CN115926822A - 负压烟气炉 - Google Patents

Abstract

一种负压烟气炉，包括：炉体；分流热解反应装置，包括物料加热分配器和延展螺旋热解反应器，物料加热分配器设于炉体内，物料加热分配器的物料分配进口与物料进口管连接，用于加热物料并将物料分配至延展螺旋热解反应器，以进行热解反应；延展螺旋热解反应器设于炉体内，延展螺旋热解反应器的物料热解进口和物料出口分别连接于物料加热分配器的物料分配出口和产品出口管；燃烧器，燃烧器的火焰通道穿过炉壁与炉膛连通，用于向炉膛内供给高温烟气；以及负压引风控制系统，用于控制炉膛的温度和烟气出口管排出的烟气温度。该负压烟气炉用于在绝氧条件下、无需额外添加甲烷化催化剂通过高温水活化碳氢的方式制取天然气。

Description

负压烟气炉

技术领域

本发明属于煤化工领域，具体地，涉及一种负压烟气炉。

背景技术

煤制天然气作为清洁产业，极大地节约了煤炭资源，提升了煤炭价值。特别是针对“缺油、少气、富煤”的能源结构，积极发展煤制天然气工业，实现煤的就地转化，减少运输成本，具有非常重要的战略意义。

全世界已投产的工业级煤制天然气装置较少，我国长期致力于煤制天然气全技术链的国产化，但真正进入工业应用的也不多。煤制天然气整个生产工艺流程可简述为：原料煤与高纯氧气和中压蒸汽进行反应制得粗煤气；粗煤气经耐硫耐油变换冷却和脱硫脱碳后，制成净煤气；净煤气进入甲烷化装置合成甲烷，生产出天然气。主工艺生产装置包括空分、碎煤加压气化炉、耐硫耐油变换装置、气体净化装置、甲烷化合成装置及废水处理装置。

甲烷化是把煤炭变为清洁的天然气的关键核心技术之一，在高温、高压和催化剂作用下，把煤气化生成的一氧化碳、二氧化碳和氢气催化生成甲烷。其中，甲烷化催化剂在这个化学反应过程中发挥着至关重要的作用，也是限制我国煤制天然气整套系统自主化的关键点。由于主流工艺路线基本确定，很多研究都是围绕甲烷化催化剂的改进展开的。

发明内容

本发明的发明人在研究中发现，煤制天然气工艺并非必需额外添加甲烷化催化剂，可以利用煤炭中含有的催化组分实现甲烷化催化。基于该颠覆性发现，本发明提出了一种负压烟气炉，用于这种全新的高温水活化碳氢制取天然气的工艺。

为了实现上述目的，本发明提供一种负压烟气炉，其特征在于，包括：

炉体，所述炉体上设有贯穿炉壁的物料进口管、烟气出口管和产品出口管；

分流热解反应装置，包括物料加热分配器和延展螺旋热解反应器，所述物料加热分配器设于所述炉体内，所述物料加热分配器的物料分配进口与所述物料进口管连接，用于加热物料并将所述物料分配至延展螺旋热解反应器，以进行热解反应；所述延展螺旋热解反应器设于所述炉体内，所述延展螺旋热解反应器的物料热解进口和物料出口分别连接于所述物料加热分配器的物料分配出口和所述产品出口管；

燃烧器，所述燃烧器的火焰通道穿过所述炉壁与炉膛连通，用于向炉膛内供给高温烟气；以及

负压引风控制系统，用于控制所述炉膛的温度和所述烟气出口管排出的烟气温度。

优选地，所述炉体由耐火材料制成，所述炉体的外壁设有保温材料层，所述保温材料层的外部罩设有金属外壳；其中，所述炉体由耐火材料浇筑和/或砌筑而成，所述保温材料层包括保温涂料层和保温棉层；

所述炉壁包括前壁、后壁和设于所述前壁和后壁之间的侧壁，所述物料进口管和所述烟气出口管贯穿所述前壁，所述产品出口管从底部贯穿所述侧壁，所述燃烧器的火焰通道穿过所述后壁与所述炉膛连通。

