煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統及處理煤的方法技術方案

本發明專利技術公開一種煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統及處理煤的方法。該系統包括煤熱解反應器和循環流化床鍋爐，所述煤熱解反應器的半焦出口與所述循環流化床鍋爐的半焦入口連接。本發明專利技術在反應器本體上部內置設置旋風分離器和顆粒移動床除塵，入爐熱解煤部分進入顆粒移動床，熱解油氣穿過旋風分離器和顆粒移動床有效降低了熱解氣中的含塵量，同時通過除塵系統降低了煤熱解油氣溫度，降低重質焦油收率。產生的半焦熱態輸送至循環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。

【技術實現步驟摘要】
煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統及處理煤的方法
本專利技術屬于煤炭分階梯級利用
，尤其涉及針對長焰煤、褐煤等中低階粉 煤的一種煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統及處理煤的方法。
技術介紹
煤本身的結構特點，決定了低階煤揮發分高、活性強，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，經濟價值遠不如高階煤，因此，大規模開發利用的低階 煤必須先對其進行加工提質才能用于生活生產。最為科學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加熱至較高溫度 時，所發生的一系列物理變化和化學反應，在此過程中煤會發生交聯鍵斷裂、產物重組和二 次反應，最終得到氣體(煤氣）、液體(焦油）、及固體(半焦)等產物。焦油中含有目前尚無法 人工合成的多種稠環芳香烴類化合物及雜環化合物。與直接燃燒相比，熱解實現了煤中不 同成分的梯級轉化，是一種資源高效綜合利用方法，可減少燃煤造成的環境污染，提高低階 煤資源綜合利用價值的優勢，創造顯著的經濟社會效益。 煤熱解后產生的半焦可以作為燃料燃燒?，F有的系統都是采取較復雜的固體或氣 體作為熱載體的煤熱解拔頭工藝。如現有的一種爐前煤拔頭方法，該工藝熱解系統采取燃 燒系統來的熱灰作為載體，涉及到載體的燃燒和流化，工藝較繁瑣，系統復雜，造價高。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，導致系統 流程增加，大大提高了系統故障率。 煤熱解產生的熱解油氣，成分復雜、重質焦油組分多，粉塵含量大、粉塵形狀不規 貝1J，需要后續設置復雜的熱解油氣處理系統才可得到可燃氣和高品質焦油。熱解工藝中除 塵技術已成為低階煤熱解工業化過程急需解決的問題之一。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術提供一種煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統及 處理煤的方法，采取蓄熱式下行床反應器，只需要把產生的半焦熱態輸送至循環流化床鍋 爐直接燃燒，可有效利用了熱解半焦自身攜帶的顯熱，同時產生可燃氣和高附加值焦油，實 現煤拔頭的經濟效益。 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、液體燃料和精細化學品，并借此工藝脫硫脫硝，從而實現油、煤氣、熱、電的多聯 產。 本專利技術的目的之一提供一種煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統，該系統包 括煤熱解反應器和循環流化床鍋爐， 所述煤熱解反應器包括:反應器本體、內置于所述反應器本體上部的旋風分離器、 顆粒移動床，所述顆粒移動床包括:側面板、固定在所述反應器本體的側壁上的兩個壁板、 布置在所述側面板上的多個進氣口和抽拉式閥門，由此所述側面板、所述兩個壁板和所述 側壁圍成上開口的腔體，所述閥門位于所述顆粒移動床的底部，在所述壁板的固定部位之 間的側壁上設有熱解油氣出口；其中，所述旋風分離器連通至所述顆粒移動床的進氣口； 所述煤熱解反應器的半焦出口與所述循環流化床鍋爐的半焦入口連接。 本專利技術中，所述煤熱解反應器還包括設置在所述反應器本體內部的集氣裝置，所 述集氣裝置連接所述旋風分離器。 本專利技術中，所述顆粒移動床進一步包括隔板，所述隔板為多孔板，所述隔板布置在 所述兩個壁板之間并且與所述側面板相對，由此在所述隔板、所述兩個壁板和所述側面板 之間形成第一氣室。從旋風分離器中出來的熱解油氣，先進入第一氣室，充滿第一氣室后經 過隔板進入顆粒移動床，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，隔板將顆粒移動床內的煤粉顆粒隔離， 避免由側面板的進氣口進入旋風分離裝置。 本專利技術中，所述顆粒移動床進一步包括濾板，所述濾板為多孔板，所述濾板布置在 所述兩個壁板之間并且與所述熱解油氣出口相對，由此在所述濾板、所述兩個壁板和所述 壁板的固定部位之間的側壁之間限定出第二氣室。熱解油氣由顆粒移動床的腔體進入第二 氣室時，濾板的全部都參與工作，避免濾板因僅對應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。 本專利技術的煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統進一步包括熱解油氣處理系 統； 所述熱解油氣處理系統與所述煤熱解反應器的熱解油氣出口連接。 