[發明專利]一種氣體熱載體低溫熱解爐及氣體熱載體低溫熱解方法

有效

• 申請號: 201210113134.5
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102676187A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 范濤
• 申請（專利權）人: 北京德天御投資管理有限責任公司
• 主分類號: C10B49/04
• 分類號: C10B49/04;C10B39/00;C10B57/10
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

技術領域

本發明涉及用于高水分不黏性或弱黏性固體燃料的一種氣體熱載體低溫熱解爐及氣體熱載體低溫熱解方法，主要用于處理粒度小于120mm的不黏性或弱黏性的固體燃料（例如褐煤、長焰煤、氣煤等），通過發生低溫熱解反應生產低溫焦油、煤氣和半焦。?

背景技術

目前常規的氣體熱載體低溫干餾工藝均要求使用塊狀原料，原料粒度要求在20-120mm范圍內，且要求有較高的熱穩定性和較低的水分。對于使用高水分、熱穩定狀態差和粒度較小的原料，在進行熱加工前需要先進行干燥預處理后制成一定粒度的型煤。?

現在國內氣體熱載體低溫干餾工藝主要代表爐型是陜西神木方爐，主要處理粒徑為20-120mm長焰煤塊煤，原料要求較高，不適用于高水分的低階煤；單爐生產能力有限，現有最大單爐產能為7.5萬噸/年；產品熄焦技術使用水撈焦的方式，再利用富于煤氣進行烘干，浪費了大量煤氣。?

發明內容

本發明的目的是解決使用高水分原料消耗大量能量且增加后續煤氣冷卻系統的處理負擔、以及使用低變質程度的物料引起的技術問題，采用單元組合方式可以使單體爐生產能力放大至20-50萬噸/臺·年。?

本發明的用于高水分不黏性或弱黏性固體燃料的一種氣體熱載體低溫熱解爐及氣體熱載體低溫熱解方法，通過物料預干燥以及熱解段內部特殊結構的優化實現了爐內降塵、利用組合熄焦方式冷卻產品，提高了整個系統的熱利用效?率。?

用于高水分不黏性或弱黏性固體燃料的一種氣體熱載體低溫熱解方法，熱解爐內采用氣體熱載體對流干燥方法對高水分物料進行干燥預處理，熱氣體在布氣陣傘的作用下在干燥段均勻分布；干燥后的物料進入氣體熱載體橫向穿透物料的干餾區域中與氣體熱載體進行換熱后加熱，發生低溫熱解反應，熱解段采用多個具有多層開孔的火道花墻和多層開孔的集氣花墻單元組合而成，爐內氣體由下層熄焦煤氣和燃燒區熱煙氣混合進入火道內，再從火道花墻向集氣花墻橫向穿過料層進入集氣室，再由雙面集氣花墻和集氣室布氣拉磚組成的集氣道導出爐外；熱解產品熱半焦進入組合干熄焦裝置中冷卻，先后經過煤氣熄焦區域和水冷換熱區域；爐體的下部導料槽連接出料機和輸送機，在出料和輸送裝置的作用下將冷卻后的半焦均勻導出并輸送到半焦堆場。?

本發明采用氣體熱載體對物料進行干燥和熱解，使用干餾自產煤氣作為氣體熱載體熱源，使用120mm以下高水分不黏煤和弱黏煤混料，也適用于在熱加工過程中破碎嚴重的固體物料，原料使用率可以達到100%。?

為實現本發明的目的，用于高水分不黏性或弱黏性固體燃料的一種氣體熱載體低溫熱解方法，含有以下步驟：?

來自備煤工段的物料通過提升機進入爐頂料倉，在物料分布器的作用下均勻進入干燥段，在干燥段與干燥氣對流接觸，實現物料的干燥處理。?

經過干燥后的物料在爐內向下運動進入熱解段，在熱解段與橫向流動的氣體熱載體接觸，實現物料的熱解，產生的煤氣和焦油隨著氣體熱載體進入集氣室中，最后沿著煤氣管道從爐體兩側排出。?

發生熱解反應后的熱半焦進入煤氣熄焦段，與冷煤氣對流接觸，冷煤氣將熱半焦中的熱量帶走，從而達到半焦冷卻的目的。?

經過煤氣冷卻后的半焦仍然具有較高的溫度，繼續向下運動進入水冷換熱?段，與冷卻水間接冷卻，實現半焦的進一步冷卻。?

冷卻后的半焦進入半焦導料槽，在螺旋出料機的作用下均勻導出。?

本發明使用原料粒度＜120mm，原料利用率100%，采用氣體熱載體橫向流動與物料錯流接觸，減少氣體熱載體與物料的接觸時間，降低爐內阻力，減少煤氣攜帶的粉塵含量，利用自產煤氣和水冷換熱的組合式熄焦方式，可有效提高整體熱效率，提高產品質量。?

一種用于高水分不黏性或弱黏性固體燃料的氣體熱載體低溫熱解爐，爐內結構采用段單元組合而成，干燥段、隔氣段、熱解段、組合熄焦段和出料段;各段單元保持獨立。?

爐內的干燥段采用鋼板制造，干燥段布氣陣傘采用圓形、扇形、橢圓形和/或傘狀結構。?

爐內的隔氣段采用鋼板制造，采用中間小兩端大方式，隔氣段采用圓形和/或方形結構。?

熱解段墻體結構采用異形耐火磚砌筑或采用耐火混凝土預制件形式使之成型，亦可使用耐熱金屬材料制作而成;熱解段包含火道室、火道氣體分布花墻、集氣花墻、集氣室。?

組合熄焦段包含煤氣熄焦段和水冷換熱段，煤氣熄焦段墻體結構采用異形耐火磚砌筑或采用耐火混凝土預制件形式使之成型，亦可使用耐熱金屬材料制作而成；水冷換熱段采用金屬材料制作，采用方形夾套和/或圓形列管結構。?