[發明專利]一種氣化顯熱綜合利用生產煤氣和焦油的系統

在審

• 申請號: 202010713724.6
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111748377A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 俞平
• 申請（專利權）人: 俞平
• 主分類號: C10J3/54
• 分類號: C10J3/54;C10J3/86;C10K1/00;C10K1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明所提供的是一種氣化顯熱綜合利用生產煤氣和焦油的系統，以高揮發份的固體燃料來生產煤氣和焦油，其能量轉換率高，還能獨立輸出煤氣或以煤氣為燃料來代替不適合鍋爐燃燒的煤來發電，與常規燃煤火電站聯合使用時，則能提供比各自獨立使用更高的調峰供電能力，同時還能產出一定的高附加值焦油的一種多聯產系統，而干餾產生的半焦則在系統的氣化環節中也當燃料消耗掉了，使用的初級燃料是煤或含揮發份的固體燃料，尤其適合于高揮發份和水分的燃料。

技術領域

本發明涉及發電和焦油生產領域，特別是涉及一種以高揮發份的固體燃料來生產煤氣和焦油，其能量轉換率高，還能獨立輸出煤氣或以煤氣為燃料來代替不適合鍋爐燃燒的煤來發電，與常規燃煤火電站聯合使用時，則能提供比各自獨立使用更高的調峰供電能力，同時還能產出一定的高附加值焦油的一種多聯產系統，而干餾產生的半焦則在系統的氣化環節中也當燃料消耗掉了，使用的初級燃料是煤或含揮發份的固體燃料，尤其適合于高揮發份和水分的燃料。

背景技術

在煤或含揮發份的固體燃料中，有些原煤含揮發份的固體燃料由于灰熔點太低，在鍋爐燃燒和傳熱過程中容易結焦積垢，或含硫量太高直接燃燒后排放污染太大，需要將原煤制成含灰低和污染小的煤氣再進行燃燒，循環流化床氣化爐因其爐內溫度較鍋爐爐膛溫度低，煤氣脫硫較煙氣脫硫處理流量小很多，且副產品價值高，將氣化爐用作鍋爐燃料的預處理設備，不僅可幫助鍋爐使用不宜直接燃燒的固體燃料，還可以與燃氣輪機聯合循環組成IGCC清潔高效發電設備使用，同時還能生產出高附加值的焦油。

發明內容

一種氣化顯熱綜合利用生產煤氣和焦油的系統，其包括循環流化床氣化爐、焦油分離裝置、煤氣余熱鍋爐和空氣鼓風機，以煤或含揮發份的固體燃料為原料，將一部分煤或含揮發份的固體燃料先投入干餾罐，轉化成半焦后再投入氣化爐，根據半焦的熱值和殘存的揮發份含量，配以相應的煤或含揮發份的固體燃料量使氣化爐燃料熱值和揮發份含量都達到或超過氣化爐運行的最低要求，半焦的產量則根據氣化爐燃料總消耗中的半焦需求來決定，本系統在產出氣化爐所需半焦量的同時，又能提供用戶需要的煤氣和高附加值的煤焦油，循環流化床氣化爐出口煤氣接至干餾罐，干餾罐中的煤或含揮發份的固體燃料通過吸收荒煤氣中的顯熱來將煤或含揮發份的固體燃料中的揮發份蒸發出來，同時還和半焦層一起過濾掉煤氣中的粉塵，出來含揮發份的煤氣進入凈化裝置冷卻，并凝成水和焦油的混合液而煤氣脫液，再將焦油從水中分離出來，循環流化床氣化爐出口與干餾罐入口之間安裝有煤氣余熱鍋爐，通過調整煤氣余熱鍋爐換熱量大小來控制干餾罐產出的半焦量，以實現在不同條件下的物料平衡，或在安裝有煤氣余熱鍋爐的同時再用回流風機從焦油分離裝置出口抽取部分冷卻脫液后的煤氣回注干餾罐入口使干餾罐進口煤氣保持在適當溫度，來控制半焦和荒煤氣的成分和品質，產出的半焦送至空氣鼓風的循環流化床氣化爐做燃料，或先經半焦回熱器通過噴水來冷卻熱半焦再供氣化爐，水自身蒸發為蒸汽，半焦回熱器還連接鼓風機，吹來的空氣與蒸汽一同進入氣化爐生產煤氣，降溫后的半焦送至氣化爐做燃料。

所述的干餾罐荒煤氣入口和出口之間設置旁通煤出口，部分煤干燥后從旁通出口排出去氣化爐，其余部分干餾成半焦從半焦孔排出，或分成兩個隔倉一個裝部分煤，干燥后從旁通出口排出，另一個裝其余的煤干餾后從半焦出口排出，干燥煤從旁通出口排出，將排出的干燥后的煤或固體燃料與干餾后的半焦混合并送至氣化爐做燃料，以降低燃料的含水量來提高氣化效率。所述的含揮發份的固體燃料包括秸稈或生物質或廢橡膠或廢塑料或有機垃圾或石油焦或其他含有機物的固體燃料。

所述的焦油分離裝置出口管道，將煤氣接至發電鍋爐，減少鍋爐燃料灰分，尤其有利于以低灰熔點煤為燃料的鍋爐換熱面減少結焦結垢。

所述的焦油分離裝置出口的煤氣管道，經煤氣壓縮機增壓接至燃氣輪機做燃料，從而能提高系統的發電效率。

所述的焦油分離裝置出口煤氣管道既接至鍋爐，又經煤氣壓縮機增壓接至燃氣輪機做燃料，不但發電效率提高，調峰靈活性也有增強。