CN115232649A - 一种基于双流化床热解工艺的炉体系统及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及煤炭热解利用技术领域，具体涉及一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，所述炉体系统包括由双向返料装置连接的热解炉和循环流化床锅炉。所述热解炉包括风室、密相区、底部过渡段、阵列式稀相区、粉尘预处理装置、顶部过渡段和缓冲室，缓冲室顶部和旋风除尘器相连接。本申请的热解炉能实现炉内煤和高温灰的均匀混合，保证煤充分热解；阵列式稀相区有利于装置的模块化及大型化；热解炉顶部设模块化的预除尘装置，可明显提高煤气品质；缓冲室加对称布置的旋风除尘器能够保证热解气从两路均匀离开热解炉；本申请的双炉系统还兼顾了循环流化床锅炉给煤口的布置空间，保证双炉稳定运行。

Description

一种基于双流化床热解工艺的炉体系统及其制造方法
技术领域
本申请涉及煤炭热解利用技术领域，具体涉及一种基于双流化床热解工艺的炉体系统及其制造方法。
背景技术
推动煤炭能源清洁高效利用是我国煤炭利用的主要方向。在众多炭清洁高效利用技术中，基于双流化床热解工艺将煤的热解和半焦燃烧有机耦合在一起，煤在热解炉中进行中低温热解产生含有气态焦油的热解气，热解炉热源为循环流化床锅炉旋风分离下来的高温灰，热解后产生的半焦和冷却后的高温灰一起去往循环流化床锅炉燃烧加热高温灰并产生高温烟气。双流化床热解工艺具有燃料适应性广、工艺参数要求低，设备投资低、半焦高温状态直接燃烧利用、易实现大型化、具有很好的污染物排放控制特性的优点，是未来煤炭高效清洁利用领域里一项十分具有应用前景的技术。
例如中国专利申请公告号：CN100582197C，名称：循环流化床热电气焦油多联产装置及其方法，该专利公开的循环流化床热电气焦油多联产装置由流化床干馏炉、循环流化床燃烧炉和连接两炉的高温分离器和返料器及相应的附属设备组成。第一给煤料机与流化床干馏炉相接，第二给煤料机与循环流化床燃烧炉相接，循环流化床燃烧炉产生的高温循环物料经双向返料器提供给流化床干馏炉，流化床干馏炉热解产生的半焦和循环物料再经返料器送入循环流化床燃烧炉燃烬。循环流化床燃烧炉燃用流化床干馏炉来的半焦和循环物料产生热量加热水变成蒸汽，和加热从流化床干馏炉来的循环物料变成高温物料再送至流化床干馏炉。该专利将循环流化床燃烧炉和干馏炉紧密结合，实现在一套系统中热、电、气、焦油的联合生产，实现了煤的各种成分的合理有效利用。
再例如中国专利申请公布号：CN114381305A，名称：一种双流化床物料循环控制系统及控制方法，该专利申请公开了一种双流化床物料循环控制系统及控制方法包括依次连接的流化床半焦加热炉、高温旋风分离器和流化床热解炉；流化床半焦加热炉的上部出口与流化床热解炉的上部进口连通；高温旋风分离器的顶部出口与燃烬炉连通，高温旋风分离器的底部出口与第一返料器连接；第一返料器的侧面设置有高温锥形阀，高温锥形阀与流化床半焦加热炉下部侧壁上的第一加热炉进口连接；第一返料器的顶部出口与流化床热解炉下部侧壁上的第一热解炉进口连通；流化床热解炉的下部侧壁上还设有第一高温排焦阀，第一高温排焦阀通过第三返料器与流化床半焦加热炉下部侧壁上的第二加热炉进口连接。
然而上述专利申请的公布或公告文件，仅公开了原理流程图。实际工业生产中，对于循环流化床锅炉而言，给口煤通常设置在前墙位置，尾部换热烟道设置在后墙位置。基于双流化床的热解工艺，循环流化床锅炉前墙布置热解炉将会导致空间布置位置受限的问题，例如循环流化床给煤口的布置受到限制等等。同时，还需要考虑双炉耦合联动，进一步对系统组件的结构提出了更高的要求。
发明内容
针对现有技术存在的技术问题，为此，本申请提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统及其制造方法。
