本發(fā)明創(chuàng)造屬于煤熱解
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種粉煤蓄熱式熱解反應(yīng)系統(tǒng)及方法，用于提取低階煤中的油、氣和碳資源。
背景技術(shù)：
：我國(guó)煤炭中的中低階煤占比超55%，每年大量的低階煤都直接作為發(fā)電或鍋爐燃料直接燃燒，浪費(fèi)了大量的油氣資源，特別是隨著煤炭開(kāi)采技術(shù)的機(jī)械化程度越來(lái)越高，低階粉煤產(chǎn)量巨大，但都沒(méi)有得到有效利用。如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N204490806U的文獻(xiàn)，公開(kāi)了一種粉煤熱解反應(yīng)器，包括高溫反應(yīng)器，所述高溫反應(yīng)器包括內(nèi)筒和外筒，所述內(nèi)筒和所述外筒之間形成熱介質(zhì)通道，所述內(nèi)筒前端設(shè)置物料進(jìn)口，所述內(nèi)筒后端設(shè)置物料出口和氣體出口，所述外筒兩端設(shè)置熱介質(zhì)出口和熱介質(zhì)入口，所述熱介質(zhì)出口、熱介質(zhì)入口與所述熱介質(zhì)通道連接，所述內(nèi)筒內(nèi)沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置傳動(dòng)絞龍，所述傳動(dòng)絞龍一端設(shè)置動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述外筒外側(cè)設(shè)置保溫層，所述傳動(dòng)絞龍上設(shè)置拔動(dòng)桿，采取滾筒式熱解反應(yīng)器，存在高溫機(jī)械運(yùn)動(dòng)和密封問(wèn)題。因此如何設(shè)計(jì)一種熱解工藝簡(jiǎn)單、系統(tǒng)可靠性強(qiáng)、控溫準(zhǔn)確和產(chǎn)物易調(diào)整的煤熱解系統(tǒng)及方法成為本領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種粉煤蓄熱式熱解反應(yīng)系統(tǒng)及方法，該反應(yīng)系統(tǒng)布置多層輻射管，調(diào)溫方便，有利于實(shí)現(xiàn)熱解目標(biāo)產(chǎn)物，熱解工藝簡(jiǎn)單，且系統(tǒng)可靠性強(qiáng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：本發(fā)明提出了一種粉煤蓄熱式熱解反應(yīng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：料斗；氣力進(jìn)料系統(tǒng)，所述氣力進(jìn)料系統(tǒng)與所述料斗連接；蓄熱式熱解反應(yīng)器，包括：熱解室、雙蓄熱式輻射管系統(tǒng)、進(jìn)料口、出料口和熱解氣導(dǎo)出口，其中，所述雙蓄熱式輻射管系統(tǒng)包括：輻射管、蓄熱體、燃?xì)鉄?、空氣風(fēng)機(jī)、煙氣風(fēng)機(jī)、空氣管線(xiàn)、煙氣管線(xiàn)、燃?xì)夤芫€(xiàn)和換向閥，其中，所述輻射管沿所述蓄熱式熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置在所述熱解室內(nèi)部，每層具有多根沿水平方向布置的所述輻射管，所述輻射管的兩端分別與所述熱解室的側(cè)壁固定連接；所述蓄熱體左右對(duì)稱(chēng)的設(shè)置在所述蓄熱式熱解反應(yīng)器的外壁上，所述蓄熱體中心設(shè)有所述燃?xì)鉄?，用于使通入的燃?xì)夂涂諝馊紵?，產(chǎn)生煙氣；所述蓄熱式熱解反應(yīng)器外壁與所述熱解室的側(cè)壁之間形成密閉通道，所述密閉通道與所述輻射管連通，用于將所述燃?xì)鉄烊紵a(chǎn)生的煙氣通入所述輻射管中，并使煙氣通過(guò)熱解室側(cè)壁直接加熱所述熱解室；所述空氣風(fēng)機(jī)、煙氣風(fēng)機(jī)分別經(jīng)所述空氣管線(xiàn)、煙氣管線(xiàn)與所述換向閥連接，所述換向閥和所述燃?xì)夤芫€(xiàn)分別與所述燃?xì)鉄爝B接，并且，所述煙氣風(fēng)機(jī)與所述氣力進(jìn)料系統(tǒng)連接，用于將所述蓄熱式熱解反應(yīng)器排出煙氣送入所述氣力進(jìn)料系統(tǒng)，以攜帶所述粉煤原料進(jìn)入料斗中，并作為烘干熱源；冷渣機(jī)，包括：冷卻進(jìn)水口、盤(pán)管和冷卻出水口，所述盤(pán)管蜿蜒設(shè)置在所述冷渣機(jī)內(nèi)部，所述冷渣機(jī)與所述熱解反應(yīng)器的出料口連接，用于冷卻半焦，且用于將吸收高溫半焦的熱量升溫后的冷卻水，送入居民區(qū)供暖；冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