煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)及處理煤的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)及處理煤的方法。該系統(tǒng)包括煤熱解反應(yīng)器和循環(huán)流化床鍋爐，所述煤熱解反應(yīng)器的半焦出口與所述循環(huán)流化床鍋爐的半焦入口連接。本發(fā)明在反應(yīng)器本體上部內(nèi)置設(shè)置旋風(fēng)分離器和顆粒移動(dòng)床除塵，入爐熱解煤部分進(jìn)入顆粒移動(dòng)床，熱解油氣穿過旋風(fēng)分離器和顆粒移動(dòng)床有效降低了熱解氣中的含塵量，同時(shí)通過除塵系統(tǒng)降低了煤熱解油氣溫度，降低重質(zhì)焦油收率。產(chǎn)生的半焦熱態(tài)輸送至循環(huán)流化床鍋爐直接燃燒，可有效利用了熱解半焦自身攜帶的顯熱。
【專利說明】
煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)及處理煤的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于煤炭分階梯級(jí)利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及針對(duì)長焰煤、褐煤等中低階粉 煤的一種煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)及處理煤的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，決定了低階煤揮發(fā)分高、活性強(qiáng)，由于水分和氧含量高而熱值 低，直接利用(燃燒或氣化)效率低，經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)不如高階煤，因此，大規(guī)模開發(fā)利用的低階 煤必須先對(duì)其進(jìn)行加工提質(zhì)才能用于生活生產(chǎn)。最為科學(xué)和常用的加工方法之一是熱解， 也稱"干餾"或"熱分解"。熱解是指煤在隔絕空氣或在惰性氣體條件下持續(xù)加熱至較高溫度 時(shí)，所發(fā)生的一系列物理變化和化學(xué)反應(yīng)，在此過程中煤會(huì)發(fā)生交聯(lián)鍵斷裂、產(chǎn)物重組和二 次反應(yīng)，最終得到氣體(煤氣）、液體(焦油）、及固體(半焦)等產(chǎn)物。焦油中含有目前尚無法 人工合成的多種稠環(huán)芳香烴類化合物及雜環(huán)化合物。與直接燃燒相比，熱解實(shí)現(xiàn)了煤中不 同成分的梯級(jí)轉(zhuǎn)化，是一種資源高效綜合利用方法，可減少燃煤造成的環(huán)境污染，提高低階 煤資源綜合利用價(jià)值的優(yōu)勢，創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
[0003] 煤熱解后產(chǎn)生的半焦可以作為燃料燃燒?，F(xiàn)有的系統(tǒng)都是采取較復(fù)雜的固體或氣 體作為熱載體的煤熱解拔頭工藝。如現(xiàn)有的一種爐前煤拔頭方法，該工藝熱解系統(tǒng)采取燃 燒系統(tǒng)來的熱灰作為載體，涉及到載體的燃燒和流化，工藝較繁瑣，系統(tǒng)復(fù)雜，造價(jià)高。目前 以半焦作為熱載體的工藝中，工藝流程包括半焦的加熱、提升、分離、混合等工藝，導(dǎo)致系統(tǒng) 流程增加，大大提高了系統(tǒng)故障率。
[0004] 煤熱解產(chǎn)生的熱解油氣，成分復(fù)雜、重質(zhì)焦油組分多，粉塵含量大、粉塵形狀不規(guī) 貝1J，需要后續(xù)設(shè)置復(fù)雜的熱解油氣處理系統(tǒng)才可得到可燃?xì)夂透咂焚|(zhì)焦油。熱解工藝中除 塵技術(shù)已成為低階煤熱解工業(yè)化過程急需解決的問題之一。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)及 處理煤的方法，采取蓄熱式下行床反應(yīng)器，只需要把產(chǎn)生的半焦熱態(tài)輸送至循環(huán)流化床鍋 爐直接燃燒，可有效利用了熱解半焦自身攜帶的顯熱，同時(shí)產(chǎn)生可燃?xì)夂透吒郊又到褂?，?shí) 現(xiàn)煤拔頭的經(jīng)濟(jì)效益。