一方面，本申请提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，包括由双向返料装置18连接的热解炉1和循环流化床锅炉16，所述热解炉1由下至上包括风室10、长方体形状的密相区2、底部过渡段15、阵列式的稀相区3、粉尘预处理装置4、顶部过渡段5和缓冲室6；所述密相区2后墙与循环流化床锅炉16相邻，密相区2后墙间隔开设有半焦出口8和高温灰进口9，半焦出口8高于高温灰进口9；密相区2前墙开设有多个水平高度相同的热解炉给煤通道11，热解炉给煤通道11与高温灰进口9的数量一致，且两者相对设置，热解炉给煤通道11的水平高度高于半焦出口8，且位于密相区2内的物料稀密相交接面以上；所述稀相区3由至少两个间隔一定距离的圆筒组成阵列，圆筒下端通过底部过渡段15和密相区2连接，圆筒顶端和粉尘预处理装置4连接；所述缓冲室6形状与密相区2类似，缓冲室6上部均布至少两个开口并与旋风除尘器7连接。
进一步，所述粉尘预处理装置4包括倒锥台形的外锥壳体412，外锥壳体412底部与稀相区3连接，外锥壳体412顶端设有封板417，封板417中心开设有粉尘预处理装置煤气出口415，外锥壳体412内设有与封板417连接的圆形阵列布设的竖向导流片414，外锥壳体412内还设有与导流片414下端连接的倒锥形的内锥壳体413，内锥壳体413下方设有反射棱锥体411，且反射棱锥体411与内锥壳体413存在空隙，外锥壳体412的底端开设粉尘预处理装置粉尘出口416；外锥壳体412顶部通过顶部过渡段5与缓冲室6相连通。
进一步，所述稀相区3的圆筒直径为1m-6m，稀相区3的圆筒高度大于炉内固体的输送分离高度，稀相区3相邻的圆筒的净空间距为1.5m-3m。
进一步，所述密相区2高度为5m-10m，半焦出口8中心线位于高温灰进口9中心线上方，两者间距为0.8m-2m，高温灰进口9中心线距离风室10顶部的间距为1.5m-3m。
进一步，所述底部过渡段15为上小下大的方圆节，斜边与竖直方向夹角为20°-40°，顶部过渡段5为上大下小的大小头，斜边与竖直方向夹角为20°-40°。
进一步，所述半焦出口8设置为奇数个，高温灰进口9设置为偶数个，半焦出口8和高温灰进口9间隔布设，高温灰进口9数量比半焦出口8多一个。
进一步，所述高温灰进口9与高温灰进料通道12相连，半焦出口8与半焦出料通道13相连。
进一步，热解炉给煤通道11中心线位于半焦出口8中心线上部，两者间距为1m-5m。
进一步，所述稀相区3相邻的圆筒之间设置有锅炉给煤通道14，旋风除尘器7设于热解炉1和循环流化床锅炉16之间。
另一方面，本申请还提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统的制造方法，使用如上述的基于双流化床热解工艺的炉体系统，所述稀相区3的圆筒和粉尘预处理装置4为单元模块；根据热解炉规模大小，密相区2和缓冲室相应放大或缩小，同时适配相应数量的稀相区3圆筒和粉尘预处理装置4单元模块。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：本申请的热解炉通过密相区合理的结构设置，能实现热解炉内煤和高温灰的均匀混合，保证煤充分热解；稀相区采用阵列式结构，有利于装置的模块化及大型化；热解炉顶部设置模块化的预除尘装置，降低热解炉出口煤气携带的粉尘量，提高煤气品质；缓冲室加对称布置旋风除尘器的结构能够保证热解气从两路均匀离开热解炉，避免炉内气流偏流现象的出现；最后，本申请提供的热解炉装置兼顾了循环流化床锅炉给煤口的布置空间，保证双炉稳定运行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本申请一种基于双流化床热解工艺的炉体系统的结构示意图。
图2是本申请一种基于双流化床热解工艺的炉体系统的热解炉结构侧视图。
图3是本申请一种基于双流化床热解工艺的炉体系统的热解炉结构主视图。
图4是本申请一种基于双流化床热解工艺的炉体系统的热解炉密相区俯视图。
图5是本申请一种基于双流化床热解工艺的炉体系统的给煤方式示意图。
图6是本申请一种基于双流化床热解工艺的炉体系统的热解炉粉尘预处理装置主视图。
图7是本申请一种基于双流化床热解工艺的炉体系统的热解炉粉尘预处理装置俯视图。
