本實(shí)用新型總地涉及熱解領(lǐng)域，具體涉及一種快速熱解爐。

背景技術(shù)：

快速熱解可以使含碳高分子迅速發(fā)生斷鍵反應(yīng)，抑制了熱解產(chǎn)物的二次熱解反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)，可降低熱解過程中的燃?xì)夂桶虢巩a(chǎn)物，提高焦油產(chǎn)率。從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益來看，快速熱解技術(shù)是一種非常適合對(duì)含碳物質(zhì)進(jìn)行處理的技術(shù)。

快速熱解反應(yīng)器一般開發(fā)為流化床、移動(dòng)床、旋轉(zhuǎn)床等反應(yīng)器，并利用氣體或固體熱載體來實(shí)現(xiàn)溫度場及升溫速率的要求，但采取熱載體的快速熱解反應(yīng)器涉及熱載體與原料的均布、混合和反應(yīng)，以及后續(xù)對(duì)熱載體與反應(yīng)半焦的分離、熱載體的再加熱、輸送等一系列的工藝，工藝復(fù)雜、流程長，導(dǎo)致故障率增加，影響了系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。也有采取間接傳熱的燒蝕床反應(yīng)器，利用床體的間接加熱實(shí)現(xiàn)快速熱解，但間接傳熱效果差，裝置大型化開發(fā)困難。

熱解爐是熱解工藝的核心設(shè)備。現(xiàn)有的公開的熱解爐相對(duì)于煤氣爐和傳統(tǒng)電爐其熱效率有所提高，但是熱效率還是偏低，而且加熱只有每秒幾度到幾十度，且為熱解提供的能量不穩(wěn)定、不清潔、含有雜質(zhì)，同時(shí)熱解爐高向加熱不均勻，既影響熱解爐的效率又影響熱解產(chǎn)品的收率。

鑒于此，目前的熱解領(lǐng)域急需一種便捷、高效、加熱速度快、高向加熱均勻的新型的熱解裝置，以提高氣熱解的溫升速度及熱解的熱效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種快速熱解爐，以提供高向加熱均勻的新型的熱解裝置，提高氣熱解的溫升速度及熱解的熱效率。

本實(shí)用新型旨在提供一種快速熱解爐，所述熱解爐包括形成中空腔室的熱解室與燃燒室，所述燃燒室由熱解室墻與所述熱解室隔開且環(huán)繞所述熱解室的周向設(shè)置；所述燃燒室包括多個(gè)豎向設(shè)置的立火道，所述立火道的底部設(shè)有煤氣第一段供入口，所述立火道的中部設(shè)有煤氣第二段供入口。

上述的熱解爐，所述立火道為雙聯(lián)火道，包括單數(shù)立火道和雙數(shù)立火道，所述單數(shù)立火道和所述雙數(shù)立火道通過它們頂部的跨越孔連通。

上述的熱解爐，所述立火道的底部依次連接有斜道區(qū)、蓄熱室和小煙道，所述立火道與所述斜道區(qū)通過空氣導(dǎo)入口連通，所述小煙道與所述蓄熱室通過箅子磚連通。

上述的熱解爐，所述煤氣第一段供入口和所述煤氣第二段供入口分別連接煤氣總供氣口，所述煤氣總供氣口設(shè)置于所述燃燒室的封墻外側(cè)。

上述的熱解爐，所述熱解室的上部設(shè)有相連的煤料進(jìn)口與煤料分布器，所述熱解室的側(cè)上方設(shè)有熱解氣導(dǎo)出口，所述熱解室的底部設(shè)有排提質(zhì)煤裝置。

本實(shí)用新型的有益效果在于，本實(shí)用新型提供了一種分段加熱的快速熱解爐，可有效改善快速熱解爐高向加熱均勻性，同時(shí)能夠降低燃燒室底部及頂部燃燒溫度和燃燒強(qiáng)度，降低高溫點(diǎn)溫度，從而降低NO_x的生成，更利于環(huán)保。此外，本實(shí)用新型的熱解爐操作方便、氣流流量可調(diào)，有利于提高熱解效率和熱工效率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型分段加熱的快速熱解爐正視示意圖；