[0006] 煤拔頭，旨在常壓、中低溫、無催化劑和氫氣的條件下，用溫和熱解的方式提取煤 中的氣體、液體燃料和精細(xì)化學(xué)品，并借此工藝脫硫脫硝，從而實(shí)現(xiàn)油、煤氣、熱、電的多聯(lián) 產(chǎn)。
[0007] 本發(fā)明的目的之一提供一種煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)包 括煤熱解反應(yīng)器和循環(huán)流化床鍋爐，
[0008] 所述煤熱解反應(yīng)器包括:反應(yīng)器本體、內(nèi)置于所述反應(yīng)器本體上部的旋風(fēng)分離器、 顆粒移動(dòng)床，所述顆粒移動(dòng)床包括:側(cè)面板、固定在所述反應(yīng)器本體的側(cè)壁上的兩個(gè)壁板、 布置在所述側(cè)面板上的多個(gè)進(jìn)氣口和抽拉式閥門，由此所述側(cè)面板、所述兩個(gè)壁板和所述 側(cè)壁圍成上開口的腔體，所述閥門位于所述顆粒移動(dòng)床的底部，在所述壁板的固定部位之 間的側(cè)壁上設(shè)有熱解油氣出口；其中，所述旋風(fēng)分離器連通至所述顆粒移動(dòng)床的進(jìn)氣口；
[0009] 所述煤熱解反應(yīng)器的半焦出口與所述循環(huán)流化床鍋爐的半焦入口連接。
[0010] 本發(fā)明中，所述煤熱解反應(yīng)器還包括設(shè)置在所述反應(yīng)器本體內(nèi)部的集氣裝置，所 述集氣裝置連接所述旋風(fēng)分離器。
[0011] 本發(fā)明中，所述顆粒移動(dòng)床進(jìn)一步包括隔板，所述隔板為多孔板，所述隔板布置在 所述兩個(gè)壁板之間并且與所述側(cè)面板相對(duì)，由此在所述隔板、所述兩個(gè)壁板和所述側(cè)面板 之間形成第一氣室。從旋風(fēng)分離器中出來的熱解油氣，先進(jìn)入第一氣室，充滿第一氣室后經(jīng) 過隔板進(jìn)入顆粒移動(dòng)床，這樣，隔板的全部都參與了透氣的工作，避免僅部分透氣，其上的 孔過早地被焦油堵塞，縮短隔板的使用壽命；同時(shí)，隔板將顆粒移動(dòng)床內(nèi)的煤粉顆粒隔離， 避免由側(cè)面板的進(jìn)氣口進(jìn)入旋風(fēng)分離裝置。
[0012] 本發(fā)明中，所述顆粒移動(dòng)床進(jìn)一步包括濾板，所述濾板為多孔板，所述濾板布置在 所述兩個(gè)壁板之間并且與所述熱解油氣出口相對(duì)，由此在所述濾板、所述兩個(gè)壁板和所述 壁板的固定部位之間的側(cè)壁之間限定出第二氣室。熱解油氣由顆粒移動(dòng)床的腔體進(jìn)入第二 氣室時(shí)，濾板的全部都參與工作，避免濾板因僅對(duì)應(yīng)熱解油氣出口的部分通氣，使用頻率過 大造成該部分分布的氣孔過早被焦油堵塞而報(bào)廢，延長了濾板的使用壽命，減小了停工更 換濾板的頻率，提尚了生廣效率。
[0013] 本發(fā)明的煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)進(jìn)一步包括熱解油氣處理系 統(tǒng)；
[0014] 所述熱解油氣處理系統(tǒng)與所述煤熱解反應(yīng)器的熱解油氣出口連接。
[0015] 作為較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明所述熱解油氣處理系統(tǒng)包括:氣液分離系統(tǒng)，熱解氣 凈化系統(tǒng)，焦油精制系統(tǒng)；
[0016] 所述煤熱解反應(yīng)器的熱解油氣出口與所述氣液分離系統(tǒng)連接，所述氣液分離系統(tǒng) 的氣體出口與所述熱解氣凈化系統(tǒng)連接，所述氣液分離系統(tǒng)的液體出口與所述焦油精制系 統(tǒng)連接。
[0017] 本發(fā)明中，所述熱解氣凈化系統(tǒng)具有連接至所述煤熱解反應(yīng)器的可燃?xì)獬隹凇?br>[0018] 本發(fā)明的另一目的一種使用上述煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)處理 煤的方法，包括如下步驟：
[0019] 將破碎后的原料(低階煤)加入所述煤熱解反應(yīng)器，使原料發(fā)生熱解反應(yīng)，產(chǎn)生熱 解油氣和熱解半焦；
