本實(shí)用新型屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本實(shí)用新型涉及一種煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

煤在燃燒、熱解和氣化等高值化利用過程中，對煤的粒徑有嚴(yán)格的要求，比如，燃煤供熱或發(fā)電時(shí)一般會(huì)用粒徑不小于30mm的煤炭；煤炭熱解時(shí)為防止焦油內(nèi)灰分較高需用粗煤(塊煤)，且盡量沒有粒徑較小煤組分，尤其是粉煤；而粉煤爐的原料的粒徑一般在0.02mm。但是，煤炭在開采、運(yùn)輸和預(yù)處理等過程中，由于機(jī)械磨損等原因，會(huì)形成粒徑不同的混合成分。一般而言，煤炭的粒徑越大，適用性越強(qiáng)，用途越廣，反之，粒徑越小，適用性較差，用途受限，比如，大粒徑塊煤既可直接用于燃煤供熱或發(fā)電或者用于熱解等，也可破碎后作為粉煤氣化用煤或粉煤鍋爐用煤使用等，其粒徑性品質(zhì)較高；而小粒徑煤除了用于粉煤氣化或粉煤燃燒等方面外，很難適用于塊煤燃燒或熱解，其粒徑性品質(zhì)較高。

因此，若能將煤炭根據(jù)粒徑不同分級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)不同品質(zhì)煤區(qū)別利用，對提高煤的綜合利用效果具有非常重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)，采用該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)煤炭的綜合利用效益。

在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：

分級(jí)裝置，所述分級(jí)裝置具有煤炭入口、粗煤出口、細(xì)煤出口和粉煤出口；

燃燒裝置，所述燃燒裝置具有粉煤入口和燃燒煙氣出口，所述粉煤入口與所述粉煤出口相連；

氣化裝置，所述氣化裝置具有細(xì)煤入口、氣化劑入口和高溫煤氣出口，所述細(xì)煤入口與所述細(xì)煤出口相連；

熱解裝置，所述熱解裝置具有粗煤入口、高溫?zé)峤庥蜌獬隹诤桶虢钩隹?，所述粗煤入口與所述粗煤出口相連，所述半焦出口與所述氣化裝置和燃燒裝置中的至少一個(gè)相連；

熱回收單元，所述熱回收單元具有高溫煤氣入口、燃燒煙氣入口、高溫?zé)峤庥蜌馊肟?、低溫水入口、空氣入口、低溫煤氣出口、低溫?zé)煔獬隹?、低溫?zé)峤庥蜌獬隹?、高溫空氣出口和過熱蒸汽出口，所述高溫煤氣入口與所述高溫煤氣出口相連，所述燃燒煙氣入口與所述燃燒煙氣出口相連，所述高溫?zé)峤庥蜌馊肟谂c所述高溫?zé)峤庥蜌獬隹谙噙B，所述高溫空氣出口與所述氣化劑入口相連；

熱利用裝置，所述熱利用裝置與所述過熱蒸汽出口相連。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)通過對煤炭根據(jù)粒徑進(jìn)行分級(jí)處理，得到粗煤、細(xì)煤和煤粉，然后將粗煤供給至熱解裝置中進(jìn)行熱解生產(chǎn)熱解油氣和半焦，將細(xì)煤供給至氣化裝置中進(jìn)行氣化處理得到高溫煤氣，將煤粉供給至燃燒裝置中進(jìn)行燃燒供熱，較以往直接將不同粒徑的煤炭集中進(jìn)行熱解或/和氣化處理相比，本申請中可以顯著提高所得熱解油氣和高溫煤氣的品質(zhì)，同時(shí)通過將氣化裝置得到的高溫煤氣、燃燒裝置中得到的燃燒煙氣以及熱解裝置中產(chǎn)生的高溫?zé)峤庥蜌夤┙o至熱回收單元中進(jìn)行回收余熱，并將回收的余熱供給至熱利用裝置中進(jìn)行使用，可以有效避免能源浪費(fèi)，提高了資源利用率。由此，本申請的系統(tǒng)通過使煤炭根據(jù)粒徑不同分級(jí)利用，提高了煤炭綜合利用效益，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的高值化多聯(lián)產(chǎn)，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

任選的，所述熱回收單元包括：第一空氣冷換熱器，所述空氣入口和所述高溫?zé)峤庥蜌馊肟谠O(shè)置在所述第一空氣冷換熱器上，所述第一空氣冷換熱器上還設(shè)置有降溫?zé)峤庥蜌獬隹诤偷谝患訜峥諝獬隹?；第一水冷換熱器，所述低溫水入口和所述低溫?zé)峤庥蜌獬隹谠O(shè)置在所述第一水冷換熱器上，所述第一水冷換熱器上還設(shè)置有降溫?zé)峤庥蜌馊肟诤偷谝患訜崴隹?，所述降溫?zé)峤庥蜌馊肟谂c所述降溫?zé)峤庥蜌獬隹谙噙B；第二空氣冷換熱器，所述高溫煤氣入口和所述高溫空氣出口設(shè)置在所述第二空氣冷換熱器上，所述第二空氣冷換熱器上還設(shè)置有第一加熱空氣入口和降溫煤氣出口，所述第一加熱空氣出口與所述第一加熱空氣出口相連；第二水冷換熱器，所述低溫煤氣出口設(shè)置在所述第二水冷換熱器上，所述第二水冷換熱器上還設(shè)置有第一加熱水入口和第二加熱水出口，所述第一加熱水入口與所述第一加熱水出口相連；第三蒸汽過熱器，所述燃燒煙氣入口和所述過熱蒸汽出口設(shè)置在所述第三蒸汽過熱器上，所述第三蒸汽過熱器上還設(shè)置有降溫?zé)煔獬隹诤偷诙訜崴肟冢龅诙訜崴肟谂c所述第二加熱水出口相連；第三水冷換熱器，所述低溫水入口和所述低溫?zé)煔獬隹谠O(shè)置在所述第三水冷換熱器上，所述第三水冷換熱器上還設(shè)置有降溫?zé)煔馊肟诤偷谌訜崴隹?，所述降溫?zé)煔馊肟谂c所述降溫?zé)煔獬隹谙噙B，所述第三加熱水出口與所述第一加熱水入口相連。由此，可以顯著提高系統(tǒng)熱利用率。

任選的，所述熱回收單元包括：一級(jí)空氣冷換熱器，所述空氣入口和所述高溫?zé)峤庥蜌馊肟谠O(shè)置在所述一級(jí)空氣冷換熱器上，所述一級(jí)空氣冷換熱器上還設(shè)置有降溫?zé)峤庥蜌獬隹诤偷谝患訜峥諝獬隹?；一?jí)水冷換熱器，所述低溫水入口和所述降溫?zé)峤庥蜌獬隹谠O(shè)置在所述一級(jí)水冷換熱器上，所述一級(jí)水冷換熱器上還設(shè)置有降溫?zé)峤庥蜌馊肟诤偷谝患訜崴隹?，所述降溫?zé)峤庥蜌馊肟谂c所述降溫?zé)峤庥蜌獬隹谙噙B；二級(jí)空氣冷換熱器，所述高溫煤氣入口和所述高溫空氣出口設(shè)置在所述二級(jí)空氣冷換熱器上，所述二級(jí)空氣冷換熱器上還設(shè)置有第一加熱空氣入口和降溫煤氣出口，所述第一加熱空氣入口與所述第一加熱空氣出口相連；二級(jí)水冷換熱器，所述低溫煤氣出口設(shè)置在所述二級(jí)水冷換熱器上，所述二級(jí)水冷換熱器上還設(shè)置有降溫煤氣入口、第一加熱水入口和第二加熱水出口，所述降溫煤氣入口與所述降溫煤氣出口相連，所述第一加熱水入口與所述第一加熱水出口相連；三級(jí)蒸汽過熱器，所述燃燒煙氣入口和所述過熱蒸汽出口設(shè)置在所述三級(jí)蒸汽過熱器上，所述三級(jí)蒸汽過熱器上還設(shè)置有降溫?zé)煔獬隹诤偷诙訜崴肟?，所述第二加熱水入口與所述第二加熱水出口相連，所述過熱蒸汽出口與所述氣化劑入口相連；三級(jí)水冷換熱器，所述低溫水入口和所述低溫?zé)煔獬隹谠O(shè)置在所述三級(jí)水冷換熱器上，所述三級(jí)水冷換熱器上還設(shè)置有降溫?zé)煔馊肟诤偷谌訜崴隹冢鼋禍責(zé)煔馊肟谂c所述降溫?zé)煔獬隹谙噙B，所述第三加熱水出口與所述第一加熱水入口相連。由此，可以顯著提高系統(tǒng)熱利用率。

