本實用新型涉及干餾、氣化與燃燒的設(shè)備領(lǐng)域，特別適用于完成含有機(jī)物的顆粒物（如油顆粒物、油砂、煤矸石、生物質(zhì)顆粒、生活垃圾、劣質(zhì)煤等）的干餾、氣化與燃燒的一種集有機(jī)顆粒物的干餾、氣化與燃燒一體的干餾焚燒爐。

背景技術(shù)：

在各種有機(jī)顆粒物質(zhì)的干餾、氣化與燃燒的過程中，干餾爐、氣化爐與焚燒（燃燒）爐是完成上述過程的重要設(shè)備，通過干餾爐提取油、氣類物質(zhì)、通過氣化爐獲得煤氣（或瓦斯），通過焚燒（燃燒）爐獲取高溫?zé)煔?。在實際的工藝實施中，三種爐型是可以集中體現(xiàn)在一種爐型結(jié)構(gòu)中的，如目前使用較廣的撫順式頁巖干餾爐，它是集油頁巖預(yù)熱、干餾、燃燒與氣化于一身的干餾爐爐型，其干餾過程能夠?qū)崿F(xiàn)干餾系統(tǒng)自身的能量平衡，且還有剩余瓦斯（煤氣）的余熱（能）可資利用。同時，以此類爐型為核心裝置的頁巖油提取工藝也是最為簡單的。該干餾爐爐型的不足之處在于出油率不高，需處理的干餾氣流量偏大與回收的瓦斯發(fā)熱值不高，因而使得其投資成本與運行費用也會相應(yīng)升高，這也使較為簡單的工藝流程不能得到切實有效的發(fā)揮。顯然，需要根據(jù)該爐型的基本特征進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)與創(chuàng)新，使之既能高效地完成干餾過程、又降低處理干餾氣體的流量和提高干餾氣體中煤氣的熱值，還能使干餾后的半焦得到充分的燃燒（或焚燒），而且在自身的能量不平衡的條件下方便地從外界補(bǔ)充所需能量，尤其是在油頁巖含油率較低的情況下更是如此。這里還應(yīng)指出，目前采用的油頁巖干餾爐在處理粒徑小于10mm的小顆粒原料時，其對應(yīng)的工藝路線都不成熟，仍然處在研發(fā)過程之中。因此，針對目前正在研發(fā)的0-10mm粒徑的小顆粒油頁巖干餾爐，如何研制出一種能簡化干餾工藝的干餾焚燒爐，將1-10mm顆粒頁巖的全循環(huán)干餾過程與產(chǎn)生的半焦在加入0-1mm粉狀頁巖后的燃燒過程，以及余熱利用過程結(jié)合為一體，在實現(xiàn)全循環(huán)干餾的同時完成所產(chǎn)生的頁巖半焦與頁巖粉料（0-1mm顆粒）的再混合燃燒，以及燃燒余熱的充分有效利用，是當(dāng)前迫切要解決的問題。為此，曾提出一種適合油頁巖干餾與頁巖半焦燃燒的干餾焚燒爐專利爐型來處理這一技術(shù)問題。由于該爐型結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，實施的難度較大，于是在此提出一種應(yīng)用更加廣泛、結(jié)構(gòu)更為簡化單的集有機(jī)顆粒物干餾、氣化與燃燒于一體的干餾焚燒爐。使之成為處理諸如煤矸石、劣質(zhì)煤種、生活垃圾、生物質(zhì)塊等各種有機(jī)顆粒物都是一種較為理想的集低溫干餾、高效氣化與高溫燃燒于一體的干流焚燒設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為實現(xiàn)有機(jī)顆粒物的全循環(huán)低溫干餾與所產(chǎn)生半焦的高溫氣化于完全燃燒，本實用新型提供一種集有機(jī)顆粒物的干餾、氣化與燃燒一體的干餾焚燒爐。

