[实用新型]多段式快速热解装置

说明书

本实用新型涉及一种多段式快速热解装置，主要包括：炉体和蓄热式辐射管，所述炉体包括：依次相连通的上段炉体、连接体和下段炉体，通过所述连接体对所述炉体进行变径；所述蓄热式辐射管包括：中心蓄热式辐射管和圆周层蓄热式辐射管，所述圆周层蓄热式辐射管围绕所述中心蓄热式辐射管呈圆周布置，包括：第一圆周层蓄热式辐射管和第二圆周层蓄热式辐射管，所述第一圆周层蓄热式辐射管竖直贯穿所述上段炉体的内腔，所述第二圆周层蓄热式辐射管竖直设置于所述下段炉体的内腔。本实用新型能够高效处理不同粒径粉煤并且能够处理黏粘性易结焦的煤种，拓宽了煤种的适应性。

技术领域

本实用新型创造属于煤化工、化石燃料热解技术领域，涉及一种多段式快速热解装置，尤其涉及含碳燃料的快速热解反应装置，以制取焦油、热解气和半焦。

背景技术

目前，现代煤化工技术为实现低阶煤等含碳燃料的高效清洁转化利用，已开发出多种综合煤化工技术，粉煤快速热解技术就是其中之一。粉煤快速热解技术较已有的热解技术相比，解决了粉状物料无法利用的难题，粉煤快速热解技术主要有气体热载体和固体热载体两种加热方式，但以气体为热载体的炉型，因冷凝回收系统庞大，热解气热值低，焦油收率低等问题，难以进一步推广示范；以固体为热载体的炉型，则存在原料和热载体均匀混合，分离等问题，而限制了其进一步发展。

现有的蓄热式快速热解炉采用蓄热式辐射管作为热源，做到了温度可以单独控温，能实现装置顺利运行，但是也还有着缺陷，例如所选用的煤种范围有限，只能选取长焰煤、褐煤等不黏结煤种，对高黏粘性的煤种的适应性差，尤其是对于大小粒径混合的粉煤，无法高效燃烧，造成能源浪费，高温下黏结性煤更易结焦，结焦会使热解炉效率降低，缩短热解炉使用寿命；同时由于现有蓄热式快速热解炉内的辐射管普遍采用横向布置，辐射管数量较多，而结焦易成灰渣大块，结焦若熔合成大块时，因重力从上部落下，会下落砸到下方布置的辐射管，不仅会影响到已有的温度场均匀性，还会造成加剧辐射管的冲击磨损，长时间运行有可能使辐射管漏气，带来安全隐患；另外现有热解炉不能承压等，造成设备占地大，热解气和半焦产率低等问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种多段式快速热解装置，该装置结构简单，为一种能够高效处理不同粒径粉煤的快速热解炉型，并且能够处理黏粘性易结焦的煤种，拓宽了煤种的适应性；同时减少了辐射管数量，减少了人为操作，装置故障率低，采用辐射管合理布置方式，有效的保证炉内的温度场均匀；此外，快速热解后的半焦可用作电厂锅炉的原料，解决了半焦的处理难题，将热解炉设计成加压装备后，增加了半焦产率；而且加压后，气体压力升高，体积减少，使得装置小型化，极大地减少了后续的尾气净化工艺的流程，降低了设备和工艺造价。

为至少解决上述技术问题之一，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型提出了一种多段式快速热解装置，包括：炉体和蓄热式辐射管，所述炉体包括：依次相连通的上段炉体、连接体和下段炉体，通过所述连接体对所述炉体进行变径，使得所述上段炉体与下段炉体的直径不同，处理不同粒径的粉煤；所述蓄热式辐射管包括：中心蓄热式辐射管和圆周层蓄热式辐射管，其中，所述中心蓄热式辐射管贯穿所述炉体且位于所述炉体的内腔的中部，所述圆周层蓄热式辐射管围绕所述中心蓄热式辐射管呈圆周布置，包括：第一圆周层蓄热式辐射管和第二圆周层蓄热式辐射管，所述第一圆周层蓄热式辐射管竖直贯穿所述上段炉体的内腔，所述第二圆周层蓄热式辐射管竖直设置于所述下段炉体的内腔，所述第一圆周层蓄热式辐射管和第二圆周层蓄热式辐射管均包括：多根蓄热式辐射管，每相邻两根蓄热式辐射管具有15°-60°的圆心夹角。

进一步的，还包括：物料进口、第一热解气出口、第二热解气出口和半焦出口，其中，所述物料进口设置于所述炉体的顶部，所述第一热解气出口设置于所述上段炉体的中部侧壁上，所述第二热解气出口设置于所述下段炉体的中部侧壁上，所述半焦出口设置于所述炉体的底部。

进一步的，所述上段炉体与下段炉体均为圆柱形，连接体为圆台形。

进一步的，所述上段炉体的直径大于与下段炉体的直径。