[實用新型]一種煤粉高溫熱解和流化制氣的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721616243.3
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN207659405U
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷小雪;陳水渺;馬政峰;吳道洪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京神霧電力科技有限公司
• 主分類號: C10J3/56
• 分類號: C10J3/56;C10J3/72;C10J3/82;C10J3/84
• 代理公司: 北京律和信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11446
• 代理人: 劉國偉;武玉琴

本實用新型提出了一種煤粉高溫熱解和流化制氣的系統(tǒng)，包括熱解爐、煙氣風機、混合器、氣力輸送裝置、爐前旋風分離器和流化床制氣爐；其中，熱解爐具有煤粉入口、高溫半焦出口、高溫煙氣出口；煙氣風機包括高溫煙氣入口和加壓煙氣出口；混合器包括加壓煙氣入口、高溫半焦入口以及煙氣半焦混合物出口；氣力輸送裝置一端連接煙氣半焦混合物出口，另一端連接爐前旋風分離器；流化床制氣爐包括流化床和爐后旋風分離器。本實用新型熱解后的高溫半焦通過爐前的旋風使輸送的物料和輸送風分離，粗物料落入流化區(qū)燃燒，氣體和細顆粒焦粉進入鍋爐燃燒區(qū)燃燒，該工藝能實現(xiàn)提高能源利用效率且保證系統(tǒng)的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及煤熱解以及煤粉燃燒發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種煤粉高溫熱解和流化制氣的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國煤炭資源豐富，原煤除了部分用于煉焦、轉(zhuǎn)化加工外，絕大部分用于直接燃燒。煤直接燃燒，導致煤炭中富含的油氣資源還沒有得到充分的提煉利用，并且，直接燃燒的熱效率低，對環(huán)境破壞嚴重。煤的熱解是將煤在惰性氣氛下加熱，制取半焦、煤氣和焦油等產(chǎn)品，得到的這些產(chǎn)品，又可以梯級利用，對油氣資源充分提取的同時，又提高了煤炭的綜合利用效率。

熱解后的高溫半焦原來需要冷卻到常溫后再輸送到鍋爐燃燒，主要問題是一方面冷焦過程中消耗量大量冷卻水，高溫半焦相關(guān)熱量沒有能充分利用，另一方面，燃燒過程中半焦需要重新加熱，也需要消耗部分熱量。另外高溫半焦進入鍋爐的方式也比較重要，尤其對于流化床鍋爐，一方面要保證高溫半焦的安全輸送，另一方面，要防止輸送對流化床鍋爐燃燒的影響。

現(xiàn)有技術(shù)公開了一種高溫半焦埋刮板輸送工藝，如圖1，其工藝流程為：從熱解爐1出來的800℃高溫半焦經(jīng)旋轉(zhuǎn)給料機2輸送至封閉式高溫埋刮板3入口。進過高溫埋刮板3輸送到流化床鍋爐入料口，高溫埋刮板出口進入到鍋爐流化區(qū)入口4。同時一次風從一次風入口51進入通過鍋爐風機8輸送至鍋爐流化區(qū)5，一次風使半焦顆粒進入流化狀態(tài)并燃燒。小顆粒及CO等氣體通過床層向上流動進入燃燒區(qū)6。二次風從二次風入口61進入，作為燃燒區(qū)6的燃料氣與之混合進一步燃燒，隨后焦粉和煙氣進入鍋爐旋風分離器9進行氣固分離。未燃盡的焦粉通過返料口返回到流花流化區(qū)繼續(xù)燃燒。燃盡的灰塵隨煙氣排出鍋爐，并通過蒸汽發(fā)生器10加熱水蒸氣。

但上述技術(shù)存在如下缺陷：(1)熱解爐內(nèi)，伴隨著高溫半焦的產(chǎn)生，同時產(chǎn)生熱解氣，熱解氣內(nèi)含有CO比例超過20％，屬于有毒易燃易爆氣體；(2)采用高溫埋刮板輸送高溫半焦，熱解氣會隨著高溫半焦共同進入高溫埋刮板內(nèi)部，但高溫埋刮板由于結(jié)構(gòu)特點，在驅(qū)動端和尾輪部分很難完全密封，尤其在生產(chǎn)狀態(tài)下，溫度大幅度變化，造成各個密封面更加困難，并且會造成環(huán)境污染；(3)高溫埋刮板內(nèi)部和鍋爐進料區(qū)也難以完全隔斷，鍋爐內(nèi)的明火容易進入埋刮板內(nèi)部，引起熱解氣爆炸，也是個安全隱患。

實用新型內(nèi)容

面臨上述技術(shù)問題，本實用新型旨在提出一種新的工藝，其中，熱解后的高溫半焦不經(jīng)過冷卻即進入流化床鍋爐燃燒，通過爐前的旋風使輸送的物料和輸送風分離，物料落入流化區(qū)燃燒，輸送氣體和細顆粒焦粉通過助燃風管道進入鍋爐燃燒區(qū)進一步燃燒。利用本實用新型的系統(tǒng)能實現(xiàn)提高能源利用效率且保證系統(tǒng)的安全性的目的。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種煤粉高溫熱解和流化制氣的系統(tǒng)，其特征在于，包括熱解爐、煙氣風機、混合器、氣力輸送裝置、爐前旋風分離器和流化床制氣爐；其中，

所述熱解爐具有煤粉入口、高溫半焦出口、以及從上往下布置在側(cè)壁上的多個高溫煙氣出口；優(yōu)選地，所述熱解爐包括輻射管加熱器，多個所述輻射管加熱器從上往下布置在所述熱解爐內(nèi)的加熱區(qū)域；

所述煙氣風機包括高溫煙氣入口和加壓煙氣出口，所述高溫煙氣入口通過煙氣總管和多個所述高溫煙氣出口相連；

所述混合器包括加壓煙氣入口、高溫半焦入口以及煙氣半焦混合物出口，所述高溫半焦入口通過旋轉(zhuǎn)給料機連接所述高溫半焦出口，所述加壓煙氣入口和所述加壓煙氣出口相連；