其中：1-热解炉，2-密相区，3-稀相区，31-第一稀相圆筒，32-第二稀相圆筒，33-第三稀相圆筒，4-粉尘预处理装置，41-第一粉尘预处理装置，42-第二粉尘预处理装置，43-第三粉尘预处理装置，411-反射棱锥体，412-外锥壳体，413-内锥壳体，414-导流片，415-粉尘预处理装置煤气出口，416-粉尘预处理装置粉尘出口，417-封板，5-顶部过渡段，51-第一顶部过渡段，52-第二顶部过渡段，53-第三顶部过渡段，6-缓冲室，7-旋风除尘器，71-第一旋风除尘器，72-第二旋风除尘器，8-半焦出口，81-第一半焦出口，82-第二半焦出口，83-第三半焦出口，9-高温灰进口，91-第一高温灰进口，92-第二高温灰进口，93-第三高温灰进口，94-第四高温灰进口，10-风室，11-热解炉给煤通道，111-第一热解炉给煤通道，112-第二热解炉给煤通道，113-第三热解炉给煤通道，114-第四热解炉给煤通道，12-高温灰进料通道，121-第一高温灰进料通道，122-第二高温灰进料通道，123-第三高温灰进料通道，124-第四高温灰进料通道，13-半焦出料通道，131-第一半焦出料通道，132-第二半焦出料通道，133-第三半焦出料通道，141-第一锅炉给煤通道，142-第二锅炉给煤通道，143-第三锅炉给煤通道，144-第四锅炉给煤通道，15-底部过渡段，151-第一底部过渡段，152-第二底部过渡段，153-第三底部过渡段，16-循环流化床锅炉，17-锅炉旋风,171-第一锅炉旋风，172-第二锅炉旋风，18-双向返料装置,181-第一双向返料装置，182-第二双向返料装置，191-第一去往锅炉高温灰通道，192-第二去往锅炉高温灰通道；201-原煤，202-流化介质，203-高温灰，204-半焦及循环物料，205-热解气，206-粉尘。
具体实施方式
下面结合本申请的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，旨在用于解释发明构思。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
描述所用术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
描述所用术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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一个或者更多个该特征。术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
除非另有明确的规定和限定，描述所用术语“相连”、“连通”等应做广义理解，例如，可以是固定连接、可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接、电连接；可以是直接相连、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。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实施例中的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“之上”、“之下”或“上面”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”或“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”或“下面”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之下”、“下方”或“下面”可是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
描述所用术语“一个具体实施例”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申请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。
参考图1，本申请的一个具体实施例提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，所述炉体系统包括由双向返料装置18连接的热解炉1和循环流化床锅炉16。循环流化床锅炉16顶部连接有至少一个锅炉旋风17，锅炉旋风17底部与双向返料装置18连接，双向返料装置18设有去往热解炉1的高温灰通道和去往循环流化床锅炉16的高温灰通道。以图1为例，循环流化床锅炉16顶部连接有第一锅炉旋风171和第二锅炉旋风172，第一锅炉旋风171底部连接有第一双向返料装置181，第二锅炉旋风172底部连接有第二双向返料装置182，第一双向返料装置181连接有第一高温灰进料通道121、第二高温灰进料通道122和第一去往锅炉高温灰通道191，第二双向返料装置182连接有第三高温灰进料通道123、第四高温灰进料通道124和第二去往锅炉高温灰通道192。
