一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于干餾爐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小顆粒油頁巖滾筒式干餾爐。

二、

背景技術(shù)：

隨著當(dāng)今世界能源供應(yīng)形勢日益嚴(yán)峻，各國對(duì)油頁巖資源的開發(fā)和綜合利用也日益重視，油頁巖是一種可燃燒含有機(jī)油母的巖石，是重要的油氣替代資源，也是珍貴的不可再生資源，全球油頁巖的儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過天然石油的儲(chǔ)量，開采油頁巖使其替代石油，對(duì)增加國家宏觀經(jīng)濟(jì)作用重大。我國油頁巖儲(chǔ)量豐富，已探明儲(chǔ)量為316億噸，目前我國采取的干餾工藝只是對(duì)大塊油頁巖干餾制取頁巖油，對(duì)小顆粒油頁巖干餾制取頁巖油還沒有找到有效的設(shè)備進(jìn)行處理，造成資源的極大浪費(fèi)。

三、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計(jì)巧妙，使小顆粒油頁巖干餾制取頁巖油成為可能，避免資源浪費(fèi)的小顆粒油頁巖滾筒式干餾爐。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：該干餾爐包括由轉(zhuǎn)臺(tái)支撐并驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外滾筒，其特點(diǎn)是：外滾筒的兩端分別設(shè)有活動(dòng)管板及固定管板，其靠近活動(dòng)管板一側(cè)的筒壁上設(shè)有多個(gè)與其內(nèi)腔相通的排廢孔；外滾筒內(nèi)腔從活動(dòng)管板端起依次被分為預(yù)熱段、干餾段及出焦過渡段；外滾筒位于預(yù)熱段和干餾段的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有同心轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)滾筒，該內(nèi)滾筒一端從活動(dòng)管板伸出并與頁巖料倉相接，內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)滾筒斜刮板并在內(nèi)腔的中部及后部設(shè)有正向絞龍，另一端封閉并在中心位置設(shè)有同心旋轉(zhuǎn)的輸料滾筒；該輸料滾筒內(nèi)端被正向絞龍圍繞，側(cè)壁上設(shè)有與內(nèi)滾筒內(nèi)腔相通的進(jìn)料口，內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有輸料滾筒絞龍，外端從內(nèi)滾筒封閉端穿出并設(shè)有出料口；該出料口經(jīng)出焦過渡段的燃燒室與干餾段內(nèi)、內(nèi)滾筒和外滾筒之間的推料燃燒腔相通；在輸料滾筒上設(shè)有穿過輸料滾筒絞龍中心及其殼體的收集管，該收集管內(nèi)端與內(nèi)滾筒內(nèi)腔相通，另一端穿出固定管板與冷卻回收裝置相接；位于預(yù)熱段的內(nèi)滾筒外側(cè)套裝有同心旋轉(zhuǎn)的保溫滾筒，該保溫滾筒靠近活動(dòng)管板一端設(shè)有排料口，內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有圍繞在內(nèi)滾筒外側(cè)的反向絞龍，另一端伸至推料燃燒腔尾部并設(shè)有保溫滾筒鏟料口；緊靠保溫滾筒鏟料口內(nèi)側(cè)的內(nèi)滾筒上設(shè)有內(nèi)滾筒鏟料口；保溫滾筒鏟料口及內(nèi)滾筒鏟料口外端均通向推料燃燒腔內(nèi)腔，內(nèi)端分別與保溫滾筒及內(nèi)滾筒內(nèi)腔相通，并由計(jì)量分料器控制進(jìn)料量；外滾筒位于預(yù)熱段和干餾段的內(nèi)壁上間隔的設(shè)有多個(gè)帶有嵌槽的環(huán)形掛架，相鄰的環(huán)形掛架之間通過嵌槽交替的嵌裝有嵌板及刮板嵌板，嵌板及刮板嵌板之間留有通向燃燒室或推料燃燒腔的送風(fēng)口，且嵌板及刮板嵌板與外滾筒內(nèi)壁之間形成與固定管板上的進(jìn)風(fēng)口相通的風(fēng)道；干餾段及出焦過渡段內(nèi)的刮板嵌板上分別固定有外滾筒斜刮板及直攪刮板；固定管板側(cè)面還設(shè)有與燃燒室相通的燃燒噴頭。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、設(shè)備高度集成化：采用本發(fā)明能夠同時(shí)完成油頁巖原料的干燥、預(yù)熱、干餾、燃燒、冷卻等工藝過程，最大程度的簡化了干餾系統(tǒng)，便于生產(chǎn)操作。

