[發明專利]褐煤提質循環利用聯產電、蒸汽、煤氣、焦油和型煤工藝

有效

• 申請號: 200910272712.8
• 申請日: 2009-11-10
• 公開（公告）號: CN101701535A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 汪壽建;傅敏燕;劉亦武;單育兵;皮金林;袁衛萍
• 申請（專利權）人: 中國五環工程有限公司;上海澤瑪克敏達機械設備有限公司;中國化學工程股份有限公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01D15/10;C10J3/60;C10L5/02;C10L5/08;F22B33/18;F26B11/02;F26B3/26;F26B3/08;F26B21/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張安國

技術領域

本發明涉及褐煤加工提質綜合高效利用技術領域，特別涉及以富含水褐煤提質循環利 用聯產電、蒸汽、煤氣、焦油和型煤工藝。

背景技術

富含水褐煤干燥成型：是在一定溫度下經受脫水后轉化成具有類似煙煤性質的提質煤。 提質后的褐煤將更有利于綜合利用、運輸和貯存。由于高水分含量是褐煤特征之一，褐煤的 水分在各類煤中是最高的，全水分一般可達10％-40％，根據水分的結合狀態可分為游 離水和結晶水兩大類，前者又可分為外在水分和內在水分二種。褐煤脫水過程除脫去部分 水分外，也伴隨著一些煤的組成和結構的變化，它主要是由脫水作用和過程引起的。所以， 褐煤的提質過程主要是褐煤的脫水過程。提質后的褐煤將更有利于利用、運輸和貯存。若 是將褐煤中的50％的水分除去，則將會把褐煤燃燒后產生的溫室氣體的排放量降低15％。 當原料褐煤含水量35wt％、發熱量12MJ/kg的褐煤，經提質干燥后，褐煤中水分含量降 到9wt％～12wt％，而發熱量可增至16～18MJ/kg，相當于提高了褐煤熱值45％～55％， 鍋爐凈效率提高了2％～2.8％，燃料量減少8％～11％，煙氣量降低3％～4％，由于 煤流量減少和可磨性提高，磨煤機功耗降低14％-17％，風機功耗降低3％～4％。這對于 富含水褐煤的經濟價值提高無疑是十分巨大的。

富含水褐煤熱解：是將深度干燥后的褐煤通過與循環流化床燃燒后的煤灰熱載體快速 混合加熱使褐煤熱解和部分氣化得到低溫焦油、煤氣和半焦的技術。固體熱載體法快速熱 解提油屬于煤的低溫干餾過程。煤低溫干餾過程僅是一個熱加工過程，在其過程中少量的 蒸汽與半焦反應，常壓生產即可制得煤氣、焦油和半焦，實現了煤的部分氣化和液化。與 煤的直接液化、間接液化相比，過程相對簡單。煤揮發分高，含油率高，是熱解提油的理 想原料。褐煤循環流化床煤熱解(低溫600℃左右)干餾氣化技術使用粉粒狀原料(小于 6.3mm)，不怕煤熱粉化。與其它低溫干餾方法相比，褐煤循環(低溫600℃左右)流化床 煤熱解干餾氣化技術能多產焦油，油品質量較好，低溫焦油中含有脂肪烴、芳烴和酚類物 質，可加工得化學品和燃料油。褐煤循環流化床煤熱解干餾氣化在提油的同時，還得到半 焦和煤氣。半焦熱值與原煤相當或高于原煤(根據煤種不同一般高5％-50％)，反應活性好。 原料煤的灰分不同，得到的半焦灰分也不同?；曳值偷陌虢箍捎米鞲郀t噴吹料、燒結粉焦 等用焦粉，也可以加工成潔凈的無煙燃料等；灰分高的半焦可用作合成氣原料，也可以燃 燒發電。褐煤循環流化床煤熱解干餾氣化煤氣為中熱值煤氣，可用于實現城市煤氣化，也 可以用于工業燃料，如發電，還可以用于提取氫氣的原料等。根據不同目標可以組成多聯 產，如褐煤循環流化床煤熱解干餾氣化可作為聯合循環發電的組成部分，半焦可作為氣化 原料或鍋爐燃料，煤氣可用于提高燃氣輪機入口溫度，提高發電效率，這樣既高效潔凈發 電，又產低溫焦油；半焦用作熱電站的發電燃料，在流化床鍋爐產生蒸汽，蒸汽去蒸汽輪 機發電，低壓蒸汽作為褐煤干燥成型的熱源。

發明內容

本發明的目的旨在提供褐煤提質循環利用聯產電、蒸汽、煤氣、焦油和型煤工藝。該 工藝的主要目標是在供電供汽的基礎上，生產型煤、焦油和煤氣，實現富含水褐煤五聯產 綜合循環利用。該工藝不僅有效提高了褐煤的經濟價值而且對環境污染影響小，工藝安 全、可靠。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。褐煤提質循環利用聯產電、蒸汽、煤氣、 焦油和型煤工藝，其特征在于：該工藝是以循環流化床燃燒鍋爐為主，串聯循環流化床煤 熱解反應器、蒸汽輪機發電裝置和褐煤干燥成型裝置實現富含水褐煤綜合循環利用供電、 供蒸汽、供煤氣、供焦油和供型煤的工藝，褐煤熱解氣化需要的熱量由循環流化床燃燒鍋 爐循環熱煤灰供給，煤進入循環流化床熱解反應器熱解干餾氣化并與過熱水蒸氣反應得到 煤氣，焦油和半焦，半焦進入循環流化床燃燒鍋爐作為燃料副產蒸汽，副產的高中壓蒸汽 供蒸汽輪機發電，低壓蒸汽用來干燥富含水褐煤至成型所要求達到的水分8wt％-12wt％， 干燥的褐煤一部分經破碎至≤1mm后去成型裝置成型，另一部分干燥煤粒經循環流化床燃 燒鍋爐煙氣深度干燥后作為循環流化床煤熱解反應器的原料進行干餾和部分氣化反應，制 成的型煤或作商品外供，煤氣和焦油經后續提質后作為化工原料和外供產品。