优选地，所述物料加热分配器、所述延展螺旋热解反应器和所述燃烧器的火焰通道沿水平方向同轴设置；

所述物料加热分配器和所述延展螺旋热解反应器与所述炉体的炉壁之间均设有间隙。

优选地，所述物料加热分配器设有物料分配进口和物料分配出口，所述延展螺旋热解反应器设有物料热解进口和物料出口；

所述物料加热分配器的物料分配进口用于与物料进口管连接，所述物料热解进口与所述物料加热分配器的物料分配出口连接，所述延展螺旋热解反应器的物料出口用于与产品出口管连接；

所述物料加热分配器包括内筒和套设于所述内筒外的外筒；

所述物料分配进口设于所述外筒的前端，所述外筒的侧壁上设有烟气出口；

所述内筒的前端封闭，后端设有烟气进口，所述外筒的烟气出口通过烟气管道与所述内筒的内部连通，以允许通过所述烟气进口进入所述内筒的烟气依次通过所述烟气管道和所述烟气出口排出；

所述内筒与外筒之间形成物料分配通道，所述物料分配通道的前端与所述物料分配进口连通，后端设有所述物料分配出口。

优选地，所述延展螺旋热解反应器为环形，包括环形的内壁、套设于所述内壁外的环形的外壁、连接于所述内壁和外壁之间的环形底壁；

所述内壁连接于所述内筒，且限定供烟气通过的过热火道，所述内壁和外壁之间设有绕所述内壁设置的螺旋片结构，以便在所述内壁和外壁之间形成螺旋形的物料热解通道；

所述物料热解进口设于所述物料热解通道的前端，所述物料热解进口与所述物料加热分配器的物料分配出口连通，所述物料热解通道的后端由所述底壁封闭，所述外壁上设有分别与所述物料热解通道和所述产品出口管连通的物料出口。

优选地，所述负压引风控制系统包括控制器、负压引风机、炉膛温度传感器、出炉烟气温度传感器，所述负压引风机与所述烟气出口管连接，所述炉膛温度传感器和所述出炉烟气温度传感器分别用于测量所述炉膛温度和所述烟气温度；

所述控制器根据所述炉膛温度传感器和所述出炉烟气温度传感器的测量结果控制所述负压引风机的转速和所述燃烧器的功率，以使所述炉膛温度保持在第一温度范围内，使所述烟气温度保持在第二温度范围内；

其中，当所述炉膛温度高于所述第一温度范围的上限且所述烟气温度高于所述第二温度范围的上限时，所述控制器控制所述负压引风机的转速增大，并控制所述燃烧器的功率减小；当所述炉膛温度低于所述第一温度范围的下限且所述烟气温度低于所述第二温度范围的下限时，所述控制器控制所述负压引风机的转速减小，并控制所述燃烧器的功率增大。

优选地，所述负压引风控制系统还包括进料阀门和产品初始温度传感器，所述进料阀门设于所述物料进口管上，所述产品初始温度传感器用于测量所述产品出口管排出的产品温度；

所述控制器根据所述产品初始温度传感器的测量结果控制所述进料阀门的开度和/或所述燃烧器的功率，以使所述产品温度保持在第三温度范围内；

其中，当所述产品温度高于所述第三温度范围的上限时，所述控制器控制所述进料阀门的开度增大和/或控制所述燃烧器的功率减小；当所述产品温度低于所述第三温度的下限范围时，所述控制器控制所述进料阀门的开度减小和/或控制所述燃烧器的功率增大。

优选地，所述的负压烟气炉还包括烟气换热器和产品气换热器，所述烟气换热器设于所述烟气出口管的出口端，所述产品气换热器设于所述产品出口管的出口端；

所述烟气换热器包括串接的高温烟气换热器和低温烟气换热器，所述产品气换热器包括串接的高温产品气换热器和低温产品气换热器。

优选地，所述负压引风机设于所述低温烟气换热器的出口端；

所述负压引风控制系统还包括烟气最终排放温度传感器，所述烟气最终排放温度传感器设于所述负压引风机和所述低温烟气换热器的出口端之间，用于测量烟气的最终排放温度；

所述控制器根据所述烟气最终排放温度传感器的测量结果控制所述低温烟气换热器的冷却水流量，以使所述烟气的最终排放温度保持在第四温度范围内；

其中，当所述烟气的最终排放温度高于所述第四温度范围的上限时，所述控制器控制所述冷却水流量增大；当所述烟气的最终排放温度低于所述第四温度范围的下限时，所述控制器控制所述冷却水流量减小。

