CN216378056U - 一种焦油自热裂解的热解炉 - Google Patents
一种焦油自热裂解的热解炉 Download PDFInfo
- Publication number
- CN216378056U CN216378056U CN202123227212.8U CN202123227212U CN216378056U CN 216378056 U CN216378056 U CN 216378056U CN 202123227212 U CN202123227212 U CN 202123227212U CN 216378056 U CN216378056 U CN 216378056U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pyrolysis
- furnace
- furnace body
- air
- tar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims abstract description 167
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000005336 cracking Methods 0.000 title description 6
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 claims abstract description 11
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 19
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 claims description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 4
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000010849 combustible waste Substances 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种焦油自热裂解的热解炉，包括炉体、助燃模块、热解管组、烟囱、生活垃圾热解模块及控制系统，助燃模块、热解管组、生物质热解模块在炉体内从下至上依次设置；所述炉体上设有热解风道，炉体上的排烟孔通过热解风道与热解管组的吸烟端连接，炉体的外表面上设有高温风道，烟囱固定在热解风道内，热解管组的排烟端通过高温风道与烟囱的吸烟端连接，控制系统根据热解管组的温度调节助燃模块；热解管设置在助燃模块和生活垃圾热解模块之间，实现焦油在不外加热源的情况下实现热裂解；热解风道和高温风道内的烟气通过炉体产生的热量进行保温；烟囱设置在热解风道内是为了加热热解风道，使含有焦油的烟气在流入热解管时不产生凝结。
Description
技术领域
本实用新型属于热解炉，尤其是一种焦油自热裂解的热解炉。
背景技术
随着人类社会的不断发展，人口剧增，生活垃圾也在快速增加。目前常用的生活垃圾处理技术有卫生填埋、堆肥和焚烧。这些技术在长期的使用中也暴露出了致命的缺点：卫生填埋需要占用大量土地资源，并有造成周边水体和土壤污染的风险；堆肥堆垃圾质量要求高，堆肥时间长，所产肥料应用受限等；垃圾焚烧投资大，会造成较大的大气污染。
垃圾热解技术是目前受到全世界关注的垃圾处理技术，该技术投资和运行成本低，大气污染物排放低，垃圾处理量灵活，特别适用于人口不多，地域偏远的乡镇。目前垃圾热解技术应用过程中遇到的最大问题就是焦油问题。焦油是在垃圾热解过程中产生的，随着尾气排除炉外，遇到冷却的管道产生凝结，堵塞管道，产生二次污染。
目前，焦油的去除多采用除尘技术，例如：过滤除尘器、旋风除尘器等干法除尘技术。干法除尘法的最大问题就是焦油粘附在除尘板上的清理问题。除尘下来的焦油是焦油与粉尘的混合物，在中低温下不具有流动性，并且粘附性极强，需要定时停机清理，工作量大。湿法除尘法，例如：水膜除尘器、喷淋除尘器和湿法电除尘等，这些技术产生的最大问题就是含焦油水的处理问题，含焦油水处理成本高，不处理又会带来很大的二次污染。目前广受关注的生物质热解气化技术，和垃圾热解技术一样，同样存在上述焦油处理问题。另一类垃圾或生物质热解过程中减少尾气焦油的技术是通过炉子和进气方式的合理设计，让热解尾气直接通过炉子的燃烧层，尾气中的焦油在燃烧层被高温裂解，例如：下吸式热解炉等。这类炉子对垃圾质量要求高，控制困难；并且由于生活垃圾多以塑料、纸张为主，难以在燃烧层形成较为稳定的碳烧层，焦油裂解效果不稳定。第三类焦油处理技术是外热源热解技术，这类技术是在热解炉出口设计一燃烧室，利用外供热源建立一高温区，含焦油热解气经过高温区后发生裂解。这类技术的最高问题就是运行成本高，特别是对于中小垃圾热解炉难以接受。