本實用新型解決的技術(shù)方案是，該干餾焚燒爐是由從上到下依次連通的顆粒物（有機(jī)顆粒物簡稱）預(yù)熱室、顆粒物干餾室、料封導(dǎo)流室、半焦氣化燃燒室、半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室、灰渣冷卻室和灰渣引出通道構(gòu)成的矩形筒體結(jié)構(gòu)；顆粒物預(yù)熱室的頂部有進(jìn)料口，顆粒物預(yù)熱室的墻體中環(huán)周向設(shè)置干餾氣收集通道，干餾氣收集通道的內(nèi)側(cè)墻體（靠近顆粒物預(yù)熱室的內(nèi)壁）下部有和顆粒物預(yù)熱室相連通的干餾氣收集口，干餾氣收集通道的外側(cè)墻體（靠近顆粒物預(yù)熱室的外壁）上部有伸出顆粒物預(yù)熱室的引出干餾氣用的干餾氣導(dǎo)出口，在干餾氣收集口上部設(shè)置有第一支撐拱橋；顆粒物干餾室的下部墻體內(nèi)沿周向設(shè)置干餾瓦斯環(huán)道，干餾瓦斯環(huán)道的內(nèi)側(cè)墻體上設(shè)置連通顆粒物干餾室的干餾瓦斯噴入口，干餾瓦斯環(huán)道的外側(cè)墻體上設(shè)置有干餾瓦斯導(dǎo)入口，干餾瓦斯噴入口上部設(shè)置有第二支撐拱橋；料封導(dǎo)流室內(nèi)壁的中部設(shè)置有汽封蒸汽噴入口，汽封蒸汽噴入口的外端和沿周向設(shè)置在料封導(dǎo)流室墻體中的蒸汽分配環(huán)道連通，蒸汽分配環(huán)道的外環(huán)墻體上有伸出料封導(dǎo)流室的蒸汽引入管，料封導(dǎo)流室下部設(shè)置有對旋棘輪送焦器，料封導(dǎo)流室的底部為半焦導(dǎo)流出口；半焦導(dǎo)流出口向下連通半焦氣化燃燒室，半焦氣化燃燒室內(nèi)壁的上部有煙氣導(dǎo)出口，煙氣導(dǎo)出口和沿周向設(shè)置在半焦氣化燃燒室墻體中的煙氣收集環(huán)道連通，煙氣收集環(huán)道的外環(huán)墻體上有伸出半焦氣化燃燒室的煙氣排除口，半焦氣化燃燒室下部設(shè)置有第三支撐拱橋，第三支撐拱橋下方有設(shè)置在半焦氣化燃燒室和半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室交界處外墻上的一次風(fēng)噴嘴管，一次風(fēng)噴嘴管中心有同心連接的煤粉（或顆粒物細(xì)灰）的噴吹管，一次風(fēng)噴嘴管的內(nèi)端伸進(jìn)半焦氣化燃燒室和半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室交界處的墻體內(nèi)與噴嘴管混合段的外端連通，噴嘴管混合段的內(nèi)端接入半焦氣化燃燒室和半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室的交界處的內(nèi)腔中，一次風(fēng)噴嘴管有多個，分別均布在半焦氣化燃燒室和半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室交界處的相對應(yīng)的兩側(cè)外墻體上；半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室的下部設(shè)置有第四支撐拱橋，第四支撐拱橋下方在半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室內(nèi)壁上設(shè)置有補(bǔ)充氣流噴入口，補(bǔ)充氣流噴入口的外端和沿周向置于半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室墻體內(nèi)的補(bǔ)充氣流分配環(huán)道連通，補(bǔ)充氣流分配環(huán)道的外環(huán)墻體上有伸出半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室的補(bǔ)充氣流引入口；灰渣冷卻室的下方連通有灰渣引出通道，灰渣引出通道內(nèi)壁下部設(shè)置有二次風(fēng)噴入口，二次風(fēng)噴入口的外端連通周向布置在灰渣引出通道墻體內(nèi)的二次風(fēng)分配環(huán)道，二次風(fēng)分配環(huán)道的外環(huán)墻體上連通有伸出灰渣引出通道的二次風(fēng)引入管口，灰渣引出通道的底部設(shè)置有對旋棘輪排渣器；灰渣引出通道上部和下部分別設(shè)置有上蒸汽吹渣孔和下蒸汽吹渣孔。