优选地，所述负压引风控制系统还包括设于所述高温产品气换热器和低温产品气换热器之间的压力传感器和压力控制阀，所述控制器根据所述压力传感器的测量结果调节所述压力控制阀，以使通过所述产品出口管排出的产品压力保持在预设压力范围内。

本发明的有益效果在于：提供一种在绝氧条件下、无需额外添加甲烷化催化剂的高温水活化碳氢制取天然气的负压烟气炉设备。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的实施例的负压烟气炉的结构示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的分流热解反应装置的结构示意图；

图3示出了根据本发明的实施例的物料加热分配器的剖视图；

图4示出了根据本发明的实施例的物料加热分配器的立体剖视图；

图5示出了根据本发明的实施例的物料加热分配器的立体图；

图6示出了根据本发明的实施例的延展螺旋热解反应器的剖视图；

图7示出了根据本发明的实施例的延展螺旋热解反应器的局部立体图。

附图标记说明

400负压烟气炉；401炉体；4011耐火材料浇筑层；4012耐火材料砌筑层；4013保温材料层；4014金属外壳；4015炉膛；402燃烧器；4021火焰通道；403负压引风机；404高温烟气换热器；405低温烟气换热器；406高温产品气换热器；407低温产品气换热器；408压力控制阀；

500分流热解反应装置；501物料加热分配器；5011物料分配进口；5012物料分配出口；5013内筒；5014外筒；5015烟气出口；5016烟气管道；5017物料分配通道；5018端板；5019烟气进口；5020V型槽；5021连接板；502延展螺旋热解反应器；5021物料热解进口；5022物料出口；5023内壁；5024外壁；5025环形底壁；5026过热火道；5027螺旋片结构；

MI物料进口管；GE烟气出口管；PE产品出口管。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明的实施例的负压烟气炉的结构示意图。如图1所示，负压烟气炉400包括：

炉体401，炉体上设有贯穿炉壁的物料进口管MI、烟气出口管GE和产品出口管PE；

分流热解反应装置500，包括物料加热分配器501和延展螺旋热解反应器502，物料加热分配器501设于炉体401内，物料加热分配器501的物料分配进口与物料进口管MI连接，用于加热物料并将物料分配至延展螺旋热解反应器502，以进行热解反应；延展螺旋热解反应器502设于炉体401内，延展螺旋热解反应器502的物料热解进口5021和物料出口5022分别连接于物料加热分配器501的物料分配出口5012和产品出口管PE；

燃烧器402，燃烧器的火焰通道4021穿过炉壁与炉膛4015连通，用于向炉膛内供给高温烟气；以及

负压引风控制系统，用于控制炉膛的温度和烟气出口管排出的烟气温度。

负压烟气炉工作时，燃烧器工作，通过火焰通道向炉膛内供给热量。物料通过物料进口管进入物料加热分配器，在此被加热并分配至延展螺旋热解反应器，在延展螺旋热解反应器内被加热、进行热解反应。反应得到的产品通过产品出口管排出，进行下一工艺步骤；烟气通过烟气出口管排出。负压引风控制系统用于控制炉膛的温度和烟气出口管排出的烟气温度，保证反应的正常进行。

在本实施例中，炉体401由耐火材料制成，炉体801的外壁设有保温材料层，保温材料层的外部罩设有金属外壳4014。具体地，炉体401由耐火材料浇筑和/或砌筑而成，在本实施例中，炉体的内层为耐火材料砌筑层，外层为耐火材料浇筑层。保温材料层包括保温涂料层和保温棉层。通过设置保温材料层，能够增强炉体的保温效果，节约能源。

炉壁为圆筒形，包括前壁、后壁和设于前壁与后壁之间的侧壁，物料进口管MI和烟气出口管GE贯穿前壁，产品出口管PE从底部贯穿侧壁，燃烧器402设于炉体的后段，其火焰通道穿过后壁与炉膛连通，向炉膛内供给热量。

负压烟气炉为卧式结构，其中的物料加热分配器501、延展螺旋热解反应器502和燃烧器的火焰通道4021沿水平方向同轴设置，能使热量更均匀地传递至延展螺旋热解反应器。根据需要，负压烟气炉也可设计为立式。物料加热分配器501和延展螺旋热解反应器502与炉体401的炉壁之间均设有间隙，该间隙被有利地设置以利于高温烟气的流动。