垃圾或生物质热解过程中产生的焦油，是具有极高热值的有机物，如果能采用合理的裂解技术将焦油裂解为小分子有机物，不但能解决管道堵塞问题，后续还能利用，例如：二燃或发电，带来极大益处。
发明内容
针对目前热解炉焦油处理存在的问题，本实用新型提出了一种焦油自热裂解的热解炉，目的是为了实现焦油在不外加热源的情况下实现热裂解，并解决了焦油在输送过程中出现凝结的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种焦油自热裂解的热解炉，包括炉体、助燃模块、热解管组、烟囱、生活垃圾热解模块及控制系统，其特征在于：助燃模块、热解管组、生物质热解模块在炉体内从下至上依次设置；所述炉体的外表面上设有热解风道，炉体顶端上的排烟孔通过热解风道与热解管组的吸烟端连接，热解管用于裂解含焦油烟气，炉体的外表面上设有高温风道，烟囱固定在热解风道内，热解管组的排烟端通过高温风道与烟囱的吸烟端连接，控制系统根据热解管组的温度调节助燃模块，助燃模块用于促使生活垃圾充分燃烧。
对上述技术方案进一步地改进，所述炉体的底部内设有槽状的灰烬区，灰烬区用于收集燃烧产生的灰烬。
对上述技术方案进一步地限定，所述炉体、热解风道、高温风道为整体式结构。
对上述技术方案进一步地改进，所述热解风道和高温风道的外表面上设有一层绝热材料。
对上述技术方案进一步地限定，所述助燃模块由鼓气管组、风门、鼓风机组成，鼓气管组由多根水平排列的布气管组成，鼓气管组由多根水平排列的布气管组成，布气管的出气端位于热解管组的下方，布气管的进气端从炉体内延伸出，多套风门均分在每根布气管上，布气管的进气端与鼓风机连接。
对上述技术方案进一步地限定，所述热解管组由多根水平排列的金属管或陶瓷管组成，热解管组的吸烟端延伸至热解风道内，热解管组的排烟端延伸至高温风道的一端内；所述热解管的横截面呈圆形或三角形或矩形。
对上述技术方案进一步地限定，所述烟囱由金属管折弯成L形状，烟囱的水平部位于热解风道的下端内，烟囱的水平部延伸至高温风道的另一端内，烟囱的垂直部从炉体的顶部穿出。
对上述技术方案进一步地限定，所述生物质热解模块由从下至上依次设置的燃烧区、还原区、热解区、干燥区组成。
对上述技术方案进一步地限定，所述控制系统由热电偶、温度控制器、变频器组成，热电偶固定在热解管组上，热电偶与温度控制器通信连接，温度控制器用于调节风门，温度控制器通过变频器控制鼓风机启动/停机。
对上述技术方案进一步地限定，所述热解管组的上方设有保护组件，保护组件由多根水平排列的管体组成，保护组件用于保护热解管组。
本实用新型有益效果：1）热解管设置在助燃模块和生活垃圾热解模块之间，充分地利用了垃圾燃烧时产生的热能，实现焦油在不外加热源的情况下实现热裂解；2）热解风道和高温风道设置在炉体的表面上，使其内的烟气通过炉体产生的热量进行保温，避免烟气流动过程中出现降温的问题，也避免了炉体热量浪费的问题；3）烟囱设置在热解风道内是为了加热热解风道，使含有焦油的烟气在流入热解管时不产生凝结。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中的助燃模块和热解管组的俯视图。
图3是图1的右视图。
图4是本实用新型中控制系统方框图。
图5是本实用新型中保护组件与热解管组的布置图。
具体实施方式
如图1所示，一种焦油自热裂解的热解炉，包括炉体1、助燃模块2、热解管组3、烟囱4、生活垃圾热解模块5及控制系统6，助燃模块、热解管组、生物质热解模块在炉体内从下至上依次设置；所述炉体的外表面上设有热解风道11，炉体顶端上的排烟孔12通过热解风道与热解管组的吸烟端连接，热解管用于裂解含焦油烟气，炉体的外表面上设有高温风道13，烟囱固定在热解风道内，热解管组的排烟端通过高温风道与烟囱的吸烟端连接，控制系统根据热解管组的温度调节助燃模块，助燃模块用于促使生活垃圾充分燃烧；
如图1所示，所述炉体1的底部内设有槽状的灰烬区14，灰烬区用于收集燃烧产生的灰烬，便于清除；
如图1、图2和图3所示，所述炉体1、热解风道11、高温风道13为整体式结构，这样便于加工制造，降低了生产成本，提高了使用寿命，有利于热传递；
如图1、图2和图3所示，所述热解风道11和高温风道13的外表面上设有一层绝热材料15；绝热材料能保证风道内的温度达到1000℃，外部温度不高于100℃；
如图1、图2和图3所示，所述助燃模块2由鼓气管组21、风门22、鼓风机23组成，鼓气管组由多根水平排列的布气管组成，布气管的出气端位于热解管组的下方，布气管的进气端从炉体内延伸出，多套风门均分在每根布气管上，布气管的进气端与鼓风机连接；助燃模块是为燃烧区提供所需氧气，通过风门控制进入鼓气管的空气量，实现燃烧温度和燃烧层高度的控制；
如图1、图2和图3所示，所述热解管组3由多根水平排列的金属管或陶瓷管组成，热解管组的吸烟端延伸至热解风道内，热解管组的排烟端延伸至高温风道的一端内；所述热解管的横截面呈圆形或三角形或矩形；含焦油的烟气通过炉体顶端上的排烟孔进入热解风道内，运动到底部后进入热解管组内；由于热解管在燃烧区内被加热到700-1000℃，含焦油烟气经过热解管时，被此处高温裂解成小分子物质；
