[實用新型]油頁巖半焦流化燃燒熱管式循環(huán)瓦斯加熱爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420857775.6
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN204372912U
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 王擎;賈春霞;劉洪鵬;柏靜儒;遲銘書;華澤嘉
• 申請（專利權(quán)）人: 東北電力大學
• 主分類號: F23C10/00
• 分類號: F23C10/00
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及油頁巖氣體熱載體干餾工藝中對循環(huán)瓦斯進行加熱的裝置。該裝置亦可用于煤、廢舊輪胎、生物質(zhì)。

背景技術(shù)

油頁巖是一種重要的能源資源，世界油頁巖資源蘊藏量十分巨大，其儲量高達(10～15)×10¹⁸kJ，約占全球各種能源總量(26～43)×10¹⁸kJ的35%，高于世界原油已知儲量(8×10¹⁸～10×10¹⁸kJ)。

油頁巖的開發(fā)利用目前主要采用以干餾爐為主的工藝路線進行干餾煉油，現(xiàn)有以干餾爐為主的工藝路線以氣體熱載體為主：利用熱循環(huán)瓦斯作為主要加熱載體加入干餾爐中部加熱干餾頁巖，而熱循環(huán)瓦斯由獨立設置的加熱爐來加熱。

目前國內(nèi)油頁巖干餾應用最廣泛的撫順式干餾爐采用蓄熱式加熱爐。蓄熱式加熱爐的工作過程是間歇的，首先用冷瓦斯氣和空氣在爐內(nèi)燃燒室燃燒，熱煙氣通過蓄熱室，將填料格子磚加熱一定時間后，即切斷燃燒用瓦斯氣和空氣，然后通入冷循環(huán)瓦斯氣，冷循環(huán)氣從填料格子磚中取得熱量，成為熱循環(huán)瓦斯氣，進入干餾爐作為氣體熱載體加熱干餾油頁巖。蓄熱式加熱爐的填料格子磚逐漸被冷卻后，再通入循環(huán)氣和空氣，重新燃燒以加熱填料。如此循環(huán)加熱、換熱。

因為蓄熱式加熱爐是間斷式操作，使進入干餾爐的熱循環(huán)瓦斯氣溫度在550~750℃范圍內(nèi)變化，由此造成干餾爐內(nèi)溫度周期變化，導致整個裝置運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定而影響油收率。

管式加熱爐可以穩(wěn)定地連續(xù)操作，使熱循環(huán)瓦斯的溫度較恒定，有利于干餾爐的正常運轉(zhuǎn)。國內(nèi)外氣體熱載體干餾技術(shù)中使用的管式加熱爐的熱源主要都來自油頁巖干餾所產(chǎn)生的剩余瓦斯，但對于大多數(shù)礦區(qū)的油頁巖，剩余瓦斯燃燒所能發(fā)出的熱量不足以提供油頁巖干餾所需熱量，需要另設煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)發(fā)生爐煤氣作為熱風爐的補充熱源。

氣體熱載體干餾后產(chǎn)生大量的半焦，目前尚未得到合理的利用。這些半焦熱值低，含有較多的污染物，堆棄占用了大量土地，既浪費了能源，又對環(huán)境造成嚴重的污染。

熱管是一種具有高導熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉真空管殼內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量，具有極高的導熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點。以熱管為傳熱元件的換熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻力小、有利于控制露點腐蝕等優(yōu)點。熱管換熱器可以通過換熱器中的隔板使冷熱流體完全分開，在運行過程中單根熱管因為磨損、腐蝕、超溫等原因發(fā)生破壞時基本不影響換熱器運行。熱管換熱器用于易然、易爆、腐蝕性強的流體換熱場合具有很高的可靠性。熱管換熱器的冷、熱流體完全分開流動，可以比較容易的實現(xiàn)冷、熱流體的逆流換熱。冷熱流體均在管外流動，由于管外流動的換熱系數(shù)遠高于管內(nèi)流動的換熱系數(shù)，用于品位較低的熱能回收場合非常經(jīng)濟。對于含塵量較高的流體，熱管換熱器可以通過結(jié)構(gòu)的變化、擴展受熱面等形式解決換熱器的磨損和堵灰問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是，對現(xiàn)有以瓦斯氣燃燒加熱循環(huán)瓦斯的加熱爐進行實質(zhì)性改進，將油頁巖半焦流化床燃燒與爐內(nèi)膜式壁換熱器、尾部熱管式換熱器有機的結(jié)合為一體組成油頁巖半焦流化燃燒熱管式循環(huán)瓦斯加熱爐，既有效解決了油頁巖干餾半焦燃燒問題，又實現(xiàn)了氣體熱載體所需熱瓦斯的加熱問題，具有綜合利用程度高，成本低，科學合理等優(yōu)點。