煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)，包括煙窗，移動床，通道，熱解爐，旋風(fēng)分離器，陶瓷過濾器，煤氣間接冷卻器，電捕集焦油器，煤氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)，循環(huán)流化床燃燒爐。利用循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)循環(huán)物料大的優(yōu)勢將大量物料通過移動床送入熱解爐，提高系統(tǒng)出力；同時，循環(huán)物料從燃燒爐爐膛中引出，減輕了燃燒爐的磨損。另外，本實(shí)用新型在系統(tǒng)中設(shè)置了煤氣間接冷卻，減少了廢水排放，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
【專利說明】
煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于煤氣焦油半焦制取技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國富煤少油，近年來煤炭產(chǎn)量位居世界第一位。但傳統(tǒng)的煤炭利用主要為燃燒發(fā)電、燃燒供熱等，利用方式粗礦，煤炭資源綜合利用率低，同時排放了較多的大氣污染物，對大氣環(huán)境造成了不良影響。煤炭由包含C、H、0、N、S及其他多種元素、結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的大分子構(gòu)成。直接燃燒煤炭僅僅利用了其中的固定碳，揮發(fā)分等其他具有化學(xué)屬性的成分并沒有被有效提取。
[0003]煤低溫?zé)峤饩哂泄に嚭唵危顿Y少，生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢。按照供熱方式不同，可分為內(nèi)熱式和外熱式兩種。內(nèi)熱式熱解技術(shù)主要包括固體熱載體熱解技術(shù)、循環(huán)流化床固體熱載體熱解技術(shù)、氣體熱載體熱解技術(shù)。目前的循環(huán)流化床固體熱載體熱解技術(shù)采用外循環(huán)方式將循環(huán)物料送入熱解爐，存在:(I)循環(huán)物料量流率少，裝置出力小；(2)燃燒爐與熱解爐分開布置，兩個主要設(shè)備間需要復(fù)雜的連接管路；(3)在該管路上設(shè)置的氣動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)性能差，系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜等主要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)，可有效提高產(chǎn)量，降低設(shè)備損耗，且有效回收熱能，不產(chǎn)生廢水，具有環(huán)保的特點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)，包括循環(huán)流化床燃燒爐10，循環(huán)流化床燃燒爐10與煤低溫?zé)峤鉅t4采用無管路連接的一體化結(jié)構(gòu)，在循環(huán)流化床燃燒爐10的爐膛上部開有一個或者多個煙窗I，循環(huán)物料以內(nèi)循環(huán)方式通過煙窗I落入爐膛外的移動床2，移動床2下部設(shè)有一個或多個與煤低溫?zé)峤鉅t4連通的通道3，循環(huán)物料經(jīng)通道3進(jìn)入煤低溫?zé)峤鉅t4，煤低溫?zé)峤鉅t4的煤氣出口接旋風(fēng)分離器5，旋風(fēng)分離器5分離出的煤氣依次進(jìn)入陶瓷過濾器6、煤氣間接冷卻器7和電捕集焦油器8，出電捕集焦油器8的部分煤氣經(jīng)煤氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)9送入煤低溫?zé)峤鉅t4作為流化介質(zhì)。
[0007]所述旋風(fēng)分離器5為一個或多個，當(dāng)為多個時，可采用單級分離方式，也可采用兩臺旋風(fēng)分離器5串聯(lián)的二級分離方式;所述陶瓷過濾器6、煤氣間接冷卻器7和電捕集焦油器8均為一個或者多個，當(dāng)為多個時，相同器件相互并聯(lián)。
[0008]所述旋風(fēng)分離器5分離出的飛灰和半焦進(jìn)入循環(huán)流化床燃燒爐10燃燒或單獨(dú)外賣。