任選的，所述分級(jí)裝置包括依次相連的風(fēng)選器和氣固分離器。

任選的，所述氣化裝置為流化床氣化裝置。

任選的，所述燃燒裝置為流化床粉煤燃燒裝置。

任選的，所述熱解裝置為間壁換熱式熱解裝置。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)實(shí)施煤炭分級(jí)利用的方法流程示意圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)實(shí)施煤炭分級(jí)利用的方法流程示意圖；

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)實(shí)施煤炭分級(jí)利用的方法流程示意圖；

圖5是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖1，該系統(tǒng)包括：分級(jí)裝置100、燃燒裝置200、氣化裝置300、熱解裝置400、熱回收單元500和熱利用裝置600。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，分級(jí)裝置100具有煤炭入口101、粗煤出口102、細(xì)煤出口103和粉煤出口104，且適于將原料煤中粒徑不同的煤炭進(jìn)行分級(jí)處理，以便分別得到粗煤、細(xì)煤和粉煤。由此，通過對不同粒徑組合的煤炭進(jìn)行分級(jí)處理，使各目的組分煤只含所需粒徑大小的顆粒，而不含其他不同粒徑的顆粒，然后根據(jù)組分粒徑品質(zhì)的不同區(qū)別使用，使各組分實(shí)現(xiàn)高值化利用，并且由于相應(yīng)組分內(nèi)不含有其他粒徑顆粒，不會(huì)在氣化、熱解等產(chǎn)品中產(chǎn)生過多的飛灰，影響產(chǎn)品的品質(zhì)和用途。另外，由于不同煤組分分別利用，進(jìn)行煤氣、焦油、半焦和熱或電等多種產(chǎn)品的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了煤的高值化多聯(lián)產(chǎn)效益。

需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對粗煤、細(xì)煤和粉煤的粒徑進(jìn)行選擇，只要能夠滿足后續(xù)氣化裝置、熱解裝置和燃燒裝置的粒徑要求即可。例如，若煤炭為0-20mm的原料煤，將其分級(jí)成0-0.5mm的粉煤、0.5-10mm的細(xì)煤和10-20mm的粗煤；若煤炭為0-50mm的原料煤，將其分級(jí)成0-0.5mm的粉煤、0.5-20mm的細(xì)煤和20-50mm的粗煤；或者將0-50的原料煤，分級(jí)成0-10mm的粉煤、10-30mm的細(xì)煤和30-50mm的粗煤。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，分級(jí)裝置可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任何可以對不同粒徑組合的煤炭進(jìn)行分級(jí)的設(shè)備。例如，分級(jí)裝置可以為振動(dòng)篩，優(yōu)選滾筒式振動(dòng)篩。由此，將不同粒徑組合的煤炭供給至振動(dòng)篩中，根據(jù)粒徑要求將煤炭分級(jí)為所需粒徑要求的粉煤、細(xì)煤和粗煤。再例如，分級(jí)裝置也可以為依次相連的分選器和氣固分離器。具體的，首先將不同粒徑組合的煤炭供給至風(fēng)選器中，同時(shí)根據(jù)粒徑需要調(diào)整輸入風(fēng)的風(fēng)速，分離得到細(xì)煤、粗煤以及含有風(fēng)和粉煤的混合物，然后就含有風(fēng)和粉煤的混合物供給至氣固分離器中進(jìn)行氣固分離，得到粉煤。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，燃燒裝置200具有粉煤入口201和燃燒煙氣出口202，粉煤入口201與粉煤出口104相連，且適于將上述分級(jí)裝置得到的粉煤作為燃料進(jìn)行燃燒處理，以便得到燃燒煙氣。由此，較以往將不同粒徑組合的煤炭相比，本申請僅將含有單一粒徑的粉煤進(jìn)行燃燒處理，不僅可以提高燃燒效率，而且可以避免原料煤的浪費(fèi)。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，燃燒裝置可以為現(xiàn)有技術(shù)中可以進(jìn)行燃燒的任何設(shè)備，例如可以為流化床粉煤燃燒裝置，優(yōu)選為循環(huán)流化床燃燒裝置。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，氣化裝置300具有細(xì)煤入口301、氣化劑入口302和高溫煤氣出口303，細(xì)煤入口301與細(xì)煤出口103相連，且適于將上述分級(jí)裝置中分離得到的細(xì)煤與氣化劑混合進(jìn)行氣化處理，以便得到高溫煤氣。由此，通過將含有單一粒徑的細(xì)煤進(jìn)行氣化處理，較以往將不同粒徑組合的煤炭進(jìn)行氣化處理，本申請的氣化過程中不會(huì)產(chǎn)生大量的粉煤飛灰，從而降低了后續(xù)除塵負(fù)荷，并且由于粉煤飛灰產(chǎn)量低，因此可以顯著煤氣化的碳轉(zhuǎn)化率和冷煤氣效率，提高了資源利用率。具體的，氣化劑可以包括空氣和水中的至少之一。