2、對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行有效分離：由于本發(fā)明內(nèi)部為分區(qū)設(shè)置，能夠?qū)⒂晚搸r干餾、燃燒產(chǎn)物進(jìn)行有效分離。其中：干燥、預(yù)熱產(chǎn)生的水被單獨(dú)分離，進(jìn)入專門的系統(tǒng)進(jìn)行回收；干餾產(chǎn)生的油氣單獨(dú)回收；燃燒產(chǎn)生的煙氣、廢渣則分別通過兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行回收。這樣能夠保證產(chǎn)物的有效分離，保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，簡化各個(gè)系統(tǒng)的工藝流程。

3、燃燒效率高：該發(fā)明的布風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙，包括側(cè)風(fēng)、螺旋風(fēng)等布風(fēng)系統(tǒng)，保證出焦過渡段內(nèi)的布風(fēng)均勻，360°全方位無死角，從而保證燃料與氧氣的充分接觸混合，進(jìn)而保證燃燒效率。

4、設(shè)備便于檢修：該發(fā)明充分考慮了檢修的便利性，內(nèi)部構(gòu)造采用積木化，拆卸容易，便于檢修。

5、充分利用原料自身熱量：該發(fā)明能夠充分利用原料自身熱量，干餾生產(chǎn)所需的熱量達(dá)到自給自足。同時(shí)，充分利用燃燒煙氣、廢渣的余熱，為頁巖進(jìn)行干燥、預(yù)熱，降低排放溫度，最大限度的利用了余熱，提高熱效率。

6、密封先進(jìn)：該發(fā)明充分利用物料顆粒小的特性，采用了先進(jìn)的固體密封，即利用物料本身對(duì)設(shè)備內(nèi)各區(qū)進(jìn)行密封，保證各區(qū)壓力獨(dú)立運(yùn)行。

7、干餾供熱可調(diào)節(jié)：該發(fā)明能夠通過計(jì)量分料器對(duì)高溫焦料的量進(jìn)行調(diào)節(jié)，既能滿足干餾段供熱的可調(diào)節(jié)性，又能夠在特殊工況時(shí)實(shí)現(xiàn)物料的閉路循環(huán)，從而保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

8、可外掛預(yù)熱系統(tǒng)：該發(fā)明的預(yù)熱系統(tǒng)可采用外掛式，即可根據(jù)物料的實(shí)際情況單獨(dú)設(shè)計(jì)、掛裝預(yù)熱系統(tǒng)，從而保證設(shè)備的適應(yīng)性，降低制造和生產(chǎn)成本。

9、廢渣可回收利用：該發(fā)明生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的廢渣燃燒充分，不含頁巖油、碳等可燃物，是水泥、陶瓷等建筑材料的優(yōu)質(zhì)原料，因而可提高油頁巖的利用率和經(jīng)濟(jì)效益。

四、附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的a-a視圖；

圖3為圖1的b-b視圖；

圖4為圖1的c-c視圖；

圖5為圖1的d-d視圖；

圖6為圖1的e-e視圖；

圖7為圖1的f-f視圖；

圖8為本發(fā)明外滾筒斜刮板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明外滾筒斜刮板的展開圖；

圖10為圖8的i區(qū)放大圖；

圖11為本發(fā)明直攪刮板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明直攪刮板的展開圖；

圖13為圖11的j區(qū)放大圖；

圖14為本發(fā)明內(nèi)滾筒斜刮板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為本發(fā)明內(nèi)滾筒斜刮板的展開圖；

圖16為本發(fā)明環(huán)形掛架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17為圖16的k區(qū)放大圖。