)，所述冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置在所述蓄熱式熱解反應(yīng)器和凈化系統(tǒng)之間，其入口與設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器下方側(cè)部的所述熱解氣導(dǎo)出口連接，出口與所述凈化系統(tǒng)連接；凈化系統(tǒng)，所述凈化系統(tǒng)與所述冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)連接，用于將可燃?xì)膺M(jìn)行凈化處理，得到凈燃?xì)狻０l(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該反應(yīng)系統(tǒng)，利用內(nèi)置式蓄熱式輻射管作為加熱源，通過(guò)對(duì)蓄熱輻射管的合理布置，控溫準(zhǔn)確，有利于產(chǎn)物的調(diào)整，采取分層雙蓄熱式熱解反應(yīng)器，系統(tǒng)熱效率高，燃燒控制系統(tǒng)數(shù)量少，控制程序簡(jiǎn)化了，另外可以實(shí)現(xiàn)多層布置，對(duì)熱解溫度可以靈活調(diào)整，實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)熱解產(chǎn)物；并且熱解工藝簡(jiǎn)單，提供系統(tǒng)可靠性，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器溫度合理控制，并能夠簡(jiǎn)化輻射管的設(shè)計(jì)，降低投資成本。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述蓄熱式熱解反應(yīng)器為立式爐結(jié)構(gòu)，并且所述蓄熱式熱解反應(yīng)器，進(jìn)一步包括出料料位計(jì)，所述出料料位計(jì)包括測(cè)試頭和顯示器，其中，所述測(cè)試頭設(shè)于所述熱解反應(yīng)器內(nèi)部的下端，所述顯示器設(shè)于所述熱解反應(yīng)器的外部，用于檢測(cè)控制半焦出料量，使出料口保持適當(dāng)?shù)牧衔桓叨?。根?jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述蓄熱體沿所述蓄熱式熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置，每層包括左右對(duì)稱(chēng)的位于所述輻射管兩端的兩個(gè)蓄熱體。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述換向閥通過(guò)空氣/煙氣管線(xiàn)與蓄熱體連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述蓄熱體為陶瓷蜂窩體材料，每層的蓄熱體為4-8層的輻射管提供作為加熱源的所述煙氣。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述換向閥根據(jù)所述蓄熱體溫度變化設(shè)置換向時(shí)間間隔，為20-150s，用于使所述雙蓄熱式輻射管系統(tǒng)的兩側(cè)交替進(jìn)行燃燒-排煙氣。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述料斗與所述進(jìn)料口相連，所述出料口與冷渣機(jī)之間設(shè)有半焦輸送裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，燃?xì)夂涂諝庠谒鋈細(xì)鉄熘腥紵a(chǎn)生600-1000℃的高溫?zé)煔?；所述煙氣?jīng)所述輻射管后，溫度下降至500-700℃，并將所述蓄熱體加熱到500-650℃。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種利用前面所述的系統(tǒng)進(jìn)行粉煤蓄熱式熱解反應(yīng)的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括以下步驟：a.將破碎成顆粒的粉煤篩分，煙氣經(jīng)煙氣風(fēng)機(jī)引入氣力進(jìn)料系統(tǒng)用于攜帶所述粉煤原料進(jìn)入料斗中，并在攜帶過(guò)程中作為烘干熱源，對(duì)粉煤原料進(jìn)行烘干；b.燃?xì)夂涂諝庠谝粋?cè)的燃?xì)鉄熘腥紵a(chǎn)生高溫?zé)煔?，所述高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)熱解室側(cè)壁直接加熱熱解室，并把煙氣通過(guò)蓄熱式輻射管內(nèi)置在熱解室中，為熱解反應(yīng)提供熱源；所述高溫?zé)煔饨?jīng)所述輻射管后，對(duì)另一側(cè)的蓄熱體進(jìn)行加熱，最終煙氣經(jīng)所述煙氣風(fēng)機(jī)攜帶粉煤進(jìn)入料斗；c.