將根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，氣化裝置可以現(xiàn)有技術(shù)中可以進(jìn)行氣化反應(yīng)的任何設(shè)備，例如可以為流化床氣化裝置，優(yōu)選為循環(huán)硫化床氣化裝置。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，熱解裝置400具有粗煤入口401、高溫?zé)峤庥蜌獬隹?02和半焦出口403，粗煤入口401與粗煤出口102相連，半焦出口403與氣化裝置200和燃燒裝置300中的至少一個(gè)相連，且適于將上述分級(jí)裝置中分離得到的粗煤進(jìn)行熱解處理，從而得到高溫?zé)峤庥蜌夂桶虢?，并將所得半焦供給至氣化裝置和/或熱解裝置中參與反應(yīng)。由此，通過將單一粒徑的粗煤進(jìn)行熱解處理，可以有效避免細(xì)粉煤在熱解過程中形成粉煤飛灰并混在焦油中，從而可以顯著提高所產(chǎn)焦油品質(zhì)。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，熱解裝置可以為現(xiàn)有技術(shù)中可以進(jìn)行熱解處理的任何設(shè)備，例如可以為間壁換熱式熱解裝置，即將粗煤供給至間壁換熱式熱解裝置的爐膛內(nèi)，將高溫?fù)Q熱介質(zhì)供給至間壁換熱式熱解裝置的側(cè)壁內(nèi)，使得高溫?fù)Q熱介質(zhì)間接為爐膛供熱，從而對供給至熱解爐膛內(nèi)的粗煤進(jìn)行熱解處理。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，熱回收單元500具有高溫煤氣入口501、燃燒煙氣入口502、高溫?zé)峤庥蜌馊肟?03、低溫水入口504、空氣入口505、低溫煤氣出口506、低溫?zé)煔獬隹?07、低溫?zé)峤庥蜌獬隹?08、高溫空氣出口509和過熱蒸汽出口510，高溫煤氣入口501與高溫煤氣出口303相連，燃燒煙氣入口502與燃燒煙氣出口202相連，高溫?zé)峤庥蜌馊肟?03與高溫?zé)峤庥蜌獬隹?02相連，高溫空氣出口509與氣化劑入口302相連，且適于將燃燒裝置中得到的燃燒煙氣、氣化裝置中得到的高溫煤氣和熱解裝置中得到的高溫?zé)峤庥蜌夤┙o至與低溫水和空氣進(jìn)行換熱，以便得到低溫煤氣、低溫?zé)煔狻⒌蜏責(zé)峤庥蜌?、高溫空氣和過熱蒸汽，并將高溫空氣供給至氣化裝置中作為氣化劑使用。由此，通過將氣化裝置得到的高溫煤氣、燃燒裝置中得到的燃燒煙氣以及熱解裝置中產(chǎn)生的高溫?zé)峤庥蜌夤┙o至熱回收單元中進(jìn)行回收余熱，并將回收的余熱供給至熱利用裝置中進(jìn)行使用，可以有效避免能源浪費(fèi)，提高了資源利用率。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，熱回收單元500可以包括：第一空氣冷換熱器、第一水冷換熱器、第二空氣冷換熱器、第二水冷換熱器、第三蒸汽過熱器和第三水冷換熱器。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，空氣入口和高溫?zé)峤庥蜌馊肟谠O(shè)置在第一空氣冷換熱器上，第一空氣冷換熱器上還設(shè)置有降溫?zé)峤庥蜌獬隹诤偷谝患訜峥諝獬隹?，且適于將熱解裝置中得到的高溫?zé)峤庥蜌馀c空氣在第一空氣冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，以便得到降溫?zé)峤庥蜌夂偷谝患訜峥諝狻?/p>

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，低溫水入口和低溫?zé)峤庥蜌獬隹谠O(shè)置在第一水冷換熱器上，并且第一水冷換熱器上還設(shè)置有降溫?zé)峤庥蜌馊肟诤偷谝患訜崴隹?，降溫?zé)峤庥蜌馊肟谂c降溫?zé)峤庥蜌獬隹谙噙B，且適于將第一空氣冷換熱器中得到的降溫?zé)峤庥蜌馀c低溫水在第一水冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，得到低溫?zé)峤庥蜌夂偷谝患訜崴＞唧w的，由于得到的降溫?zé)峤庥蜌獾臏囟冉档?，使其中焦油α凝結(jié)出來，焦油經(jīng)過處理后達(dá)到要求通入焦油儲(chǔ)存系統(tǒng)作為化工產(chǎn)品使用；而剩余的不會(huì)冷凝的組分-熱解煤氣經(jīng)處理達(dá)到要求后則通入熱解煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)作為化工產(chǎn)品或燃料使用。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，高溫煤氣入口和高溫空氣出口設(shè)置在第二空氣冷換熱器上，并且第二空氣冷換熱器上還設(shè)置有第一加熱空氣入口和降溫煤氣出口，第一加熱空氣出口與第一加熱空氣出口相連，且適于將氣化裝置中得到的高溫煤氣與第一空氣冷換熱器中得到的第一加熱空氣進(jìn)行換熱處理，以便得到降溫煤氣和高溫空氣，并將高溫空氣供給至氣化裝置中作為氣化劑使用。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，低溫煤氣出口設(shè)置在第二水冷換熱器上，并且第二水冷換熱器上還設(shè)置有第一加熱水入口和第二加熱水出口，第一加熱水入口與第一加熱水出口相連，且適于將第一水冷換熱器中得到的第一加熱水與第二空氣冷換熱器中得到的降溫煤氣在第二水冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，以便得到低溫煤氣以及第二加熱水，排出的低溫煤氣經(jīng)過除塵和水洗等處理并達(dá)到使用要求后作為成品排入煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)供用戶使用。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，燃燒煙氣入口和過熱蒸汽出口設(shè)置在第三蒸汽過熱器上，并且第三蒸汽過熱器上還設(shè)置有降溫?zé)煔獬隹诤偷诙訜崴肟?，第二加熱水入口與第二加熱水出口相連，且適于將燃燒裝置中得到的燃燒煙氣與第二水冷換熱器中得到的第二加熱水在第三蒸汽過熱器中進(jìn)行換熱，以便得到降溫?zé)煔夂瓦^熱蒸汽。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，低溫水入口和低溫?zé)煔獬隹谠O(shè)置在第三水冷換熱器上，并且第三水冷換熱器上還設(shè)置有降溫?zé)煔馊肟诤偷谌訜崴隹冢禍責(zé)煔馊肟谂c降溫?zé)煔獬隹谙噙B，第三加熱水出口與第一加熱水入口相連，且適于將第三蒸汽過熱器中得到的降溫?zé)煔馀c低溫水在第三水冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，以便得到低溫?zé)煔夂偷谌訜崴?，并將得到的第三加熱水供給至第二水冷換熱器中作為第一加熱水使用，排出的低溫?zé)煔饨?jīng)過除塵等處理后排空。

根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例，熱回收單元500亦可以包括：一級(jí)空氣冷換熱器、一級(jí)水冷換熱器、二級(jí)空氣冷換熱器、二級(jí)水冷換熱器、三級(jí)蒸汽過熱器和三級(jí)水冷換熱器。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，空氣入口和高溫?zé)峤庥蜌馊肟谠O(shè)置在所述一級(jí)空氣冷換熱器上，并且所述一級(jí)空氣冷換熱器上還設(shè)置有降溫?zé)峤庥蜌獬隹诤偷谝患訜峥諝獬隹?，且適于將熱解裝置中得到的高溫?zé)峤庥蜌馀c空氣在一級(jí)空氣冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，以便得到降溫?zé)峤庥蜌夂偷谝患訜峥諝狻?/p>