[0020] 產(chǎn)生的所述熱解油氣收集至所述旋風(fēng)分離器，然后通過所述顆粒移動(dòng)床除塵、降 溫后排出所述煤熱解反應(yīng)器；
[0021 ]將400-600°C的所述熱解半焦從所述煤熱解反應(yīng)器的半焦出口排出；
[0022] 將排出所述煤熱解反應(yīng)器外的所述熱解半焦由所述循環(huán)流化床鍋爐半焦入口進(jìn) 入所述循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行燃燒。
[0023] 在將原料加入煤熱解反應(yīng)器之前，將所述原料破碎至粒徑6~8_。
[0024] 所述處理煤的方法還包括熱解油氣的分離步驟:將排出所述煤熱解反應(yīng)器的所述 熱解油氣送入油氣分離系統(tǒng)，得到熱解氣和熱解焦油，將所述熱解氣送入所述熱解氣凈化 系統(tǒng)得到可燃?xì)?，將所述熱解焦油送入所述焦油精制系統(tǒng)得到高品質(zhì)焦油。
[0025] 本發(fā)明采用蓄熱式下行床反應(yīng)器作為煤熱解反應(yīng)器。反應(yīng)器本體上部內(nèi)置旋風(fēng)分 離器和顆粒移動(dòng)床除塵，入爐熱解煤部分進(jìn)入顆粒移動(dòng)床，熱解油氣穿過旋風(fēng)分離器和顆 粒移動(dòng)床有效降低了熱解氣中的含塵量，降低了后續(xù)焦油預(yù)處理成本，同時(shí)通過除塵系統(tǒng) 降低了煤熱解油氣溫度，使部分重質(zhì)焦油冷凝，降低重質(zhì)焦油收率。產(chǎn)生的半焦熱態(tài)輸送至 循環(huán)流化床鍋爐直接燃燒，可有效利用了熱解半焦自身攜帶的顯熱。
[0026] 為了便于描述，在本文中，術(shù)語"煤快速熱解反應(yīng)器"、"蓄熱式下行床反應(yīng)器"、"熱 解爐"可互換使用。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖2是本發(fā)明使用煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)處理煤的方法的流程 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行更加詳細(xì)的說明，以便能 夠更好地理解本發(fā)明的方案及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的【具體實(shí)施方式】和實(shí)施 例僅是說明的目的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0030] 本發(fā)明實(shí)施例公開了煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)，用于處理低階 煤。如圖1所示，系統(tǒng)包括煤熱解反應(yīng)器100、循環(huán)流化床鍋爐200和熱解油氣處理系統(tǒng)300。 原料(低階煤)在煤熱解反應(yīng)器100中發(fā)生熱解反應(yīng)，產(chǎn)生熱解半焦和熱解油氣。熱解半焦進(jìn) 入循環(huán)流化床鍋爐200進(jìn)行燃燒。熱解油氣進(jìn)入熱解油氣處理系統(tǒng)300進(jìn)行后續(xù)處理得到可 燃?xì)夂徒褂汀?br>[0031] 煤熱解反應(yīng)器100為蓄熱式下行床反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體和內(nèi)置于反應(yīng)器本體 內(nèi)部的集氣裝置、蓄熱式輻射管、旋風(fēng)分離器、顆粒移動(dòng)床。
[0032] 反應(yīng)器本體為熱解反應(yīng)容器。一般在熱解反應(yīng)容器的頂部開設(shè)原料入口，在側(cè)壁 上設(shè)置有熱解油氣出口，在熱解反應(yīng)器的底部設(shè)置半焦出口。
[0033] 蓄熱式輻射管設(shè)置在反應(yīng)器本體內(nèi)，蓄熱式輻射管沿反應(yīng)器本體的高度方向多層 布置，每層布置多根在水平方向彼此平行的蓄熱式輻射管。由于采用多層蓄熱式輻射管供 熱，反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，加熱效果好，溫度分布均勻。每層蓄熱式輻射管與相鄰上 下兩層的蓄熱式輻射管互相平行且沿反應(yīng)器本體的高度方向交錯(cuò)分布。由此，可顯著提高 反應(yīng)器的熱解效率，從而提尚廣品的廣出率。