图2示出了根据本发明的实施例的分流热解反应装置的结构示意图。如图2所示，分流热解反应装置500包括同轴设置且相互连接的物料加热分配器501和延展螺旋热解反应器502，物料加热分配器501用于加热物料并将物料分配至延展螺旋热解反应器502，以进行热解反应。

反应时，物料经喷射进入物料加热分配器501，在物料加热分配器501中被加热升温；然后，经过加热的物料被分配至延展螺旋热解反应器502，在此被再次加热升温，进行热解反应。延展螺旋热解反应器502具有螺旋形的物料热解通道，能够延长物料的热解反应路径，保证物料进行充分热解。完成热解反应的物料从延展螺旋热解反应器排出，进行下一工艺步骤。

图3、图4和图5分别示出了根据本发明的实施例的物料加热分配器的剖视图和立体图，图6和图7分别示出了根据本发明的实施例的延展螺旋热解反应器的剖视图和局部立体图。

如图3至7所示，物料加热分配器501设有物料分配进口5011和物料分配出口5012，延展螺旋热解反应器502设有物料热解进口5021和物料出口5022；

物料加热分配器501的物料分配进口5011用于与物料进口管连接，物料热解进口5021与物料加热分配器501的物料分配出口5012连接，延展螺旋热解反应器502的物料出口5022用于与产品出口管连接。

反应时，物料从物料进口管经物料分配进口5011进入物料加热分配器501，被加热升温后，经物料分配出口5012进入物料热解进口5021进入延展螺旋热解反应器502，在延展螺旋热解反应器502内再次被加热，发生热解反应后，经物料出口5022从产品出口管排出。

在本实施例中，物料加热分配器501包括内筒5013和套设于内筒外的外筒5014；物料分配进口5011设于外筒5014的前端，外筒的侧壁上设有烟气出口5015。内筒5013的前端封闭，后端设有烟气进口5019，外筒的烟气出口5015通过烟气管道5016与内筒5013的内部连通，以允许通过烟气进口进入内筒的烟气依次通过烟气管道和烟气出口排出。内筒与外筒之间形成物料分配通道5017，物料分配通道5017的前端与物料分配进口5011连通，后端设有物料分配出口5012。

反应时，物料加热分配器501和延展螺旋热解反应器502均设于烟气炉内。一部分高温烟气流经外筒的外侧，从外侧对物料分配通道5017内的物料进行加热，另一部分高温烟气经烟气进口5019进入内筒5013的内部，从内侧对物料分配通道5017内的物料进行加热，然后经烟气管道5016从烟气出口5015排出；物料被高温烟气加热后从物料分配出口5012排出，进入延展螺旋热解反应器502。通过这种方式，可以从内外侧对物料分配通道5017内的物料进行充分加热，提高了加热效率。

在本实施例中，外筒5014包括锥形的第一前端和圆筒形的第一后端，物料分配进口5011设于第一前端的头部，烟气出口5015设于第一后端的侧壁上。内筒5013包括依次连接的第二前端、第二后端和端板5018。第二前端为锥形，第二后端为圆筒形，端板5018为环形，设于第二后端的端部外周。烟气进口5019设于端板5018的中心，端板5018的外周设有V型槽5020，V型槽5020与物料分配通道5017连通，连通部即为物料分配出口5012。

物料分配出口5012是由V型槽5020与物料分配通道5017的连通部形成的，在实际应用时，根据设计流量调整V型槽的深度，即可调整物料分配出口5012的截面积，从而改变物料的流量。

烟气出口5015和烟气管道5016均为多个，多个烟气出口5015和多个烟气管道5016沿外筒5014的周向均布，且每个烟气出口5015的位置与一个烟气管道5016的位置相对应；相应的，V型槽5020也为多个，多个V型槽沿端板5018的外周均布，且沿端板5018的周向，V型槽5020与烟气出口5015交替设置。通过这种设置，从物料分配进口5011进入物料分配通道5017的物料被均匀分配至多条流动路径，然后分别通过各物料分配出口5012离开物料加热分配器501。