参考图2，本申请的一个具体实施例提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，所述热解炉1由下至上包括风室10、密相区2、底部过渡段15、稀相区3、粉尘预处理装置4、顶部过渡段5、缓冲室6。风室10位于热解炉1最低端并与长方体形状的密相区2相接，密相区2上部通过底部过渡段15和稀相区3下部相接，稀相区3上部和粉尘预处理装置4下部相接，粉尘预处理装置4上部通过顶部过渡段5和长方体形状的缓冲室6的底部相接，缓冲室6上部和旋风除尘器7相接。
参考图2和图3，本申请的一个具体实施例提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，所述密相区2主体为长方体结构，在密相区2的后墙（图2的右侧墙）开设有半焦出口8和高温灰进口9。半焦出口8设置为奇数个，高温灰进口9设置为偶数个，半焦出口8和高温灰进口9间隔布设，高温灰进口9数量比半焦出口8多一个。以图3为例，半焦出口8包括第一半焦出口81、第二半焦出口82及第三半焦出口83，所有半焦出口8的中心线位于同一水平线上。高温灰进口9包括第一高温灰进口91、第二高温灰进口92、第三高温灰进口93及第四高温灰进口94，所有高温灰进口9的中心线位于同一水平线上。多个半焦出口8沿着其中心线在后墙上均布，多个高温灰进口9沿着其中心线在后墙上均布，单个半焦出口8位于其下方的与其相邻的两个高温灰进口9的中间位置。第一半焦出口81位于第一高温灰进口91和第二高温灰进口92的中间，第二半焦出口82位于第二高温灰进口92和第三高温灰进口93的中间，第三半焦出口83位于第三高温灰进口93及第四高温灰进口94的中间。
优选的，所述密相区2高度为5m-10m，半焦出口8中心线位于高温灰进口9中心线上方，两者之间的间距为0.8m-2m。高温灰进口9中心线距离风室10顶部的间距为1.5m-3m。所述底部过渡段15为上小下大的方圆节，斜边与竖直方向夹角为20°-40°。顶部过渡段5为上大下小的大小头，斜边与竖直方向夹角为20°-40°。
参考图2和图4，本申请的一个具体实施例提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，所述高温灰进口9与高温灰进料通道12相连，半焦出口8与半焦出料通道13相连。以图4为例，高温灰进料通道12包括第一高温灰进料通道121、第二高温灰进料通道122、第三高温灰进料通道123和第四高温灰进料通道124。半焦出料通道13包括第一半焦出料通道131、第二半焦出料通道132和第三半焦出料通道133。第一高温灰进料通道121、第二高温灰进料通道122、第三高温灰进料通道123和第四高温灰进料通道124在热解炉1的后墙上均布；第一半焦出料通道131、第二半焦出料通道132和第三半焦出料通道133在热解炉1的后墙上均布。第一半焦出料通道131位于其下方的与其相邻的第一高温灰进料通道121和第二高温灰进料通道122的中间位置，第二半焦出料通道132位于其下方的与其相邻的第二高温灰进料通道122和第三高温灰进料通道123的中间，第三半焦出料通道133位于其下方的与其相邻的第三高温灰进料通道123和第四高温灰进料通道124的中间。
参考图2和图4，本申请的一个具体实施例提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，所述密相区2的前墙（图2的左侧墙）上开设有热解炉给煤通道11，热解炉给煤通道11由中心线位于同一水平面上的多个给煤通道组成，热解炉给煤通道11数量与高温灰进口9数量一致，且中心线对齐（如俯视方向的图4所示）。热解炉给煤通道11位于半焦出口8的上方，且位于密相区内的物料稀密相交接面以上的位置。以图4为例，热解炉给煤通道11包括第一热解炉给煤通道111、第二热解炉给煤通道112、第三热解炉给煤通道113及第四热解炉给煤通道114，四个给煤通道在热解炉1的前墙上均布且中心线分别与第一高温灰进料通道121、第二高温灰进料通道122、第三高温灰进料通道123和第四高温灰进料通道124对齐。