換向閥根據(jù)所述蓄熱體溫度變化設(shè)置換向時(shí)間間隔，當(dāng)換向閥換向后，所述一側(cè)的燃?xì)鉄焱Ｖ构┤細(xì)?，而所述另一?cè)燒嘴開(kāi)始供燃?xì)馊紵a(chǎn)生高溫?zé)煔?，以使所述雙蓄熱式輻射管系統(tǒng)的兩側(cè)交替進(jìn)行燃燒-排煙氣，為熱解反應(yīng)提供熱源；d.粉煤原料通過(guò)進(jìn)料口進(jìn)入到蓄熱式熱解反應(yīng)器中，經(jīng)布置在所述反應(yīng)器中的輻射管均布和加熱，在所述反應(yīng)器的熱解室中停留一段時(shí)間，完成熱解過(guò)程，移動(dòng)至熱解反應(yīng)器下端排出；e.所述出料料位計(jì)檢測(cè)控制粉煤半焦，高溫半焦通過(guò)半焦輸送裝置排出到冷渣機(jī)中，冷卻水進(jìn)入，通過(guò)內(nèi)置的盤(pán)管換熱，把半焦冷卻后作為常溫半焦排出，而冷卻水通過(guò)高溫半焦后從常溫升高溫度，送入居民區(qū)供暖；f.熱解氣從熱解反應(yīng)器下部的熱解氣導(dǎo)出口導(dǎo)出，進(jìn)入所述冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)，冷凝生成焦油產(chǎn)品，冷卻后的可燃?xì)膺M(jìn)入所述凈化系統(tǒng)，脫除燃?xì)庵械碾s質(zhì)氣后作為凈燃?xì)饣蛟蠚鈧溆?。根?jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述步驟a中，所述粉煤粒徑小于6mm，煙氣溫度為150-250℃，烘干的粉煤水分小于15%；所述步驟d中，停留時(shí)間為3-10s；所述步驟e中，高溫半焦的溫度為400-950℃；所述步驟f中，熱解氣溫度為400-850℃。本發(fā)明至少具有以下有益效果：1）熱解工藝簡(jiǎn)單，提供系統(tǒng)可靠性。2）采取分層雙蓄熱式熱解反應(yīng)器，系統(tǒng)熱效率高，燃燒控制系統(tǒng)數(shù)量少，控制程序簡(jiǎn)化了，另外可以實(shí)現(xiàn)多層布置，對(duì)熱解溫度可以靈活調(diào)整，實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)熱解產(chǎn)物。3）利用內(nèi)置式蓄熱式輻射管作為加熱源，通過(guò)對(duì)蓄熱輻射管的合理布置，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器溫度合理控制，并能夠簡(jiǎn)化輻射管的設(shè)計(jì)，降低投資成本。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明粉煤蓄熱式熱解反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其中，料斗1，氣力進(jìn)料系統(tǒng)2，蓄熱式熱解反應(yīng)器3，熱解室4，進(jìn)料口5，出料口6，熱解氣導(dǎo)出口7，輻射管8，蓄熱體9，燃?xì)鉄?0，空氣風(fēng)機(jī)11，煙氣風(fēng)機(jī)12，空氣管線(xiàn)13，煙氣管線(xiàn)14，燃?xì)夤芫€(xiàn)15，換向閥16，冷渣機(jī)17，冷卻進(jìn)水口18，盤(pán)管19，冷卻出水口20，冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)21，凈化系統(tǒng)22，出料料位計(jì)23，測(cè)試頭24，顯示器25。具體實(shí)施方式為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。下面描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件的，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。本發(fā)明提出了一種粉煤蓄熱式熱解反應(yīng)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖1為本發(fā)明粉煤蓄熱式熱解反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D1所示，該系統(tǒng)包括：料斗1、氣力進(jìn)料系統(tǒng)2、蓄熱式熱解反應(yīng)器3、冷渣機(jī)17、冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)21和凈化系統(tǒng)22，所述氣力進(jìn)料系統(tǒng)與所述料斗連接，所述料斗與所述進(jìn)料口5相連；所述蓄熱式熱解反