圖2為本實(shí)用新型分段加熱的快速熱解爐剖視示意圖；

圖3為本實(shí)用新型加熱系統(tǒng)交換過程流程結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖4為本實(shí)用新型分段加熱流程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說明，以便能夠更好地理解本實(shí)用新型的方案以及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的具體實(shí)施方式和實(shí)施例僅是說明的目的，而不是對(duì)本實(shí)用新型的限制。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供的燃燒室分段加熱的快速熱解爐，快速熱解爐上部設(shè)有煤料進(jìn)口7、煤料分布器8，中部設(shè)有熱解室1，熱解室1為中空腔室；下部設(shè)有排提質(zhì)煤裝置9，熱解室1的側(cè)上方設(shè)有熱解氣導(dǎo)出口10，熱解室1的周圍設(shè)有加熱系統(tǒng)。

加熱系統(tǒng)包括：燃燒室2、斜道3、蓄熱室4、爐頂6和小煙道5。

熱解室1高向居中布置，熱解室1由熱解室墻、煤料分布器8和排提質(zhì)煤裝置9合圍組成。

如圖2所示，燃燒室2環(huán)繞熱解室1一圈，其包括若干個(gè)立火道21。再如圖1所示，燃燒室2通過斜道3與蓄熱室4相連。蓄熱室4的一端通過斜道3與燃燒室2相通，另一端與小煙道5相連。爐頂6位于燃燒室和蓄熱室的上部，小煙道5位于蓄熱室4的底部。

如圖3所示，所述燃燒室立火道底部設(shè)有煤氣第一段供入口2122，燃燒室立火道中部設(shè)有煤氣第二段供入口2123。

所述的燃燒室的立火道采用雙聯(lián)設(shè)置，分為單數(shù)立火道211和雙數(shù)立火道212。從1開始每一對(duì)相連的奇數(shù)和偶數(shù)火道為一組。當(dāng)燃燒氣流在單數(shù)立火道211組上升時(shí)在雙數(shù)立火道212組下降?；蛉紵龤饬髟陔p數(shù)立火道212組上升時(shí)在單數(shù)立火道211組下降。

所述燃燒室2的底部經(jīng)斜道3與蓄熱室4的氣道相連，燃燒室2的頂部設(shè)有跨越孔2124實(shí)現(xiàn)上升氣流立火道與下降氣流立火道連通。

所述的奇數(shù)火道組是指：第1、第3、第5、第7、第9立火道等。

所述的偶數(shù)火道組是指：第2、第4、第6、第8、第10立火道等。

所述的燃燒室2是指燃燒氣體在在立火道21內(nèi)燃燒，每間隔一定時(shí)間如每10分鐘單數(shù)立火道211與雙數(shù)立火道212換向燃燒一次。

所述的蓄熱室4和小煙道5之間設(shè)有篦子磚，可實(shí)現(xiàn)氣流的均勻分布。

本實(shí)用新型燃燒室分段加熱的熱解爐的熱解方法，其流程結(jié)構(gòu)如圖4所示，燃燒過程包括如下步驟：

單數(shù)立火道加熱(交換過程一)，如圖3所示，供入空氣進(jìn)入下降氣流蓄熱室底部的小煙道51，通過箅子磚分配氣量后進(jìn)入到下降氣流蓄熱室41，與格子磚換熱到1000℃以上后，經(jīng)斜道3從燃燒室2底部空氣導(dǎo)入口2111進(jìn)入燃燒室單數(shù)立火道211。供單數(shù)立火道211的煤氣第一段供入口2112和煤氣第二段供入口2113開啟向燃燒室2的單數(shù)立火道211內(nèi)供入煤氣(煤氣第一段供入口2112位于立火道底部、煤氣第二段供入口2113位于立火道中部)。

空氣與煤氣在燃燒室單數(shù)立火道211內(nèi)混合燃燒，生成的廢氣通過燃燒室雙聯(lián)火道頂部跨越孔2124進(jìn)入燃燒室雙數(shù)立火道212內(nèi)，經(jīng)廢氣導(dǎo)出口2121、斜道3進(jìn)入上升氣流蓄熱室42，與格子磚換熱后，降溫到270℃以下后的廢氣經(jīng)上升氣流蓄熱室箅子磚、小煙道52、廢氣交換開閉器和煙道彎管到達(dá)分煙道，最后匯集到總煙道并送往煙囪進(jìn)行排放。

