[發明專利]煤摻石油焦的冷-熱-電-氣多能聯供系統及運行方法

在審

• 申請號: 202310031382.3
• 申請日: 2023-01-10
• 公開（公告）號: CN116024017A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 左忠義;馮明杰;劉晟暉;郭子楊;黃歡
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/50;C10J3/72;C10J3/82;C10J3/84;C10J3/46;F02C3/22;F02C6/00;F02C6/18;F25B27/02;F25B30/04;F28D21/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

1.煤摻石油焦的冷-熱-電-氣多能聯供系統，其特征在于，包括水焦漿制備單元和聯供系統單元，并且通過管道進行連接。

2.根據權利要求1所述的煤摻石油焦的冷-熱-電-氣多能聯供系統，其特征在于，所述水焦漿制備單元包括：破碎機、球磨機、攪拌機和濾漿器；所述濾漿器有兩個出料口。

3.根據權利要求2所述的煤摻石油焦的冷-熱-電-氣多能聯供系統，其特征在于，所述破碎機原料出口與球磨機原料入口通過傳送帶連接，球磨機與攪拌機和濾漿器依次通過管道連接，濾漿器第一出料口通過管道與聯供系統單元中氣化爐燃料入口連接，濾漿器第二出料口通過傳送帶與球磨機原料入口連接。

4.根據權利要求1所述的煤摻石油焦的冷-熱-電-氣多能聯供系統，其特征在于，所述聯供系統單元包括：空氣分離裝置、氣化爐、冷卻器、合成氣凈化裝置、水煤氣變換反應器、空氣壓縮機、燃燒室、透平機、發電機、煙氣分配器、煙氣型溴化鋰制冷機和煙氣水換熱器。

5.根據權利要求4所述的煤摻石油焦的冷-熱-電-氣多能聯供系統，其特征在于，所述空氣分離裝置的氧氣出口與氣化爐的氧氣入口通過管道連接，空氣分離裝置的氮氣出口與合成氣凈化裝置的氮氣入口通過管道連接；所述氣化爐合成氣出口與冷卻器煙氣側入口通過管道連接，冷卻器煙氣側出口與合成氣凈化裝置的合成氣入口通過管道連接，合成氣凈化裝置合成氣第一出口與水煤氣變換反應器通過管道連接，合成氣凈化裝置合成氣第二出口與燃燒室燃氣入口通過管道連接；所述空氣壓縮機空氣出口與燃燒室空氣入口通過管道連接，燃燒室煙氣出口與透平機通過管道連接，所述透平與發電機同軸相連；透平機與煙氣分配器通過管道連接，煙氣分配器第一出口與煙氣型溴化鋰制冷機的煙氣入口通過管道連接，煙氣分配器第二出口與煙氣水換熱器的煙氣側入口通過管道連接。

6.煤摻石油焦的冷-熱-電-氣多能聯供系統的運行方法，基于上述權利要求1所述的煤摻石油焦的冷-熱-電-氣多能聯供系統實現，其特征在于，具體包括以下內容：

首先將原料煤和石油焦按一定的質量比比例從破碎機的原料入口進入；經破碎機的出料口送入球磨機研磨，同時在球磨機中加入水和分散劑，制成濃度60％的水焦漿，之后將制成的水焦漿送入攪拌機，并在攪拌機中加入穩定劑防止其發生沉淀，然后將其送入濾漿器中進行過濾，過濾后的合格的水焦漿送入氣化爐，過濾出的尺寸較大的原料送回球磨機繼續研磨；

空氣經空氣分離裝置產生氮氣和氧氣，分離出的氧氣通過管道進入氣化爐，在氣化爐內與水焦漿發生反應，產生爐渣和粗合成氣；所述氣化爐爐溫控制在a℃，爐渣從氣化爐底部排出，粗合成氣經合成氣出口通過管道進入冷卻器，在冷卻器內與工質水換熱，使粗合成氣溫度降到15℃，產生的熱水供給用戶，粗合成氣經過合成氣凈化裝置的凈化除塵作用，從粗合成氣中去除硫化物、氮化物和灰塵，產生清潔合成氣并分離出富硫化氫氣體和二氧化碳氣體；

產生的清潔合成氣一部分進入水煤氣變換反應器，利用合成氣中的水和一氧化碳生成氫氣和二氧化碳，然后將二氧化碳回收，產生的凈煤氣用作城市煤氣；另一部分通過管道進入燃燒室，與經空氣壓縮機壓縮后的高壓空氣混合并燃燒，產生高溫高壓的煙氣，煙氣進入透平機做功驅動發電機發電，做功后的煙氣進入煙氣分配器，進入煙氣分配器的煙氣分兩路輸出，一路進入煙氣型溴化鋰制冷機產生冷水作為空調制冷用水，另一路進入煙氣水換熱器與工質水換熱產生熱水供給用戶，從而實現煤氣-冷-熱-電聯供。

7.根據權利要求6所述的煤摻石油焦的冷-熱-電-氣多能聯供系統的運行方法，其特征在于，所述將原料煤和石油焦按一定的質量比比例從破碎機的原料入口進入，其中石油焦摻混比例不超過30％；所述氣化爐爐溫控制在a℃，其中1200＜a＜1300。