應(yīng)器包括：熱解室4、雙蓄熱式輻射管系統(tǒng)、進(jìn)料口5、出料口6和熱解氣導(dǎo)出口7；所述冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置在所述蓄熱式熱解反應(yīng)器和凈化系統(tǒng)之間，其入口與設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器下方側(cè)部的所述熱解氣導(dǎo)出口連接，出口與所述凈化系統(tǒng)連接，當(dāng)從所述熱解氣導(dǎo)出口出來(lái)的溫度為400-850℃的熱解氣進(jìn)入所述冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)后溫度降至22-30℃，在冷凝鼓風(fēng)過(guò)程中焦油析出成為焦油產(chǎn)品，冷卻后的可燃?xì)馑腿胨鰞艋到y(tǒng)；所述凈化系統(tǒng)與所述冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)連接，用于將可燃?xì)膺M(jìn)行凈化處理，得到凈燃?xì)?。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該反應(yīng)系統(tǒng)，利用內(nèi)置式蓄熱式輻射管作為加熱源，通過(guò)對(duì)蓄熱輻射管的合理布置，控溫準(zhǔn)確，有利于產(chǎn)物的調(diào)整，采取分層雙蓄熱式熱解反應(yīng)器，系統(tǒng)熱效率高，燃燒控制系統(tǒng)數(shù)量少，控制程序簡(jiǎn)化了，另外可以實(shí)現(xiàn)多層布置，對(duì)熱解溫度可以靈活調(diào)整，實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)熱解產(chǎn)物；并且熱解工藝簡(jiǎn)單，提供系統(tǒng)可靠性，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器溫度合理控制，并能夠簡(jiǎn)化輻射管的設(shè)計(jì)，降低投資成本。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述蓄熱式熱解反應(yīng)器為立式爐結(jié)構(gòu)，并且所述蓄熱式熱解反應(yīng)器，進(jìn)一步包括出料料位計(jì)23，所述出料料位計(jì)包括測(cè)試頭24和顯示器25，其中，所述測(cè)試頭設(shè)于所述熱解反應(yīng)器內(nèi)部的下端，所述顯示器設(shè)于所述熱解反應(yīng)器的外部，用于檢測(cè)控制半焦出料量，使出料口保持適當(dāng)?shù)牧衔桓叨?。根?jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述雙蓄熱式輻射管系統(tǒng)包括：輻射管8、蓄熱體9、燃?xì)鉄?0、空氣風(fēng)機(jī)11、煙氣風(fēng)機(jī)12、空氣管線(xiàn)13、煙氣管線(xiàn)14、燃?xì)夤芫€(xiàn)15和換向閥16。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述輻射管沿所述蓄熱式熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置在所述熱解室內(nèi)部，每層具有多根沿水平方向布置的所述輻射管，所述輻射管的兩端分別與所述熱解室的側(cè)壁固定連接，當(dāng)燃?xì)夂涂諝庠谝粋?cè)的燃?xì)鉄熘腥紵a(chǎn)生高溫?zé)煔?，所述高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)熱解室側(cè)壁直接加熱熱解室，并把煙氣通過(guò)蓄熱式輻射管內(nèi)置在熱解室中，為熱解反應(yīng)提供熱源；所述高溫?zé)煔饨?jīng)所述輻射管后，對(duì)另一側(cè)的蓄熱體進(jìn)行加熱，最終煙氣經(jīng)所述煙氣風(fēng)機(jī)攜帶粉煤進(jìn)入所述料斗，粉煤原料通過(guò)所述氣力進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)入熱解反應(yīng)器的上部，在物料在下行過(guò)程中，經(jīng)過(guò)輻射管加熱，在隔絕空氣的氛圍發(fā)生熱解反應(yīng)，產(chǎn)生熱解氣和高溫半焦，熱解氣從所述熱解氣導(dǎo)出口導(dǎo)出，而高溫半焦從爐底排出，其中輻射管采取雙蓄熱式結(jié)構(gòu)，使得輻射管溫度均勻，排煙溫度低，從而能量利用率高，并且能夠?qū)崿F(xiàn)理想的熱解溫度控制。