在本实施例中，内筒5013还包括从端板5018的外周向外筒的前端延伸的多个连接板5021，多个连接板连接于外筒5014的外周壁，从而实现内筒与外筒的固定连接。

参考图6和图7，延展螺旋热解反应器502为环形，包括环形的内壁5023、套设于内壁外的环形的外壁5024、连接于内壁和外壁之间的环形底壁5025。

内壁5023连接于内筒5013的第二后端，且限定供烟气通过的过热火道5026，内壁和外壁之间设有绕所述内壁设置的螺旋片结构5027，以便在内壁和外壁之间形成螺旋形的物料热解通道。

物料热解进口5021设于物料热解通道的前端，与物料加热分配器501的物料分配出口5012连通，物料热解通道的后端由底壁5025封闭，外壁5024上设有分别与物料热解通道和产品出口管连通的物料出口。

物料分配通道5017与物料热解通道通过物料分配出口5012、物料热解进口5021连通，且形成封闭空间，在该封闭空间内，物料被加热并进行热解反应，然后经物料出口排出。一部分高温烟气流经外壁的外侧，从外侧对物料热解通道内的物料进行加热，另一部分高温烟气进入过热火道5026，从内侧对物料热解通道内的物料进行加热，双侧加热保证物料被充分加热，提高了加热和热解反应的效率。此外，螺旋形的物料热解通道能够延长物料的热解反应路径，保证物料进行充分热解。

过热火道5026与烟气进口5019连通，高温烟气先进入过热火道5026，再进入烟气进口5019，对物料进行加热。

优选地，分流热解反应装置还包括气灰收集器(未示出)，气灰收集器连接于延展螺旋热解反应器502的物料出口，用于收集气灰。

在本实施例中，负压引风控制系统包括控制器、负压引风机403、炉膛温度传感器、出炉烟气温度传感器，负压引风机403与烟气出口管GE连接，炉膛温度传感器和出炉烟气温度传感器分别用于测量炉膛温度T1和烟气温度T2。

控制器根据炉膛温度传感器和出炉烟气温度传感器的测量结果控制负压引风机的转速和燃烧器的功率，以使炉膛温度保持在第一温度范围内，使烟气温度保持在第二温度范围内。在本实施例中，第一温度范围为1150-1250℃，第二温度范围为1000-1100℃。可以利用各种现有技术手段实现引风机的转速调节，例如采用变频器等。

具体地，当炉膛温度T1高于第一温度范围的上限(例如高于1250℃时)且烟气温度T2高于第二温度范围的上限(例如高于1100℃)时，控制器控制负压引风机的转速增大，并控制燃烧器的功率减小，从而使得炉膛温度T1和烟气温度T2同时降低。当炉膛温度T1低于第一温度范围的下限(例如低于1150℃时)且烟气温度T2低于第二温度范围的下限(例如低于1000℃时)时，控制器控制压引风机的转速减小，并控制燃烧器的功率增大，从而使得炉膛温度T1和烟气温度T2同时升高；同时炉膛温度控制与物料进量进行连锁，根据炉温的升温速率调整物料进量来参与炉膛温度的调控。通过这种方式，将炉膛温度保持在合适的反应温度范围内，同时将烟气温度控制在合理范围内。控制器可以选用PLC控制器。

在本实施例中，负压引风控制系统还包括进料阀门和产品初始温度传感器，进料阀门设于物料进口管MI上，产品初始温度传感器用于测量产品出口管PE排出的产品温度T3。

控制器根据产品初始温度传感器的测量结果控制进料阀门的开度和/或燃烧器的功率，以使产品温度T3保持在第三温度范围内；在本实施例中，第三温度范围为850-950℃。

具体地，当产品温度T3高于第三温度范围的上限(例如高于950℃)时，控制器控制进料阀门的开度增大，使得进料流量增大从而产品温度T3降低，或者控制燃烧器的功率减小，使得产品温度T3降低，或者同时控制进料阀门的开度增大并控制燃烧器的功率减小，使得产品温度T3降低。当产品温度T3低于第三温度范围的下限(例如低于850℃)时，控制器控制进料阀门的开度减小，使得进料流量减小从而产品温度T3升高，或控制燃烧器的功率增大，使得产品温度T3升高，或者同时控制进料阀门的开度减小并控制燃烧器的功率增大，使得产品温度T3升高。

