專利名稱：控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力輸送升溫方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體燃料干餾技術(shù)領(lǐng)域，是一種控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力 輸送升溫方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
褐煤和油頁(yè)巖干餾過程可采用固體熱載體干餾技術(shù)。油頁(yè)巖固體熱載體法干餾是 指原料頁(yè)巖與預(yù)先加熱了固體熱載體直接接觸傳熱發(fā)生干餾反應(yīng)的過程。油頁(yè)巖固體熱載 體法干餾制油技術(shù)加工處理粉粒狀原料，原料頁(yè)巖粒子用分散的固體熱載體加熱，由于粒 子小，混合均勻，接觸表面積大，可以達(dá)到較快的加熱速度，油收率高。又由于其原料利用率 高，理論上可以100%利用等原因，受到研究開發(fā)者的重視。在固體熱載體干餾工藝中，如何 獲得高溫?zé)彷d體并將其輸送至高位是關(guān)鍵技術(shù)之一。非專利文獻(xiàn)[Nikolai Golubev. Solid heat carrier technology for oil shale retorting [J], Oil Shale, 2003, 20 (3) :324 332.]報(bào)道了愛沙尼亞的 Galoter 工藝中采用 純空氣噴動(dòng)床燃燒方式獲得熱載體。但該方式由于只采用純空氣作為氧化劑，無(wú)法很好的 控制燃料燃燒后固體產(chǎn)物中可燃物含量。非專利文獻(xiàn)[張秋民，關(guān)捃，何德民.幾種典型的 油頁(yè)巖干餾技術(shù)，吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版)，2006，36 (6) ,1019-1026]采用等截面積的 立管并以高溫的煙氣(800-1000°C)為輸送介質(zhì)，憑借高溫?zé)煔馀c燃料的對(duì)流換熱加熱物 料，以達(dá)到升溫輸送的目的。迄今未見采用空氣與煙氣的混合氣體作為輸送介質(zhì)，在噴動(dòng)床內(nèi)燃燒升溫，通過 調(diào)整混合氣體的比例達(dá)到控制燃燒過程和燃燒后固體產(chǎn)物中可燃物含量的固體燃料氣力 輸送升溫方法及系統(tǒng)的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)和實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一種控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力輸送升溫方 法，所述方法科學(xué)合理，利用所述方法回收的固體產(chǎn)品可燃物含量高、再利用率高；本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一種控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力輸送升溫 系統(tǒng)，所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間體積小，便于控制和維護(hù)，制造和使用成本低。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是一種控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力輸 送升溫方法，其特征是在室溫下，將0 8mm的固體燃料顆粒從給料斗送到螺旋給煤機(jī) 上，經(jīng)螺旋給煤機(jī)輸送到噴動(dòng)床燃燒器的輸送段內(nèi)，噴動(dòng)床燃燒器點(diǎn)火時(shí)空氣與煤氣混合 燃料在煙氣發(fā)生器內(nèi)燃燒產(chǎn)生壓力3000 8000pa，溫度400 1000°C的煙氣送入噴動(dòng)床 燃燒器的輸送段，待噴動(dòng)床燃燒器燃燒穩(wěn)定后，將煙氣混合器關(guān)閉，由送風(fēng)機(jī)將室溫空氣與 600 800°C的煙氣送入煙氣混合器，煙氣混合器的混合氣體含氧量為10 % 18 %，并以 9 60m/s的速度攜帶所述的0 8mm的固體燃料一起進(jìn)入噴動(dòng)床燃燒器燃燒段，燃燒溫度 為850 1000°C，形成循環(huán)噴動(dòng)燃燒，反應(yīng)中主要燃燒固體燃料中揮發(fā)分及其中< 3%的固 定碳，經(jīng)循環(huán)噴動(dòng)燃燒的灰渣可燃物進(jìn)入旋風(fēng)分離器得到750 800°C固體產(chǎn)品焦炭或半焦，旋風(fēng)分離器排出的800 900°C煙氣經(jīng)除塵器除塵后分成兩部分，其中一部分煙氣進(jìn)入 余熱鍋爐進(jìn)行再利用，另一部分煙氣由循環(huán)風(fēng)機(jī)送入煙氣混合器內(nèi)作為控制氧量的再循環(huán) 煙氣。