本實用新型是在現(xiàn)有干餾爐爐型結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上按照顆粒物干餾過程與顆粒物半焦燃燒過程分別進(jìn)行而又集中在一個爐體中完成的創(chuàng)新性的一種干餾焚燒爐型。該干餾焚燒爐工作時，顆粒物顆粒從顆粒物預(yù)熱室頂部進(jìn)入后依次進(jìn)入顆粒物預(yù)熱室和顆粒物干餾室，在這里與高溫干餾瓦斯進(jìn)行充分的熱質(zhì)交換，使顆粒物干餾分解而變成顆粒物半焦，顆粒物干餾出的氣態(tài)物質(zhì)與熱瓦斯一起在預(yù)熱上部加入的顆粒物后離開干餾焚燒爐，而顆粒物半焦經(jīng)過對旋棘輪送焦器向下進(jìn)入半焦氣化燃燒室，在這里進(jìn)一步完成干餾、氣化與燃燒，繼續(xù)向下進(jìn)入半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室，在此有煤粉或未干餾的顆粒物細(xì)灰經(jīng)一次風(fēng)攜帶而噴射送入，在向下進(jìn)入灰渣冷卻室的過程中與一次風(fēng)以及從下面上來的二次風(fēng)的共同作用下完成半焦以及煤粉或顆粒細(xì)灰的燃燒過程，再往下逐步被上升的二次風(fēng)冷卻，最后通過灰渣引出通道經(jīng)由對旋棘輪排渣器排除。產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^煙氣排除口連接瓦斯預(yù)熱器（蓄熱式或者間壁式的氣與氣換熱器）、蒸汽余熱鍋爐（氣與水汽換熱器）、及空氣預(yù)熱器（氣與氣換熱器）等。這樣就在同一個爐體內(nèi)既完成了顆粒物的全循環(huán)工藝流程，又完成了顆粒物半焦的后續(xù)自身燃燒或添加燃料燃燒。從而有效減少熱瓦斯的循環(huán)流量和提高瓦斯的熱值、以及減少瓦斯中的氮含量，還能因顆粒物半焦及煤粉或顆粒物細(xì)灰的充分燃燒獲得節(jié)能降耗的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

附圖說明

圖1為本實用新型的剖面主視圖。

圖2為本實用新型圖1中A-A截面圖。

圖3為本實用新型圖1中B-B截面圖。

圖4為本實用新型圖1中C-C截面圖。

圖5為本實用新型圖1中D-D截面圖。

圖6為本實用新型圖1中E-E截面圖。

圖7為本實用新型圖1中F-F截面圖。

圖8為本發(fā)明圖1中G-G截面圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作詳細(xì)說明。

