[發明專利]一種無焰燃燒與煤熱解提油系統的耦合系統

有效

• 申請號: 202110560476.0
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113293016B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 周廣欽;姚偉;張喜來;方順利;王志超;李宇航;賈子秀;杜智華
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B57/00;C10B57/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種無焰燃燒與煤熱解提油系統的耦合系統，包括粉煤熱解裝置等；粉煤熱解裝置加熱熱源取自轉向室處粉焦燃燒產生的高溫低氧煙氣，熱解粉煤在粉煤熱解裝置內完成熱解反應，析出熱解反應產物，經旋風除塵器進入氣液分離器分離出水和焦油，經間冷器分離出輕質汽油，經鼓風機加壓、除焦油脫硫后，產生熱解煤氣，熱解煤氣一部分通過脫硫箱進入煤氣柜，粉煤熱解裝置產生的高溫粉焦，經焦倉進入磨煤機，由粉煤熱解裝置出口高溫煙氣送入無焰燃燒裝置，同時，設置在煙氣管道內的空氣預熱器出口的高溫空氣分級送入無焰燃燒裝置，及鍋爐的二次燃燒室，實現分級燃燒。本發明可實現煤炭分級、高效、清潔利用。

技術領域

本發明涉及一種無焰燃燒與煤熱解提油系統的耦合系統。

背景技術

我國富煤少油的能源結構現狀，決定了煤炭在我國能源戰略中的重要地位。目前煙煤、褐煤利用現狀多為直接燃燒，但直接燃燒浪費了年輕煤中潛在的高附加值的油、氣。若通過煤熱解技術，則可得到我國亟需的液體、氣體燃料，提高年輕煤種的綜合利用率。煤熱解技術是指煤在非氧化氣氛下，受熱分解產生焦油、煤氣和半焦的加工過程。但目前除高附加值焦油產品外的高溫半焦無法高效利用，且還需對其進行降溫，造成了一定程度的資源浪費和環境污染。

無焰燃燒是一種高溫低氧的彌散燃燒方式，具有燃燒效率高、燃燒穩定、污染物生成量極少的特點，被譽為21世紀最具發展潛力的燃燒技術之一，且已在鋼鐵、冶金等燃氣爐上實現了工業應用，并取得了良好的節能、環保效果，目前氣體燃料無焰燃燒多通過高射流來提高燃料與氧化劑混合程度，配合高溫空氣，實現整個燃燒空間溫度高于燃料燃點溫度，但由于燃煤鍋爐加熱工質溫度低，燃料與氧化劑很難進一步提高溫度，限制了無焰燃燒在燃煤領域的推廣和應用。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，結合無焰燃燒和煤熱解技術的特點，提供一種無焰燃燒與煤熱解提油系統的耦合系統。

本發明采用如下技術方案來實現的：

一種無焰燃燒與煤熱解提油系統的耦合系統，包括粉煤熱解裝置、旋風除塵器、氣液分離器、間冷器、脫硫箱、煤氣柜、焦倉、磨煤機、無焰燃燒裝置、二次燃燒室、轉向室、空氣預熱器和鼓風機；

粉煤熱解裝置加熱熱源取自轉向室處粉焦燃燒產生的高溫低氧煙氣，熱解粉煤在粉煤熱解裝置內完成熱解反應，析出熱解反應產物，經旋風除塵器進入氣液分離器分離出水和焦油，經間冷器分離出輕質汽油，經鼓風機加壓、除焦油脫硫后，產生熱解煤氣，熱解煤氣一部分通過脫硫箱進入煤氣柜，粉煤熱解裝置產生的高溫粉焦，經焦倉進入磨煤機，由粉煤熱解裝置出口高溫煙氣送入無焰燃燒裝置，同時，設置在煙氣管道內的空氣預熱器出口的高溫空氣分級送入無焰燃燒裝置，及鍋爐的二次燃燒室，實現分級燃燒。

本發明進一步的改進在于，還包括煤倉，煤倉的出口接通至粉煤熱解裝置入口。

本發明進一步的改進在于，粉煤熱解裝置中，熱源分為兩部分，一部分來自轉向室高溫煙氣，另一部分來自熱解煤氣補燃。

本發明進一步的改進在于，轉向室取煙溫度高于800℃，若負荷低導致溫度不足，通過熱解煤氣補燃提高其溫度，同時進一步降低煙氣中氧含量。

本發明進一步的改進在于，無焰燃燒裝置中的一次風徑向送入風速低于20m/s，二次風切向送入風速不低于120m/s。

本發明進一步的改進在于，空氣預熱器包括回轉式空氣預熱器與板式換熱器。

本發明進一步的改進在于，無焰燃燒裝置采用液態排渣。

本發明進一步的改進在于，無焰燃燒裝置中過量空氣系數控制在0.9-1.0。

本發明至少具有如下有益的技術效果：