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述蓄熱體左右對(duì)稱(chēng)的設(shè)置在所述蓄熱式熱解反應(yīng)器的外壁上，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述蓄熱體沿所述蓄熱式熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置，優(yōu)選的，且每層包括左右對(duì)稱(chēng)的位于所述輻射管兩端的兩個(gè)蓄熱體，每層的蓄熱體為4-8層的輻射管提供作為加熱源的所述煙氣；所述蓄熱體中心設(shè)有所述燃?xì)鉄?，用于使通入的燃?xì)夂涂諝馊紵a(chǎn)生煙氣，煙氣經(jīng)所述輻射管進(jìn)入所述熱解室中作為加熱源提供熱解反應(yīng)需要的能量，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述蓄熱體的具體種類(lèi)不受限制，本發(fā)明優(yōu)選為陶瓷蜂窩體材料，其具有單位體積表面大，熱穩(wěn)定好、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述蓄熱式熱解反應(yīng)器外壁與所述熱解室的側(cè)壁之間形成密閉通道，所述密閉通道與所述輻射管連通，用于將所述燃?xì)鉄烊紵a(chǎn)生的煙氣通入所述輻射管中，并使煙氣通過(guò)熱解室側(cè)壁直接加熱所述熱解室。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述空氣風(fēng)機(jī)、煙氣風(fēng)機(jī)分別經(jīng)所述空氣管線(xiàn)、煙氣管線(xiàn)與所述換向閥連接，所述換向閥和所述燃?xì)夤芫€(xiàn)分別與所述燃?xì)鉄爝B接，并且，所述煙氣風(fēng)機(jī)與所述氣力進(jìn)料系統(tǒng)連接，用于將所述蓄熱式熱解反應(yīng)器排出煙氣送入所述氣力進(jìn)料系統(tǒng)，以攜帶所述粉煤原料進(jìn)入料斗中，并作為烘干熱源。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述空氣管線(xiàn)的具體種類(lèi)不受限制，只要能夠?yàn)槿剂咸峁┲伎諝饧纯桑諝馔ㄟ^(guò)所述空氣風(fēng)機(jī)經(jīng)空氣管線(xiàn)首先通過(guò)所述換向閥，然后進(jìn)入到所述蓄熱體中的燃?xì)鉄炫c燃?xì)馊紵?，產(chǎn)生的600-1000℃的高溫?zé)煔馔ㄈ胨鲚椛涔苤?，所述煙氣?jīng)所述輻射管后，溫度下降至500-700℃，并將所述蓄熱體加熱到500-650℃，并使煙氣通過(guò)熱解室側(cè)壁直接加熱所述熱解室，作為加熱源提供熱解反應(yīng)需要的能量。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述煙氣管線(xiàn)具體材質(zhì)和種類(lèi)不受限制，只要能夠?qū)煔馀懦鏊龇磻?yīng)器即可，本發(fā)明所述的煙氣管線(xiàn)為煙氣排放管道，燃燒產(chǎn)物煙氣通過(guò)所述煙氣管線(xiàn)經(jīng)過(guò)所述換向閥送入所述煙氣風(fēng)機(jī)，將所述蓄熱式熱解反應(yīng)器排出煙氣送入所述氣力進(jìn)料系統(tǒng)，以攜帶所述粉煤原料進(jìn)入料斗中，并作為烘干熱源。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燃?xì)夤芫€(xiàn)的具體種類(lèi)不受限制，只要能夠?yàn)槿紵磻?yīng)提供燃?xì)饧纯?，根?jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，由于采用高熱值燃?xì)?，只需要空氣單蓄熱即可穩(wěn)定燃燒。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述換向閥通過(guò)空氣/煙氣管線(xiàn)與蓄熱體連接，所述換向閥根據(jù)所述蓄熱體溫度變化設(shè)置換向時(shí)間間隔，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，優(yōu)選的，本發(fā)明的時(shí)間間隔為20-150s，用于使所述雙蓄熱式輻射管系統(tǒng)的兩側(cè)交替進(jìn)行燃燒-排煙氣；當(dāng)換向閥換向后，一側(cè)燃?xì)鉄焱Ｖ构┤細(xì)猓硪粋?cè)燃?xì)鉄扉_(kāi)始供燃?xì)馊紵?，空氣?jīng)原先煙氣管線(xiàn)進(jìn)入另一側(cè)燃?xì)鉄?，與燃?xì)饣旌显谌細(xì)鉄熘腥紵?