高熱值氣體熱載體低階煤提質(zhì)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高熱值氣體熱載體低階煤提質(zhì)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有高熱值氣體熱載體低階煤提質(zhì)系統(tǒng)存在大量低熱值熱解氣難以直接燃燒利用，運(yùn)行成本高的問(wèn)題。技術(shù)方案包括經(jīng)管道依次連接的干燥爐和熱解爐，所述熱解爐的氣體出口依次連接熱解旋風(fēng)除塵器、激冷塔、電捕焦油器和熱解循環(huán)風(fēng)機(jī)，所述熱解循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口分別與熱解加熱爐的燃料入口及熱解氣入口連接，所述熱解加熱爐的熱解氣出口與熱解爐的熱解氣進(jìn)口連接。本實(shí)用新型系統(tǒng)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高，成本低、對(duì)環(huán)境友好，產(chǎn)生的熱解氣熱值高且可全部本系統(tǒng)回用。
【專利說(shuō)明】高熱值氣體熱載體低階煤提質(zhì)系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種低階煤提質(zhì)系統(tǒng)，具體的說(shuō)是一種高熱值氣體熱載體低階煤提質(zhì)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]低階煤提質(zhì)技術(shù)的研究始于上20世紀(jì)八十年代，經(jīng)過(guò)近四十年的發(fā)展，部分低階煤提質(zhì)技術(shù)已趨于成熟，并逐步應(yīng)用到工業(yè)化生產(chǎn)中。按照低階煤提質(zhì)程度劃分，目前國(guó)內(nèi)外低階煤提質(zhì)技術(shù)主要分為物理法的干燥(成型)脫水提質(zhì)技術(shù)和化學(xué)法的熱解(干餾)提質(zhì)技術(shù)兩大類。
[0003]低階煤熱解提質(zhì)技術(shù)基本原理是低階煤在隔絕空氣(或在非氧化氣氛)條件下，在較高的溫度下(350~800°C)發(fā)生熱解反應(yīng)和焦化反應(yīng)，在脫除水分和大部分揮發(fā)分并生成煤氣、焦油和半焦的過(guò)程。熱解提質(zhì)過(guò)程中，低階煤煤體發(fā)生了焦化和熱分解等化學(xué)變化。該技術(shù)根據(jù)供熱介質(zhì)不同，分為氣體熱載體熱解技術(shù)和固體熱載體熱解技術(shù)。氣體熱載體熱解技術(shù)通過(guò)使用熱氣體為熱源對(duì)低階煤煤進(jìn)行熱解；固體熱載體技術(shù)則是使用熱固體作為熱源(高溫半焦或瓷球等)與褐煤混合，利用固體熱載體的顯熱將褐煤加熱熱解的一種提質(zhì)工藝。
[0004]氣體熱載體熱解工藝相對(duì)固體熱載體工藝，操作條件緩和易控，熱解過(guò)程產(chǎn)油量大，得到的焦油品質(zhì)好。但是由于傳統(tǒng)氣體熱載體熱解工藝通常采用高溫?zé)煔庾鳛闊彷d體與褐煤直接接觸，煤熱解過(guò)程產(chǎn)生的co、h2和烴類等可燃組分被大量加熱氣體稀釋，從而得到的熱解氣熱值很低，一般約為300~500 kcal/Nm3,該工藝過(guò)程存在大量低熱值熱解氣難以直接燃燒利用的問(wèn)題，必須摻混大量高熱值燃燒氣(如天然氣)才能燃燒，極大地影響到運(yùn)行成本。`
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠性高、成本低、產(chǎn)生的熱解氣熱值高且可全部本系統(tǒng)回用的高熱值氣體熱載體低階煤提質(zhì)系統(tǒng)。