[0009]所述循環(huán)流化床燃燒爐10采用圓形爐膛或矩形爐膛。
[0010]所述煙窗I呈傾斜布置，便于循環(huán)物料進(jìn)入移動床2中。
[0011]本實(shí)用新型還提供了利用所述煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)的方法，包括如下步驟:
[0012]將循環(huán)物料加入循環(huán)流化床燃燒爐10中，燃燒爐10的運(yùn)行條件與循環(huán)流化床鍋爐正常運(yùn)行條件相同。
[0013]在循環(huán)流化床爐內(nèi)物料循環(huán)規(guī)律的作用下，循環(huán)物料依次經(jīng)煙窗1、移動床2和通道3進(jìn)入煤低溫?zé)峤鉅t4作為固體熱載體，其溫度約為800?1000°C。
[0014]向煤低溫?zé)峤鉅t4中加入煤，被循環(huán)物料加熱，加熱溫度在450?700°C之間；
[0015]煤受熱裂解，產(chǎn)生的粗煤氣和細(xì)灰顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器5進(jìn)行除塵，除塵后粉塵濃度為I?20g/Nm3，然后進(jìn)入陶瓷過濾器6進(jìn)行二次除塵，除塵后粉塵濃度為I?10mg/Nm3，再依次進(jìn)入煤氣間接冷卻器7和電捕集焦油器8，進(jìn)行煤氣的余熱回收及焦油回收；
[0016]離開電捕集焦油器8后的煤氣經(jīng)煤氣風(fēng)機(jī)送出，其中部分粗煤氣凈化后通過煤氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)9加壓后再送回煤低溫?zé)峤鉅t4底部，作為煤低溫?zé)峤鉅t4的流化介質(zhì)。
[0017]煤在煤低溫?zé)峤鉅t4熱解氣化后的半焦、循環(huán)物料以及高溫氣固旋風(fēng)分離器所分離下的細(xì)灰通過返料機(jī)構(gòu)進(jìn)入循環(huán)流化床燃燒爐10，或不進(jìn)入燃燒爐燃燒，其中半焦冷卻后可作為成品外賣。
[0018]所述循環(huán)流化床燃燒爐10燃用來自煤在低溫?zé)峤鉅t4中熱解產(chǎn)生的半焦，運(yùn)行溫度800?1000°C，把煤或半焦在燃燒爐10中燃燒產(chǎn)生的高溫循環(huán)物料再送至煤低溫?zé)峤鉅t4以提供煤低溫?zé)峤鉅t4所需熱量，同時循環(huán)流化床燃燒爐10所生產(chǎn)的水蒸汽用于發(fā)電、供熱及制冷。
[0019]所述煤氣間接冷卻器7中的冷卻介質(zhì)是冷卻水或循環(huán)流化床燃燒爐10燃燒用的空氣，冷卻水為循環(huán)流化床燃燒爐10的給水。
[0020]所述的循環(huán)物料為煤燃燒后產(chǎn)生的高溫灰分。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過在煤熱解系統(tǒng)布置低溫?zé)峤?燃燒一體化裝置，采用內(nèi)循環(huán)方式使得燃燒爐中循環(huán)物料進(jìn)入移動床后再進(jìn)入熱解爐有以下好處:第一、相對采用外循環(huán)方式(即循環(huán)物料來自燃燒爐旋風(fēng)分離器分離下的循環(huán)物料)而言，由于燃燒爐的內(nèi)循環(huán)的物料流率要大于外循環(huán)流率，使得單位時間進(jìn)入熱解爐循環(huán)物料量大幅度增加，提高了固體熱載體的量，使得整個裝置的焦油煤氣焦油半焦的產(chǎn)量增加。另外，如果循環(huán)流化床燃燒爐采用圓形爐膛，燃燒爐四周空間均可以布置熱解爐，進(jìn)一步提高了熱解裝置的出力。第二、燃燒爐中大量循環(huán)物料送入熱解爐后，大幅減少燃燒爐爐膛內(nèi)灰濃度，降低燃燒爐爐膛水冷壁磨損的速率。第三、本系統(tǒng)設(shè)置了煤氣間接冷卻器，系統(tǒng)熱量回收充分，不產(chǎn)生廢水，環(huán)保特性好。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
[0025]實(shí)施例1
[0026]如圖1所示，煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)包括，煙窗I，移動床2，通道3，煤低溫?zé)峤鉅t4，旋風(fēng)分離器5，陶瓷過濾器6，煤氣間接冷卻器7，電捕集焦油器8，煤氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)9，循環(huán)流化床燃燒爐1。