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，低溫水入口和降溫?zé)峤庥蜌獬隹谠O(shè)置在所述一級(jí)水冷換熱器上，并且一級(jí)水冷換熱器上還設(shè)置有降溫?zé)峤庥蜌馊肟诤偷谝患訜崴隹冢禍責(zé)峤庥蜌馊肟谂c降溫?zé)峤庥蜌獬隹谙噙B，且適于將一級(jí)空氣冷換熱器中得到的降溫?zé)峤庥蜌馀c低溫水在一級(jí)水冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，得到低溫?zé)峤庥蜌夂偷谝患訜崴?。具體的，由于得到的降溫?zé)峤庥蜌獾臏囟冉档?，使其中焦油α凝結(jié)出來，焦油經(jīng)過處理后達(dá)到要求通入焦油儲(chǔ)存系統(tǒng)作為化工產(chǎn)品使用；而剩余的不會(huì)冷凝的組分-熱解煤氣經(jīng)處理達(dá)到要求后則通入熱解煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)作為化工產(chǎn)品或燃料使用。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，高溫煤氣入口和高溫空氣出口設(shè)置在二級(jí)空氣冷換熱器上，二級(jí)空氣冷換熱器上還設(shè)置有第一加熱空氣入口和降溫煤氣出口，所述第一加熱空氣入口與所述第一加熱空氣出口相連，且適于將氣化裝置中得到的高溫煤氣與一級(jí)空氣冷換熱器中得到的第一加熱空氣進(jìn)行換熱處理，以便得到降溫煤氣和高溫空氣，并將高溫空氣供給至氣化裝置中作為氣化劑使用。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，低溫煤氣出口設(shè)置在二級(jí)水冷換熱器上，并且所述二級(jí)水冷換熱器上還設(shè)置有降溫煤氣入口、第一加熱水入口和第二加熱水出口，降溫煤氣入口與降溫煤氣出口相連，所述第一加熱水入口與所述第一加熱水出口相連，且適于將一級(jí)水冷換熱器中得到的第一加熱水與二級(jí)空氣冷換熱器中得到的降溫煤氣在二級(jí)水冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，以便得到低溫煤氣以及第二加熱水，排出的低溫煤氣經(jīng)過除塵和水洗等處理并達(dá)到使用要求后作為成品排入煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)供用戶使用。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，燃燒煙氣入口和過熱蒸汽出口設(shè)置在所述三級(jí)蒸汽過熱器上，并且所述三級(jí)蒸汽過熱器上還設(shè)置有降溫?zé)煔獬隹诤偷诙訜崴肟?，所述第二加熱水入口與所述第二加熱水出口相連，所述過熱蒸汽出口與所述氣化劑入口相連，且適于將燃燒裝置中得到的燃燒煙氣與二級(jí)水冷換熱器中得到的第二加熱水在三級(jí)蒸汽過熱器中進(jìn)行換熱，以便得到降溫?zé)煔夂瓦^熱蒸汽，并將過熱蒸汽的一部分供給至氣化裝置中作為氣化劑使用。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，低溫水入口和所述低溫?zé)煔獬隹谠O(shè)置在所述三級(jí)水冷換熱器上，并且所述三級(jí)水冷換熱器上還設(shè)置有降溫?zé)煔馊肟诤偷谌訜崴隹?，所述降溫?zé)煔馊肟谂c所述降溫?zé)煔獬隹谙噙B，所述第三加熱水出口與所述第一加熱水入口相連，且適于將三級(jí)蒸汽過熱器中得到的降溫?zé)煔馀c低溫水在三級(jí)水冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，以便得到低溫?zé)煔夂偷谌訜崴?，并將得到的第三加熱水供給至二級(jí)水冷換熱器中作為第一加熱水使用，排出的低溫?zé)煔饨?jīng)過除塵等處理后排空。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，熱利用裝置500與過熱蒸汽出口410相連。由此，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)余熱的充分利用，提高資源利用率。具體的，熱利用裝置可以為發(fā)電裝置或其他可以將過熱蒸汽作為熱源的設(shè)備。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤炭分級(jí)利用的方法通過對煤炭根據(jù)粒徑進(jìn)行分級(jí)處理，得到粗煤、細(xì)煤和煤粉，然后將粗煤供給至熱解裝置中進(jìn)行熱解生產(chǎn)熱解油氣和半焦，將細(xì)煤供給至氣化裝置中進(jìn)行氣化處理得到高溫煤氣，將煤粉供給至燃燒裝置中進(jìn)行燃燒供熱，較以往直接將不同粒徑的煤炭集中進(jìn)行熱解或/和氣化處理相比，本申請中可以顯著提高所得熱解油氣和高溫煤氣的品質(zhì)，同時(shí)通過將氣化裝置得到的高溫煤氣、燃燒裝置中得到的燃燒煙氣以及熱解裝置中產(chǎn)生的高溫?zé)峤庥蜌夤┙o至熱回收單元中進(jìn)行回收余熱，并將回收的余熱供給至熱利用裝置中進(jìn)行使用，可以有效避免能源浪費(fèi)，提高了資源利用率。由此，本申請的方法通過使煤炭根據(jù)粒徑不同分級(jí)利用，提高了煤炭綜合利用效益，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的高值化多聯(lián)產(chǎn)，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)。

為了方便理解，下面參考圖2-4對采用本實(shí)用新型實(shí)施例的煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)實(shí)施煤炭分級(jí)利用的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該方法包括：

S100：將煤炭供給至分級(jí)裝置中進(jìn)行分級(jí)處理

該步驟中，將原料煤中粒徑不同的煤炭進(jìn)行分級(jí)處理，以便分別得到粗煤、細(xì)煤和粉煤。由此，通過對不同粒徑組合的煤炭進(jìn)行分級(jí)處理，使各目的組分煤只含所需粒徑大小的顆粒，而不含其他不同粒徑的顆粒，然后根據(jù)組分粒徑品質(zhì)的不同區(qū)別使用，使各組分實(shí)現(xiàn)高值化利用，并且由于相應(yīng)組分內(nèi)不含有其他粒徑顆粒，不會(huì)在氣化、熱解等產(chǎn)品中產(chǎn)生過多的飛灰，影響產(chǎn)品的品質(zhì)和用途。另外，由于不同煤組分分別利用，進(jìn)行煤氣、焦油、半焦和熱或電等多種產(chǎn)品的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了煤的高值化多聯(lián)產(chǎn)效益。

需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對粗煤、細(xì)煤和粉煤的粒徑進(jìn)行選擇，只要能夠滿足后續(xù)氣化裝置、熱解裝置和燃燒裝置的粒徑要求即可。例如，若煤炭為0-20mm的原料煤，將其分級(jí)成0-0.5mm的粉煤、0.5-10mm的細(xì)煤和10-20mm的粗煤；若煤炭為0-50mm的原料煤，將其分級(jí)成0-0.5mm的粉煤、0.5-20mm的細(xì)煤和20-50mm的粗煤；或者將0-50的原料煤，分級(jí)成0-10mm的粉煤、10-30mm的細(xì)煤和30-50mm的粗煤。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，分級(jí)裝置可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任何可以對不同粒徑組合的煤炭進(jìn)行分級(jí)的設(shè)備。例如，分級(jí)裝置可以為振動(dòng)篩，優(yōu)選滾筒式振動(dòng)篩。由此，將不同粒徑組合的煤炭供給至振動(dòng)篩中，根據(jù)粒徑要求將煤炭分級(jí)為所需粒徑要求的粉煤、細(xì)煤和粗煤。再例如，分級(jí)裝置也可以為依次相連的分選器和氣固分離器。具體的，首先將不同粒徑組合的煤炭供給至風(fēng)選器中，同時(shí)根據(jù)粒徑需要調(diào)整輸入風(fēng)的風(fēng)速，分離得到細(xì)煤、粗煤以及含有風(fēng)和粉煤的混合物，然后就含有風(fēng)和粉煤的混合物供給至氣固分離器中進(jìn)行氣固分離，得到粉煤。

S200：將粉煤供給至燃燒裝置中進(jìn)行燃燒

該步驟中，將上述分級(jí)裝置得到的粉煤作為燃料進(jìn)行燃燒處理，以便得到燃燒煙氣。由此，較以往將不同粒徑組合的煤炭相比，本申請僅將含有單一粒徑的粉煤進(jìn)行燃燒處理，不僅可以提高燃燒效率，而且可以避免原料煤的浪費(fèi)。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，燃燒裝置可以為現(xiàn)有技術(shù)中可以進(jìn)行燃燒的任何設(shè)備，例如可以為流化床粉煤燃燒裝置，優(yōu)選為循環(huán)流化床燃燒裝置。