[0006]所述高熱值氣體熱載體低階煤提質(zhì)工藝為:將原煤由送入干燥爐干燥后進(jìn)入熱解爐熱解，脫除了剩余水分和大部分揮發(fā)分后得到半焦及粗熱解氣，所述粗熱解氣進(jìn)行除塵、洗滌降溫，其特征在于，所述除塵、洗滌降溫后的熱解氣分成至少兩部分，第一部分熱解氣送入熱解加熱爐作為燃料燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?duì)送入熱解加熱爐的第二部分熱解氣進(jìn)行間接加熱，加熱后的熱解氣送至熱解爐為干燥后的原煤的熱解反應(yīng)提供熱源。
[0007]所述熱解氣分成三部分，其中，第三部分熱解氣送入干燥燃煤熱風(fēng)爐作為補(bǔ)充燃料與煤粉混合燃燒，生成的煙氣除塵后送入干燥爐中干燥原煤。
[0008]所熱解加熱爐換熱后的煙氣送入干燥燃煤熱風(fēng)爐與所述煙氣混合。
[0009]所述原煤干燥產(chǎn)生的低溫干燥氣除塵后部分回送至干燥燃煤熱風(fēng)爐與高溫?zé)煔饣旌?，其余部分外排。[0010]由低溫干燥氣中分離出的煤粉及由粗熱解氣中分離的煤粉合并后送入煤粉倉(cāng)貯存后送往干燥燃煤熱風(fēng)爐作為燃料。
[0011]所述熱解爐熱解后的粗熱解氣的除塵、洗滌降溫方法為:粗熱解氣先經(jīng)旋風(fēng)除塵器除塵，再經(jīng)激冷塔與煤焦油逆向接觸洗滌降溫，最后經(jīng)電捕焦油器進(jìn)一步除焦。
[0012]一種用于上述工藝的高熱值氣體熱載體低階煤提質(zhì)系統(tǒng)，包括經(jīng)管道依次連接的干燥爐和熱解爐，所述熱解爐的氣體出口依次連接熱解旋風(fēng)除塵器、激冷塔、電捕焦油器和熱解循環(huán)風(fēng)機(jī)，所述熱解循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口分別與熱解加熱爐的燃料入口及熱解氣入口連接，所述熱解加熱爐的熱解氣出口與熱解爐的熱解氣進(jìn)口連接。
[0013]所述熱解循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口還與干燥燃煤熱風(fēng)爐的燃料入口連接，所述熱解加熱爐的煙氣出口與干燥燃煤熱風(fēng)爐的煙氣入口連接，所述干燥燃煤熱風(fēng)爐的煙氣出口經(jīng)干燥煙氣旋風(fēng)除塵器與干燥爐的煙氣入口連接。
[0014]所述干燥爐的干燥氣出口經(jīng)干燥袋式除塵器、干燥循環(huán)風(fēng)機(jī)與干燥燃煤熱風(fēng)爐的煙氣入口連接。
[0015]所述熱解旋風(fēng)除塵器的煤粉出口及干燥煙氣旋風(fēng)除塵器的煤粉出口均經(jīng)各自的螺旋給料機(jī)與煤粉倉(cāng)入口連接，所述煤粉倉(cāng)出口與干燥燃煤熱風(fēng)爐的燃料入口連接。
[0016]所述第一部分熱解氣占總熱解氣量體積的5?20%，第二部分熱解氣占總熱解氣量的60?95%，余下為第三部分熱解氣。
[0017]本實(shí)用新型的工藝流程采用高熱值的熱解氣作為熱解熱載體對(duì)干燥后的原煤進(jìn)行熱解，因而可以保證出熱解爐的熱解氣熱值較高，達(dá)到2000 Kcal/Nm3以上，從而后續(xù)工藝可直接利用該氣體，而無(wú)需再補(bǔ)入天然氣等燃料。將獲得的熱解氣部分循環(huán)回用對(duì)原煤進(jìn)行熱解，部分作為燃料送入熱解加熱爐對(duì)回用的熱解氣進(jìn)行間接加熱，避免煙氣混入回用的熱解氣中，余下部分還可以送入干燥燃煤熱風(fēng)爐作為補(bǔ)充燃料生成高溫?zé)煔?，從而?shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)能量自平衡；另外，除塵過(guò)程中回收的煤粉也可以送入干燥燃煤熱風(fēng)爐作為燃料燃燒，整個(gè)熱解過(guò)程中產(chǎn)生的能量得到了充分利用，完全不需要從外部補(bǔ)充燃料，極大地降低了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