优选的，热解炉给煤通道11中心线位于半焦出口8中心线上部，两者间距为1m-5m。
热解炉1的高温灰进口9与半焦出口8位于同一侧（热解炉1的后墙）且靠近循环流化床锅炉16，高温灰进口9与半焦出口8都与循环流化床锅炉16相关联，这种布置方式利于双炉耦合联动。高温灰进口9与半焦出口8分开间隔布置，且高温灰进口9位于半焦出口8下部，这种结构形式能够有效避免高温灰进口9和半焦出口8之间形成灰短路（即从高温灰进口9进入热解炉1的高温灰还没与煤换热就从半焦出口8流走的情况），保证进入热解炉1的高温灰有充足的换热时间。热解炉给煤通道11位于热解炉1的另一侧（热解炉1的前墙），与高温灰进口9与半焦出口8位于不同侧，这种结构形式能够充分利用热解炉的布置空间。同时热解炉给煤通道11与高温灰进口9中心线对齐，与半焦出口8中心线间隔布置，使煤进入热解炉1后第一时间就与从高温灰进口9进入的高温灰接触，避免热解炉给煤通道11和半焦出口8之间形成物料短路（即进入热解炉1的原煤还没与高温灰换热就从半焦出口8流走的情况）。热解炉给煤通道11位于于半焦出口8上方，且位于物料稀密相交接面以上，这种布置方式使煤从物料稀相区进入热解炉1内利于减少煤进入的阻力。上述热解炉1的结构特征最终实现热解炉1内煤和高温灰的均匀混合，保证煤充分热解。
参考图3，本申请的一个具体实施例提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，稀相区3由多个间隔一定距离的圆筒构成，稀相区3底部通过底部过渡段15和密相区2连接，稀相区3顶部和粉尘预处理装置4底部相接。以图3为例，稀相区3包括第一稀相圆筒31，第二稀相圆筒32和第三稀相圆筒33，第一稀相圆筒31底部通过第一底部过渡段151与密相区2连接，第二稀相圆筒32底部通过第二底部过渡段152与密相区2连接，第三稀相圆筒33底部通过第三底部过渡段153与密相区2连接；第一稀相圆筒31顶部与第一粉尘预处理装置41底部连接，第二稀相圆筒32顶部与第二粉尘预处理装置42底部连接，第三稀相圆筒33顶部与第三粉尘预处理装置43底部连接。
优选的，所述稀相区3的圆筒直径为1m-6m，稀相区3的圆筒高度大于炉内固体的输送分离高度，稀相区3相邻的圆筒的净空间距为1.5m-3m。
参考图3和图5，本申请的一个具体实施例提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，所述稀相区3相邻的圆筒之间的设有循环流化床锅炉16的锅炉给煤通道14。以图3及图5为例，第一稀相圆筒31左侧设置有第一锅炉给煤通道141，在第一稀相圆筒31和第二稀相圆筒32之间设置有第二锅炉给煤通道142，在第二稀相圆筒32和第三稀相圆筒33之间设置有第三锅炉给煤通道143，在第三稀相圆筒33右侧设置有第四锅炉给煤通道144。
参考图3、图6和图7，本申请的一个具体实施例提出了一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，粉尘预处理装置4包括倒锥台形的外锥壳体412，外锥壳体412底部与稀相区3的上部相连，外锥壳体412的顶端设有封板417，封板417中心开设有粉尘预处理装置煤气出口415。外锥壳体412内设有与封板417连接的圆形阵列布设的竖向导流片414，外锥壳体412内还设有与导流片414下端连接的倒锥形的内锥壳体413，内锥壳体413下方设有反射棱锥体411，且反射棱锥体411与内锥壳体413之间存在空隙。外锥壳体412的底端开设粉尘预处理装置粉尘出口416。外锥壳体412顶端通过顶部过渡段5与缓冲室6底部相连。以图3为例，第一粉尘预处理装置41通过第一顶部过渡段51与缓冲室6底部相连，第二粉尘预处理装置42通过第二顶部过渡段52与缓冲室6底部相连，第三粉尘预处理装置43通过第三顶部过渡段53与缓冲室6底部相连。
优选的，外锥壳体412与竖直方向的夹角为20-30°，内锥壳体413与竖直方向的夹角40-60°。粉尘预处理装置粉尘出口416与半焦出口8同侧布置，位于热解炉后墙侧。缓冲室6上部对称布置第一旋风除尘器71和第二旋风除尘器72。