[0027]循環(huán)流化床燃燒爐10與煤低溫?zé)峤鉅t4采用一體化設(shè)計(jì)，循環(huán)流化床燃燒爐10中的循環(huán)物料以內(nèi)循環(huán)方式進(jìn)入爐膛上部的兩個煙窗I后，落入移動床2中后，經(jīng)過移動床2下部的一個通道3后進(jìn)入低溫煤低溫?zé)峤鉅t4。煤經(jīng)給料機(jī)進(jìn)入煤低溫?zé)峤鉅t4和高溫循環(huán)物料混合后析出高熱值揮發(fā)份，所產(chǎn)生的粗煤氣和細(xì)灰顆粒進(jìn)入兩級高溫氣固旋風(fēng)分離器5中除塵后，進(jìn)入并聯(lián)布置的陶瓷過濾器6除塵后，再進(jìn)入并聯(lián)布置煤氣間接冷卻器7，然后進(jìn)入并聯(lián)布置的電捕集焦油器8。離開電捕集焦油器8后的煤氣經(jīng)煤氣風(fēng)機(jī)送出，其中部分煤氣通過再循環(huán)風(fēng)機(jī)9加壓后再送回煤低溫?zé)峤鉅t底部，作為煤低溫?zé)峤鉅t4的流化介質(zhì)。煤在煤低溫?zé)峤鉅t熱解氣化后的半焦、循環(huán)物料以及高溫氣固旋風(fēng)分離器5所分離下的細(xì)灰(灰和半焦)通過返料機(jī)構(gòu)進(jìn)入循環(huán)流化床燃燒爐10。煤氣間接冷卻器7中的冷卻介質(zhì)是冷卻水。
[0028]實(shí)施例2
[0029]如圖2所示，煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)包括，煙窗I，移動床2，通道3，煤低溫?zé)峤鉅t4，旋風(fēng)分離器5，陶瓷過濾器6，煤氣間接冷卻器7，電捕集焦油器8，煤氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)9，循環(huán)流化床燃燒爐1。
[0030]循環(huán)流化床燃燒爐10與煤低溫?zé)峤鉅t4采用一體化設(shè)計(jì)，循環(huán)流化床燃燒爐10中的循環(huán)物料以內(nèi)循環(huán)方式進(jìn)入兩個煙窗I后落入移動床2中后，經(jīng)過移動床2下部的I個通道3進(jìn)入低溫煤低溫?zé)峤鉅t4。煤經(jīng)給料機(jī)進(jìn)入煤低溫?zé)峤鉅t4和高溫循環(huán)物料混合后析出高熱值揮發(fā)份，所產(chǎn)生的粗煤氣和細(xì)灰顆粒進(jìn)入一級高溫氣固旋風(fēng)分離器5中除塵后，進(jìn)入并聯(lián)布置的陶瓷過濾器6除塵后，再進(jìn)入并聯(lián)布置煤氣間接冷卻器7，然后進(jìn)入單獨(dú)布置的電捕集焦油器8。離開電捕集焦油器8后的煤氣經(jīng)煤氣風(fēng)機(jī)送出，其中部分煤氣通過再循環(huán)風(fēng)機(jī)9加壓后再送回煤低溫?zé)峤鉅t底部，作為煤低溫?zé)峤鉅t4的流化介質(zhì)。煤在煤低溫?zé)峤鉅t熱解氣化后的半焦、循環(huán)物料以及高溫氣固旋風(fēng)分離器5所分離下的細(xì)灰(灰和半焦)通過返料機(jī)構(gòu)進(jìn)入循環(huán)流化床燃燒爐10。煤氣間接冷卻器7中的冷卻介質(zhì)是空氣。
[0031]綜上，本實(shí)用新型所采用的循環(huán)流化床燃燒爐10與煤低溫?zé)峤鉅t4采用一體化設(shè)計(jì)，循環(huán)流化床燃燒爐10與煤低溫?zé)峤鉅t4之間無連接管路，系統(tǒng)簡單;循環(huán)流化床燃燒爐10中循環(huán)物料能夠以內(nèi)循環(huán)方式進(jìn)入爐膛中上部的一個或多個煙窗I，循環(huán)物料進(jìn)入該煙窗I后落入底部移動床2的空間中。移動床2下部設(shè)有一個或多個循環(huán)物料的通道3，循環(huán)物料通過該通道3能夠進(jìn)入煤低溫?zé)峤鉅t4。煤經(jīng)給料機(jī)進(jìn)入煤低溫?zé)峤鉅t4和作為固體熱載體的高溫循環(huán)物料混合并受其加熱(運(yùn)行溫度在450?700°C之間)。煤首先受熱裂解，析出高熱值揮發(fā)份。