五、具體實(shí)施方式

如圖所示，本發(fā)明包括由轉(zhuǎn)臺(tái)支撐并驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外滾筒39。轉(zhuǎn)臺(tái)包括兩側(cè)的從動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)14及中間的主動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)17，從動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)14上設(shè)有轉(zhuǎn)臺(tái)定位盤33，它們是通過固定在外滾筒39外側(cè)的齒圈20驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的。外滾筒39的兩端分別設(shè)有活動(dòng)管板2及固定在支座29上的固定管板22，該活動(dòng)管板2及固定管板22側(cè)面上分別設(shè)有活動(dòng)管板人孔4及固定管板人口31。外滾筒39靠近活動(dòng)管板一側(cè)的筒壁上設(shè)有多個(gè)與其內(nèi)腔相通的排廢孔41，該排廢孔41的外側(cè)套裝有通過支架35固定的套筒25，該套筒25的上、下部分別設(shè)有與排廢孔41相通的排煙口6及排渣口5，排渣口5下部接有由驅(qū)動(dòng)裝置10驅(qū)動(dòng)的廢渣水盆7。這樣，排廢孔41隨外滾筒39轉(zhuǎn)至上下時(shí)，就可通過排煙口6或排渣口5進(jìn)行排煙或排渣，其中廢渣通過廢渣水盆7回收再利用。外滾筒39內(nèi)腔從活動(dòng)管板2端起依次被分為預(yù)熱段i、干餾段ii及出焦過渡段iii。外滾筒39位于預(yù)熱段i和干餾段ii的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有同心轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)滾筒40，該內(nèi)滾筒40一端從活動(dòng)管板2伸出并與頁巖料倉1相接，內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)滾筒斜刮板38并在內(nèi)腔的中部及后部設(shè)有正向絞龍19，另一端封閉并在中心位置設(shè)有同心旋轉(zhuǎn)的輸料滾筒26，其位于干餾段ii的內(nèi)滾筒39內(nèi)腔為干餾腔15。輸料滾筒26內(nèi)端被正向絞龍19圍繞，側(cè)壁上設(shè)有與內(nèi)滾筒40內(nèi)腔相通的進(jìn)料口26-1，內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有輸料滾筒絞龍26-3，外端從內(nèi)滾筒40封閉端穿出并設(shè)有出料口26-2。該出料口26-2經(jīng)出焦過渡段iii的燃燒室36與干餾段ii內(nèi)、內(nèi)滾筒40和外滾筒39之間的推料燃燒腔18相通。在輸料滾筒26上設(shè)有穿過輸料滾筒絞龍26-3中心及其殼體的收集管27，該收集管27內(nèi)端與內(nèi)滾筒40內(nèi)腔相通，另一端穿出固定管板22并由管蓋24封閉，穿出部分支撐在旋轉(zhuǎn)密封接頭28上且上端與冷卻回收裝置23相接，用于收集干餾產(chǎn)物——頁巖油。位于預(yù)熱段i的內(nèi)滾筒40外側(cè)套裝有同心旋轉(zhuǎn)的保溫滾筒8，該保溫滾筒8靠近活動(dòng)管板一端設(shè)有排料口47，與內(nèi)滾筒40之間的預(yù)熱腔48內(nèi)設(shè)有圍繞在內(nèi)滾筒40外側(cè)的反向絞龍3，另一端伸至推料燃燒腔18尾部并設(shè)有保溫滾筒鏟料口11-2；緊靠保溫滾筒鏟料口11-2內(nèi)側(cè)的內(nèi)滾筒40上設(shè)有內(nèi)滾筒鏟料口11-1。保溫滾筒鏟料口11-2及內(nèi)滾筒鏟料口11-1外端均通向推料燃燒腔18內(nèi)腔，內(nèi)端分別與保溫滾筒8及內(nèi)滾筒40內(nèi)腔相通，并由計(jì)量分料器12控制進(jìn)料量。外滾筒39位于預(yù)熱段i和干餾段ii的內(nèi)壁上間隔的設(shè)有多個(gè)帶有嵌槽21-3的環(huán)形掛架21。該環(huán)形掛架21通過支撐架21-1及加強(qiáng)筋21-2固定在外滾筒39的內(nèi)壁上。相鄰的環(huán)形掛架21之間通過嵌槽21-3交替的嵌裝有嵌板43及刮板嵌板44。嵌板43及刮板嵌板44通過固定插鎖46固定在嵌槽21-3上，并且它們之間留有通向燃燒室36或推料燃燒腔18的送風(fēng)口45，且嵌板43及刮板嵌板44與外滾筒39內(nèi)壁之間形成與固定管板22上的進(jìn)風(fēng)口30相通的風(fēng)道42。干餾段ii及出焦過渡段iii內(nèi)的刮板嵌板44上分別固定有外滾筒斜刮板37及直攪刮板34。固定管板22側(cè)面還設(shè)有與燃燒室36相通的燃燒噴頭32。內(nèi)滾筒40位于預(yù)熱段i的外壁上設(shè)有內(nèi)滾筒人孔9；位于干餾段ii的內(nèi)壁上設(shè)有用于測溫的無線熱傳感器16，以便隨時(shí)掌握干餾腔15的溫度。上述內(nèi)滾筒40、保溫滾筒8及輸料滾筒26與外滾筒39之間通過多個(gè)支撐環(huán)13連接，從而實(shí)現(xiàn)多筒體同心旋轉(zhuǎn)。該支撐環(huán)13上設(shè)有六個(gè)等分插件滑道，固定在外滾筒39上，通過滑道與內(nèi)滾筒40連接，這樣有效解決了因內(nèi)外滾筒溫差大，造成內(nèi)外滾筒不同步，經(jīng)常出故障問題。

