油頁巖半焦流化燃燒循環瓦斯加熱爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及油頁巖氣體熱載體干餾工藝中對循環瓦斯進行加熱的裝置。該裝置亦可用于煤、廢舊輪胎、塑料、生物質。
【背景技術】
[0002]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) X 1018kJ，約占全球各種能源總量(26?43) X 1018kJ的35%，高于世界原油已知儲量(8XlO18- 10X10 18kJ) ο
[0003]油頁巖的開發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，而熱循環瓦斯由獨立設置的加熱爐來加熱。
[0004]現有的蓄熱式加熱爐工作過程是間歇的，首先用冷瓦斯氣和空氣在爐內燃燒室燃燒，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，然后通入冷循環瓦斯氣，冷循環氣從填料格子磚中取得熱量，成為熱循環瓦斯氣，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，再通入循環氣和空氣，重新燃燒以加熱填料。如此循環加熱、換熱。
[0005]因為蓄熱式加熱爐是間斷式操作，使進入干餾爐的熱循環瓦斯氣溫度在550~750°C范圍內變化，由此造成干餾爐內溫度周期變化，導致整個裝置運轉不穩定而影響油收率。
[0006]現有的管式加熱爐可以穩定地連續操作，使熱循環瓦斯的溫度較恒定，有利于干餾爐的正常運轉。國內外氣體熱載體干餾技術中使用的管式加熱爐的熱源主要都來自油頁巖干餾所產生的剩余瓦斯，但對于大多數礦區的油頁巖，剩余瓦斯燃燒所能發出的熱量不足以提供油頁巖干餾所需熱量，需要另設煤氣發生爐產生煤氣作為熱風爐的補充熱源。
[0007]氣體熱載體干餾后產生大量的半焦，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，又對環境造成嚴重的污染。
【發明內容】
[0008]本實用新型的目的是，對現有以瓦斯氣燃燒加熱循環瓦斯的加熱爐進行實質性改進，將油頁巖半焦流化床燃燒與爐內膜式壁換熱器、尾部管式換熱器有機的結合為一體組成油頁巖半焦流化燃燒循環瓦斯加熱爐，既有效解決了油頁巖干餾半焦燃燒問題，又實現了氣體熱載體所需熱瓦斯的加熱問題，具有結構合理，綜合利用程度高，成本低等優點。
[0009]本實用新型的目的是由以下技術方案來實現的:一種油頁巖半焦流化燃燒循環瓦斯加熱爐，其特征是:油頁巖半焦流化燃燒循環瓦斯加熱爐，其特征是，它包括:流化床燃燒爐的爐膛出口與尾部管式換熱器的進口連通，流化床燃燒爐包括爐膛、布風裝置、二次風噴口、剩余瓦斯燃燒器、進料管和排渣溢流管，爐膛的下端連接布風裝置，爐膛前墻設有進料管，后墻設有排渣溢流管，爐膛的上部為稀相區、下部為密相區，稀相區底部設有剩余瓦斯燃燒器和二次風噴口，稀相區四周布置有加熱低溫循環瓦斯的膜式壁換熱器，膜式壁換熱器內側敷設耐火材料構成爐膛周壁的爐墻，膜式壁換熱器的上端設有出口聯箱，膜式壁換熱器的下端設有入口聯箱，在布風裝置的側壁上設有一次風入口 ；尾部管式換熱器包括在尾部煙道內從上至下依次設置高溫空氣預熱管式換熱器、高溫瓦斯管式加熱器、中溫瓦斯管式加熱器和低溫空氣預熱管式換熱器，在低溫空氣預熱管式換熱器所在位置的尾部煙道上設有冷空氣入口，在尾部煙道下端的側壁上設有煙氣出口，在中溫瓦斯管式加熱器所在位置的尾部煙道上設有中溫瓦斯入口，在高溫瓦斯管式加熱器和中溫瓦斯管式加熱器之間的尾部煙道上設置有混合聯箱，在高溫瓦斯管式加熱器所在位置的尾部煙道側壁上設置有熱瓦斯出口聯箱，在高溫空氣預熱管式換熱器所在位置的尾部煙道側壁上設置有熱空氣出口 ；冷瓦斯主管線與流化床燃燒爐的膜式壁換熱器的入口聯箱連接，冷瓦斯主管線通過調節閥與尾部管式換熱器的混合聯箱連接，流化床燃燒爐的膜式壁換熱器的出口聯箱與尾部管式換熱器的中溫瓦斯入口連接，尾部管式換熱器的熱空氣出口分別與流化床燃燒爐的布風裝置的一次風入口、流化床燃燒爐的二次風噴口連接。
[0010]本實用新型油頁巖半焦流化燃燒循環瓦斯加熱爐的優點體現在:
[0011]1.油頁巖干餾時所需的熱量主要源于半焦流化床燃燒，利用油頁巖半焦，對所有頁巖實現能量自給；
[0012]2.膜式壁換熱器2的內側敷設耐火材料構成爐膛周壁的爐墻，即減輕了爐墻重量，降低爐膛漏風，又加熱了循環瓦斯氣，同時避免了對膜式受熱面的磨損漏氣所造成的危險;
[0013]3.經過高溫空氣預熱管式換熱器后的煙氣溫度降至750~850°C，從而保護高溫瓦斯管式加熱器管壁不會超溫；
[0014]4.循環瓦斯是在管式換熱器中流動，不會混入煙氣；
[0015]5.以干餾爐排出的半焦為主要燃料，剩余的瓦斯氣為輔助燃料，采用流化床或者循環流化床燃燒方式，有效的利用低熱值半焦，同時解決半焦堆放引起的環保問題；
[0016]6.高溫瓦斯管式加熱器，順流布置，其材質為碳化硅，可以抑制循環瓦斯在高溫下的裂解積碳；
[0017]7.高溫瓦斯管式加熱器和中溫瓦斯管式加熱器之間有混合聯箱，通過調節進入混合聯箱的冷瓦斯流量，使熱循環瓦斯溫度不高于720°C，從而避免循環瓦斯的裂解積碳；
[0018]8.其結構合理，使用壽命長，油頁巖綜合利用程度高，成本低。
【附圖說明】
[0019]圖1為油頁巖半焦流化燃燒循環瓦斯加熱爐圖。
[0020]圖中:I爐膛，2膜式壁換熱器，3進料管，4剩余瓦斯燃燒器，5 二次風噴口，6冷瓦斯入口聯箱，7冷瓦斯主管線，8排渣溢流管，9布風裝置，10 一次風入口