雙數(shù)立火道加熱(交換過程二)，依然如圖3所示，供入空氣進(jìn)入上升氣流蓄熱室底部的小煙道52，通過箅子磚分配氣量后進(jìn)入到上升氣流蓄熱室42，與格子磚換熱到1100℃以上后，經(jīng)斜道3從燃燒室底部空氣導(dǎo)入口2121進(jìn)入燃燒室雙數(shù)立火道212。供雙數(shù)立火道212的煤氣第一段供入口2122和煤氣第二段供入口2123開啟向燃燒室雙數(shù)立火道212內(nèi)供入煤氣(煤氣第一段供入口2122位于立火道底部、煤氣第二段供入口2123位于立火道中部)，空氣與煤氣在燃燒室雙數(shù)立火道212內(nèi)混合燃燒，生成的廢氣通過燃燒室雙聯(lián)火道頂部跨越孔2124進(jìn)入燃燒室單數(shù)立火道211內(nèi)，經(jīng)廢氣導(dǎo)出口2111、斜道3進(jìn)入下降氣流的蓄熱室41，與格子磚換熱后，降溫到270℃以下后的廢氣經(jīng)下降氣流的蓄熱室箅子磚、小煙道51、廢氣交換開閉器和煙道彎管到達(dá)分煙道，最后匯集到總煙道并送往煙囪進(jìn)行排放。

在上述燃燒過程中，煤氣第一段供入口2122處形成煤氣第一次燃燒點(diǎn)2125，煤氣第二段供入口2123處形成煤氣第二次燃燒點(diǎn)2126。

在同一通道中空氣導(dǎo)入口與廢氣導(dǎo)出口為為同一裝置，空氣導(dǎo)入口與廢氣導(dǎo)出口在交換過程一和交換過程二中因作用不同而相互轉(zhuǎn)換；上交換過程一與交換過程二交替進(jìn)行，完成熱解爐燃燒室的加熱過程。

所述煤氣第一段供入口和煤氣第二段供入口分別連接煤氣總供氣口，總供氣口設(shè)置在燃燒室封墻外側(cè)，煤氣供氣采用側(cè)入方式進(jìn)入燃燒室立火道。

所述的熱解爐，可采用貧煤氣或混合煤氣兩種類型燃料供熱。

熱解時(shí)，將煤料送入所述快速熱解爐的熱解室。所述煤料在環(huán)向的燃燒室的加熱下快速熱解。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：燃燒室分段加熱可有效改善熱解爐高向加熱均勻性，以提高熱解室高度為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)熱解爐的大型化發(fā)展。

進(jìn)一步地，燃燒室分段加熱能夠降低燃燒室底部及頂部燃燒溫度和燃燒強(qiáng)度，降低高溫點(diǎn)溫度，從而降低NO_x的生成，更利于環(huán)保。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的熱解爐具有操作方便、氣流流量可調(diào)，有利于提高生產(chǎn)效率和熱工效率。

實(shí)施例

按照上述實(shí)施方式中的熱解爐進(jìn)行熱解的過程如下所述。

粉碎至粒度小于0.5mm的無水煤料，經(jīng)煤料進(jìn)口7進(jìn)入快速熱解爐，經(jīng)煤料分布器8均勻分布到熱解室1內(nèi)，煤料在熱解爐內(nèi)自上而下的沉降過程中完成熱解，熱解時(shí)間5秒。

如圖1所示，快速熱解所需的熱量由快速熱解爐的加熱系統(tǒng)提供，加熱系統(tǒng)包括：燃燒室2、斜道3、蓄熱室4、爐頂6和小煙道5；燃燒室2環(huán)繞熱解室1一圈。

該實(shí)施例包括32個(gè)立火道。燃燒室2通過斜道3與蓄熱室4相連。蓄熱室4一端通過斜道3與燃燒室2相通，另一端與小煙道5相連。爐頂6位于燃燒室2和蓄熱室4的上部，小煙道5位于蓄熱室4底部。

燃燒室立火道底部設(shè)煤氣第1段供入口，燃燒室立火道中部設(shè)煤氣第2段供入口。

立火道采用雙聯(lián)設(shè)置，分為單數(shù)立火道和雙數(shù)立火道。從1開始每一對(duì)相連的奇數(shù)和偶數(shù)火道為一組；其中：奇數(shù)火道組氣流上升、偶數(shù)火道組氣流下降；或偶數(shù)火道組氣流上升、奇數(shù)火道組氣流下降。