[0034] 集氣裝置設(shè)置在反應(yīng)器杯體內(nèi)部，用于快速收集熱解油氣，集氣裝置連接旋風(fēng)分 離器。
[0035] 集氣花紋管設(shè)置在反應(yīng)器本體的內(nèi)部，集氣花紋管沿反應(yīng)器本體的高度方向多層 布置，每層具有多根彼此平行的集氣花紋管。集氣花紋管與蓄熱式輻射管平行布置，且在蓄 熱式輻射管各自的左右兩側(cè)對(duì)稱布置有兩根集氣花紋管。集氣花紋管與集氣管連接。
[0036] 集氣管為多根，設(shè)置在反應(yīng)器本體的內(nèi)部，沿反應(yīng)器本體的高度方向多層布置，每 根所述集氣管連接兩層所述集氣花紋管。
[0037]集氣管均連接到集氣總管。集氣總管設(shè)置在反應(yīng)器本體內(nèi)部，集氣總管沿反應(yīng)器 本體的內(nèi)壁高度方向布置。集氣總管連接旋風(fēng)分離器。集氣裝置可將產(chǎn)生的熱解油氣快速 導(dǎo)入旋風(fēng)分離器，有效的提高了經(jīng)濟(jì)效益。
[0038] 旋風(fēng)分離器內(nèi)置于反應(yīng)器本體的上部，作為一級(jí)除塵設(shè)備與集氣總管連接。
[0039] 顆粒移動(dòng)床固定熱解反應(yīng)容器本體的側(cè)壁上，并將熱解油氣出口罩住，本發(fā)明所 述的罩住，是指顆粒移動(dòng)床將熱解油氣出口與反應(yīng)器內(nèi)腔隔離。顆粒移動(dòng)床與旋風(fēng)分離器 連通，使得熱解油氣可以由集氣裝置經(jīng)旋風(fēng)分離器進(jìn)入顆粒移動(dòng)床，由熱解油氣出口排出 反應(yīng)容器本體外。
[0040] 顆粒移動(dòng)床設(shè)置在反應(yīng)器本體的側(cè)壁上。在本實(shí)施例中，顆粒移動(dòng)床包括壁板、側(cè) 面板、隔板、進(jìn)氣口、濾板、和閥門。
[0041] 兩個(gè)壁板分別固定在反應(yīng)器本體的側(cè)壁上。為了方便說明，特指位于兩個(gè)壁板的 在側(cè)壁的固定位置之間的側(cè)壁稱之為"部分側(cè)壁"。熱解油氣出口設(shè)置在該"部分側(cè)壁"上， 即于壁板的固定部位之間的側(cè)壁上設(shè)置有熱解油氣出口。側(cè)面板固定在兩個(gè)壁板中間。兩 個(gè)壁板、側(cè)面板和反應(yīng)器本體的部分側(cè)壁呈兩端開口的筒狀體，圍繞形成了顆粒移動(dòng)床的 腔體。該腔體上下開放，形成原料下落的通道。換句話說，顆粒移動(dòng)床的頂部是開放的上開 口，作為顆粒入口。在顆粒移動(dòng)床的底部設(shè)置有可伸縮的閥門，通過控制閥門的開度，來控 制出料速度。
[0042] 閥門為一板狀體，在前述反應(yīng)器本體的"部分側(cè)壁"下的合適位置設(shè)置長孔，閥門 可伸縮的安裝于長孔內(nèi)。向反應(yīng)器本體外的方向拉閥門，可加快顆粒移動(dòng)床腔體內(nèi)的原料 下落速度；向反應(yīng)器本體內(nèi)的方向推閥門，可減緩顆粒移動(dòng)床腔體內(nèi)的原料下落速度。操作 人員可依據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行自主操作。
[0043] 在側(cè)面板上布置多個(gè)進(jìn)氣口，進(jìn)氣口與旋風(fēng)分離器連接。旋風(fēng)分離器從集氣裝置 收集到的熱解油氣，由進(jìn)氣口進(jìn)入到顆粒移動(dòng)床的腔體內(nèi)，經(jīng)其內(nèi)的原料過濾后由熱解油 氣出口排出反應(yīng)器本體外。
[0044] 顆粒移動(dòng)床進(jìn)一步包括隔板，隔板布置在兩個(gè)壁板之間，并與側(cè)面板相對(duì)。隔板將 進(jìn)氣口與顆粒移動(dòng)床的腔體隔離。熱解油氣進(jìn)入進(jìn)氣口，通過隔板進(jìn)入顆粒移動(dòng)床的腔體。 隔板為多孔板，隔板的孔徑為〇~0.05mm，孔的密度為面積孔數(shù)不少于500~5000個(gè)/cm 2。隔 板既能通氣，使得熱解油氣進(jìn)入顆粒移動(dòng)床的腔體內(nèi)與原料接觸，又能阻擋原料由進(jìn)氣口 進(jìn)入到旋風(fēng)分離器中。
[0045] 進(jìn)一步地，隔板和側(cè)面板間隔設(shè)置，由隔板、兩個(gè)壁板和側(cè)面板形成第一氣室。這 樣，從進(jìn)氣口進(jìn)入的熱解油氣先進(jìn)入第一氣室，充滿第一氣室，熱解油氣能夠與隔板均勻接 觸進(jìn)入顆粒移動(dòng)床的腔體。第一氣室的設(shè)置充分利用隔板，使得隔板的全部參與通氣-隔離 工作，避免隔板因僅對(duì)應(yīng)進(jìn)氣口的部分通氣，使用頻率過大造成該部分分布的氣孔過早被 焦油堵塞而報(bào)廢，延長了隔板的使用壽命，減小了停工更換隔板的頻率，提高了生產(chǎn)效率。
[0046] 顆粒移動(dòng)床進(jìn)一步包括濾板，濾板布置兩個(gè)壁板之間并且與熱解油氣出口相對(duì)， 濾板將熱解油氣出□與顆粒移動(dòng)床的腔體隔離。濾板為多孔板。濾板的孔徑為〇~0.1mm，孔 的密度為面積孔數(shù)不少于50~5000個(gè)/cm 2。熱解油氣通過濾板，由熱解油氣出口排出反應(yīng) 器本體體外。
[0047] 濾板和反應(yīng)器本體的側(cè)壁間隔設(shè)置，由濾板、兩個(gè)壁板和側(cè)壁圍成第二氣室。這 樣，熱解油氣由顆粒移動(dòng)床的腔體進(jìn)入第二氣室時(shí)，濾板的全部都參與工作，避免濾板因僅 對(duì)應(yīng)熱解油氣出口的部分通氣，使用頻率過大造成該部分分布的氣孔過早被焦油堵塞而報(bào) 廢，延長了濾板的使用壽命，減小了停工更換濾板的頻率，提高了生產(chǎn)效率。
[0048] 濾板和隔板還有另外一種設(shè)置方式:濾板設(shè)置在熱解油氣出口處，隔板置在進(jìn)氣 口處，將熱解油氣出口與顆粒移動(dòng)床隔離。一般來說，反應(yīng)器的熱解油氣出口、進(jìn)氣口帶有 一段管接頭，方便與傳輸氣體的管道連接，本發(fā)明的隔板就可以設(shè)置在顆粒移動(dòng)床的進(jìn)氣 口管接頭內(nèi)，濾板設(shè)置在熱解油氣出口的管接頭內(nèi)，可以減少濾板、隔板的材料消耗。
[0049] 煤熱解反應(yīng)器100的半焦出口與循環(huán)流化床鍋爐200的半焦入口連接。循環(huán)流化床 鍋爐200作為燃燒器，半焦經(jīng)循環(huán)流化床鍋爐200的半焦入口進(jìn)入。燃燒半焦可有多種用途， 如用于發(fā)電。
[0050] 本發(fā)明還包括熱解油氣處理系統(tǒng)300,對(duì)煤熱解反應(yīng)器產(chǎn)生的熱解油氣進(jìn)行處理。 熱解油氣處理系統(tǒng)300包括氣液分離系統(tǒng)301、熱解氣凈化系統(tǒng)302和焦油精制系統(tǒng)303。熱 解油氣處理系統(tǒng)300與所述煤熱解反應(yīng)器100的熱解油氣出口連接。
[0051 ]氣液分離系統(tǒng)301用于將熱解油氣分離為氣體和液體，設(shè)置有氣體出口和液體出 口。氣液分離系統(tǒng)301與煤熱解反應(yīng)器100的熱解油氣出口連接，氣體出口與熱解氣凈化系 統(tǒng)302連接，液體出口與焦油精制系統(tǒng)303連接。
[0052]氣液分離系統(tǒng)301分離的氣體經(jīng)氣體出口進(jìn)入熱解氣凈化系統(tǒng)302,由熱解氣凈化 系統(tǒng)302處理后產(chǎn)生可燃?xì)?。熱解氣凈化系統(tǒng)302具有連接至所述煤熱解反應(yīng)器100的可燃 氣出口。熱解氣凈化系統(tǒng)302產(chǎn)生部分可燃?xì)馑椭撩簾峤夥磻?yīng)器100燃燒，為熱解反應(yīng)提供 熱能，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)所需能量的部分自給。
[0053]氣液分離系統(tǒng)301分離的液體經(jīng)液體出口進(jìn)入焦油精制系統(tǒng)303,經(jīng)焦油精制系統(tǒng) 303處理得到高品質(zhì)焦油。
[0054] 如圖2所示，本發(fā)明使用上述煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)處理煤的 方法包括如下步驟：