煤在煤低溫?zé)峤鉅t4中經(jīng)熱解所產(chǎn)生的粗煤氣和細(xì)灰顆粒進(jìn)入一級或多級高溫氣固旋風(fēng)分離器5中進(jìn)行高效除塵，除塵后粉塵濃度為I?20g/Nm3，然后進(jìn)入單獨(dú)布置或并聯(lián)布置的陶瓷過濾器6再次進(jìn)行除塵，除塵后粉塵濃度為I?10mg/Nm3，然后依次進(jìn)入單獨(dú)布置或并聯(lián)布置煤氣間接冷卻器7，再進(jìn)入單獨(dú)布置或并聯(lián)布置電捕集焦油器8，進(jìn)行煤氣的余熱回收及焦油回收系統(tǒng)，離開電捕集焦油器8后的煤氣經(jīng)煤氣風(fēng)機(jī)送出，其中部分粗煤氣凈化后通過煤氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)9加壓后再送回煤低溫?zé)峤鉅t4底部，作為煤低溫?zé)峤鉅t4的流化介質(zhì)。而收集下來的焦油則可用于后續(xù)焦油深加工。煤在煤低溫?zé)峤鉅t4熱解氣化后的半焦、循環(huán)物料以及高溫氣固旋風(fēng)分離器所分離下的細(xì)灰(灰和半焦)可以通過返料機(jī)構(gòu)進(jìn)入循環(huán)流化床燃燒爐10，也可以不進(jìn)入燃燒爐燃燒，其中半焦冷卻后作為成品外賣。循環(huán)流化床燃燒爐10燃用來自煤低溫?zé)峤鉅t4的半焦，運(yùn)行溫度800?1000°C，把煤低溫?zé)峤鉅t4來的低溫循環(huán)物料加熱后再送至煤低溫?zé)峤鉅t4以提供煤低溫?zé)峤鉅t所需熱量，同時循環(huán)流化床燃燒爐10所生產(chǎn)的水蒸汽可用于發(fā)電、供熱及制冷等。
[0032]煤氣間接冷卻器7中的冷卻介質(zhì)可以是冷卻水或循環(huán)流化床燃燒爐10燃燒用的空氣，或其他冷卻介質(zhì)。冷卻水可以為循環(huán)流化床燃燒爐10的給水，或其他水源。
[0033]系統(tǒng)中并聯(lián)布置的陶瓷過濾器6、煤氣間接冷卻器7、電捕集焦油器8，當(dāng)其中一臺用于檢修或備用，另外一臺可以滿足系統(tǒng)全出力運(yùn)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)，其特征在于，包括循環(huán)流化床燃燒爐(10)，循環(huán)流化床燃燒爐(10)與煤低溫?zé)峤鉅t(4)采用無管路連接的一體化結(jié)構(gòu)，在循環(huán)流化床燃燒爐(10)的爐膛上部開有一個或者多個煙窗(I)，循環(huán)物料以內(nèi)循環(huán)方式通過煙窗(I)落入爐膛外的移動床(2)，移動床(2)下部設(shè)有一個或多個與煤低溫?zé)峤鉅t(4)連通的通道(3)，循環(huán)物料經(jīng)通道(3)進(jìn)入煤低溫?zé)峤鉅t(4)，煤低溫?zé)峤鉅t(4)的煤氣出口接旋風(fēng)分離器(5)，旋風(fēng)分離器(5)分離出的煤氣依次進(jìn)入陶瓷過濾器(6)、煤氣間接冷卻器(7)和電捕集焦油器(8)，出電捕集焦油器(8)的部分煤氣經(jīng)煤氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)(9)送入煤低溫?zé)峤鉅t(4)作為流化介質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)，其特征在于，所述旋風(fēng)分離器(5)為一個或多個，當(dāng)為多個時，采用單級分離方式，或采用兩臺旋風(fēng)分離器(5)串聯(lián)的二級分離方式;所述陶瓷過濾器(6)、煤氣間接冷卻器(7)和電捕集焦油器(8)均為一個或者多個，當(dāng)為多個時，相同器件相互并聯(lián)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)，其特征在于，所述旋風(fēng)分離器(5)分離出的飛灰和半焦進(jìn)入循環(huán)流化床燃燒爐(10)燃燒或單獨(dú)外賣。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)流化床燃燒爐(10)采用圓形爐膛或矩形爐膛。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述煤低溫?zé)峤?燃燒一體化制取煤氣焦油半焦系統(tǒng)，其特征在于，所述煙窗(I)呈傾斜布置，便于循環(huán)物料進(jìn)入移動床(2)中。
【文檔編號】C10B57/10GK205635482SQ201620330964
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】高洪培, 時正海, 唐巍, 肖平, 林偉榮, 李昱喆, 孫獻(xiàn)斌
【申請人】華能國際電力股份有限公司, 中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司