如图1、图2和图3所示，所述烟囱4由金属管折弯成L形状，烟囱的水平部位于热解风道的下端内，烟囱的水平部延伸至高温风道的另一端内，烟囱的垂直部从炉体的顶部穿出；L形状的烟囱有利于减缓烟气排放速度，也有利散发热量，使热解风道充分地吸收热量；
如图1所示，所述生物质热解模块5为现有技术，由从下至上依次设置的燃烧区51、还原区52、热解区53、干燥区54组成；热解技术的要点是在控氧条件下利用垃圾自身的可燃成分燃烧产生剩余垃圾热解所需要的热量，进而产生具有可燃成分的热解气；温度变化规律：从底部向上温度逐渐降低；还原区的作用是在缺氧条件下将燃烧层产生的CO2和水分在600-800℃下还原成CO和H2；热解区的作用是在400-600℃温度下将垃圾中有机成分热解成气态有机物；干燥区的作用是利用剩余热量实现垃圾干燥，以有利于后续处理工艺；
如图4所示，所述控制系统6由热电偶61、温度控制器62、变频器63组成，热电偶固定在热解管组上，热电偶与温度控制器通信连接，温度控制器用于调节风门22，温度控制器通过变频器控制鼓风机23启动/停机；增加控制系统实现风量精准控制，避免了热解不充分的问题，保证了热解效率。
如图1、图3和图5所示，所述热解管组3的上方设有保护组件7，保护组件由多根水平排列的管体组成，即保护组件中的管体位于金属管或陶瓷管的上方，管体的横截面呈圆形或三角形或矩形，保护组件用于保护热解管组，防止可燃废物下落或重力压坏热解管。
本实用新型工作原理：
1）如图1所示，生活垃圾从炉体上的进料口8落入至生物质热解模块内，点燃烧区内的生活垃圾，并通过控制系统启动助燃模块，促使生活垃圾充分然后，燃烧产生的烟气依次经过还原区、热解区、干燥区后通过排烟孔进入热解风道内，热解风道内的烟气通过烟囱的温度进行保温，热解风道内的烟气进入热解管道内进行裂解，裂解后的烟气依次经高温风道、烟囱引出，进入后续的二燃室或焦油催化裂解等工艺；所述控制系统根据热解管上热电偶传回的数据，调节风门的大小，控制鼓风机的转速；
2）所述热解炉的基本控制：控制系统中的热电偶能测量热解管的顶部和底部温度，顶部温度均值与底部温度均值相加后再除以2，求得数值；求得数值低于700摄氏度时，变频器增大转速，使鼓风机鼓风量增加；求得数值大于1050摄氏度时，变频器减小转速，使鼓风机鼓风量减小；
3）所述热解炉的精细控制：启动时，变频器工作在最高工作的80%状态，所有布气管上的风门处于50%状态；获取热解管顶部及底部温度的均值，顶部温度均值与底部温度均值相加后再除以2，求得数值；求得数值低于700摄氏度时，变频器增大转速，使鼓风机鼓风量增加；求得数值大于1050摄氏度时，减小布气管上的风门。
Claims (10)
1.一种焦油自热裂解的热解炉，包括炉体、助燃模块、热解管组、烟囱、生活垃圾热解模块及控制系统，其特征在于：助燃模块、热解管组、生物质热解模块在炉体内从下至上依次设置；所述炉体的外表面上设有热解风道，炉体顶端上的排烟孔通过热解风道与热解管组的吸烟端连接，热解管用于裂解含焦油烟气，炉体的外表面上设有高温风道，烟囱固定在热解风道内，热解管组的排烟端通过高温风道与烟囱的吸烟端连接，控制系统根据热解管组的温度调节助燃模块，助燃模块用于促使生活垃圾充分燃烧。
2.根据权利要求1所述一种焦油自热裂解的热解炉，其特征在于：所述炉体的底部内设有槽状的灰烬区，灰烬区用于收集燃烧产生的灰烬。
3.根据权利要求1或2所述一种焦油自热裂解的热解炉，其特征在于：所述炉体、热解风道、高温风道为整体式结构。
4.根据权利要求3所述一种焦油自热裂解的热解炉，其特征在于：所述热解风道和高温风道的外表面上设有一层绝热材料。
5.根据权利要求1或2或4所述一种焦油自热裂解的热解炉，其特征在于：所述助燃模块由鼓气管组、风门、鼓风机组成，鼓气管组由多根水平排列的布气管组成，鼓气管组由多根水平排列的布气管组成，布气管的出气端位于热解管组的下方，布气管的进气端从炉体内延伸出，多套风门均分在每根布气管上，布气管的进气端与鼓风机连接。
6.根据权利要求5所述一种焦油自热裂解的热解炉，其特征在于：所述热解管组由多根水平排列的金属管或陶瓷管组成，热解管组的吸烟端延伸至热解风道内，热解管组的排烟端延伸至高温风道的一端内；所述热解管的横截面呈圆形或三角形或矩形。
7.根据权利要求1或2或4或6所述一种焦油自热裂解的热解炉，其特征在于：所述烟囱由金属管折弯成L形状，烟囱的水平部位于热解风道的下端内，烟囱的水平部延伸至高温风道的另一端内，烟囱的垂直部从炉体的顶部穿出。
8.根据权利要求7所述一种焦油自热裂解的热解炉，其特征在于：所述生物质热解模块由从下至上依次设置的燃烧区、还原区、热解区、干燥区组成。
9.根据权利要求1或2或4或6或8所述一种焦油自热裂解的热解炉，其特征在于：所述控制系统由热电偶、温度控制器、变频器组成，热电偶固定在热解管组上，热电偶与温度控制器通信连接，温度控制器用于调节风门，温度控制器通过变频器控制鼓风机启动/停机。