，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)輻射管進(jìn)入熱解反應(yīng)器中，作為加熱源提供熱解反應(yīng)需要的能量，煙氣經(jīng)所述輻射管后，煙氣溫度下降至500-700攝氏度后經(jīng)過(guò)一側(cè)蓄熱體材料，煙氣溫度進(jìn)一步下降排出，通過(guò)所述煙氣管線(xiàn)送入煙氣風(fēng)機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述冷渣機(jī)包括：冷卻進(jìn)水口18、盤(pán)管19和冷卻出水口20，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，本發(fā)明所述盤(pán)管的具體種類(lèi)和形狀不受限制，其中種類(lèi)可以為金屬或非金屬材質(zhì)，只要具有耐高溫和耐腐蝕的特點(diǎn)即可，所述盤(pán)管蜿蜒設(shè)置在所述冷渣機(jī)內(nèi)部，所述冷渣機(jī)與所述熱解反應(yīng)器的出料口連接，用于冷卻半焦，且用于將吸收高溫半焦的熱量升溫后的冷卻水，送入居民區(qū)供暖，資源再利用，節(jié)能環(huán)保。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述出料口與冷渣機(jī)之間還可以設(shè)有半焦輸送裝置。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種利用前面所述的系統(tǒng)進(jìn)行粉煤蓄熱式熱解反應(yīng)的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括以下步驟：a.將破碎成粒徑小于6mm的粉煤，經(jīng)煙氣風(fēng)機(jī)引過(guò)來(lái)的150-250℃的煙氣引入氣力進(jìn)料系統(tǒng)，用于攜帶所述粉煤原料進(jìn)入料斗中，并在攜帶過(guò)程中作為烘干熱源，把低階粉煤的水分去掉，直至低階粉煤水分小于15%，對(duì)粉煤原料進(jìn)行烘干。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述氣力進(jìn)料系統(tǒng)與所述料斗連接，所述料斗與所述進(jìn)料口相連；所述空氣風(fēng)機(jī)、煙氣風(fēng)機(jī)分別經(jīng)所述空氣管線(xiàn)、煙氣管線(xiàn)與所述換向閥連接，所述換向閥和所述燃?xì)夤芫€(xiàn)分別與所述燃?xì)鉄爝B接，并且，所述煙氣風(fēng)機(jī)與所述氣力進(jìn)料系統(tǒng)連接，用于將所述蓄熱式熱解反應(yīng)器排出煙氣送入所述氣力進(jìn)料系統(tǒng)，以攜帶所述粉煤原料進(jìn)入料斗中，并作為烘干熱源。b.燃?xì)夂涂諝庠谝粋?cè)的燃?xì)鉄熘腥紵a(chǎn)生600-1000℃的高溫?zé)煔猓龈邷責(zé)煔馔ㄟ^(guò)熱解室側(cè)壁直接加熱熱解室，并把煙氣通過(guò)蓄熱式輻射管內(nèi)置在熱解室中，為熱解反應(yīng)提供熱源；所述高溫?zé)煔饨?jīng)所述輻射管后，溫度下降至500-700℃，對(duì)另一側(cè)的蓄熱體進(jìn)行加熱到500-650℃，最終煙氣經(jīng)所述煙氣風(fēng)機(jī)攜帶粉煤進(jìn)入料斗。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述輻射管沿所述蓄熱式熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置在所述熱解室內(nèi)部，每層具有多根沿水平方向布置的所述輻射管，所述輻射管的兩端分別與所述熱解室的側(cè)壁固定連接，當(dāng)燃?xì)夂涂諝庠谝粋?cè)的燃?xì)鉄熘腥紵a(chǎn)生高溫?zé)煔?，所述高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)熱解室側(cè)壁直接加熱熱解室，并把煙氣通過(guò)蓄熱式輻射管內(nèi)置在熱解室中，為熱解反應(yīng)提供熱源；所述高溫?zé)煔饨?jīng)所述輻射管后，對(duì)另一側(cè)的蓄熱體進(jìn)行加熱，最終煙氣經(jīng)所述煙氣風(fēng)機(jī)攜帶粉煤進(jìn)入所述料斗，原料通過(guò)所示氣力進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)入熱解反應(yīng)器的上部，在物料在下行過(guò)程中，經(jīng)過(guò)輻射管加熱，在隔絕空氣的氛圍發(fā)生熱解反應(yīng)，產(chǎn)生熱解氣和高溫半焦，熱解氣從所述熱解氣導(dǎo)出口導(dǎo)出，而高溫半焦從爐底排出，其中輻射管采取雙蓄熱式結(jié)構(gòu)，使得輻射管溫度均勻，排煙溫度低，從而能量利用率高，并且能夠?qū)崿F(xiàn)理想的熱解溫度控制。c.換向閥根據(jù)所述蓄熱體溫度變化設(shè)置換向時(shí)間間隔，當(dāng)換向閥換向后，所述一側(cè)的燃?xì)鉄焱Ｖ构┤細(xì)?，而所述另一?cè)燒嘴開(kāi)始供燃?xì)馊紵a(chǎn)生高溫?zé)煔?