如圖1-圖8所示，本實用新型的結(jié)構(gòu)是，該干餾焚燒爐是由從上到下依次連通的顆粒物（有機(jī)顆粒物簡稱）預(yù)熱室1a、顆粒物干餾室1b、料封導(dǎo)流室1c、半焦氣化燃燒室1d、半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室1e、灰渣冷卻室1f和灰渣引出通道1g構(gòu)成的矩形筒體結(jié)構(gòu)；顆粒物預(yù)熱室1a的頂部有進(jìn)料口13，顆粒物預(yù)熱室1a的墻體中環(huán)周向設(shè)置干餾氣收集通道3b，干餾氣收集通道3b的內(nèi)側(cè)墻體（靠近顆粒物預(yù)熱室的內(nèi)壁）下部有和顆粒物預(yù)熱室相連通的干餾氣收集口3a，干餾氣收集通道3b的外側(cè)墻體（靠近顆粒物預(yù)熱室的外壁）上部有伸出顆粒物預(yù)熱室的引出干餾氣用的干餾氣導(dǎo)出口3c，在干餾氣收集口3a上部設(shè)置有第一支撐拱橋2a；顆粒物干餾室1b的下部墻體內(nèi)沿周向設(shè)置干餾瓦斯環(huán)道4b，干餾瓦斯環(huán)道4b的內(nèi)側(cè)墻體上設(shè)置連通顆粒物干餾室的干餾瓦斯噴入口4c，干餾瓦斯環(huán)道4b的外側(cè)墻體上設(shè)置有干餾瓦斯導(dǎo)入口4a，干餾瓦斯噴入口4c上部設(shè)置有第二支撐拱橋2b；料封導(dǎo)流室1c內(nèi)壁的中部設(shè)置有汽封蒸汽噴入口5c，汽封蒸汽噴入口5c的外端和沿周向設(shè)置在料封導(dǎo)流室1c墻體中的蒸汽分配環(huán)道5b連通，蒸汽分配環(huán)道5b的外環(huán)墻體上有伸出料封導(dǎo)流室1c的蒸汽引入管5a，料封導(dǎo)流室1c下部設(shè)置有對旋棘輪送焦器12a，料封導(dǎo)流室1c的底部為半焦導(dǎo)流出口；半焦導(dǎo)流出口向下連通半焦氣化燃燒室1d，半焦氣化燃燒室1d內(nèi)壁的上部有煙氣導(dǎo)出口6a，煙氣導(dǎo)出口6a和沿周向設(shè)置在半焦氣化燃燒室1d墻體中的煙氣收集環(huán)道6b連通，煙氣收集環(huán)道6b的外環(huán)墻體上有伸出半焦氣化燃燒室1d的煙氣排除口6c，半焦氣化燃燒室1d下部設(shè)置有第三支撐拱橋2c，第三支撐拱橋下方有設(shè)置在半焦氣化燃燒室1d和半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室1e交界處外墻上的一次風(fēng)噴嘴管7b，一次風(fēng)噴嘴管中心有同心連接的煤粉（或顆粒物細(xì)灰）的噴吹管7a，一次風(fēng)噴嘴管7b的內(nèi)端伸進(jìn)半焦氣化燃燒室1d和半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室1e交界處的墻體內(nèi)與噴嘴管混合段7c的外端連通，噴嘴管混合段7c的內(nèi)端接入半焦氣化燃燒室1d和半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室1e的交界處的內(nèi)腔中，一次風(fēng)噴嘴管7b有多個，分別均布在半焦氣化燃燒室1d和半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室1e交界處的相對應(yīng)的兩側(cè)外墻體上；半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室1e的下部設(shè)置有第四支撐拱橋2d，第四支撐拱橋2d下方在半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室1e內(nèi)壁上設(shè)置有補(bǔ)充氣流噴入口8c，補(bǔ)充氣流噴入口8c的外端和沿周向置于半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室1e墻體內(nèi)的補(bǔ)充氣流分配環(huán)道8b連通，補(bǔ)充氣流分配環(huán)道的外環(huán)墻體上有伸出半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室1e的補(bǔ)充氣流引入口8a；灰渣冷卻室1f的下方連通有灰渣引出通道1g，灰渣引出通道1g內(nèi)壁下部設(shè)置有二次風(fēng)噴入口9c，二次風(fēng)噴入口9c的外端連通周向布置在灰渣引出通道1g墻體內(nèi)的二次風(fēng)分配環(huán)道9b，二次風(fēng)分配環(huán)道9b的外環(huán)墻體上連通有伸出灰渣引出通道1g的二次風(fēng)引入管口9a，灰渣引出通道1g的底部設(shè)置有對旋棘輪排渣器12b；灰渣引出通道1g上部和下部分別設(shè)置有上蒸汽吹渣孔11和下蒸汽吹渣孔10。