10.根据权利要求9所述一种焦油自热裂解的热解炉，其特征在于：所述热解管组的上方设有保护组件，保护组件由多根水平排列的管体组成，保护组件用于保护热解管组。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123227212.8U CN216378056U (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种焦油自热裂解的热解炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123227212.8U CN216378056U (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种焦油自热裂解的热解炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216378056U true CN216378056U (zh) | 2022-04-26 |
Family
ID=81235882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202123227212.8U Active CN216378056U (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种焦油自热裂解的热解炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216378056U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114350396A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-15 | 湖北悦源实业有限公司 | 一种焦油自热裂解的热解炉 |
-
2021
- 2021-12-21 CN CN202123227212.8U patent/CN216378056U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114350396A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-15 | 湖北悦源实业有限公司 | 一种焦油自热裂解的热解炉 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205061978U (zh) | 一种生物质热解气燃烧及热量回用装置 | |
| CN100363119C (zh) | 一种新型城市垃圾无害化资源化处理装置 | |
| CN204786428U (zh) | 多腔室生活垃圾热解处理成套设备 | |
| CN218721507U (zh) | 一种高效生活垃圾焚烧炉配风系统 | |
| CN106949480A (zh) | 一种热解焚烧炉 | |
| CN110486728A (zh) | 一种新型生活垃圾热解气化焚烧系统 | |
| CN206944167U (zh) | 降低垃圾焚烧炉氮氧化物排放的系统 | |
| CN216378056U (zh) | 一种焦油自热裂解的热解炉 | |
| CN210314116U (zh) | 一种自供热生物质连续热解制生物炭的装置 | |
| CN110779019A (zh) | 生活垃圾无氧分段式热解炉 | |
| CN106479527A (zh) | 一种利用秸秆燃烧放热进行垃圾制炭系统 | |
| CN109181723A (zh) | 一种秸秆外燃顺流固定床炉前碳化耦合燃煤发电装置 | |
| CN209636164U (zh) | 城市有机固废耦合干化热解气化系统 | |
| CN107101219A (zh) | 一种生物质锅炉的循环风路装置 | |
| CN218954879U (zh) | 一种生活垃圾处理工艺系统 | |
| CN208418746U (zh) | 一种连续热解型生活垃圾焚烧炉 | |
| CN108644782B (zh) | 一种小型垃圾焚烧的结构及其方法 | |
| CN206637620U (zh) | 一种热解焚烧炉 | |
| CN206989258U (zh) | 一种高效生物质无烟燃烧炉灶系统 | |
| CN206112942U (zh) | 机械炉排式垃圾气化焚烧系统和旋风燃烧器 | |
| CN111336529B (zh) | 一种环保机制木炭生产线产生的废气收集多次燃烧系统 | |
| CN211316185U (zh) | 生活垃圾无氧分段式热解炉 | |
| CN205261572U (zh) | 机械炉排式垃圾气化焚烧炉的循环供风系统 | |
| CN114350396A (zh) | 一种焦油自热裂解的热解炉 | |
| CN201255430Y (zh) | 生物质燃料气化焚烧装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |