專利名稱：新型油頁巖煉油與差速流化床燃燒一體化鍋爐實(shí)現(xiàn)油頁巖煉油與鍋爐燃燒聯(lián)產(chǎn)蒸汽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)油頁巖煉油與鍋爐燃燒聯(lián)產(chǎn)蒸汽的方法，尤其涉及一種新型油頁巖煉油與差速流化床燃燒一體化鍋爐實(shí)現(xiàn)油頁巖煉油與鍋爐燃燒聯(lián)產(chǎn)蒸汽的方法。
背景技術(shù)：
目前，油頁巖在煉油與鍋爐燃燒的利用，存在以下問題
1、目前較為成熟的油頁巖煉油方法主要處理15-80mm油頁巖,對于0-12mm油頁巖顆粒 無法直接處理，處于被拋棄或直接燃燒，損失了頁巖油，不能最大限度利用油頁巖資源；
2、干餾爐排出的高溫半焦無法直接進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐，需要中間冷卻與破碎，油頁巖的綜合利用效果差；
3、目前循環(huán)流化床干餾爐采用的干餾介質(zhì)為熱循環(huán)灰，然而采用循環(huán)灰做為干餾介質(zhì)使得頁巖油與燃?xì)庵泻写罅康膲m灰，這增加了頁巖油和燃?xì)獾膲m灰分離難度與成本，也限制了頁巖油和燃?xì)馐褂茫?br> 4、目前大部分油頁巖的煉油與鍋爐半焦燃燒分別是在獨(dú)立的干餾爐與循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)完成，沒有成為一體，易造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型油頁巖煉油與差速流化床燃燒一體化鍋爐實(shí)現(xiàn)油頁巖煉油與鍋爐燃燒聯(lián)產(chǎn)蒸汽的方法，它能將油頁巖的煉油與差速流化床鍋爐燃燒一體化完成，最大限度利用油頁巖資源。本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，所速方法是按下述步驟實(shí)現(xiàn)的
步驟一粉碎后0-12_的油頁巖通過喂料器輸入多管滾筒干餾裝置的圓管或多邊形管子內(nèi)部，經(jīng)過預(yù)熱段加熱至150-20(TC，油頁巖干燥水分后，進(jìn)入干餾段將油頁巖加熱至450-500°C干餾溫度進(jìn)行干餾，生產(chǎn)出頁巖油干餾氣，通過頁巖油干餾氣出口進(jìn)入頁巖油冷凝器，分離出頁巖油與可燃?xì)怏w；
步驟二 從鍋爐省煤器后排出的低溫?zé)煔饨?jīng)低溫?zé)煔庖龉?，向兩?cè)引出200-250°C低溫?zé)煔膺M(jìn)入多管滾筒干餾裝置預(yù)熱段的低溫?zé)煔膺M(jìn)口，油頁巖經(jīng)過預(yù)熱后通過低溫?zé)煔獬隹谂湃氤龎m器；從爐膛出口高溫過熱器后引出的700-800°C高溫?zé)煔猓ㄟ^高溫?zé)煔庖龉芘c高溫?zé)煔膺M(jìn)口進(jìn)入多管滾筒干餾裝置干餾段，高溫?zé)煔鈱⒂晚搸r加熱至450-500°C干餾溫度進(jìn)行干餾，冷缺后的煙氣經(jīng)過高溫?zé)煔獬隹诤透邷責(zé)煔庖毓芤劐仩t尾部受熱面；高、低溫?zé)煔庠诙喙軡L筒干餾裝置預(yù)熱段與干餾段中是走多管滾筒干餾裝置內(nèi)部圓管或多邊形管的管外，不與油頁巖直接接觸；
步驟三高溫油頁巖半焦與助燃燃料通過輸料裝置以負(fù)壓方式進(jìn)入爐膛，落在中間風(fēng)板中；
步驟四采用高低壓二次送風(fēng)高壓風(fēng)通過中間風(fēng)室和中間風(fēng)板在其上的密相區(qū)形成3-5m/s流化風(fēng)速，此密相區(qū)位置未布置受熱面；低壓風(fēng)通過兩側(cè)風(fēng)室與兩側(cè)風(fēng)板在其上的密相區(qū)形成1. 5-2. 5m/s流化風(fēng)速，此密相區(qū)位置布置埋管受熱面，有利于控制爐床溫度，且由于風(fēng)速低還避免了埋管的磨損；中間風(fēng)板與兩側(cè)風(fēng)板的300-500mm高差和流化風(fēng)速差共同在密相區(qū)形成內(nèi)循環(huán)流；
步驟五燃料在爐膛內(nèi)燃燒生成800-900°C煙氣，首先經(jīng)過爐膛出口的高溫過熱器，煙氣溫度降為700-800°C分別經(jīng)過兩側(cè)引出進(jìn)入多管滾筒干餾裝置干餾段，而后通過高溫?zé)煔庖毓芤?，?jīng)過低溫過熱器和省煤器煙氣溫度降至200-250°C，再由兩側(cè)低溫?zé)煔庖龉芘c低溫?zé)煔膺M(jìn)口分別進(jìn)入兩側(cè)多管滾筒干餾裝置預(yù)熱段，預(yù)熱油頁巖后煙氣通過低溫?zé)煔獬隹谂湃氤龎m器。本發(fā)明的技術(shù)效果是多管滾筒干餾裝置能直接處理0_12mm油頁顆粒，制取不含塵的干餾氣；高溫半焦廢棄物通過輸料裝置直接進(jìn)入差速流化鍋爐燃燒，避免能源浪費(fèi)與二次污染，產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為蒸汽用來發(fā)電和供熱。多管滾筒干餾裝置分為前部預(yù)熱段與 后部干餾段，從差速流化床高溫過熱器出口的高溫?zé)煔膺M(jìn)入干餾段，而后煙氣回到鍋爐尾部受熱面?zhèn)鳠岷螅龠M(jìn)入多管滾筒干餾裝置預(yù)熱段，最后進(jìn)入除塵器。多管滾筒干餾裝置中油頁巖與熱介質(zhì)煙氣不直接接觸，油頁巖走管內(nèi)，熱介質(zhì)煙氣走管外，可避免生產(chǎn)的干餾氣帶塵，有利用分離出干凈的頁巖油和燃?xì)?。干餾后的高溫半焦直接進(jìn)入流化鍋爐燃燒與在多管滾筒干餾裝置干餾后的高低溫?zé)煔庠倩劐仩t，這樣即節(jié)能又環(huán)保。


圖1、圖2為本發(fā)明的工作原理圖。圖中1中間風(fēng)室、1-1中間風(fēng)板、2兩側(cè)風(fēng)室、2-1兩側(cè)風(fēng)板、3埋管、4給料口、5差速流化床鍋爐、6高溫?zé)煔庖龉堋?-1高溫?zé)煔膺M(jìn)口、7高溫?zé)煔庖毓堋?-1高溫?zé)煔獬隹凇?高低溫過熱器、8-1高溫過熱器、8-2低溫過熱器、9省煤器、10低溫?zé)煔庖龉堋?0-1低溫?zé)煔膺M(jìn)口、11喂料器、12多管滾筒干餾裝置、12-1多管滾筒干餾裝置預(yù)熱段、12-2多管滾筒干餾裝置干餾段、13低溫?zé)煔獬隹凇?4熱渣輸料裝置、15頁巖油干餾氣出口。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括多管滾筒干餾裝置、喂料器、輸料裝置、差速流化床鍋爐等。使用時(shí)，油頁巖經(jīng)過粉碎至0-12_后，送入多管滾筒干餾裝置預(yù)熱段進(jìn)行預(yù)熱，后進(jìn)入干餾段進(jìn)行干餾，干餾溫度450-500°C，干餾產(chǎn)生的干餾氣進(jìn)入冷凝裝置，分離出頁巖油與燃?xì)猓挥晚搸r干餾過程中所產(chǎn)生的高溫(450-500°C)半焦通過輸料裝置直接進(jìn)入差速流化床鍋爐燃燒，燃燒溫度為800-90(TC，產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為蒸汽，可用來發(fā)電與供熱；從差速流化床鍋爐爐膛出口煙氣經(jīng)過高溫過熱器后的700-800°C高溫?zé)煔庖攵喙軡L筒干餾裝置的干餾段中作為干餾熱介質(zhì)，干餾后的550-650°C煙氣通過煙道再回到差速流化床鍋爐中。鍋爐進(jìn)入除塵器前的200-250°C的煙氣再由煙道引入干餾裝置中的預(yù)熱段，對油頁巖進(jìn)行預(yù)熱；最后的排煙進(jìn)入除塵器再進(jìn)入煙囪。上述過程通過如下方法步驟完成
步驟一粉碎后0-12mm的油頁巖通過喂料器(11)輸入多管滾筒干餾裝置(12)的圓管或多邊形管子內(nèi)部，經(jīng)過預(yù)熱段加熱至150-200°C，油頁巖干燥水分后，進(jìn)入干餾段將油頁巖加熱至450-500°C干餾溫度進(jìn)行干餾，生產(chǎn)出頁巖油干餾氣，通過頁巖油干餾氣出口( 15)進(jìn)入頁巖油冷凝器，分離出頁巖油與可燃?xì)怏w。步驟二 從鍋爐省煤器后排出的低溫?zé)煔饨?jīng)低溫?zé)煔庖龉?10)，向兩側(cè)引出200-250°C低溫?zé)煔膺M(jìn)入多管滾筒干餾裝置預(yù)熱段(12-1)的低溫?zé)煔膺M(jìn)口( 10_1 )，油頁巖經(jīng)過預(yù)熱后通過低溫?zé)煔獬隹?13)排入除塵器；從爐膛出口高溫過熱器后引出的700-800 V高溫?zé)煔猓ㄟ^高溫?zé)煔夤璉出管(6)與高溫?zé)煔膺M(jìn)口(6-1)進(jìn)入多管滾筒干餾裝置干餾段(12-2)，高溫?zé)煔鈱⒂晚搸r加熱至450-500°C干餾溫度進(jìn)行干餾，冷缺后的煙氣經(jīng)過高溫?zé)煔獬隹?7-1)和高溫?zé)煔庖毓?7)引回鍋爐尾部受熱面；高、低溫?zé)煔庠诙喙軡L筒干餾裝置預(yù)熱段與干餾段中是走多管滾筒干餾裝置內(nèi)部圓管或多邊形管的管外，不與油頁巖直接接觸。步驟三高溫油頁巖半焦與助燃燃料通過輸料裝置(14)以負(fù)壓方式進(jìn)入爐膛，落在中間風(fēng)板(1-1)中。
步驟四采用高低壓二次送風(fēng)高壓風(fēng)通過中間風(fēng)室(I)和中間風(fēng)板(1-1)在其上的密相區(qū)形成3-5m/s流化風(fēng)速，此密相區(qū)位置未布置受熱面；低壓風(fēng)通過兩側(cè)風(fēng)室(2)與兩側(cè)風(fēng)板(2-1)在其上的密相區(qū)形成1. 5-2. 5m/s流化風(fēng)速，此密相區(qū)位置布置埋管(3)受熱面，有利于控制爐床溫度，且由于風(fēng)速低還避免了埋管(3)的磨損；中間風(fēng)板(1-1)與兩側(cè)風(fēng)板(2-1)的300-500mm高差和流化風(fēng)速差共同在密相區(qū)形成內(nèi)循環(huán)流。步驟五燃料在爐膛內(nèi)燃燒生成800-900°C煙氣，首先經(jīng)過爐膛出口的高溫過熱器(8-1)，煙氣溫度降為700-800°C分別經(jīng)過兩側(cè)引出進(jìn)入多管滾筒干餾裝置干餾段(12-2)，而后通過高溫?zé)煔庖毓?7 )引回，經(jīng)過低溫過熱器(8-2 )和省煤器(9 )煙氣溫度降至200-250°C，再由兩側(cè)低溫?zé)煔庖龉?10)與低溫?zé)煔膺M(jìn)口(10-1)分別進(jìn)入兩側(cè)多管滾筒干餾裝置預(yù)熱段(12-1)，預(yù)熱油頁巖后煙氣通過低溫?zé)煔獬隹?13)排入除塵器。步驟六當(dāng)油頁巖發(fā)熱值不小，經(jīng)過干餾后半焦總熱量無法使鍋爐平衡時(shí)，導(dǎo)致床溫偏低，無法滿足要求，可以通過向鍋爐中間風(fēng)板(1-1)添加油頁巖或其它燃料方式進(jìn)行平衡，提聞床溫。
權(quán)利要求