S300：將細(xì)煤和氣化劑供給至氣化裝置中進(jìn)行氣化處理

該步驟中，將上述分級(jí)裝置中分離得到的細(xì)煤與氣化劑混合進(jìn)行氣化處理，以便得到高溫煤氣。由此，通過將含有單一粒徑的細(xì)煤進(jìn)行氣化處理，較以往將不同粒徑組合的煤炭進(jìn)行氣化處理，本申請的氣化過程中不會(huì)產(chǎn)生大量的粉煤飛灰，從而降低了后續(xù)除塵負(fù)荷，并且由于粉煤飛灰產(chǎn)量低，因此可以顯著煤氣化的碳轉(zhuǎn)化率和冷煤氣效率，提高了資源利用率。具體的，氣化劑可以包括空氣和水中的至少之一。

將根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，氣化裝置可以現(xiàn)有技術(shù)中可以進(jìn)行氣化反應(yīng)的任何設(shè)備，例如可以為流化床氣化裝置，優(yōu)選為循環(huán)硫化床氣化裝置。

S400：將粗煤供給至熱解裝置中進(jìn)行熱解處理，并將半焦供給至燃燒裝置和氣化裝置中的至少之一

該步驟中，將上述分級(jí)裝置中分離得到的粗煤進(jìn)行熱解處理，從而得到高溫?zé)峤庥蜌夂桶虢梗⑺冒虢构┙o至氣化裝置和/或熱解裝置中參與反應(yīng)。由此，通過將單一粒徑的粗煤進(jìn)行熱解處理，可以有效避免細(xì)粉煤在熱解過程中形成粉煤飛灰并混在焦油中，從而可以顯著提高所產(chǎn)焦油品質(zhì)。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，熱解裝置可以為現(xiàn)有技術(shù)中可以進(jìn)行熱解處理的任何設(shè)備，例如可以為間壁換熱式熱解裝置，即將粗煤供給至間壁換熱式熱解裝置的爐膛內(nèi)，將高溫?fù)Q熱介質(zhì)供給至間壁換熱式熱解裝置的側(cè)壁內(nèi)，使得高溫?fù)Q熱介質(zhì)間接為爐膛供熱，從而對供給至熱解爐膛內(nèi)的粗煤進(jìn)行熱解處理。

S500：將燃燒煙氣、高溫煤氣和高溫?zé)峤庥蜌夤┙o至熱回收單元中與低溫水和空氣進(jìn)行換熱，并將高溫空氣供給至步驟S300中作為氣化劑

該步驟中，將燃燒裝置中得到的燃燒煙氣、氣化裝置中得到的高溫煤氣和熱解裝置中得到的高溫?zé)峤庥蜌夤┙o至與低溫水和空氣進(jìn)行換熱，以便得到低溫煤氣、低溫?zé)煔?、低溫?zé)峤庥蜌狻⒏邷乜諝夂瓦^熱蒸汽，并將高溫空氣供給至氣化裝置中作為氣化劑使用。由此，通過將氣化裝置得到的高溫煤氣、燃燒裝置中得到的燃燒煙氣以及熱解裝置中產(chǎn)生的高溫?zé)峤庥蜌夤┙o至熱回收單元中進(jìn)行回收余熱，并將回收的余熱供給至熱利用裝置中進(jìn)行使用，可以有效避免能源浪費(fèi)，提高了資源利用率。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，參考圖2和3，步驟S500可以按照下列步驟進(jìn)行：

S51：將高溫?zé)峤庥蜌夤┙o至第一空氣冷換熱器中與空氣進(jìn)行換熱

該步驟中，將熱解裝置中得到的高溫?zé)峤庥蜌馀c空氣在第一空氣冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，以便得到降溫?zé)峤庥蜌夂偷谝患訜峥諝狻?/p>

S52：將降溫?zé)峤庥蜌夤┙o至第一水冷換熱器中與低溫水進(jìn)行換熱

該步驟中，將第一空氣冷換熱器中得到的降溫?zé)峤庥蜌馀c低溫水在第一水冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，得到低溫?zé)峤庥蜌夂偷谝患訜崴?。具體的，由于得到的降溫?zé)峤庥蜌獾臏囟冉档?，使其中焦油α凝結(jié)出來，焦油經(jīng)過處理后達(dá)到要求通入焦油儲(chǔ)存系統(tǒng)作為化工產(chǎn)品使用；而剩余的不會(huì)冷凝的組分-熱解煤氣經(jīng)處理達(dá)到要求后則通入熱解煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)作為化工產(chǎn)品或燃料使用。

S53：將高溫煤氣和第一加熱空氣供給至第二空氣冷換熱器中進(jìn)行換熱，并將高溫空氣供給至S300

該步驟中，將氣化裝置中得到的高溫煤氣與第一空氣冷換熱器51中得到的第一加熱空氣進(jìn)行換熱處理，以便得到降溫煤氣和高溫空氣，并將高溫空氣供給至S300中的氣化裝置中作為氣化劑使用。

S54：將降溫煤氣和第一加熱水供給至第二水冷換熱中進(jìn)行換熱

該步驟中，將第一水冷換熱器中得到的第一加熱水與第二空氣冷換熱器中得到的降溫煤氣在第二水冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，以便得到低溫煤氣以及第二加熱水，排出的低溫煤氣經(jīng)過除塵和水洗等處理并達(dá)到使用要求后作為成品排入煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)供用戶使用。

S55：將燃燒煙氣和第二加熱水供給至蒸汽過熱器中進(jìn)行換熱

該步驟中，將燃燒裝置中得到的燃燒煙氣與第二水冷換熱器中得到的第二加熱水在第三蒸汽過熱器中進(jìn)行換熱，以便得到降溫?zé)煔夂瓦^熱蒸汽。

S56：將低溫?zé)煔夤┙o至第三水冷換熱器中與低溫水進(jìn)行換熱，并將第三加熱水供返回至步驟S54中作為第一加熱水使用

該步驟中，將第三蒸汽過熱器55中得到的降溫?zé)煔馀c低溫水在第三水冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，以便得到低溫?zé)煔夂偷谌訜崴?，并將得到的第三加熱水供給至第二水冷換熱器54中作為第一加熱水使用，排出的低溫?zé)煔饨?jīng)過除塵等處理后排空。

根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例，參考圖2和4，步驟S500亦可以按照下列步驟進(jìn)行：

S5A：將高溫?zé)峤庥蜌夤┙o至一級(jí)空氣冷換熱器中與空氣進(jìn)行換熱

該步驟中，將熱解裝置中得到的高溫?zé)峤庥蜌馀c空氣在一級(jí)空氣冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，以便得到降溫?zé)峤庥蜌夂偷谝患訜峥諝狻?/p>

S5B：將降溫?zé)峤庥蜌夤┙o至一級(jí)水冷換熱器中與低溫水進(jìn)行換熱

該步驟中，將一級(jí)空氣冷換熱器中得到的降溫?zé)峤庥蜌馀c低溫水在一級(jí)水冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，得到低溫?zé)峤庥蜌夂偷谝患訜崴?。具體的，由于得到的降溫?zé)峤庥蜌獾臏囟冉档停蛊渲薪褂挺聊Y(jié)出來，焦油經(jīng)過處理后達(dá)到要求通入焦油儲(chǔ)存系統(tǒng)作為化工產(chǎn)品使用；而剩余的不會(huì)冷凝的組分-熱解煤氣經(jīng)處理達(dá)到要求后則通入熱解煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)作為化工產(chǎn)品或燃料使用。