[0055] 1、原料破碎至粒徑6~8mm。
[0056] 2、將破碎后的原料加入煤熱解反應(yīng)器中，使原料發(fā)生熱解反應(yīng)，熱解反應(yīng)產(chǎn)生熱 解油氣和熱解半焦。
[0057] 3、產(chǎn)生的熱解油氣經(jīng)集氣裝置收集至旋風(fēng)分離器，然后通過顆粒移動(dòng)床除塵、降 溫后排出煤熱解反應(yīng)器。
[0058] 4、將400-600°C的熱解半焦從煤熱解反應(yīng)器的半焦出口排出，進(jìn)入循環(huán)流化床側(cè) 部，燃燒用空氣通過底部的布風(fēng)板，與半焦燃燒。將排出煤熱解反應(yīng)器的熱解油氣送入氣液 分離系統(tǒng)，得到熱解氣和熱解焦油。將熱解氣送入熱解氣凈化系統(tǒng)，通過脫硫、脫氨等工序 得到可燃?xì)猓瑢峤饨褂退腿虢褂途葡到y(tǒng)，經(jīng)加氫精制得到高品質(zhì)焦油。
[0059] 本發(fā)明采用蓄熱式下行床反應(yīng)器作為煤熱解反應(yīng)器。反應(yīng)器本體上部內(nèi)置旋風(fēng)分 離器和顆粒移動(dòng)床除塵，入爐熱解煤部分進(jìn)入顆粒移動(dòng)床，熱解油氣穿過旋風(fēng)分離器和顆 粒移動(dòng)床有效降低了熱解氣中的含塵量，降低了后續(xù)焦油預(yù)處理成本，同時(shí)通過除塵系統(tǒng) 降低了煤熱解油氣溫度，使部分重質(zhì)焦油冷凝，降低重質(zhì)焦油收率。產(chǎn)生的半焦熱態(tài)輸送至 循環(huán)流化床鍋爐直接燃燒，可有效利用了熱解半焦自身攜帶的顯熱。
[0060] 實(shí)施例
[0061] 將印尼褐煤粉碎到粒徑6~8_，送入煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)的 煤熱解反應(yīng)器，煤熱解反應(yīng)器設(shè)置了多層加熱輻射管、集氣裝置、旋風(fēng)分離器和顆粒床移動(dòng) 床。煤熱解反應(yīng)器產(chǎn)生的熱解油氣經(jīng)氣液分離系統(tǒng)、熱解氣凈化系統(tǒng)和焦油精制系統(tǒng)后，得 到可燃?xì)夂透咂焚|(zhì)焦油?？扇?xì)庵薪M成如下表1所示，產(chǎn)生的熱解半焦溫度為510°c，熱態(tài)進(jìn) 循環(huán)流化床鍋爐燃燒發(fā)電。表2為各項(xiàng)目產(chǎn)率。
[0062]表1可燃?xì)庵薪M成成份
[0066]與傳統(tǒng)循環(huán)流化床鍋爐相比，從煤熱解反應(yīng)器排出的熱態(tài)熱解半焦直接進(jìn)循環(huán)流 化床鍋爐，整個(gè)系統(tǒng)能量利用效率提高了 2.3%，把可燃?xì)夂兔航褂偷氖找嬲鬯愕桨l(fā)電成本 中，發(fā)電成本降低了約5.8%，焦油預(yù)處理成本降低了6.7%。
[0067]需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個(gè)實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而非限制本 發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。此外，除上下文另有所指 外，以單數(shù)形式出現(xiàn)的詞包括復(fù)數(shù)形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那么任何實(shí)施例的 全部或一部分可結(jié)合任何其它實(shí)施例的全部或一部分來使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)，包括煤熱解反應(yīng)器和循環(huán)流化床鍋 爐，其特征在于， 所述煤熱解反應(yīng)器包括:反應(yīng)器本體、內(nèi)置于所述反應(yīng)器本體上部的旋風(fēng)分離器、顆粒 移動(dòng)床，所述顆粒移動(dòng)床包括:側(cè)面板、固定在所述反應(yīng)器本體的側(cè)壁上的兩個(gè)壁板、布置 在所述側(cè)面板上的多個(gè)進(jìn)氣口和抽拉式閥門，由此所述側(cè)面板、所述兩個(gè)壁板和所述側(cè)壁 圍成上開口的腔體，所述閥門位于所述顆粒移動(dòng)床的底部，在所述壁板的固定部位之間的 側(cè)壁上設(shè)有熱解油氣出口；其中，所述旋風(fēng)分離器連通至所述顆粒移動(dòng)床的進(jìn)氣口； 所述煤熱解反應(yīng)器的半焦出口與所述循環(huán)流化床鍋爐的半焦入口連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述 煤熱解反應(yīng)器還包括設(shè)置在所述反應(yīng)器本體內(nèi)部的集氣裝置，所述集氣裝置連接所述旋風(fēng) 分離器。