[发明专利]一种气体热载体低温热解炉及气体热载体低温热解方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于高水分不黏性或弱黏性固体燃料的一种气体热载体低温热解炉及气体热载体低温热解方法，主要用于处理粒度小于120mm的不黏性或弱黏性的固体燃料（例如褐煤、长焰煤、气煤等），通过发生低温热解反应生产低温焦油、煤气和半焦。 

背景技术

目前常规的气体热载体低温干馏工艺均要求使用块状原料，原料粒度要求在20-120mm范围内，且要求有较高的热稳定性和较低的水分。对于使用高水分、热稳定状态差和粒度较小的原料，在进行热加工前需要先进行干燥预处理后制成一定粒度的型煤。 

现在国内气体热载体低温干馏工艺主要代表炉型是陕西神木方炉，主要处理粒径为20-120mm长焰煤块煤，原料要求较高，不适用于高水分的低阶煤；单炉生产能力有限，现有最大单炉产能为7.5万吨/年；产品熄焦技术使用水捞焦的方式，再利用富于煤气进行烘干，浪费了大量煤气。 

发明内容

本发明的目的是解决使用高水分原料消耗大量能量且增加后续煤气冷却系统的处理负担、以及使用低变质程度的物料引起的技术问题，采用单元组合方式可以使单体炉生产能力放大至20-50万吨/台·年。 

本发明的用于高水分不黏性或弱黏性固体燃料的一种气体热载体低温热解炉及气体热载体低温热解方法，通过物料预干燥以及热解段内部特殊结构的优化实现了炉内降尘、利用组合熄焦方式冷却产品，提高了整个系统的热利用效 率。 

用于高水分不黏性或弱黏性固体燃料的一种气体热载体低温热解方法，热解炉内采用气体热载体对流干燥方法对高水分物料进行干燥预处理，热气体在布气阵伞的作用下在干燥段均匀分布；干燥后的物料进入气体热载体横向穿透物料的干馏区域中与气体热载体进行换热后加热，发生低温热解反应，热解段采用多个具有多层开孔的火道花墙和多层开孔的集气花墙单元组合而成，炉内气体由下层熄焦煤气和燃烧区热烟气混合进入火道内，再从火道花墙向集气花墙横向穿过料层进入集气室，再由双面集气花墙和集气室布气拉砖组成的集气道导出炉外；热解产品热半焦进入组合干熄焦装置中冷却，先后经过煤气熄焦区域和水冷换热区域；炉体的下部导料槽连接出料机和输送机，在出料和输送装置的作用下将冷却后的半焦均匀导出并输送到半焦堆场。 

本发明采用气体热载体对物料进行干燥和热解，使用干馏自产煤气作为气体热载体热源，使用120mm以下高水分不黏煤和弱黏煤混料，也适用于在热加工过程中破碎严重的固体物料，原料使用率可以达到100%。 

为实现本发明的目的，用于高水分不黏性或弱黏性固体燃料的一种气体热载体低温热解方法，含有以下步骤： 

来自备煤工段的物料通过提升机进入炉顶料仓，在物料分布器的作用下均匀进入干燥段，在干燥段与干燥气对流接触，实现物料的干燥处理。 

经过干燥后的物料在炉内向下运动进入热解段，在热解段与横向流动的气体热载体接触，实现物料的热解，产生的煤气和焦油随着气体热载体进入集气室中，最后沿着煤气管道从炉体两侧排出。 

发生热解反应后的热半焦进入煤气熄焦段，与冷煤气对流接触，冷煤气将热半焦中的热量带走，从而达到半焦冷却的目的。 

经过煤气冷却后的半焦仍然具有较高的温度，继续向下运动进入水冷换热 段，与冷却水间接冷却，实现半焦的进一步冷却。 

冷却后的半焦进入半焦导料槽，在螺旋出料机的作用下均匀导出。 

本发明使用原料粒度＜120mm，原料利用率100%，采用气体热载体横向流动与物料错流接触，减少气体热载体与物料的接触时间，降低炉内阻力，减少煤气携带的粉尘含量，利用自产煤气和水冷换热的组合式熄焦方式，可有效提高整体热效率，提高产品质量。 

一种用于高水分不黏性或弱黏性固体燃料的气体热载体低温热解炉，炉内结构采用段单元组合而成，干燥段、隔气段、热解段、组合熄焦段和出料段;各段单元保持独立。 

炉内的干燥段采用钢板制造，干燥段布气阵伞采用圆形、扇形、椭圆形和/或伞状结构。 

炉内的隔气段采用钢板制造，采用中间小两端大方式，隔气段采用圆形和/或方形结构。 

热解段墙体结构采用异形耐火砖砌筑或采用耐火混凝土预制件形式使之成型，亦可使用耐热金属材料制作而成;热解段包含火道室、火道气体分布花墙、集气花墙、集气室。 

组合熄焦段包含煤气熄焦段和水冷换热段，煤气熄焦段墙体结构采用异形耐火砖砌筑或采用耐火混凝土预制件形式使之成型，亦可使用耐热金属材料制作而成；水冷换热段采用金属材料制作，采用方形夹套和/或圆形列管结构。