阵列式的稀相区3有利于装置的模块化及大型化，同时减少了稀相区截面积，提高了稀相区热解气速度，降低了热解气停留时间，有利于减缓热解气中焦油的二次分解。进一步，相邻稀相区3圆筒之间的间隔空隙为锅炉给煤通道14的布置留下充足的空间。如此设置，锅炉给煤通道14仍然位于循环流化床锅炉16的前墙，保留现有技术的布设方式，同时利于双炉的稳定运行。在稀相区3的顶部设置有粉尘预处理装置4，可以对热解气进行预除尘，降低热解炉1出口煤气携带的粉尘量，提高了煤气品质，同时还设置有旋风除尘器7，进一步降低煤气中携带的粉尘量。
粉尘预处理装置4除尘机理：来自稀相区3的含尘热解气首先进入外锥壳体412，由于截面积突然增加，气流速度降低，此时大颗粒发生重力沉降。进一步地，含尘气流进一步向上运动与反射棱锥体411和内锥壳体413发生碰撞，由于撞击作用，又有一部分颗粒被拦截下来，含尘气流进入到导流片414中，在按照圆形阵列布置的导流片414导流作用下，气流在内锥壳体413内部形成一个旋转流场，颗粒被甩到四周，然后通过反射棱锥体411与内锥壳体413之间的空隙进入到外锥壳体412内。最后，所有被粉尘预处理装置4所捕集的颗粒通过粉尘预处理装置粉尘出口416离开粉尘预处理装置4，除去部分粉尘的热解气从粉尘预处理装置煤气出口415离开粉尘预处理装置4。
缓冲室6能起到沉降室的作用，重力沉降部分煤气中携带的粉尘。同时，缓冲室6还起到缓存的作用，使进入旋风除尘器7的热解气得以缓冲。在缓冲室6左右两侧对称布置旋风除尘器7，缓冲室6加对称布置旋风除尘器7的结构特征能够保证热解气从两路均匀离开热解炉，并有利于维持每个稀相区3筒内通过的热解气气量一致，避免炉内气流偏流现象的出现。
旋风除尘器7、粉尘预处理装置粉尘出口416与半焦出口8同侧布置，位于热解炉后墙侧且靠近循环流化床锅炉16，旋风除尘器7、粉尘预处理装置粉尘出口416与循环流化床锅炉16或高温灰进料通道12相关联，本申请提供的布置方式利于双炉耦合联动。
本申请所述的热解炉装置工作流程如下：原煤201从热解炉给煤通道11给入到热解炉1中，从循环流化床锅炉16来的高温灰203在锅炉旋风17的收集下进入双向返料装置18，后再通过高温灰进料通道12进入到热解炉1中，在热解炉1内原煤201和高温灰203在来自风室10的流化介质202的流化作用下充分混合，原煤201升温并发生热解反应生成半焦和热解气，热解完成后的原煤201及换热后的高温灰203一起组成半焦及循环物料204，并从半焦出料通道13离开热解炉。携带粉尘的热解气经过稀相区后进入粉尘预处理装置4，在粉尘预处理装置4作用下除去部分粉尘，初步净化后的热解气再通过缓冲室6进入旋风除尘器7进一步除去粉尘，最终变成较为干净的热解气205进入下游工艺装置。从粉尘预处理装置4捕集的粉尘206和从旋风除尘器7捕集的粉尘206通过返料装置送入到循环流化床锅炉16中，也可以送入到高温灰进料通道12，依工程具体情况而定。当循环流化床锅炉16单独运行或是启炉阶段，原煤201从锅炉给煤通道14（包括第一锅炉给煤通道141、第二锅炉给煤通道142、第三锅炉给煤通道143、第四锅炉给煤通道144）进入环流化床锅炉16中。
进一步地，本申请所提供的热解炉采用模块化设置，单个稀相区3和单个粉尘预处理装置4整体设计为单元模块。当热解炉规模放大时，密相区2相应放大（密相区2内相应设置更多的半焦出口8、高温灰进口9及热解炉给煤通道11），同时增设更多的单元模块以快速实现炉体系统大型化的要求。
实施例1
进入热解炉1的原煤201量为30t/h，高温灰203量为150t/h，热解温度为550℃。热解炉1密相区2规格为5×2.5×5m（长×宽×高），在密相区2前墙位置开设有2个连接热解炉给煤通道的给煤口，给煤口距离风室10顶部4m，单个给煤口距离宽边1.25m，两个给煤口间距2.5m。在密相区2后墙开设有2个高温灰进口9和1个半焦出口8。高温灰进口9距离风室10顶部1.5m，半焦出口8距离风室10顶部2.5m。高温灰进口9距离宽边1.25m，两个高温灰进口9间距2.5m，中心线与两个给煤口对齐。半焦出口8距离宽边2.5m。热解炉稀相区设置为两个间隔一定距离的圆筒，圆筒直径为1.3m，间距为1.5m，圆筒高度为10m。在每个稀相区3顶部设置有一个粉尘预处理装置4。粉尘预处理装置4的顶部通过顶部过渡段5与缓冲室6相连。缓冲室6规格为4.5×2.5×3m（长×宽×高），缓冲室6顶部左右两侧各连接一个旋风除尘器7。