进一步地，参考图1，负压烟气炉还包括烟气换热器和产品气换热器，烟气换热器设于烟气出口管GE的出口端，产品气换热器设于产品出口管PE的出口端。具体地，烟气换热器包括串接的高温烟气换热器404和低温烟气换热器405，产品气换热器包括串接的高温产品气换热器406和低温产品气换热器407。高温烟气先经过高温烟气换热器404进行第一次换热，再经过低温烟气换热器405进行第二次换热，以充分利用烟气的热量。排出的产品先经过高温产品气换热器406进行第一次换热，再经过低温产品气换热器407进行第二次换热。

在这种情况下，负压引风机403设于低温烟气换热器405的出口端。负压引风控制系统还包括烟气最终排放温度传感器，烟气最终排放温度传感器设于负压引风机和403低温烟气换热器405的出口端之间，用于测量烟气的最终排放温度。

控制器根据烟气最终排放温度传感器的测量结果控制低温烟气换热器405的冷却水流量，以使烟气的最终排放温度T5保持在第四温度范围内；在本实施例中，第四温度范围为50-60℃。

具体地，当烟气的最终排放温度T5高于第四温度范围的上限(例如高于60℃)时，控制器控制冷却水流量增大，以降低烟气的最终排放温度T5；当烟气的最终排放温度T5低于第四温度范围的下限(例如低于50℃)时，控制器控制冷却水流量减小，以提高烟气的最终排放温度T5。

优选地，负压引风控制系统还包括设于高温产品气换热器406和低温产品气换热器407之间的压力传感器和压力控制阀408，控制器根据压力传感器的测量结果调节压力控制阀的开度，以使通过产品出口管排出的产品压力保持在预设压力范围内。在本实施例中，预设压力范围为0.5-1.0MPa。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种负压烟气炉，其特征在于，包括：

炉体，所述炉体上设有贯穿炉壁的物料进口管、烟气出口管和产品出口管；

分流热解反应装置，包括物料加热分配器和延展螺旋热解反应器，所述物料加热分配器设于所述炉体内，所述物料加热分配器的物料分配进口与所述物料进口管连接，用于加热物料并将所述物料分配至延展螺旋热解反应器，以进行热解反应；所述延展螺旋热解反应器设于所述炉体内，所述延展螺旋热解反应器的物料热解进口和物料出口分别连接于所述物料加热分配器的物料分配出口和所述产品出口管；

燃烧器，所述燃烧器的火焰通道穿过所述炉壁与炉膛连通，用于向炉膛内供给高温烟气；以及

负压引风控制系统，用于控制所述炉膛的温度和所述烟气出口管排出的烟气温度。

2.根据权利要求1所述的负压烟气炉，其特征在于，所述炉体由耐火材料制成，所述炉体的外壁设有保温材料层，所述保温材料层的外部罩设有金属外壳；其中，所述炉体由耐火材料浇筑和/或砌筑而成，所述保温材料层包括保温涂料层和保温棉层；

所述炉壁包括前壁、后壁和设于所述前壁和后壁之间的侧壁，所述物料进口管和所述烟气出口管贯穿所述前壁，所述产品出口管从底部贯穿所述侧壁，所述燃烧器的火焰通道穿过所述后壁与所述炉膛连通。

3.根据权利要求1所述的负压烟气炉，其特征在于，所述物料加热分配器、所述延展螺旋热解反应器和所述燃烧器的火焰通道沿水平方向同轴设置；

所述物料加热分配器和所述延展螺旋热解反应器与所述炉体的炉壁之间均设有间隙。

4.根据权利要求3所述的负压烟气炉，其特征在于，所述物料加热分配器设有物料分配进口和物料分配出口，所述延展螺旋热解反应器设有物料热解进口和物料出口；

所述物料加热分配器的物料分配进口用于与物料进口管连接，所述物料热解进口与所述物料加热分配器的物料分配出口连接，所述延展螺旋热解反应器的物料出口用于与产品出口管连接；

所述物料加热分配器包括内筒和套设于所述内筒外的外筒；

所述物料分配进口设于所述外筒的前端，所述外筒的侧壁上设有烟气出口；

所述内筒的前端封闭，后端设有烟气进口，所述外筒的烟气出口通过烟气管道与所述内筒的内部连通，以允许通过所述烟气进口进入所述内筒的烟气依次通过所述烟气管道和所述烟气出口排出；

