[發明專利]一種利用固體熱載體的熱解反應器及連續熱解方法

有效

• 申請號: 201610677032.4
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN106281372B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 李昱喆;時正海;高洪培;肖平;唐巍;林偉榮
• 申請（專利權）人: 華能國際電力股份有限公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: C10B49/16
• 分類號: C10B49/16;C10B57/18
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種利用固體熱載體的熱解反應器及連續熱解方法，包括進料系統、出料系統、進氣系統及熱解反應器主體；其中，所述熱解反應器主體部分由熱解反應器殼體、篩板、隔離板、旋風分離器構成；所述進料系統由物料進管、熱載體進管構成；所述出料系統由出料控制閥和出料管構成；所述進氣系統由松動裝置及氣量控制閥構成；本發明的熱解反應器及連續熱解方法是利用固體熱載體作為熱源用以熱解物料，熱解反應器內物料與熱載體充分混合，料層厚度可控，具有結構簡單，熱解氣體含塵量少等優點。

技術領域

本發明涉及煤、生物質生產熱解氣、焦油與熱電領域，特別涉及一種利用固體熱載體的熱解反應器及連續熱解方法。

背景技術

利用固體熱載體的顯熱將煤、生物質熱解的工藝是一種重要的能源轉化方法，具有傳熱速度快，熱效率高，受熱均勻的優勢。

隨著循環流化床鍋爐技術的發展，利用鍋爐循環熱灰進行熱解的工藝受到重視，循環流化床鍋爐的熱灰作為熱載體將煤進行熱解，析出熱解氣和焦油，熱解半焦和循環灰返回循環流化床鍋爐進行燃燒用于發電和供熱，實現油氣、熱電的生產。在實際過程中熱解氣將細灰從反應器帶出的現象嚴重，導致焦油含塵率高，后續處理困難，嚴重時還會堵塞熱解氣體輸出系統的管路，使得系統無法連續穩定運行。迄今為止，如何將熱解煤氣中攜帶的小粒度固體熱載體分離出來未得到很好的解決，如采用旋風分離器、表面過濾器、靜電除塵器，都未從根本上解決油中帶灰的問題。此外，煤氣中焦油冷凝析出后，極易黏結在換熱管壁上，短期內就會降低換熱效果和發生堵塞，將會直接影響系統運行。

傳統工藝存在如下問題：

1)熱解氣體中含塵量大(視熱解工藝而定)，冷卻后與焦油黏附在一起，易堵塞管路并增加焦油處理難道。

2)流化床熱解反應器中流化氣體混入熱解氣中，降低了熱解氣熱值，增加了氣體后續處理量。

公開號為CN101818071A的專利文獻公開了一種煤熱解反應器，其熱解器內設置了用于導入高溫顆粒介質的管路結構，煤由原料管導入熱解反應器，經管路結構預熱后，在管路結構的出口與高溫介質混合，該方式使得煤中的揮發分極易在預熱過程析出中黏附在設備上造成管路堵塞，且熱解反應器內管路系統復雜，給運行和檢修工作帶來難度。

公開號為CN103031135A的專利文獻公開了一種流化床分級煤熱解反應器和煤熱解方法，其利用循環灰進行煤熱解，熱解室包括低溫熱解室和高溫熱解室，實現低溫熱解煤氣中輕質焦油的二次熱解，增加了氣體產量，該方式熱解反應器采用流化床，反應器內氣體流速比移動床等熱解反應器流速大，流化床反應器內氣體含塵量高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠降低熱解產品中的含塵量，提高設備連續運行能力的利用固體熱載體的熱解反應器及連續熱解方法。

為達到上述目的，本發明的熱解反應器包括與循環流化床鍋爐相連的反料裝置，一部分循環熱灰經反料裝置返回循環流化床鍋爐的爐膛，另一部分循環熱灰經反料裝置與傾斜設置的熱解反應器的熱載體進管相連，在熱載體進管上端的熱解反應器上設置有物料進管，在熱解反應器內位于物料進管和熱載體進管之間設置有篩板，熱解反應器內位于熱載體進管下端依次設置有隔離板和旋風分離器，熱解反應器的底部還設置有與循環流化床鍋爐的爐膛相連的出料管。

所述的熱解反應器上還開設有若干個通過氣量控制閥與氣源相連的松動裝置。

所述的熱解反應器內的物料和熱載體混合的料層厚度高于隔離板下沿。

所述的出料管上還安裝有控制料層厚度的出料控制閥。

所述的熱解反應器內位于旋風分離器的下端還安裝有與鍋爐汽水系統的低溫汽水相連的換熱器。

所述的熱解反應器的傾斜角為30～60°。

所述的篩板采用耐熱鋼或澆注料制成。