[發明專利]一種油頁巖半焦熱解廢氣的余熱利用裝置和方法

在審

• 申請號: 202110333958.2
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN112964110A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 郭鍵柄;丁志廣;張亞東;楊冬偉
• 申請（專利權）人: 蘭州有色冶金設計研究院有限公司
• 主分類號: F28D21/00
• 分類號: F28D21/00;F24H9/18;B09B3/00
• 代理公司: 沈陽新科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21117
• 代理人: 程曉旭

1.一種油頁巖半焦熱解廢氣的余熱利用裝置，其特征在于：包括第一管道（1）、第一換熱機構、第二換熱機構、第一風機（8）；所述第一管道（1）與第一換熱機構連接，第一換熱機構與第四管道（5）連接，第四管道（5）與第二換熱機構連接，第二換熱機構與第五管道（7）連接，第五管道（7）與第一風機（8）連接，第一換熱機構將換熱后的換熱介質輸送到熱解爐助燃風管，第二換熱機構將換熱后的換熱介質輸送到下游熱水用戶。

2.根據權利要求1所述的一種油頁巖半焦熱解廢氣的余熱利用裝置，其特征在于：所述第一換熱機構包括第一熱交換器（2）、第二管道（3）、第三管道（4）和第二風機（9），所述第一熱交換器（2）為氣-氣換熱器，外形呈矩形狀，第一熱交換器（2）上設有廢氣入口（21）、廢氣出口（22）、空氣入口（23）和空氣出口（24）；其中，廢氣入口（21）與第一管道（1）連接，廢氣出口（22）與第四管道（5）連接，空氣入口（23）通過第二管道（3）與第二風機（9）連接，空氣出口（24）與第三管道（4）連接。

3.根據權利要求1所述的一種油頁巖半焦熱解廢氣的余熱利用裝置，其特征在于：所述所述第二換熱機構包括第二熱交換器（6）、給水管道（11）和給水泵（10）；所述第二熱交換器（6）為水-氣換熱器，外形呈矩形狀，第二熱交換器（6）上設有廢氣入口（61）、廢氣出口（62）、冷水入口（63）和熱水出口（64）；其中，廢氣入口（61）與第四管道（5）連接，廢氣出口（62）與第五管道（7）連接，冷水入口（63）通過給水管道（11）與給水泵（10）連接，熱水出口（64）與下游熱水用戶連接。

4.根據權利要求1所述的一種油頁巖半焦熱解廢氣的余熱利用裝置，其特征在于：所述第一管道（1）為高溫廢氣管道，與熱解爐煙氣口連接。

5.根據權利要求2所述的一種油頁巖半焦熱解廢氣的余熱利用裝置，其特征在于：所述第三管道（4）為熱風管道，與熱解爐助燃風管連接。

6.根據權利要求1所述的一種油頁巖半焦熱解廢氣的余熱利用裝置，其特征在于：所述第一風機（8）為廢氣引風機，用于將換熱后的尾氣引入下游工序。

7.根據權利要求1所述的一種油頁巖半焦熱解廢氣的余熱利用裝置，其特征在于：所述第一換熱機構與第二換熱機構的安裝位置根據用戶需求進行調換。

8.一種油頁巖半焦熱解廢氣的余熱利用方法，其特征在于：通過權利要求1-6任一項所述的一種油頁巖半焦熱解廢氣的余熱利用裝置來實現，包括以下步驟：

S1、熱解爐開爐后，開啟第一風機（8），通過控制第一風機（8）的頻率，使第一管道（1）的入口呈現微負壓，熱解廢氣的流速4-6m/s，出熱解爐后400-600℃的熱解廢氣通過第一管道（1）進入第一換熱機構；

S2、空氣進入第一換熱機構對高溫熱解廢氣進行第一次換熱；換熱后熱解廢氣溫度低于200℃，通過第四管道（5）進入第二換熱機構；換熱后熱空氣溫度達200-350℃，再返回熱解爐作為助燃熱風，以節省熱解爐燃料；

S3、冷水進入第二換熱機構對高溫熱解廢氣進行第二次換熱；換熱后熱解廢氣溫度低于100℃，進入第五管道（7），通過第一風機（8）引入下游工序；換熱后熱水溫度達50-70℃，接入下游熱水用戶；

S4、熱解爐停爐后，依次關閉第一換熱機構、第二換熱機構和第一風機（8）。

9.根據權利要求8所述的一種油頁巖半焦熱解廢氣的余熱利用方法，其特征在于：所述步驟S2中的第一換熱機構和步驟S3中的第二換熱機構根據用戶需求進行調換；調換后的步驟如下：

S2、冷水進入第二換熱機構對高溫熱解廢氣進行第一次換熱；換熱后熱解廢氣溫度低于300℃，通過第四管道（5）進入第一換熱機構；換熱后熱水溫度達70-80℃，接入下游熱水用戶；

S3、空氣進入第一換熱機構對高溫熱解廢氣進行第二次換熱；換熱后熱解廢氣溫度低于100℃，進入第五管道（7），通過第一風機（8）引入下游工序；換熱后熱空氣溫度達100-250℃，再返回熱解爐作為助燃熱風，以節省熱解爐燃料。