1.一種新型油頁巖煉油與差速流化床燃燒一體化鍋爐實(shí)現(xiàn)油頁巖煉油與鍋爐燃燒聯(lián)產(chǎn)蒸汽的方法，其特征在于所速方法是按下述步驟實(shí)現(xiàn)的步驟一粉碎后0-12mm的油頁巖通過喂料器(11)輸入多管滾筒干餾裝置(12)的圓管或多邊形管子內(nèi)部，經(jīng)過預(yù)熱段加熱至150-20(TC，油頁巖干燥水分后，進(jìn)入干餾段將油頁巖加熱至450-500°C干餾溫度進(jìn)行干餾，生產(chǎn)出頁巖油干餾氣，通過頁巖油干餾氣出口 (15)進(jìn)入頁巖油冷凝器，分離出頁巖油與可燃?xì)怏w；步驟二 從鍋爐省煤器后排出的低溫?zé)煔饨?jīng)低溫?zé)煔庖龉?10)，向兩側(cè)引出 200-250°C低溫?zé)煔膺M(jìn)入多管滾筒干餾裝置預(yù)熱段(12-1)的低溫?zé)煔膺M(jìn)口( 10_1)，油頁巖經(jīng)過預(yù)熱后通過低溫?zé)煔獬隹?13)排入除塵器；從爐膛出口高溫過熱器后引出的 700-800 V高溫?zé)煔?，通過高溫?zé)煔夤璉出管(6)與高溫?zé)煔膺M(jìn)口(6-1)進(jìn)入多管滾筒干餾裝置干餾段(12-2)，高溫?zé)煔鈱⒂晚搸r加熱至450-500°C干餾溫度進(jìn)行干餾，冷缺后的煙氣經(jīng)過高溫?zé)煔獬隹?7-1)和高溫?zé)煔庖毓?7)引回鍋爐尾部受熱面；高、低溫?zé)煔庠诙喙軡L筒干餾裝置預(yù)熱段與干餾段中是走多管滾筒干餾裝置內(nèi)部圓管或多邊形管的管外，不與油頁巖直接接觸；步驟三高溫油頁巖半焦與助燃燃料通過輸料裝置(14)以負(fù)壓方式進(jìn)入爐膛，落在中間風(fēng)板(1-1)中；步驟四采用高低壓二次送風(fēng)高壓風(fēng)通過中間風(fēng)室(I)和中間風(fēng)板(1-1)在其上的密相區(qū)形成3-5m/s流化風(fēng)速，此密相區(qū)位置未布置受熱面；低壓風(fēng)通過兩側(cè)風(fēng)室(2)與兩側(cè)風(fēng)板(2-1)在其上的密相區(qū)形成1.5-2. 5m/s流化風(fēng)速，此密相區(qū)位置布置埋管(3)受熱面， 有利于控制爐床溫度，且由于風(fēng)速低還避免了埋管(3)的磨損；中間風(fēng)板(1-1)與兩側(cè)風(fēng)板 (2-1)的300-500mm高差和流化風(fēng)速差共同在密相區(qū)形成內(nèi)循環(huán)流；步驟五燃料在爐膛內(nèi)燃燒生成800-900°C煙氣，首先經(jīng)過爐膛出口的高溫過熱器 (8-1)，煙氣溫度降為700-800°C分別經(jīng)過兩側(cè)引出進(jìn)入多管滾筒干餾裝置干餾段(12-2)， 而后通過高溫?zé)煔庖毓?7)引回，經(jīng)過低溫過熱器(8-2)和省煤器(9)煙氣溫度降至 200-250°C，再由兩側(cè)低溫?zé)煔庖龉?10)與低溫?zé)煔膺M(jìn)口( 10-1)分別進(jìn)入兩側(cè)多管滾筒干餾裝置預(yù)熱段(12-1)，預(yù)熱油頁巖后煙氣通過低溫?zé)煔獬隹?13)排入除塵器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型油頁巖煉油與差速流化床燃燒一體化鍋爐實(shí)現(xiàn)油頁巖煉油與鍋爐燃燒聯(lián)產(chǎn)蒸汽的方法，將油頁巖礦石經(jīng)破碎與篩分合格送入鍋爐兩側(cè)多管滾筒干餾裝置中制取頁巖油和燃?xì)?，所生成的油頁巖高溫半焦經(jīng)輸料裝置直接送入差速流化床鍋爐燃燒，產(chǎn)生的熱煙氣轉(zhuǎn)化為蒸汽和作為干餾熱介質(zhì)進(jìn)入多管滾筒干餾裝置，干餾后的煙氣再回到鍋爐。
文檔編號F23C10/22GK103013546SQ20121057190
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者楊文 , 孫蕾, 雷明, 吳東火, 桂北芳, 徐勇敏 申請人:江聯(lián)重工股份有限公司