作為較佳的實施方式，本專利技術所述熱解油氣處理系統包括:氣液分離系統，熱解氣 凈化系統，焦油精制系統； 所述煤熱解反應器的熱解油氣出口與所述氣液分離系統連接，所述氣液分離系統 的氣體出口與所述熱解氣凈化系統連接，所述氣液分離系統的液體出口與所述焦油精制系 統連接。 本專利技術中，所述熱解氣凈化系統具有連接至所述煤熱解反應器的可燃氣出口。 本專利技術的另一目的一種使用上述煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統處理 煤的方法，包括如下步驟： 將破碎后的原料(低階煤)加入所述煤熱解反應器，使原料發生熱解反應，產生熱 解油氣和熱解半焦； 產生的所述熱解油氣收集至所述旋風分離器，然后通過所述顆粒移動床除塵、降 溫后排出所述煤熱解反應器；將400-600°C的所述熱解半焦從所述煤熱解反應器的半焦出口排出； 將排出所述煤熱解反應器外的所述熱解半焦由所述循環流化床鍋爐半焦入口進 入所述循環流化床鍋爐進行燃燒。 在將原料加入煤熱解反應器之前，將所述原料破碎至粒徑6~8_。 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器的所述 熱解油氣送入油氣分離系統，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 系統得到可燃氣，將所述熱解焦油送入所述焦油精制系統得到高品質焦油。 本專利技術采用蓄熱式下行床反應器作為煤熱解反應器。反應器本體上部內置旋風分 離器和顆粒移動床除塵，入爐熱解煤部分進入顆粒移動床，熱解油氣穿過旋風分離器和顆 粒移動床有效降低了熱解氣中的含塵量，降低了后續焦油預處理成本，同時通過除塵系統 降低了煤熱解油氣溫度，使部分重質焦油冷凝，降低重質焦油收率。產生的半焦熱態輸送至 循環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。 為了便于描述，在本文中，術語"煤快速熱解反應器"、"蓄熱式下行床反應器"、"熱 解爐"可互換使用?！靖綀D說明】 圖1是本專利技術煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統的結構示意圖； 圖2是本專利技術使用煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統處理煤的方法的流程 圖?！揪唧w實施方式】以下結合附圖和實施例，對本專利技術的【具體實施方式】進行更加詳細的說明，以便能 夠更好地理解本專利技術的方案及其各個方面的優點。然而，以下描述的【具體實施方式】和實施 例僅是說明的目的，而不是對本專利技術的限制。 本專利技術實施例公開了煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統，用于處理低階 煤。如圖1所示，系統包括煤熱解反應器100、循環流化床鍋爐200和熱解油氣處理系統300。 原料(低階煤)在煤熱解反應器100中發生熱解反應，產生熱解半焦和熱解油氣。熱解半焦進 入循環流化床鍋爐200進行燃燒。熱解油氣進入熱解油氣處理系統300進行后續處理得到可 燃氣和焦油。 煤熱解反應器100為蓄熱式下行床反應器，包括反應器本體和內置于反應器本體 內部的集氣裝置、蓄熱式輻射管、旋風分離器、顆粒移動床。 反應器本體為熱解本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1. 一種煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統，包括煤熱解反應器和循環流化床鍋 爐，其特征在于， 所述煤熱解反應器包括:反應器本體、內置于所述反應器本體上部的旋風分離器、顆粒 移動床，所述顆粒移動床包括:側面板、固定在所述反應器本體的側壁上的兩個壁板、布置 在所述側面板上的多個進氣口和抽拉式閥門，由此所述側面板、所述兩個壁板和所述側壁 圍成上開口的腔體，所述閥門位于所述顆粒移動床的底部，在所述壁板的固定部位之間的 側壁上設有熱解油氣出口；其中，所述旋風分離器連通至所述顆粒移動床的進氣口； 所述煤熱解反應器的半焦出口與所述循環流化床鍋爐的半焦入口連接。2. 根據權利要求1所述的煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統，其特征在于，所述 煤熱解反應器還包括設置在所述反應器本體內部的集氣裝置，所述集氣裝置連接所述旋風 分離器。3. 根據權利要求1所述的煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統，其特征在于，所述 顆粒移動床進一步包括隔板，所述隔板布置在所述兩個壁板之間并且與所述側面板相對， 由此在所述隔板、所述兩個壁板和所述側面板之間形成第一氣室，所述隔板為多孔板。4. 根據權利要求1所述的煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統，其特征在于，所述 顆粒移動床進一步包括濾板，所述濾板布置在所述兩個壁板之間并且與所述熱解油氣出口 相對，由此在所述濾板、所述兩個壁板和所述壁板的固定部位之間的側壁之間限定出第二 氣室，所述濾板為多孔板。5. 根據權利要求1所述的煤熱解反應器與循環流化床鍋爐聯用系統，其特征在于，所述 系統進一步包括熱解油氣處理系統； 所述熱解油氣處理...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梅磊，陳水渺，肖磊，薛遜，姜朝興，吳道洪，
申請(專利權)人：北京神霧環境能源科技集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：