，以使所述雙蓄熱式輻射管系統(tǒng)的兩側(cè)交替進(jìn)行燃燒-排煙氣，為熱解反應(yīng)提供熱源。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述換向閥通過(guò)空氣/煙氣管線(xiàn)與蓄熱體連接，所述換向閥根據(jù)所述蓄熱體溫度變化設(shè)置換向時(shí)間間隔，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，優(yōu)選的，本發(fā)明的時(shí)間間隔為20-150s，用于使所述雙蓄熱式輻射管系統(tǒng)的兩側(cè)交替進(jìn)行燃燒-排煙氣；當(dāng)換向閥換向后，一側(cè)燃?xì)鉄焱Ｖ构┤細(xì)?，而另一?cè)燃?xì)鉄扉_(kāi)始供燃?xì)馊紵?，空氣?jīng)原先煙氣管線(xiàn)進(jìn)入另一側(cè)燃?xì)鉄?，與燃?xì)饣旌显谌細(xì)鉄熘腥紵?，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)輻射管進(jìn)入熱解反應(yīng)器中，作為加熱源提供熱解反應(yīng)需要的能量，煙氣經(jīng)所述輻射管后，煙氣溫度下降至500-700攝氏度后經(jīng)過(guò)一側(cè)蓄熱體材料，煙氣溫度進(jìn)一步下降排出，通過(guò)所述煙氣管線(xiàn)送入煙氣風(fēng)機(jī)。d.粉煤原料通過(guò)進(jìn)料口進(jìn)入到蓄熱式熱解反應(yīng)器中，經(jīng)布置在所述反應(yīng)器中的輻射管均布和加熱，在所述反應(yīng)器的熱解室中停留3-10s，完成熱解過(guò)程，移動(dòng)至熱解反應(yīng)器下端排出。e.所述出料料位計(jì)檢測(cè)控制粉煤半焦，溫度為400-950℃的高溫半焦通過(guò)半焦輸送裝置排出到冷渣機(jī)中，冷卻水進(jìn)入，通過(guò)內(nèi)置的盤(pán)管換熱，把半焦冷卻后作為常溫半焦排出，而冷卻水通過(guò)高溫半焦后從常溫升高溫度，送入居民區(qū)供暖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述蓄熱式熱解反應(yīng)器為立式爐結(jié)構(gòu)，并且所述蓄熱式熱解反應(yīng)器，進(jìn)一步包括出料料位計(jì)23，所述出料料位計(jì)包括測(cè)試頭24和顯示器25，其中，所述測(cè)試頭設(shè)于所述熱解反應(yīng)器內(nèi)部的下端，所述顯示器設(shè)于所述熱解反應(yīng)器的外部，用于檢測(cè)控制半焦出料量，使出料口保持適當(dāng)?shù)牧衔桓叨?。根?jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述冷渣機(jī)包括：冷卻進(jìn)水口18、盤(pán)管19和冷卻出水口20，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，本發(fā)明所述盤(pán)管的具體種類(lèi)和形狀不受限制，其中種類(lèi)可以為金屬或非金屬材質(zhì)，只要具有耐高溫和耐腐蝕的特點(diǎn)即可，所述盤(pán)管蜿蜒設(shè)置在所述冷渣機(jī)內(nèi)部，所述冷渣機(jī)與所述熱解反應(yīng)器的出料口連接，用于冷卻半焦，且用于將吸收高溫半焦的熱量升溫后的冷卻水，送入居民區(qū)供暖，資源再利用，節(jié)能環(huán)保。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述出料口與冷渣機(jī)之間還可以設(shè)有半焦輸送裝置。f.熱解氣從熱解反應(yīng)器下部的溫度為400-850℃的熱解氣導(dǎo)出口導(dǎo)出，進(jìn)入所述冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)，冷凝生成焦油產(chǎn)品，冷卻后的可燃?xì)膺M(jìn)入所述凈化系統(tǒng)，脫除燃?xì)庵械碾s質(zhì)氣后作為凈燃?xì)饣蛟蠚鈧溆?。根?jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置在所述蓄熱式熱解反應(yīng)器和凈化系統(tǒng)之間，其入口與設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器下方側(cè)部的所述熱解氣導(dǎo)出口連接，出口與所述凈化系統(tǒng)連接，當(dāng)從所述熱解氣導(dǎo)出口出來(lái)的溫度為400-850℃的熱解氣進(jìn)入所述冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)后溫度降至22-30℃，在冷凝鼓風(fēng)過(guò)程中焦油析出成為焦油產(chǎn)品，冷卻后的可燃?xì)馑腿胨鰞艋到y(tǒng)；所述凈化系統(tǒng)與所述冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)連接，用于將可燃?xì)膺M(jìn)行凈化處理。