S5C：將高溫煤氣和第一加熱空氣供給至二級(jí)空氣冷換熱器中進(jìn)行換熱，并將高溫空氣供給至步驟S300

該步驟中，將氣化裝置中得到的高溫煤氣與一級(jí)空氣冷換熱器中得到的第一加熱空氣進(jìn)行換熱處理，以便得到降溫煤氣和高溫空氣，并將高溫空氣供給至氣化裝置中作為氣化劑使用。

S5D：將降溫煤氣與第一加熱水供給至二級(jí)水冷換熱器中進(jìn)行換熱

該步驟中，將一級(jí)水冷換熱器中得到的第一加熱水與二級(jí)空氣冷換熱器中得到的降溫煤氣在二級(jí)水冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，以便得到低溫煤氣以及第二加熱水，排出的低溫煤氣經(jīng)過除塵和水洗等處理并達(dá)到使用要求后作為成品排入煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)供用戶使用。

S5E：將燃燒煙氣和第二加熱水供給至蒸汽過熱器中進(jìn)行換熱，并將過熱蒸汽的一部分返回步驟S300作為氣化劑

該步驟中，將燃燒裝置中得到的燃燒煙氣與二級(jí)水冷換熱器中得到的第二加熱水在三級(jí)蒸汽過熱器中進(jìn)行換熱，以便得到降溫?zé)煔夂瓦^熱蒸汽，并將過熱蒸汽的一部分供給至氣化裝置中作為氣化劑使用。

S5F：將降溫?zé)煔夤┙o至三級(jí)水冷換熱器中與低溫水換熱，并將第三加熱水返回至步驟S5D中作為第一加熱水使用

該步驟中，將三級(jí)蒸汽過熱器中得到的降溫?zé)煔馀c低溫水在三級(jí)水冷換熱器中進(jìn)行換熱處理，以便得到低溫?zé)煔夂偷谌訜崴?，并將得到的第三加熱水供給至二級(jí)水冷換熱器中作為第一加熱水使用，排出的低溫?zé)煔饨?jīng)過除塵等處理后排空。

S600：將過熱蒸汽供給至熱利用裝置中

該步驟中，將過熱蒸汽供給至熱利用裝置中使用。由此，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)余熱的充分利用，提高資源利用率。具體的，熱利用裝置可以為發(fā)電裝置或其他可以將過熱蒸汽作為熱源的設(shè)備。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤炭分級(jí)利用的系統(tǒng)實(shí)施煤炭分級(jí)利用的方法通過對煤炭根據(jù)粒徑進(jìn)行分級(jí)處理，得到粗煤、細(xì)煤和煤粉，然后將粗煤供給至熱解裝置中進(jìn)行熱解生產(chǎn)熱解油氣和半焦，將細(xì)煤供給至氣化裝置中進(jìn)行氣化處理得到高溫煤氣，將煤粉供給至燃燒裝置中進(jìn)行燃燒供熱，較以往直接將不同粒徑的煤炭集中進(jìn)行熱解或/和氣化處理相比，本申請中可以顯著提高所得熱解油氣和高溫煤氣的品質(zhì)，同時(shí)通過將氣化裝置得到的高溫煤氣、燃燒裝置中得到的燃燒煙氣以及熱解裝置中產(chǎn)生的高溫?zé)峤庥蜌夤┙o至熱回收單元中進(jìn)行回收余熱，并將回收的余熱供給至熱利用裝置中進(jìn)行使用，可以有效避免能源浪費(fèi)，提高了資源利用率。由此，本申請的方法通過使煤炭根據(jù)粒徑不同分級(jí)利用，提高了煤炭綜合利用效益，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的高值化多聯(lián)產(chǎn)，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)。

下面參考具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

參考圖5，分級(jí)裝置采用滾筒式振動(dòng)篩1、氣化裝置采用循環(huán)硫化床氣化裝置2、熱解裝置采用間壁換熱式熱解裝置3、燃燒裝置采用循環(huán)流化床燃燒裝置4、熱回收單元包括第一空氣冷換熱器5-1、第一水冷換熱器5-2、第二空氣冷換熱器5-3、第二水冷換熱器5-4、第三蒸汽過熱器5-5和第三水冷換熱器5-6，其中，循環(huán)流化床氣化裝置主要包括給煤機(jī)2-1、氣化爐膛2-2、氣固分離器2-3和返料器2-4組成；間壁換熱式熱解裝置主要包括熱解器3-1、返料器3-2；循環(huán)流化床燃燒裝置主要包括給煤機(jī)4-1、燃燒爐膛4-2、氣固分離器4-3、返料器4-4。