原煤201通过两条热解炉给煤通道11进入热解炉1中，单条热解炉给煤通道11输煤量为15t/h，高温灰203通过两路高温灰进料通道12进入热解炉1中，单条高温灰进料通道12高温灰203输送量为75t/h，在密相区2内，高温灰203和原煤201在来自风室10的流化介质202的流化作用下充分混合。热解完成后的原煤201及换热后的高温灰203一起组成半焦及循环物料204，并从半焦出料通道13离开热解炉，从半焦出料通道13离开热解炉的物料重量为170t/h。携带粉尘的热解气经过稀相区后进入粉尘预处理装置4，进入在粉尘预处理装置4的热解气含尘浓度为0.5Kg/Nm3，在预处理装置4作用下出去部分粉尘，热解气含尘浓度降低为0.1Kg/Nm3。初步净化后的热解气再通过缓冲室6进入旋风除尘器7进一步除去粉尘，离开旋风除尘器7的热解气气量为13000Nm3/h，含尘浓度降低为0.01Kg/Nm3。在稀相区侧面及两个稀相区之间还布置有锅炉给煤通道，以便当循环流化床锅炉16单独运行或是启炉阶段锅炉的供煤。
实施例2
进入热解炉1的原煤201量为150t/h，高温灰203量为1800t/h，热解温度为700℃。热解炉1密相区2规格为25×6×8m（长×宽×高），在密相区2前墙位置开设有4个连接热解炉给煤通道的给煤口，给煤口距离风室10顶部6m，边缘给煤口距离宽边3.125m，两个给煤口间距6.25m。在密相区2后墙开设有4个高温灰进口9和3个半焦出口8。高温灰进口9距离风室10顶部2m，半焦出口8距离风室10顶部3.5m。边缘高温灰进口9距离宽边3.125m，两个高温灰进口9间距6.25m，中心线与四个给煤口对齐。边缘半焦出口8距离宽边6.25m，两个半焦出口8间距6.25m。热解炉稀相区设置为三个间隔一定距离的圆筒，圆筒直径为5.6m，间距为2.7m，圆筒高度为20m。在每个稀相区3顶部设置有一个粉尘预处理装置4。粉尘预处理装置4的顶部通过顶部过渡段5与缓冲室6相连。缓冲室6规格为22×6×8m（长×宽×高），缓冲室6顶部左右两侧各连接一个旋风除尘器7。
原煤201通过四条热解炉给煤通道11进入热解炉1中，单条热解炉给煤通道11输煤量为37.5t/h，高温灰203通过四路高温灰进料通道12进入热解炉1中，单条高温灰进料通道12高温灰203输送量为450t/h，在密相区2内，高温灰203和原煤201在来自风室10的流化介质202的流化作用下充分混合。热解完成后的原煤201及换热后的高温灰203一起组成半焦及循环物料204，并从3个半焦出料通道13离开热解炉，从单个13半焦出料通道离开热解炉的物料重量为635t/h。携带粉尘的热解气经过稀相区后进入粉尘预处理装置4，进入在粉尘预处理装置4的热解气含尘浓度为0.6Kg/Nm3，在预处理装置4作用下出去部分粉尘，热解气含尘浓度降低为0.12Kg/Nm3。初步净化后的热解气再通过缓冲室6进入旋风除尘器7进一步除去粉尘，离开旋风除尘器7的热解气气量为100000Nm3/h，含尘浓度降低为8g/Nm3。在稀相区侧面及三个稀相区之间还布置有锅炉给煤通道，以便当循环流化床锅炉16单独运行或是启炉阶段锅炉的供煤。
本申请提供的热解炉装置，通过密相区合理的结构设置，能实现热解炉内煤和高温灰的均匀混合，保证煤充分热解；稀相区采用阵列式结构，有利于装置的模块化及大型化；在热解炉顶部设置预除尘装置，降低热解炉出口煤气携带的粉尘量，提高煤气品质；进一步地，缓冲室加对称布置旋风除尘器的结构能够保证热解气从两路均匀离开热解炉，避免炉内气流偏流现象的出现；最后，本申请提供的热解炉装置兼顾了循环流化床锅炉给煤口的布置空间，保证双炉稳定运行。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制。在不脱离本申请精神和范围的前提下，本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请范围内。

Claims (10)