所述内筒与外筒之间形成物料分配通道，所述物料分配通道的前端与所述物料分配进口连通，后端设有所述物料分配出口。

5.根据权利要求4所述的负压烟气炉，其特征在于，所述延展螺旋热解反应器为环形，包括环形的内壁、套设于所述内壁外的环形的外壁、连接于所述内壁和外壁之间的环形底壁；

所述内壁连接于所述内筒，且限定供烟气通过的过热火道，所述内壁和外壁之间设有绕所述内壁设置的螺旋片结构，以便在所述内壁和外壁之间形成螺旋形的物料热解通道；

所述物料热解进口设于所述物料热解通道的前端，所述物料热解进口与所述物料加热分配器的物料分配出口连通，所述物料热解通道的后端由所述底壁封闭，所述外壁上设有分别与所述物料热解通道和所述产品出口管连通的物料出口。

6.根据权利要求1所述的负压烟气炉，其特征在于，所述负压引风控制系统包括控制器、负压引风机、炉膛温度传感器、出炉烟气温度传感器，所述负压引风机与所述烟气出口管连接，所述炉膛温度传感器和所述出炉烟气温度传感器分别用于测量所述炉膛温度和所述烟气温度；

所述控制器根据所述炉膛温度传感器和所述出炉烟气温度传感器的测量结果控制所述负压引风机的转速和所述燃烧器的功率，以使所述炉膛温度保持在第一温度范围内，使所述烟气温度保持在第二温度范围内；

其中，当所述炉膛温度高于所述第一温度范围的上限且所述烟气温度高于所述第二温度范围的上限时，所述控制器控制所述负压引风机的转速增大，并控制所述燃烧器的功率减小；当所述炉膛温度低于所述第一温度范围的下限且所述烟气温度低于所述第二温度范围的下限时，所述控制器控制所述负压引风机的转速减小，并控制所述燃烧器的功率增大。

7.根据权利要求6所述的负压烟气炉，其特征在于，所述负压引风控制系统还包括进料阀门和产品初始温度传感器，所述进料阀门设于所述物料进口管上，所述产品初始温度传感器用于测量所述产品出口管排出的产品温度；

所述控制器根据所述产品初始温度传感器的测量结果控制所述进料阀门的开度和/或所述燃烧器的功率，以使所述产品温度保持在第三温度范围内；

其中，当所述产品温度高于所述第三温度范围的上限时，所述控制器控制所述进料阀门的开度增大和/或控制所述燃烧器的功率减小；当所述产品温度低于所述第三温度的下限范围时，所述控制器控制所述进料阀门的开度减小和/或控制所述燃烧器的功率增大。

8.根据权利要求6所述的负压烟气炉，其特征在于，还包括烟气换热器和产品气换热器，所述烟气换热器设于所述烟气出口管的出口端，所述产品气换热器设于所述产品出口管的出口端；

所述烟气换热器包括串接的高温烟气换热器和低温烟气换热器，所述产品气换热器包括串接的高温产品气换热器和低温产品气换热器。

9.根据权利要求8所述的负压烟气炉，其特征在于，所述负压引风机设于所述低温烟气换热器的出口端；

所述负压引风控制系统还包括烟气最终排放温度传感器，所述烟气最终排放温度传感器设于所述负压引风机和所述低温烟气换热器的出口端之间，用于测量烟气的最终排放温度；

所述控制器根据所述烟气最终排放温度传感器的测量结果控制所述低温烟气换热器的冷却水流量，以使所述烟气的最终排放温度保持在第四温度范围内；

其中，当所述烟气的最终排放温度高于所述第四温度范围的上限时，所述控制器控制所述冷却水流量增大；当所述烟气的最终排放温度低于所述第四温度范围的下限时，所述控制器控制所述冷却水流量减小。

10.根据权利要求9所述的负压烟气炉，其特征在于，所述负压引风控制系统还包括设于所述高温产品气换热器和低温产品气换热器之间的压力传感器和压力控制阀，所述控制器根据所述压力传感器的测量结果调节所述压力控制阀，以使通过所述产品出口管排出的产品压力保持在预设压力范围内。

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