

22.根据权利要求21所述的热解方法，其特征在于，所述固体物料包括煤和固体热载体；

在进入所述热解室（3）之前，将所述煤和所述固体热载体进行预混处理。

23.根据权利要求21所述的热解方法，其特征在于，所述降粘处理包括通过多级的降粘组件对所述粘性物料进行分级降粘处理。

24.根据权利要求21所述的热解方法，其特征在于，所述热解室（3）的反应温度为450-650℃；

所述固体物料进入所述热解室（3）的入料温度为100-250℃，所述粘性物料进入所述热解室（3）的入料温度为130-250℃。

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