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明另一目的采用的技術(shù)方案是一種控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣 力輸送升溫系統(tǒng)，其特征是它包括在螺旋給煤機(jī)2進(jìn)料端的上方設(shè)置給料斗1，螺旋給煤 機(jī)2的出料端與噴動(dòng)床燃燒器3的輸送段11入口相連接，送風(fēng)機(jī)4的出風(fēng)口分別與煙氣混 合器5的進(jìn)風(fēng)口和煙氣發(fā)生器6進(jìn)風(fēng)口連通，煙氣混合器5的煙氣出口和煙氣發(fā)生器6煙 氣出口均與噴動(dòng)床燃燒器3的輸送段11入口連通，噴動(dòng)床燃燒器3的燃燒段12煙氣出口 與旋風(fēng)分離器7煙氣入口連通，旋風(fēng)分離器7煙氣出口與除塵器8入口連通，除塵器8出口 分別與余熱鍋爐9和循環(huán)風(fēng)機(jī)10的煙氣吸入口連通，循環(huán)風(fēng)機(jī)10的煙氣出口與煙氣混合 器5的煙氣進(jìn)口連通。本發(fā)明的控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力輸送升溫方法，由于采用含有可燃 氣體的循環(huán)煙氣與空氣混合重新送入噴動(dòng)床反應(yīng)器中，控制噴動(dòng)床反應(yīng)器中的含氧量在 10% 18%范圍內(nèi)，以使噴動(dòng)床反應(yīng)器中燃燒反應(yīng)速度達(dá)到最佳效果所需要的混合氣體的 比例和流量，進(jìn)而將固體燃料中碳與氧氣反應(yīng)降到最低，以保證回收固體產(chǎn)品焦炭或半焦 中可燃物含量最高，從而使得到的固體產(chǎn)品再利用價(jià)值提高，達(dá)到綜合利用的效果，其方法 科學(xué)、合理。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法所采用的控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力輸送升溫系統(tǒng)， 能夠滿足其方法要求，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間體積小，便于控制和維護(hù)，制造和使用成本 低等優(yōu)點(diǎn)，特別適于褐煤和油頁(yè)巖類物質(zhì)。


圖為控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力輸送升溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1給料斗，2螺旋給煤機(jī)，3噴動(dòng)床燃燒器，4送風(fēng)機(jī)，5煙氣混合器，6煙氣發(fā) 生器，7旋風(fēng)分離器，8除塵器，9余熱鍋爐，10循環(huán)風(fēng)機(jī)，11輸送段，12燃燒段。
具體實(shí)施例方式下面利用附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。參照?qǐng)D，本發(fā)明的控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力輸送升溫方法，在室溫下 固體燃料，其熱值17540kJ/kg，揮發(fā)分11. 7%，固定碳43. 4%，將0 8mm的固體燃料顆粒 從給料斗1送到螺旋給煤機(jī)2上，經(jīng)螺旋給煤機(jī)2輸送到噴動(dòng)床燃燒器3的輸送段11內(nèi)；噴 動(dòng)床燃燒器3點(diǎn)火時(shí)空氣與煤氣混合燃料在煙氣發(fā)生器6內(nèi)燃燒產(chǎn)生壓力3000 8000pa， 溫度400 1000 V的煙氣送入噴動(dòng)床燃燒器3的輸送段11，待噴動(dòng)床燃燒器3燃燒穩(wěn)定后， 將煙氣混合器5關(guān)閉，由送風(fēng)機(jī)4將室溫空氣與600 800°C的煙氣送入煙氣混合器5，煙 氣混合器5的混合氣體含氧量為10% 18% ；并以9 60m/s的速度攜帶所述的0 8mm 的固體燃料一起進(jìn)入噴動(dòng)床燃燒器3的燃燒段12，燃燒溫度為850 1000°C，形成循環(huán)噴 動(dòng)燃燒，反應(yīng)中主要燃燒固體燃料中揮發(fā)分11. 7%及其中< 3%的固定碳，經(jīng)循環(huán)噴動(dòng)燃 燒的灰渣可燃物進(jìn)入旋風(fēng)分離器7得到750 800°C固體產(chǎn)品焦炭或半焦從旋風(fēng)分離器7 的排料口排出，其中可燃物含量可達(dá)到42%，旋風(fēng)分離器7排出的800 900°C煙氣經(jīng)除塵器8除塵后分成兩部分，其中一部分煙氣進(jìn)入余熱鍋爐9進(jìn)行再利用，另一部分煙氣由循環(huán) 風(fēng)機(jī)10送入煙氣混合器5內(nèi)作為控制氧量的再循環(huán)煙氣。