首先，將不同粒徑組合的原料煤碳a以10t/h的給料速率加入到滾筒振動(dòng)篩1內(nèi)進(jìn)行篩分，篩分成1.5t/h的粒徑為10-50mm的粗煤c、5t/h的粒徑為0.5-10mm的細(xì)煤b和3.5t/h的粒徑為0-0.5mm的粉煤d，排出的1.5t/h的粗煤c進(jìn)入到熱解器3-1內(nèi)，在熱載體i的加熱下升溫至600℃并發(fā)生熱解反應(yīng)而生成0.9t/h的溫度為600℃的熱解半焦j和0.6t/h的溫度為600℃、灰分含量為15g/m³的熱解油氣m，半焦j和熱解油氣m分別從熱解器3-1的出半焦口和出氣口排出，排出的半焦j通入循環(huán)流化床燃燒裝置的燃燒爐膛4-2，從滾筒振動(dòng)篩1排出的3.5t/h粉煤d經(jīng)給煤機(jī)4-1加入到循環(huán)流化床粉煤燃燒裝置的燃燒爐膛4-2內(nèi)，與從熱解器3-1來的半焦j混合后作為燃料與流量為26000Nm³/h、溫度為20℃的燃燒用風(fēng)e在800℃的燃燒爐膛4-2內(nèi)進(jìn)行燃燒反應(yīng)而生成流量為26000Nm³/h、溫度為800℃的高溫?zé)煔鈚，分級(jí)出的細(xì)煤b通過螺旋給料機(jī)2-1加入到循環(huán)流化床氣化爐膛2-2內(nèi)，與流量為9000Nm³/h、溫度為350℃的高溫空氣氣化劑在氣化爐膛2-2內(nèi)900℃下發(fā)生氣化反應(yīng)而生成17000Nm³/h、溫度為900℃的合成煤氣h，合成煤氣h與未反應(yīng)的半焦i一起從氣化爐膛2-2的出氣口排出并進(jìn)入氣固分離器2-3內(nèi)進(jìn)行分離，分離后合成煤氣h中的灰分含量將至50g/m³，分離后的半焦i從氣固分離器2-3的料腿排出并經(jīng)返料器2-4進(jìn)入到間壁換熱式熱解裝置的熱解器3-1內(nèi)，作為熱載體與熱解器3-1內(nèi)的粗煤c間接換熱，將粗煤c加熱到600℃并使粗煤c熱解，換熱后的半焦i從熱解器3-1內(nèi)排出后經(jīng)返料器3-2重新進(jìn)入到氣化爐膛2-2內(nèi)進(jìn)行氣化反應(yīng)，排出的熱解油氣m進(jìn)入到第一空氣冷換熱器5-1內(nèi)，與從供空氣系統(tǒng)來的流量為8000Nm³/h、溫度為20℃的空氣e換熱，換熱后熱解油氣被冷卻成溫度為400℃的降溫?zé)峤庥蜌鈔并從第一空氣冷換熱器5-1排出；而空氣e受熱變成溫度為90℃的較高溫空氣f并從第一空氣冷換熱器5-1排出，排出的降溫?zé)峤庥蜌鈔進(jìn)入到第一水冷換熱器5-2內(nèi)，與從供水系統(tǒng)來的流量為2t/h、溫度為20℃的水k換熱，換熱后的熱解油氣n的溫度降至約40℃，由于熱解油氣n的溫度降低，使其中的約0.045t/h、灰分含量0.10wt％的焦油α凝結(jié)出來，焦油經(jīng)過處理后達(dá)到要求通入焦油儲(chǔ)存系統(tǒng)作為化工產(chǎn)品使用；而剩余的0.555t/h、灰分含量約為10g/m³的不會(huì)冷凝的組分—熱解煤氣經(jīng)處理達(dá)到要求后則通入熱解煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)作為化工產(chǎn)品或燃料使用，而換熱后的水k則受熱變成溫度約為45℃的較高溫度水x，然后將從第一空氣冷換熱器5-1排出的流量為9000Nm³/h、溫度約為90℃的較高溫度空氣f換熱與從氣固分離器2-3排出的溫度為900℃的合成煤氣h進(jìn)入到第二空氣冷換熱器5-3內(nèi)進(jìn)行換熱，換熱后高溫煤氣h被冷卻成溫度約為500℃的降溫煤氣q并排出，而較高溫度空氣f則被加熱成350℃的高溫空氣g并排出，將高溫空氣g供給至氣化爐2-2中作為氣化劑使用，排出的降溫煤氣q進(jìn)入到第二水冷換熱器5-4內(nèi)，與從第二水冷換熱器5-2來的流量為8t/h、溫度為45℃的較高溫度水x換熱，換熱后，較低溫煤氣q被冷卻成110℃的低溫煤氣r并排出，而較高溫度水受熱變成溫度為90℃的高溫水s，排出的低溫煤氣r經(jīng)過除塵和水洗等處理并達(dá)到使用要求后作為成品排入煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)供用戶使用，煙氣t從燃燒爐膛4-2排出后進(jìn)入氣固分離器4-3內(nèi)進(jìn)行氣固分離，分離出的未充分燃燒的熱灰y從氣固分離器4-3料腿排出后經(jīng)返料器4-4重新進(jìn)入燃燒爐膛4-2內(nèi)進(jìn)行再次燃燒；而分離后的熱煙氣t進(jìn)入第三蒸汽過熱器5-5與從第二水冷換熱器5-4來的高溫水s換熱，換熱后煙氣被冷卻成溫度為550℃的降溫?zé)煔鈛并從第三蒸汽過熱器5-4內(nèi)排出；同時(shí)，高溫水S變成溫度為500℃、壓力為20MPa的過熱蒸汽w并從第三蒸汽過熱器4-5內(nèi)排出，排出的過熱蒸汽w作為熱源用作提供熱量或用于發(fā)電，排出的降溫?zé)煔鈛再次進(jìn)入到第三水冷換熱器5-6內(nèi)，與從供水系統(tǒng)提供的6t/h、溫度為20℃的低溫水k換熱，換熱后的煙氣變成溫度為150℃左右的低溫?zé)煔鈜，煙氣v經(jīng)過除塵等處理后排空；而低溫水k則受熱變成溫度為45℃的較高溫度水x，較高溫度水x與第二水冷換熱器5-2排出的較高溫度水x混合后作為第二水冷換熱器5-4的冷卻水使用。

通過本實(shí)施例，原料煤被分級(jí)成0-0.5mm的粉煤組分、0.5-10mm的細(xì)煤組分和10-50mm的粗煤組分，然后粉煤組分、細(xì)煤組分和粗煤組分分別用于燃燒、氣化和熱解，由于燃燒粉煤，燃燒效果更充分，提高了燃燒的碳轉(zhuǎn)化率和燃燒效率；而氣化用粒徑較大的細(xì)煤組分，且細(xì)煤組分中幾乎不含粒徑小于<0.5mm以下的粉煤，使氣化反應(yīng)更充分，氣化效果更好，碳轉(zhuǎn)化率和冷煤氣效率大幅提高，同時(shí)會(huì)使氣化后煤氣中的灰分大幅降低，降低了煤氣除塵負(fù)荷，提高了煤氣品質(zhì)；而熱解用的幾乎都是10-30mm的大顆粒粗煤組分(塊煤)，幾乎沒有小顆粒煤組分存在，使生成的熱解氣內(nèi)攜帶的飛灰量大幅減少，從而的得到的焦油和熱解煤氣產(chǎn)品的灰分含量較低，降低了焦油和熱解煤氣除塵負(fù)荷，并大幅提高了產(chǎn)品尤其是焦油產(chǎn)品的品質(zhì)。

另外，煤炭經(jīng)過分級(jí)后分別進(jìn)行燃燒、氣化和熱解，生產(chǎn)了17000Nm³/h合成煤氣、0.555t/h熱解煤氣、0.045t/h焦油和熱量(8t/h、500℃、20MPa的過熱蒸汽)，實(shí)現(xiàn)了煤炭的高值化多聯(lián)產(chǎn)。同時(shí)，產(chǎn)生的熱解煤氣和焦油及氣化裝置氣固分離器排出的合成煤氣及中的灰分含量分別為15g/m³、0.10％和50g/m³，比傳統(tǒng)工藝(沒有煤分級(jí)步驟)生產(chǎn)相應(yīng)產(chǎn)品的50g/m3、0.13％和60-80g/m³均較低。

實(shí)施例2

參考圖6，分級(jí)裝置采用給煤機(jī)1-1、流化床風(fēng)選器1-2和氣固分離器1-3，氣化裝置采用循環(huán)硫化床氣化裝置2、熱解裝置采用間壁換熱式熱解裝置3、燃燒裝置采用循環(huán)流化床燃燒裝置4、熱回收單元包括一級(jí)空氣冷換熱器5A、一級(jí)水冷換熱器5B、二級(jí)空氣冷換熱器5C、二級(jí)水冷換熱器5D、三級(jí)蒸汽過熱器5E和三級(jí)水冷換熱器5F，其中，循環(huán)流化床氣化裝置主要包括給煤機(jī)2-1、氣化爐膛2-2、氣固分離器2-3和返料器2-4組成；間壁換熱式熱解裝置主要包括熱解器3-1、返料器3-2；循環(huán)流化床燃燒裝置主要包括燃燒爐膛4-1、氣固分離器4-2、返料器4-3。