所述的矩形筒體結(jié)構(gòu)為金屬殼體內(nèi)壁上用耐溫工作溫度在1200℃以上的耐火材料砌筑構(gòu)成的橫截面為矩形的筒狀體。

所述的干餾氣收集口3a有多個，分別呈對稱狀、自上向下排列在顆粒物預(yù)熱室1a內(nèi)壁相對應(yīng)的兩側(cè)上，干餾氣收集口靠近顆粒物預(yù)熱室1a內(nèi)壁的一端為內(nèi)端，連通干餾氣收集通道3b的一端為外端，干餾氣收集口為外端縱截面積小，內(nèi)端縱截面積大的逐漸擴(kuò)張狀的橫截面為矩形的管口。

所述的第一支撐拱橋2a、第二支撐拱橋2b、第三支撐拱橋2c和第四支撐拱橋2d的結(jié)構(gòu)相同，均是由耐火材料砌筑構(gòu)成的向上凸起的弧形結(jié)構(gòu)，第一支撐拱橋2a、第二支撐拱橋2b、第三支撐拱橋2c和第四支撐拱橋2d的數(shù)量均為1個或者并列的多個，數(shù)量根據(jù)干餾焚燒爐爐內(nèi)的形狀和大小確定。

所述的干餾瓦斯噴入口4c有多個，分別呈對稱狀、自上向下排列在顆粒物干餾室內(nèi)壁相對應(yīng)的兩側(cè)上，干餾瓦斯噴入口和干餾瓦斯環(huán)道4b相連通的一端為外端，干餾瓦斯噴入口和顆粒物干餾室相連通的一端為內(nèi)端，干餾瓦斯噴入口為外端縱截面積小，內(nèi)端縱截面積大的逐漸擴(kuò)張狀的橫截面為矩形的管口。

所述的煙氣導(dǎo)出口6a有多個，分別呈對稱狀、自上向下排列在半焦氣化燃燒室1d內(nèi)壁上部相對應(yīng)的兩側(cè)上，煙氣導(dǎo)出口為外端（和煙氣收集環(huán)道連通的一端）縱截面積小，內(nèi)端（和半焦氣化燃燒室連通的一端）縱截面積大的逐漸擴(kuò)張狀的橫截面為矩形的管口。

所述的噴嘴管混合段7c為至外向內(nèi)呈逐漸收縮的矩形或圓形截面的噴嘴。

所述的補(bǔ)充氣流噴入口8c、二次風(fēng)噴入口9c均為至外向內(nèi)呈逐漸擴(kuò)張狀的橫截面為矩形的管口。

所述的汽封蒸汽噴入口5c的內(nèi)端為至外向內(nèi)呈逐漸擴(kuò)張狀的橫截面為矩形的通道，汽封蒸汽噴入口5c的外端為和內(nèi)端的窄端口徑相同的水平通道。

所述的對旋棘輪送焦器12a和對旋棘輪排渣器12b的結(jié)構(gòu)相同，對旋棘輪送焦器的結(jié)構(gòu)是，左右兩個結(jié)構(gòu)相同的棘輪并列緊貼在一起，分別經(jīng)置于干餾焚燒爐外的傳動機(jī)構(gòu)帶動呈相對旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，棘輪為圓筒體上沿周向均勻布置多條矩形截面的條形齒的齒輪狀結(jié)構(gòu)，棘輪的中心軸垂直于干餾焚燒爐的豎向中心軸線。