所述燃燒室的底部經(jīng)斜道與蓄熱室的氣道相連，燃燒室的頂部設(shè)有跨越孔實(shí)現(xiàn)上升氣流立火道與下降氣流立火道連通。

所述的奇數(shù)火道組是指：第1、3、5、7、9等直至31。

所述的偶數(shù)火道組是指：2、4、6、8、10等直至32。

所述的燃燒氣流在立火道內(nèi)燃燒，每10分鐘換向一次。

所述的蓄熱室和小煙道之間設(shè)有篦子磚，可實(shí)現(xiàn)氣流的均勻分布。

該燃燒室分段加熱的熱解爐的加熱方法，包括如下步驟：

單數(shù)立火道加熱(交換過程一)，供入空氣進(jìn)入下降氣流蓄熱室底部的小煙道，通過箅子磚分配氣量后進(jìn)入到下降氣流蓄熱室，與格子磚換熱到1000℃以上后，經(jīng)斜道區(qū)從燃燒室底部空氣導(dǎo)入口I進(jìn)入燃燒室1、3、5、7、9┄31立火道；供單數(shù)立火道的煤氣第1段供入口和煤氣第2段供入口開啟向燃燒室1、3、5、7、9┄31立火道內(nèi)供入煤氣(煤氣第一段供入口位于立火道底部、煤氣第二段供入口位于立火道中部)；空氣與煤氣在燃燒室1、3、5、7、9┄31立火道內(nèi)混合燃燒，生成的廢氣通過燃燒室雙聯(lián)火道頂部跨越口進(jìn)入燃燒室2、4、6、8、10┄32立火道內(nèi)，經(jīng)廢氣導(dǎo)出口I、斜道進(jìn)入上升氣流蓄熱室，與格子磚換熱后，降溫到270℃以下后的廢氣經(jīng)上升氣流蓄熱室箅子磚、小煙道、廢氣交換開閉器和煙道彎管到達(dá)分煙道，最后匯集到總煙道并送往煙囪進(jìn)行排放。

雙數(shù)立火道加熱(交換過程二)，供入空氣進(jìn)入上升氣流蓄熱室底部的小煙道，通過箅子磚分配氣量后進(jìn)入到上升氣流蓄熱室，與格子磚換熱到1100℃以上后，經(jīng)斜道區(qū)從燃燒室底部空氣導(dǎo)入口進(jìn)入燃燒室2、4、6、8、10┄32立火道；供雙數(shù)立火道的煤氣第一段供入口和煤氣第二段供入口開啟向燃燒室2、4、6、8、10┄32火道內(nèi)供入煤氣(煤氣第一段供入口位于立火道底部、煤氣第二段供入口位于立火道中部)，空氣與煤氣在燃燒室2、4、6、8、10┄32火道內(nèi)混合燃燒，生成的廢氣通過燃燒室雙聯(lián)火道頂部跨越孔進(jìn)入燃燒室1、3、5、7、9┄31立火道內(nèi)，經(jīng)廢氣導(dǎo)出口I I、斜道進(jìn)入下降氣流的蓄熱室，與格子磚換熱后，降溫到270℃以下后的廢氣經(jīng)下降氣流的蓄熱室箅子磚、小煙道、廢氣交換開閉器和煙道彎管到達(dá)分煙道，最后匯集到總煙道并送往煙囪進(jìn)行排放。

所述空氣導(dǎo)入口與廢氣導(dǎo)出口在同一通道中為同一裝置，在交換過程一和交換過程二中因作用不同而相互轉(zhuǎn)換。所述交換過程一與所述交換過程二交替進(jìn)行，完成熱解爐燃燒室的加熱過程。

所述煤氣第一段供入口和煤氣第二段供入口分別連接煤氣總供氣口，總供氣口設(shè)置在燃燒室封墻外側(cè)，煤氣供氣采用側(cè)入方式進(jìn)入燃燒室立火道。

本實(shí)用新型利用燃燒廢氣的預(yù)熱對(duì)助燃空氣進(jìn)行預(yù)熱，實(shí)現(xiàn)了煤氣的蓄熱式燃燒，能源利用率提高了5％-10％。

最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。