粉煤蓄熱式熱解反應(yīng)工藝流程如下：經(jīng)破碎到粒徑小于6mm的低階粉煤（煙煤、褐煤等），經(jīng)煙氣風(fēng)機(jī)引過(guò)來(lái)的150-250℃的煙氣攜帶進(jìn)入料斗中，在煙氣攜帶過(guò)程中把低階粉煤的水分去掉，直至低階粉煤水分小于15%,然后粉煤進(jìn)入所述熱解反應(yīng)器中，經(jīng)熱解反應(yīng)器中的輻射管的均布和加熱后，停留時(shí)間為3-10s后，落入熱解爐下部，所述料位計(jì)控制熱解爐下部的半焦量，半焦輸送裝置把高溫半焦排出至所述冷渣機(jī)，高溫半焦溫度范圍400-950℃，通過(guò)冷渣機(jī)后溫度下降為小于60℃，然后輸送至半焦堆場(chǎng)外售，而冷渣機(jī)冷卻進(jìn)水溫度為20-40℃，冷卻出水溫度為65-95℃，作為供暖用熱水送入居民小區(qū)；從所述熱解氣導(dǎo)出口出來(lái)的溫度為400-850℃的熱解氣進(jìn)入冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)后溫度降至22-30℃，在冷凝鼓風(fēng)過(guò)程中焦油析出成為焦油產(chǎn)品，冷卻后的可燃?xì)馑腿雰艋到y(tǒng)，脫除燃?xì)庵械碾s質(zhì)氣后作為凈燃?xì)饣蛟蠚鈧溆?。蓄熱式輻射管出?lái)的熱煙氣溫度為150-250℃，經(jīng)換向閥后匯總經(jīng)煙氣引風(fēng)機(jī)后把原料烘干。實(shí)施案例1：利用蓄熱式熱解反應(yīng)系統(tǒng)對(duì)澳大利亞褐煤進(jìn)行處理，其褐煤分析數(shù)據(jù)、工藝操作參數(shù)和物料平衡見(jiàn)表1-表3。采取三層蓄熱體布置，每層蓄熱體布置4層輻射管，從表3得出的焦油產(chǎn)率高達(dá)12.3%，是葛金法得到的焦油產(chǎn)率110%，熱解氣產(chǎn)率為16.7%。表1：澳大利亞褐煤分析數(shù)據(jù)。表2：工藝操作參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)值序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)值1一層輻射管壁溫650℃6一層輻射管排煙溫度180℃2二層輻射管壁溫600℃7二層輻射管壁溫160℃3三層輻射管壁溫550℃8三層輻射管壁溫140℃4換向閥設(shè)置時(shí)間60s。表3：物料平衡表。實(shí)施案例2：改變輻射管壁溫及換向閥停留時(shí)間，得到的焦油產(chǎn)率為8.6%，熱解氣產(chǎn)率為19.4%，通過(guò)熱解溫度的提高，熱解油的產(chǎn)率下降了，但熱解氣的產(chǎn)率比案例1提高了。表4：工藝操作參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)值序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)值1一層輻射管壁溫700℃6一層輻射管排煙溫度190℃2二層輻射管壁溫660℃7二層輻射管壁溫170℃3三層輻射管壁溫600℃8三層輻射管壁溫150℃4換向閥設(shè)置時(shí)間80s表5：物料平衡表。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該反應(yīng)系統(tǒng)，利用內(nèi)置式蓄熱式輻射管作為加熱源，通過(guò)對(duì)蓄熱輻射管的合理布置，控溫準(zhǔn)確，有利于產(chǎn)物的調(diào)整，采取分層雙蓄熱式熱解反應(yīng)器，系統(tǒng)熱效率高，燃燒控制系統(tǒng)數(shù)量少，控制程序簡(jiǎn)化了，另外可以實(shí)現(xiàn)多層布置，對(duì)熱解溫度可以靈活調(diào)整，實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)熱解產(chǎn)物；并且熱解工藝簡(jiǎn)單，提供系統(tǒng)可靠性，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器溫度合理控制，并能夠簡(jiǎn)化輻射管的設(shè)計(jì)，降低投資成本。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”、“底部”、“上部”、“側(cè)”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是點(diǎn)連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3