本發(fā)明的工作過程為：小顆粒油頁巖原料從頁巖料倉1加入內(nèi)滾筒40，在內(nèi)滾筒斜刮板38及中部正向絞龍19的推動(dòng)下，進(jìn)入干餾腔15內(nèi)，進(jìn)行干餾，干餾后原料變?yōu)榘虢?，半焦在?nèi)滾筒斜刮板38及尾部正向絞龍19的推動(dòng)下，從進(jìn)料口26-1進(jìn)入輸料滾筒26內(nèi)，并在輸料滾筒絞龍26-3的推動(dòng)下，從出料口26-2進(jìn)入燃燒室36內(nèi)，并在燃燒室36的直攪刮板34的攪動(dòng)下，均勻的充滿燃燒室36整個(gè)空間。同時(shí)，進(jìn)風(fēng)口30通過送風(fēng)道42及送風(fēng)口45為燃燒室36送風(fēng)助燃，半焦在外滾筒斜刮板37的推動(dòng)下，沿推料燃燒腔18向腔體尾部輸送，同理，進(jìn)風(fēng)口30通過送風(fēng)道42及送風(fēng)口45為推料燃燒腔18送風(fēng)助燃，由于送風(fēng)口45布滿推料燃燒腔18內(nèi)腔并直至鏟料口11-1、11-2處，使得半焦在推料燃燒腔18內(nèi)有充足的氧氣，能夠一直保持燃燒狀態(tài)變?yōu)閺U渣，廢渣到達(dá)鏟料口11-1、11-2處時(shí)能夠達(dá)到800℃溫度。當(dāng)高溫廢渣輸送至內(nèi)滾筒鏟料口11-1及保溫滾筒鏟料口11-2處時(shí)，調(diào)節(jié)計(jì)量分料器12，滾筒鏟料口11-1及保溫滾筒鏟料口11-2進(jìn)行鏟料，使其中2/3的高溫廢渣進(jìn)入干餾腔15內(nèi)，此時(shí)再從頁巖料倉1加入新原料，重復(fù)上述過程推動(dòng)新原料進(jìn)入干餾腔15內(nèi)，此時(shí)只有1/3的新原料能夠進(jìn)入干餾腔15與已進(jìn)入的2/3高溫廢渣進(jìn)行攪拌，使干餾腔15內(nèi)的混合物料的溫度達(dá)到500℃的最佳出油狀態(tài)，所產(chǎn)生的干餾油氣由收集管27抽出輸送至冷卻回收裝置冷卻后制成頁巖油。余下的1/3高溫廢渣從保溫滾筒鏟料口11-2進(jìn)入保溫滾筒18的內(nèi)腔內(nèi)，并在反向絞龍3的推動(dòng)下，從預(yù)熱腔48中輸送至排料口47，并經(jīng)排廢孔41及排渣口5送至廢渣水盆7內(nèi)，推送過程中產(chǎn)生的廢氣經(jīng)排廢孔41及排煙口6排出。該1/3高溫廢渣經(jīng)過預(yù)熱腔48時(shí)，可對(duì)加入到內(nèi)滾筒40內(nèi)的新原料進(jìn)行預(yù)熱，將新原料加熱至200℃，使其與高溫原料混合后易達(dá)到500℃，并可對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行固定密封。循環(huán)復(fù)始上述過程即可以對(duì)小顆粒油頁巖進(jìn)行有效干餾制取頁巖油，避免資源浪費(fèi)，增加經(jīng)濟(jì)效益。裝置開工時(shí)，可通過燃燒噴頭32點(diǎn)燃升溫氣體，對(duì)原料進(jìn)行加熱升溫。