1.一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，包括由双向返料装置（18）连接的热解炉（1）和循环流化床锅炉（16），其特征在于：所述热解炉（1）由下至上包括风室（10）、长方体形状的密相区（2）、底部过渡段（15）、阵列式的稀相区（3）、粉尘预处理装置（4）、顶部过渡段（5）和缓冲室（6）；所述密相区（2）后墙与循环流化床锅炉（16）相邻，密相区（2）后墙间隔开设有半焦出口（8）和高温灰进口（9），半焦出口（8）高于高温灰进口（9）；密相区（2）前墙开设有多个水平高度相同的热解炉给煤通道（11），热解炉给煤通道（11）与高温灰进口（9）的数量一致，且两者相对设置，热解炉给煤通道（11）的水平高度高于半焦出口（8），且位于密相区（2）内的物料稀密相交接面以上；所述稀相区（3）由至少两个间隔一定距离的圆筒组成阵列，圆筒下端通过底部过渡段（15）和密相区（2）连接，圆筒顶端和粉尘预处理装置（4）连接；所述缓冲室（6）形状与密相区（2）类似，缓冲室（6）上部均布至少两个开口并与旋风除尘器（7）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，其特征在于：所述粉尘预处理装置（4）包括倒锥台形的外锥壳体（412），外锥壳体（412）底部与稀相区（3）连接，外锥壳体（412）顶端设有封板（417），封板（417）中心开设有粉尘预处理装置煤气出口（415），外锥壳体（412）内设有与封板（417）连接的圆形阵列布设的竖向导流片（414），外锥壳体（412）内还设有与导流片（414）下端连接的倒锥形的内锥壳体（413），内锥壳体（413）下方设有反射棱锥体（411），且反射棱锥体（411）与内锥壳体（413）存在空隙，外锥壳体（412）的底端开设粉尘预处理装置粉尘出口（416）；外锥壳体（412）顶部通过顶部过渡段（5）与缓冲室（6）相连通。
3.根据权利要求1所述的一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，其特征在于：所述稀相区（3）的圆筒直径为1m-6m，稀相区（3）的圆筒高度大于炉内固体的输送分离高度，稀相区（3）相邻的圆筒的净空间距为1.5m-3m。
4.根据权利要求1所述的一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，其特征在于：所述密相区（2）高度为5m-10m，半焦出口（8）中心线位于高温灰进口（9）中心线上方，两者间距为0.8m-2m，高温灰进口（9）中心线距离风室（10）顶部的间距为1.5m-3m。
5.根据权利要求1所述的一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，其特征在于：所述底部过渡段（15）为上小下大的方圆节，斜边与竖直方向夹角为20°-40°，顶部过渡段（5）为上大下小的大小头，斜边与竖直方向夹角为20°-40°。
6.根据权利要求1所述的一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，其特征在于：所述半焦出口（8）设置为奇数个，高温灰进口（9）设置为偶数个，半焦出口（8）和高温灰进口（9）间隔布设，高温灰进口（9）数量比半焦出口（8）多一个。
7.根据权利要求1所述的一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，其特征在于：所述高温灰进口（9）与高温灰进料通道（12）相连，半焦出口（8）与半焦出料通道（13）相连。
8.根据权利要求1所述的一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，其特征在于：热解炉给煤通道（11）中心线位于半焦出口（8）中心线上部，两者间距为1m-5m。
9.根据权利要求1所述的一种基于双流化床热解工艺的炉体系统，其特征在于：所述稀相区（3）相邻的圆筒之间设置有锅炉给煤通道（14），旋风除尘器（7）设于热解炉（1）和循环流化床锅炉（16）之间。
10.一种基于双流化床热解工艺的炉体系统的制造方法，使用如权利要求1所述的基于双流化床热解工艺的炉体系统，其特征在于：所述稀相区（3）的圆筒和粉尘预处理装置（4）为单元模块；根据热解炉规模大小，密相区（2）和缓冲室相应放大或缩小，同时适配相应数量的稀相区（3）圆筒和粉尘预处理装置（4）单元模块。
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