參照?qǐng)D，本發(fā)明的控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力輸送升溫系統(tǒng)包括在螺旋 給煤機(jī)2進(jìn)料端的上方設(shè)置給料斗1，螺旋給煤機(jī)2的出料端與噴動(dòng)床燃燒器3的輸送段入 口相連接，送風(fēng)機(jī)4的出風(fēng)口分別與煙氣混合器5的進(jìn)風(fēng)口和煙氣發(fā)生器6進(jìn)風(fēng)口連通，煙 氣混合器5的煙氣出口和煙氣發(fā)生器6煙氣出口均與噴動(dòng)床燃燒器3的輸送段入口連通， 噴動(dòng)床燃燒器3的燃燒段煙氣出口與旋風(fēng)分離器7煙氣入口連通，旋風(fēng)分離器7煙氣出口 與除塵器8入口連通，除塵器8出口分別與余熱鍋爐9和循環(huán)風(fēng)機(jī)10的煙氣吸入口連通， 循環(huán)風(fēng)機(jī)10的煙氣出口與煙氣混合器5的煙氣進(jìn)口連通。利用本發(fā)明的控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力輸送升溫方法及系統(tǒng)，經(jīng)10 個(gè)月的實(shí)際應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明目的和達(dá)到了所述的效果。
權(quán)利要求
1.一種控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力輸送升溫方法，其特征是在室溫下，將 O 8mm的固體燃料顆粒從給料斗送到螺旋給煤機(jī)上，經(jīng)螺旋給煤機(jī)輸送到噴動(dòng)床燃燒 器的輸送段內(nèi)，噴動(dòng)床燃燒器點(diǎn)火時(shí)空氣與煤氣混合燃料在煙氣發(fā)生器內(nèi)燃燒產(chǎn)生壓力 3000 8000pa，溫度400 1000°C的煙氣送入噴動(dòng)床燃燒器的輸送段，待噴動(dòng)床燃燒器燃 燒穩(wěn)定后，將煙氣混合器關(guān)閉，由送風(fēng)機(jī)將室溫空氣與600 800°C的煙氣送入煙氣混合 器，煙氣混合器的混合氣體含氧量為10% 18%，并以9 60m/s的速度攜帶所述的0 8mm的固體燃料一起進(jìn)入噴動(dòng)床燃燒器燃燒段，燃燒溫度為850 1000°C，形成循環(huán)噴動(dòng)燃 燒，反應(yīng)中主要燃燒固體燃料中揮發(fā)分及其中的固定碳，經(jīng)循環(huán)噴動(dòng)燃燒的灰渣可燃 物進(jìn)入旋風(fēng)分離器得到750 800°C固體產(chǎn)品焦炭或半焦，旋風(fēng)分離器排出的800 900°C 煙氣經(jīng)除塵器除塵后分成兩部分，其中一部分煙氣進(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行再利用，另一部分煙 氣由循環(huán)風(fēng)機(jī)送入煙氣混合器內(nèi)作為控制氧量的再循環(huán)煙氣。
2.一種控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力輸送升溫系統(tǒng)，其特征是它包括在螺旋 給煤機(jī)(2)進(jìn)料端的上方設(shè)置給料斗(1)，螺旋給煤機(jī)(2)的出料端與噴動(dòng)床燃燒器(3)的 輸送段(11)入口相連接，送風(fēng)機(jī)(4)的出風(fēng)口分別與煙氣混合器(5)的進(jìn)風(fēng)口和煙氣發(fā)生 器(6)進(jìn)風(fēng)口連通，煙氣混合器(5)的煙氣出口和煙氣發(fā)生器(6)煙氣出口均與噴動(dòng)床燃 燒器(3)的輸送段(11)入口連通，噴動(dòng)床燃燒器(3)的燃燒段(12)煙氣出口與旋風(fēng)分離 器⑵煙氣入口連通，旋風(fēng)分離器(7)煙氣出口與除塵器⑶入口連通，除塵器⑶出口分 別與余熱鍋爐(9)和循環(huán)風(fēng)機(jī)(10)的煙氣吸入口連通，循環(huán)風(fēng)機(jī)(10)的煙氣出口與煙氣 混合器(5)的煙氣進(jìn)口連通。
全文摘要
一種控制灰渣可燃物含量的固體燃料氣力輸送升溫方法和系統(tǒng)，其特點(diǎn)是在室溫下，將0～8mm的固體燃料顆粒經(jīng)螺旋給煤機(jī)輸送到噴動(dòng)床燃燒器的輸送段內(nèi)；噴動(dòng)床燃燒器點(diǎn)火時(shí)空氣與煤氣混合燃料在煙氣發(fā)生器內(nèi)燃燒產(chǎn)生壓力3000～8000pa，溫度400～1000℃的煙氣送入噴動(dòng)床燃燒器的輸送段，待噴動(dòng)床燃燒器燃燒穩(wěn)定后，將煙氣混合器關(guān)閉，由送風(fēng)機(jī)將室溫空氣與煙氣送入煙氣混合器，使混合氣體含氧量為10％～18％；并以9～15m/s的速度攜帶固體燃料一起進(jìn)入噴動(dòng)床燃燒器燃燒段，經(jīng)循環(huán)噴動(dòng)燃燒的灰渣可燃物進(jìn)入旋風(fēng)分離器得到固體焦炭或半焦，旋風(fēng)分離器排出的煙氣經(jīng)除塵器一部分進(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行再利用，另一部分由循環(huán)風(fēng)機(jī)送入煙氣混合器內(nèi)作為控制氧量的再循環(huán)煙氣。
文檔編號(hào)C10B49/04GK102134496SQ201110007128
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者孫佰仲, 徐朝輝, 李少華, 李曉軍, 王擎, 陳登峰, 齊永青 申請(qǐng)人:東北電力大學(xué), 大慶油田有限責(zé)任公司