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述 顆粒移動(dòng)床進(jìn)一步包括隔板，所述隔板布置在所述兩個(gè)壁板之間并且與所述側(cè)面板相對(duì)， 由此在所述隔板、所述兩個(gè)壁板和所述側(cè)面板之間形成第一氣室，所述隔板為多孔板。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述 顆粒移動(dòng)床進(jìn)一步包括濾板，所述濾板布置在所述兩個(gè)壁板之間并且與所述熱解油氣出口 相對(duì)，由此在所述濾板、所述兩個(gè)壁板和所述壁板的固定部位之間的側(cè)壁之間限定出第二 氣室，所述濾板為多孔板。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述 系統(tǒng)進(jìn)一步包括熱解油氣處理系統(tǒng)； 所述熱解油氣處理系統(tǒng)與所述煤熱解反應(yīng)器的熱解油氣出口連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述 熱解油氣處理系統(tǒng)包括:氣液分離系統(tǒng)，熱解氣凈化系統(tǒng)，焦油精制系統(tǒng)； 所述煤熱解反應(yīng)器的熱解油氣出口與所述氣液分離系統(tǒng)連接，所述氣液分離系統(tǒng)的氣 體出口與所述熱解氣凈化系統(tǒng)連接，所述氣液分離系統(tǒng)的液體出口與所述焦油精制系統(tǒng)連 接。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述 熱解氣凈化系統(tǒng)具有連接至所述煤熱解反應(yīng)器的可燃?xì)獬隹凇?. -種使用權(quán)利要求5至7任一所述煤熱解反應(yīng)器與循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)處理煤 的方法，其特征在于，包括如下步驟： 將破碎后的原料加入所述煤熱解反應(yīng)器，使原料發(fā)生熱解反應(yīng)，產(chǎn)生熱解油氣和熱解 半隹. I V?、、， 產(chǎn)生的所述熱解油氣收集至所述旋風(fēng)分離器，然后通過所述顆粒移動(dòng)床除塵、降溫后 排出所述煤熱解反應(yīng)器； 將400-600 °C的所述熱解半焦從所述煤熱解反應(yīng)器的半焦出口排出； 將排出所述煤熱解反應(yīng)器外的所述熱解半焦由所述循環(huán)流化床鍋爐半焦入口進(jìn)入所 述循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行燃燒。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述處理煤的方法，其特征在于，還包括步驟:在將原料加入煤熱解 反應(yīng)器之前，將所述原料破碎至粒徑6~8_。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述處理煤的方法，其特征在于，還包括熱解油氣的分離步驟:將排 出所述煤熱解反應(yīng)器的所述熱解油氣送入油氣分離系統(tǒng)，得到熱解氣和熱解焦油，將所述 熱解氣送入所述熱解氣凈化系統(tǒng)得到可燃?xì)?，將所述熱解焦油送入所述焦油精制系統(tǒng)得到 1?品質(zhì)焦油D
【文檔編號(hào)】C10C1/00GK105861010SQ201610430263
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】梅磊, 陳水渺, 肖磊, 薛遜, 姜朝興, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司