所述的傳動機(jī)構(gòu)為電機(jī)經(jīng)連條或皮帶帶動棘輪的中心軸旋轉(zhuǎn)的傳動裝置。

本實用新型實施時，顆粒物顆粒從顆粒物預(yù)熱室1a頂部進(jìn)入后依次進(jìn)入顆粒物預(yù)熱室1a和顆粒物干餾室1b，在此高溫的干餾瓦斯經(jīng)過干餾瓦斯導(dǎo)入口4a經(jīng)干餾瓦斯環(huán)道4b分配再經(jīng)干餾瓦斯噴入口4c進(jìn)入顆粒物干餾室1b，再與顆粒物顆粒的充分接觸中完成顆粒物的預(yù)熱與干餾，而干餾出的油氣與瓦斯從干餾氣收集口3a經(jīng)干餾氣收集通道3b集中后從干餾氣導(dǎo)出口3c引出，干餾后的顆粒物半焦顆粒進(jìn)入料封導(dǎo)流室1c，再經(jīng)對旋棘輪送焦器12a后通過料封導(dǎo)流室1c底部的半焦導(dǎo)流出口而進(jìn)入半焦氣化燃燒室1d，在此受到從半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室1e上來的燃燒半焦與顆粒細(xì)灰產(chǎn)生的含氧熱煙氣得作用，繼續(xù)分解、氣化與燃燒，燃燒后的煙氣與半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室1e上來的煙氣一起進(jìn)入煙氣導(dǎo)出口6a，經(jīng)煙氣收集環(huán)道6b收集從煙氣排除口6c排除；經(jīng)過半焦氣化燃燒室1d的殘余半焦繼續(xù)向下移動進(jìn)入，在此相遇從一次風(fēng)噴嘴管7b進(jìn)入的空氣與顆粒物細(xì)灰、從二次風(fēng)噴入口9c進(jìn)入的已經(jīng)充分預(yù)熱的二次風(fēng)以及從補(bǔ)充氣流噴入口8c進(jìn)入的氣流，在逐步移動中完成殘余半焦以及顆粒細(xì)灰的完全燃燒過程；燃燒后的灰渣進(jìn)入灰渣冷卻室1f，在此經(jīng)從二次風(fēng)噴入口9c進(jìn)入的二次風(fēng)充分冷卻后進(jìn)入灰渣引出通道1g，再經(jīng)對旋棘輪排渣器12b排出干餾焚燒爐。這里需要指出的是，干餾過程與氣化燃燒過程的分隔主要是通過料封導(dǎo)流室1c內(nèi)的半焦顆粒堆積造成較大流動阻力來實現(xiàn)，以及輔助的汽封蒸汽噴入口5c噴入的蒸汽來完成，這就使得燃燒煙氣不能輕易進(jìn)入顆粒物干餾室，而高溫干餾瓦斯也不能輕易進(jìn)入半焦氣化燃燒室1d，起到一個動態(tài)密封的作用。同時上部導(dǎo)流的對旋棘輪送焦器12a能夠起到調(diào)節(jié)顆粒輸送量的作用，這為下部的半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室1e提供一個燃燒的空間，也為加入顆粒細(xì)灰或者助燃煤粉提供了條件。

通過對本實用新型的實施過程的描述與分析，可以清楚的得知，本實用新型由于在同一爐體中實現(xiàn)了全循環(huán)干餾與顆粒物半焦的充分氣化燃燒這三個過程，有效克服現(xiàn)存撫順干餾爐油氣處理量大、煤氣熱值低、干餾效果差（出油率低，殘油被燒掉）、熱能利用不充分，以及小顆粒物不能處理等技術(shù)問題，且較之全循環(huán)干餾爐的工藝系統(tǒng)有很大程度的簡化，且能在半焦及顆粒細(xì)灰焚燒室1e內(nèi)加入燃燒顆粒物細(xì)灰（0-1mm粒徑顆粒物），也能增加輔助燃料如煤粉、煤氣等以補(bǔ)充干餾過程的能量不足。因此，采用本實用新型的技術(shù)方案就能改變現(xiàn)存干餾爐的工藝路線，能合理選擇與控制干餾溫度，以及改善顆粒物半焦燃燒的完全程度，以及預(yù)熱的更加充分利用。

本實用新型提出的一種顆粒物干餾、氣化與燃燒的干餾焚燒爐，主要用于完成從顆粒狀油顆粒物中提取顆粒物油的全循環(huán)干餾及生成半焦后充分燃燒等工藝過程的干餾焚燒設(shè)備,這種干餾焚燒爐還可用于生活垃圾清潔干餾、氣化與燃燒，以及原煤、生物質(zhì)燃料的干餾與氣化與燃燒。