[发明专利]一种分区防辐射管磨损的蓄热式快速热解炉

说明书

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种分区防辐射管磨损的蓄热式快速热解炉。

背景技术

相比于煤的直接燃烧、液化或者气化，煤热解将煤转化成固态、液态和气态产品，有较好的经济效益和社会效益，煤热解是煤气化、液化和燃烧等煤加工转化利用过程的初始阶段，也是极其重要的中间过程。现有煤热解工艺采用热载体加热式，工艺流程长，系统故障率较高。

目前，现有技术基于蓄热式高温空气燃烧技术，采用内部负载辐射管的快速热解炉从褐煤、长焰煤等低阶煤原料中提取人造石油、人造天然气资源，不仅能补充我国石油、天然气资源缺口，又能解决低阶煤炭体质和资源化利用这一世界难题。然而，热解炉在长周期运行过程中，其内煤粉颗粒的剧烈向下运动可能会引起热解炉中提供热源的关键部件辐射管出现严重的磨损现象。磨损会带消耗辐射管表面材料，造成辐射管材料大面积报废，降低辐射管使用寿命，造成不安全因素，重则影响快速热解炉装置的高效长周期安全稳定运行，造成较大的经济损失。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种分区防辐射管磨损的蓄热式快速热解炉，通过合理分区，对于炉膛内辐射管磨损严重区域，向辐射管管体表面加入防磨结构，保证了蓄热式快速热解炉运行过程中，炉膛内大量颗粒自上而下向下运动时，不直接冲刷辐射管管体表面，而冲刷焊接在管体外侧的防磨损机构上，以解决蓄热式快速热解炉装置运行中辐射管磨损问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种分区防辐射管磨损的蓄热式快速热解炉，其特征在于，包括：炉体、防磨损机构和辐射管，其中，

所述炉体内依次分为：第一区、第二区和第三区，所述第一区和所述第二区的空间分别占所述炉体的1/6-1/3，所述第二区的空间占所述炉体的1/3-2/3；所述第二区为热解炉中心区域，所述辐射管分层设置于所述炉体的第一区、第二区和第三区；

位于所述第二区的所述辐射管设有所述防磨损机构。

优选的，所述防磨损机构包括：导料板和抗磨板，其中，

两个所述导料板对称设置于所述辐射管上部，所述导料板的下端与所述辐射管连接，上端与所述抗磨板连接；

所述抗磨板包括弧形板部和直板部，所述直板部设置于所述弧形板部两侧，且与所述弧形板部相切。

优选的，所述导料板和所述抗磨板长度至少为辐射管长度的百分之九十。

优选的，所述第一区和所述第二区的空间占所述炉体的1/6-1/3，所述第二区的空间占所述炉体的1/3-2/3。

优选的，所述导料板上端与所述直板部焊接，下端与所述辐射管焊接。

优选的，所述两个导料板间的距离为所述辐射管外径的3/4-1。

优选的，所述导料板厚度为所述辐射管管体厚度的1/3-1/2，所述抗磨板厚度为所述导料板厚度的1.5-3倍。

优选的，所述导料板高度为所述辐射管管体外径的2/3-1。

优选的，所述直板部的长度为所述导料板高度的1/2-1。

优选的，所述导料板与所述直板部的夹角为100-150°。

优选的，两个所述直板部间形成的夹角为100-150°。

本发明的有益效果在于：

（1）通过合理分区，对于炉膛内辐射管磨损严重区域，向辐射管管体表面加入防磨结构，保证了蓄热式快速热解炉运行过程中，炉膛内大量颗粒自上而下向下运动时，不直接冲刷辐射管管体表面，而冲刷焊接在管体外侧的防磨损机构上，解决了蓄热式快速热解炉装置运行中辐射管磨损问题。

（2）避免颗粒堆积在该区域辐射管管体上方区域，降低了管体的负荷，使得该区域辐射管在高温下的使用寿命延长至3年以上。

（3）对于磨损轻微的炉膛区域，直接采用无防磨结构的辐射管，使得炉膛内辐射管的热辐射效率达到最高，热解气产率增大了5%以上。

附图说明

图1为本发明分区防辐射管磨损的蓄热式快速热解炉整体结构图。

图2为本发明防磨机构示意图。

其中，1、蓄热式快速热解炉2、辐射管3、防磨机构2-1、辐射管管体2-2、导料板2-3、抗磨板A、第一区B、第二区C、第三区R、辐射管管体外径d₁、辐射管管体厚度H、导料板高度d₂、导料板厚度 L、直板部长度r、弧形板部半径d₃、抗磨板厚度 D、两导料板水平间距。

具体实施方式