[發明專利]一種煤熱解和流化制氣耦合的系統和方法

在審

• 申請號: 201711217143.8
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107880918A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 雷小雪;陳水渺;馬政峰;吳道洪
• 申請（專利權）人: 北京神霧電力科技有限公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B57/10;C10J3/54;C10J3/84
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 劉國偉,武玉琴

1.一種煤熱解和流化制氣耦合的系統，其特征在于，包括熱解反應器、氣力輸送裝置、爐前旋風分離器和流化床制氣爐；其中，

所述熱解反應器包括燃料氣入口、熱解氣出口、煙氣出口、以及設置在頂部的多管束布料器和底部的熱焦出口；

所述氣力輸送裝置包括加壓煙氣入口和熱焦輸送管線；所述熱焦輸送管線一端連接所述加壓煙氣入口以及所述熱焦出口，另一端連接所述爐前旋風分離器；

所述爐前旋風分離器包括設在頂部的氣相出口以及底部的固相出口；

所述流化床制氣爐包括流化床和爐后旋風分離器，其中，

所述流化床分為稀相區和密相區；所述稀相區設有氣相入口、二次風入口以及焦粉煙氣出口，所述氣相入口和所述氣相出口相連；所述密相區設有固相入口、粉煤入口、一次風入口、回料入口以及燃燒器，所述固相入口和所述固相出口通過斜管相連；

所述爐后旋風分離器包括焦粉煙氣入口、回料出口、燃盡灰塵出口以及燃料氣出口，所述焦粉煙氣入口連接所述焦粉煙氣出口，所述回料出口連接所述回料入口。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述爐前旋風分離器的高度位置在所述二次風入口和所述密相區之間。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括相互連接的凈化裝置和噴淋裝置；所述凈化裝置包括熱解氣入口，所述噴淋裝置包括凈化氣出口和煤焦油出口，所述熱解氣入口和所述熱解氣出口相連。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述煤焦油出口分為第一煤焦油出口和第二煤焦油出口；其中，所述第二煤焦油出口和所述流化床的燃燒器相連。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述熱解反應器包括輻射管加熱器，多個所述輻射管加熱器從上往下布置在所述熱解反應器內的加熱區域；

所述熱解氣出口、所述煙氣出口和所述燃料氣入口均具有多個，且從上往下布置在所述熱解反應器的側壁上。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統包括螺旋輸送機、烘干提升管以及料斗；其中，

所述螺旋輸送機和所述多管束布料器相連；

所述烘干提升管下部設有煤粉進料口和烘干氣入口，上部設有煤粉出料口；

所述料斗和所述煤粉出料口連接，且所述料斗的下部和所述螺旋輸送機連接。

7.一種利用權利要求1-6任一所述系統耦合煤熱解和流化制氣的方法，其特征在于，包括：

A.煤熱解：將煤粉烘干后從頂部加入熱解反應器發生熱解，得到熱焦、煙氣和熱解氣；

B.氣力輸送及爐前分離：利用氣力輸送裝置將所述熱焦送至爐前旋風分離器進行氣固分離，得到的煙氣和細焦粉輸送至流化床的稀相區，粗焦粉通過斜管流入流化床的密相區；

C.流化制氣：在流化床內，利用一次風的助燃和流化，使所述粗焦粉在所述密相區部分燃燒后進入所述稀相區，然后連同所述稀相區的煙氣和細焦粉通過二次風的助燃進一步燃燒，得到焦粉煙氣；

D.粗焦回收：所述焦粉煙氣進入爐后旋風分離器后分離，得到的未燃盡的焦顆粒通過回料入口重新進入所述密相區，得到的燃料氣從燃料氣出口排出。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，該方法還包括，將步驟A得到的所述熱解氣依次經過凈化裝置和噴淋裝置，得到凈化氣和煤焦油。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，該方法還包括：將步驟D得到的所述燃料氣輸送至所述熱解反應器作為熱解燃料。

10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，該方法還包括：利用步驟A得到的所述煙氣對所述煤粉進行烘干。