[發明專利]一種基于煤干餾的煤基燃料化學鏈燃燒系統及方法

有效

• 申請號: 201710454476.6
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107191920B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 張純;李紅智;姚明宇;白文剛;張磊;吳帥帥
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F23B90/06
• 分類號: F23B90/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種基于煤干餾的煤基燃料化學鏈燃燒系統，其特征在于，包括干餾反應器(1)、氣液分離器(2)、氣體燃料反應器(4)、第一空氣反應器(5)、固體燃料反應器(6)、第二空氣反應器(7)、熱利用系統(9)及余熱利用及二氧化碳捕集系統(10)；

干餾反應器(1)的頂部設有煤入口，干餾反應器(1)的氣體出口與氣液分離器(2)的入口相連通，氣液分離器(2)的氣體出口與氣體燃料反應器(4)的氣體入口相連通，氣體燃料反應器(4)的氣體出口與余熱利用及二氧化碳捕集系統(10)相連通，氣體燃料反應器(4)的固體出口與第一空氣反應器(5)的固體入口相連通，第一空氣反應器(5)的固體出口與氣體燃料反應器(4)的固體入口相連通，第一空氣反應器(5)的氣體出口與熱利用系統(9)相連通；

干餾反應器(1)的固體出口與固體燃料反應器(6)的一個固體入口相連通，固體燃料反應器(6)的固體出口與第二空氣反應器(7)的固體入口相連通，第二空氣反應器(7)的固體出口與固體燃料反應器(6)的另一個固體入口相連通，第二空氣反應器(7)的氣體出口與熱利用系統(9)相連通，固體燃料反應器(6)的氣體出口與固體燃料反應器(6)的氣體入口及余熱利用及二氧化碳捕集系統(10)相連通，固體燃料反應器(6)的底部設有灰渣出口。

2.根據權利要求1所述的基于煤干餾的煤基燃料化學鏈燃燒系統，其特征在于，還包括用于為第一空氣反應器(5)及第二空氣反應器(7)提供空氣的空氣供給系統(8)，空氣供給系統(8)與第一空氣反應器(5)的氣體入口及第二空氣反應器(7)的氣體入口相連通。

3.根據權利要求1所述的基于煤干餾的煤基燃料化學鏈燃燒系統，其特征在于，氣液分離器(2)的氣體出口與氣體燃料反應器(4)的氣體入口通過煤氣分離凈化裝置(3)相連通。

4.根據權利要求1所述的基于煤干餾的煤基燃料化學鏈燃燒系統，其特征在于，還包括煤焦油加工系統，其中，氣液分離器(2)的液體出口與煤焦油加工系統相連通。

5.一種基于煤干餾的煤基燃料化學鏈燃燒方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)向干餾反應器(1)中加入煤，煤在干餾反應器(1)中熱解形成氣相產物及固體半焦，固體半焦進入到固體燃料反應器(6)中，氣相產物進入到氣液分離器(2)中進行氣液分離，氣液分離器(2)分離出來的煤氣進入到氣體燃料反應器(4)中，第一空氣反應器(5)輸出的氧載體A進入到氣體燃料反應器(4)中，在氣體燃料反應器(4)中煤氣與氧載體A反應生成還原態氧載體A、二氧化碳A及水蒸氣A，其中，還原態氧載體A進入到第一空氣反應器(5)中，二氧化碳A及水蒸氣A進入到余熱利用及二氧化碳捕集系統(10)中；

還原態載體A與進入到第一空氣反應器(5)中的空氣進行反應生成氧載體A及高溫貧氧空氣A，其中，氧載體A進入到氣體燃料反應器(4)中，高溫貧氧空氣A進入到熱利用系統(9)中；

來自干餾反應器(1)的半焦進入到固體燃料反應器(6)中，并與進入到固體燃料反應器(6)中的氧載體B反應生成還原態氧載體B、二氧化碳B及水蒸氣B，其中，還原態氧載體B進入到第二空氣反應器(7)中，二氧化碳B及水蒸氣B分為兩路，其中一路返回至固體燃料反應器(6)中，另一路進入到余熱利用及二氧化碳捕集系統(10)中，還原態氧載體B與進入到第二空氣反應器(7)中的空氣反應生成氧載體B及高溫貧氧空氣B，其中，氧載體B進入到固體燃料反應器(6)中，高溫貧氧空氣B進入到熱利用系統(9)中。

6.根據權利要求5所述的基于煤干餾的煤基燃料化學鏈燃燒方法，其特征在于，

固體燃料反應器(6)生成的二氧化碳B及水蒸氣B的質量比為85:15；

氣體燃料反應器(4)生成的二氧化碳A及水蒸氣A的質量比為85:15。