[發明專利]一種火電廠熱解煤系統及調峰控制、運行方法

在審

• 申請號: 201910972495.7
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN112521957A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 金紅光;崔華;陳輝;楊豫森
• 申請（專利權）人: 赫普能源環境科技有限公司
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B57/14;C10B57/10;C10B57/00
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 李萌;趙志潔

本發明提供了一種火電廠熱解煤系統及調峰控制、運行方法，其中的低溫熱解裝置包括相連的煤氣焦油凈化分離裝置、低溫干餾爐、高溫換熱器，所述低溫干餾爐、高溫換熱器分別與電站鍋爐相連，所述低溫干餾爐的加熱熱源為高溫換熱器加熱的煤氣、電站鍋爐內的高溫煙氣、電加熱裝置、補燃室的高溫煙氣中的至少一種；煤氣焦油凈化分離裝置產生的潔凈煤氣、焦油及干餾爐產生的粗焦中的任意一種進入電站鍋爐參與燃燒或對外銷售。本發明不需要將原煤進行型化或高溫焦化等復雜操作，直接將原煤在500?600℃下干餾熱解，簡化生產工藝，即滿足電廠的調峰需求，又可增加產品附加值，提高經濟效益；同時，高效利用電站鍋爐煙氣余熱，改造、運行成本低。

技術領域

本發明涉及火電站技術領域，特別涉及火電廠熱解煤系統及調峰控制、運行方法。

背景技術

研究發現，煤炭中賦存著較高的油氣資源。因此煤炭熱解技術能夠提高煤炭的品質和利用效率，并且熱解產物煤焦油和熱解煤氣能夠作為石油和天然氣的補充。而常規燃煤火力發電廠由于近幾年煤炭價格上漲，進入電站鍋爐的煤炭品質逐年下降，使得燃煤鍋爐燃燒效率、鍋爐效率都有所下降。

目前的大型煤熱解工藝中，存在大量的能源消耗及污染物排放，煤的熱解過程中需要消耗煤自身或補燃氣體的大量熱值，煙氣、廢水等污染物處理成本高昂。

另外，目前隨著可再生能源發電比例的上升，越來越多的火電站面臨長時間的低負荷調峰運行狀態，現有的電站鍋爐很難進行穩定的高經濟性的低負荷運行。因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種火電廠熱解煤方法及調峰控制、運行方法，以使電廠能夠在確保經濟性的前提下，通過對煤進行低溫干餾，提升品質后的粗焦混合原煤進入鍋爐燃燒，提升鍋爐燃燒效率，另外，利用鍋爐煙氣或調峰電力或煤氣作為煤熱解的熱源，從而保證電站鍋爐低負荷穩定運行，增強火電廠的深度調峰能力。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種火電廠熱解煤系統，包括電站鍋爐，還包括低溫熱解裝置，所述低溫熱解裝置包括依次相連的煤氣焦油凈化分離裝置、低溫干餾爐、高溫換熱器，所述低溫干餾爐、高溫換熱器分別與電站鍋爐相連，所述低溫干餾爐的加熱熱源為高溫換熱器加熱的煤氣、電站鍋爐內的高溫煙氣、電加熱裝置、補燃室的高溫煙氣中的至少一種；煤氣焦油凈化分離裝置產生的潔凈煤氣、焦油及低溫干餾爐產生的粗焦中的任意一種進入電站鍋爐參與燃燒或對外銷售。

進一步的，所述低溫干餾爐采用外熱式低溫熱解爐或內熱式低溫熱解爐。

進一步的，所述低溫熱解裝置與電站鍋爐相鄰設置，利用耐高溫工質管將電站鍋爐的高溫煙氣引入高溫換熱器，并利用引風機和耐高溫工質管將換熱后的煙氣送回電站鍋爐，所述耐高溫工質管上設有擋板，用于控制引流電站鍋爐煙氣的流量。

進一步的，所述高溫換熱器通過間隔式換熱加熱凈煤氣，所述加熱后的凈煤氣送入低溫干餾爐，對干燥后的煤進行接觸式加熱熱解，產生的荒煤氣進入煤氣凈化與分離裝置。

進一步的，所述低溫干餾爐內設有電加熱裝置，所述電加熱裝置為電加熱管單元、電磁加熱單元、電極放電加熱單元、高壓電弧加熱單元中的任意一種或組合。

進一步的，所述火電廠熱解煤系統還包括補燃室，所述補燃室的進口端與所述煤氣焦油凈化分離裝置相連，所述補燃室的出口端與耐高溫工質管相連；所述補燃室接收由所述煤氣焦油凈化分離裝置產生的凈化后的煤氣并使之燃燒，并將燃燒而產生的高溫煙氣作為補熱煙氣通過耐高溫工質管輸送給所述高溫換熱器。

進一步的，所述耐高溫工質管包括耐火層、支撐層、保溫層，所述支撐層設置1層或2層，位于耐火層的內側和/或外側，所述保溫層套設在位于外側的所述支撐層或耐火層的外側四周。