首先將不同粒徑組合的原料煤碳a通過給煤機(jī)1-1以10t/h的給料速率加入到流化床風(fēng)選器1-2內(nèi)并將其風(fēng)選成1.5t/h的粒徑為10-50mm的粗煤c、7.5t/h的粒徑為0.05-10mm的細(xì)煤b和1t/h的粒徑為0-0.05mm的粉煤d，從流化床風(fēng)選器1-2排出的1.5t/h的粗煤c進(jìn)入到熱解器3-1內(nèi)，在熱載體i的加熱下升溫至600℃并發(fā)生熱解反應(yīng)而生成0.9t/h的溫度為600℃的熱解半焦j和0.6t/h的溫度為600℃、灰分含量為13g/m³熱解油氣m，半焦j和熱解油氣m分別從熱解器3-1的出半焦口和出氣口排出，排出的半焦j中的一部分(0.6t/h)通入氣化爐膛2-2與返料器3-2來的半焦i混合后作為燃?xì)饣鲜褂?，剩余的約0.3t/h半焦j排到儲(chǔ)半焦系統(tǒng)做為化工品使用，分級(jí)出的細(xì)煤b通過螺旋給料機(jī)2-1加入到循環(huán)流化床氣化爐膛2-2內(nèi)，與從流量為15000Nm³/h、溫度為350℃的含有空氣和蒸汽的混合氣化劑在氣化爐膛2-2內(nèi)900℃下發(fā)生氣化反應(yīng)而生成26000Nm³/h、溫度為900℃的水煤氣h，水煤氣h與未反應(yīng)的半焦i一起從氣化爐膛2-2的出氣口排出并進(jìn)入氣固分離器2-3內(nèi)進(jìn)行分離，分離后合成煤氣h的灰分含量為45g/m³，分離后的半焦i從氣固分離器2-3的料腿排出并經(jīng)返料器2-4進(jìn)入到間壁換熱式熱解裝置的熱解器3-1內(nèi)，作為熱載體與熱解器3-1內(nèi)的粗煤c間接換熱，將粗煤c加熱到600℃并使粗煤c熱解，換熱后的半焦i從熱解器3-1內(nèi)排出后經(jīng)返料器3-2重新進(jìn)入到氣化爐膛2-2內(nèi)進(jìn)行氣化反應(yīng)，排出的熱解油氣m進(jìn)入到一級(jí)空氣冷換熱器5-A內(nèi)，與從供空氣系統(tǒng)來的流量為12600Nm³/h、溫度為20℃的空氣e換熱，換熱后熱解氣被冷卻成溫度為400℃的降溫?zé)峤庥蜌鈔并從一級(jí)空氣換熱器5-A排出；而空氣e受熱變成溫度為70℃的較高溫空氣f并從一級(jí)空氣冷換熱器5-A排出，排出的降溫?zé)峤庥蜌鈔進(jìn)入到二級(jí)水冷換熱器5-B內(nèi)，與從供水系統(tǒng)來的流量為2t/h、溫度為20℃的水k換熱，換熱后的熱解油氣n的溫度降至約40℃。由于熱解油氣n的溫度降低，使其中的約0.045t/h、灰分含量為0.10％的焦油α凝結(jié)出來，焦油經(jīng)過處理后達(dá)到要求通入焦油儲(chǔ)存系統(tǒng)作為化工產(chǎn)品使用；而剩余的0.555t/h的不會(huì)冷凝的組分—熱解煤氣經(jīng)處理達(dá)到要求后則通入熱解煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)作為化工產(chǎn)品或燃料使用，而換熱后的水k則受熱變成溫度約為45℃的較高溫度水x，而從氣固分離器2-3排出的溫度為900℃的水煤氣h進(jìn)入到二級(jí)空氣冷換熱器5-C內(nèi)，與從一級(jí)空氣冷換熱器5-A來的流量為126000Nm³/h、溫度約為70℃的較高溫度空氣f換熱，換熱后高溫煤氣h被冷卻成溫度約為500℃的降溫煤氣q并排出，而空氣f則被加熱成350℃的高溫空氣g并排出后供給至氣化爐2-2中作為氣化劑使用，排出的降溫煤氣q進(jìn)入到二級(jí)水冷換熱器5-D內(nèi)，與從一級(jí)水冷換熱器5-B來的流量為7t/h、溫度為45℃的較高溫度水x換熱；換熱后，較低溫煤氣q被冷卻成110℃的低溫煤氣r并排出，而較高溫度水受熱變成溫度為170℃的蒸汽s。排出的低溫煤氣r經(jīng)過除塵和水洗等處理并達(dá)到使用要求后作為成品排入煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)供用戶使用，從氣固分離器1-3排出的1t/h粉煤d被流量為6000Nm³/h、溫度為20℃、流速為80m/s的高速燃燒用風(fēng)夾帶進(jìn)入到粉煤鍋爐4-1內(nèi)進(jìn)行混合燃燒并生成流量為6000Nm³/h、溫度為800℃的高溫?zé)煔鈛，煙氣u從粉煤鍋爐4-1內(nèi)排出后進(jìn)入到氣固分離器4-2內(nèi)，分離出的未充分燃燒的熱灰y從氣固分離器4-2料腿排出后經(jīng)返料器4-3重新進(jìn)入燃燒爐膛4-1內(nèi)進(jìn)行再次燃燒；而分離后的熱煙氣t進(jìn)入三級(jí)蒸汽過熱器5-E與從二級(jí)水冷換熱器5-D來的高溫水s換熱，換熱后煙氣被冷卻成溫度為550℃的降溫?zé)煔鈛并從三級(jí)蒸汽過熱器5-E內(nèi)排出，同時(shí)，蒸汽s變成溫度為530℃、壓力為20MPa的過熱蒸汽w并從三級(jí)蒸汽過熱器5-D內(nèi)排出，排出的過熱蒸汽w的一部分(0.9t/h)與空氣g混合成混合氣化劑z參與氣化反應(yīng)，而剩余的過熱蒸汽w(6.1t/h)作為熱源用作提供熱量或用于發(fā)電。排出的較低溫度熱煙氣u再次進(jìn)入到煙氣水冷卻內(nèi)，與從供水系統(tǒng)提供的5t/h、溫度為20℃的低溫水k換熱，換熱后的煙氣變成溫度為170℃左右的低溫?zé)煔鈜，煙氣v經(jīng)過除塵等處理后排空；而低溫水k則受熱變成溫度為45℃的較高溫度水x，從第一水冷換熱器5-B排出的較高溫度水x與從第三水冷換熱器5-F排出的較高溫度水x混合后作為第二水冷換熱器5-D的冷卻水使用。

通過本實(shí)施例，原料煤被分級(jí)成0-0.05mm的粉煤組分、0.05-10mm的細(xì)煤組分和10-50mm的粗煤組分，然后粉煤組分、細(xì)煤組分和粗煤組分分別用于燃燒、氣化和熱解，由于燃燒粉煤，燃燒效果更充分，提高了燃燒的碳轉(zhuǎn)化率和燃燒效率；而氣化用粒徑較大的細(xì)煤組分，且細(xì)煤組分中幾乎不含粒徑小于<0.05mm以下的粉煤，使氣化反應(yīng)更充分，氣化效果更好，碳轉(zhuǎn)化率和冷煤氣效率大幅提高，同時(shí)會(huì)使氣化后煤氣中的灰分大幅降低，降低了煤氣除塵負(fù)荷，提高了煤氣品質(zhì)；而熱解用的幾乎都是10-30mm的大顆粒粗煤組分(塊煤)，機(jī)會(huì)沒有小顆粒煤組分存在，使生成的熱解氣內(nèi)攜帶的飛灰量大幅減少，從而的得到的焦油和熱解煤氣產(chǎn)品的灰分含量較低，降低了焦油和熱解煤氣除塵負(fù)荷，并大幅提高了產(chǎn)品尤其是焦油產(chǎn)品的品質(zhì)。

另外，煤炭經(jīng)過分級(jí)后分別進(jìn)行燃燒、氣化和熱解，生產(chǎn)了26000Nm³/h水煤氣、0.555t/h的熱解煤氣、0.045t/h焦油、0.3t/h半焦和熱量(6.1t/h、530℃、20MPa的過熱蒸汽)，實(shí)現(xiàn)了煤炭的高值化多聯(lián)產(chǎn)。同時(shí)，產(chǎn)生的熱解煤氣和焦油及氣化裝置氣固分離器排出的合成煤氣及中的灰分含量分別為13g/m³、0.10％和45g/m³，比傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)相應(yīng)產(chǎn)品的50g/m³、0.13％和60-80g/m³均較低。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。