[0018]進(jìn)一步的，激冷塔中采用煤焦油對(duì)熱解氣進(jìn)行除塵、冷卻和吸收，利用相似相溶原理回收熱解氣中的煤焦油組分，再利用電捕焦油器進(jìn)行二次捕焦，可有效地將熱解氣中的煤焦油回收，處理后的熱解氣中煤焦油含量小于Ippmv。而采用煤焦油作為冷卻、洗滌介質(zhì)，不消耗新鮮水，對(duì)熱解氣洗滌冷卻后也不產(chǎn)生廢水，不造成環(huán)境污染，并且還能獲得高品質(zhì)的煤焦油產(chǎn)品，特別適用于煤焦油含量高的熱解氣的凈化。
[0019]本實(shí)用新型系統(tǒng)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)改造和運(yùn)行成本低、能量利用率高、可實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)能量自平衡、無(wú)需外供燃料，能夠生產(chǎn)出高熱值的熱解氣(在2000Kcal/Nm3以上)，無(wú)廢水產(chǎn)生、廢氣產(chǎn)生量少，能夠大幅降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本、對(duì)環(huán)境友好。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型工藝流程圖暨系統(tǒng)圖。
[0021]其中，I一熱解加熱爐、2—熱解爐、3—熱解旋風(fēng)除塵器、4一激冷塔、5 — PCT循環(huán)泵、6 — PCT冷卻器、7 —電捕焦油器、8—熱解循環(huán)風(fēng)機(jī)、9一干燥燃煤熱風(fēng)爐、10—干燥爐、11一干燥袋式除塵器、12—干燥循環(huán)風(fēng)機(jī)、13—激冷盤(pán)、14一螺旋給料機(jī)、15—螺旋給料機(jī)、 16—干燥煙氣旋風(fēng)除塵器、17—煤粉倉(cāng)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]系統(tǒng)實(shí)施例:
[0023]參照?qǐng)D1，干燥爐10、熱解爐2和激冷盤(pán)13依次連接，所述熱解爐2的氣體出口依次連接熱解旋風(fēng)除塵器3、激冷塔4、電捕焦油器7和熱解循環(huán)風(fēng)機(jī)8，所述熱解循環(huán)風(fēng)機(jī)8的出口分別與熱解加熱爐I的燃料入口及熱解氣入口、以及干燥燃煤熱風(fēng)爐的煙氣入口連接，所述熱解加熱爐I的熱解氣出口與熱解爐2的熱解氣進(jìn)口連接。
[0024]所述熱解加熱爐I的煙氣出口與干燥燃煤熱風(fēng)爐9的煙氣進(jìn)入口連接，所述干燥燃煤熱風(fēng)爐9的煙氣出口經(jīng)干燥煙氣旋風(fēng)除塵器16與干燥爐10的煙氣入口連接。所述干燥爐10的干燥氣出口經(jīng)干燥袋式除塵器11、干燥循環(huán)風(fēng)機(jī)12與干燥燃煤熱風(fēng)爐9的煙氣入口連接。
[0025]所述熱解旋風(fēng)除塵器3的煤粉出口及干燥煙氣旋風(fēng)除塵器11的煤粉出口均經(jīng)各自的螺旋給料機(jī)14、15與煤粉倉(cāng)17入口連接，所述煤粉倉(cāng)17出口與干燥燃煤熱風(fēng)爐9的燃料入口連接。
[0026]所述激冷塔4底部的煤焦油出口經(jīng)PCT循環(huán)泵5、PCT冷卻器6與激冷塔4頂部的煤焦油進(jìn)口連接。
[0027]工藝實(shí)施例:
[0028]參照?qǐng)D1，原煤送入干燥爐10內(nèi)被中溫的煙氣干燥至含水量為重量百分?jǐn)?shù)20?40%，得到低溫干燥氣(溫度為100?150°C)和干燥后的原煤，所述干燥后的然后送入熱解爐2內(nèi)進(jìn)行熱解，得到的半焦和熱解氣，所述半焦經(jīng)激冷盤(pán)13激冷降溫后送出系統(tǒng)；得到的熱解氣(360?420°C )經(jīng)熱解旋風(fēng)除塵器3分離出煤粉后再送入激冷塔4，在激冷塔4內(nèi)與塔頂循環(huán)而來(lái)的煤焦油(PCT)逆向直接接觸洗滌熱解氣中的焦油成份，經(jīng)除塵洗滌降溫后的熱解氣中煤焦油含量小于lppmv，控制出激冷塔4的熱解氣溫度在其露點(diǎn)溫度至少10°C以上進(jìn)入電捕焦油器7，經(jīng)電捕焦油器7處理后的的熱解氣中(煤焦油含量小于lppmv，含塵量小于lppmv)經(jīng)熱解循環(huán)風(fēng)機(jī)8輸送后分成三部分，第一部分(占熱解氣總量的體積百分比5?20%)熱解氣送入熱解加熱爐I作為燃料，產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?duì)送入熱解加熱爐I的第二部分熱解氣(占熱解氣總量的體積百分比60?95%)進(jìn)行間接加熱，加熱后的熱解氣(溫度為550?600°C)送至熱解爐2作為載氣與干燥后的原煤直接接觸，為原煤的熱解反應(yīng)提供熱源；第三部分熱解氣(占循環(huán)氣總量的O?20%)送入干燥燃煤熱風(fēng)爐9作為補(bǔ)充燃料與煤粉混合燃燒，生成中溫的煙氣(260?320°C)除塵后送入干燥爐I中干燥原煤。熱解加熱爐I內(nèi)換熱后的煙氣送入干燥燃煤熱風(fēng)爐9。所述干燥器10排出的低溫干燥氣經(jīng)干燥袋式除塵器11分離出煤粉后再經(jīng)干燥循環(huán)風(fēng)機(jī)12部分外排(去脫硫系統(tǒng))，部分回送至干燥燃煤熱風(fēng)爐9，所述外排量可根據(jù)干燥原煤所需的煙氣量合理分配。所述干燥袋式除塵器11及干燥袋式除塵器11分離出的煤粉可部分外排(去煤粉成型系統(tǒng))，部分回送至煤粉倉(cāng)17收集后送入干燥燃煤熱風(fēng)爐9為作燃料燃燒生成煙氣。所述外排量可根據(jù)干燥燃煤熱風(fēng)爐9燃燒所需的煤粉量合理分配。
[0029]以年產(chǎn)100萬(wàn)噸的低階煤提質(zhì)系統(tǒng)為例，熱解后得到的熱解氣熱值可達(dá)2000kcal/Nm3，每年可節(jié)省天然氣消耗1.2萬(wàn)噸，回收煤焦油5萬(wàn)噸。
【權(quán)利要求】
1.一種高熱值氣體熱載體低階煤提質(zhì)系統(tǒng)，包括經(jīng)管道依次連接的干燥爐和熱解爐，所述熱解爐的氣體出口依次連接熱解旋風(fēng)除塵器、激冷塔、電捕焦油器和熱解循環(huán)風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述熱解循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口分別與熱解加熱爐的燃料入口及熱解氣入口連接，所述熱解加熱爐的熱解氣出口與熱解爐的熱解氣進(jìn)口連接。
2.如權(quán)利要求1所述的高熱值氣體熱載體低階煤提質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口還與干燥燃煤熱風(fēng)爐的燃料入口連接，所述熱解加熱爐的煙氣出口與干燥燃煤熱風(fēng)爐的煙氣入口連接，所述干燥燃煤熱風(fēng)爐的煙氣出口經(jīng)干燥煙氣旋風(fēng)除塵器與干燥爐的煙氣入口連接。
3.如權(quán)利要求2所述的高熱值氣體熱載體低階煤提質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于，所述干燥爐的干燥氣出口經(jīng)干燥袋式除塵器、干燥循環(huán)風(fēng)機(jī)與干燥燃煤熱風(fēng)爐的煙氣入口連接。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高熱值氣體熱載體低階煤提質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解旋風(fēng)除塵器的煤粉出口及干燥煙氣旋風(fēng)除塵器的煤粉出口均經(jīng)各自的螺旋給料機(jī)與煤粉倉(cāng)入口連接，所述煤粉倉(cāng)出口與干燥燃煤熱風(fēng)爐的燃料入口連接。
【文檔編號(hào)】C10B57/10GK203451475SQ201320452337
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】游偉, 皮金林, 賓文錦, 肖高軍, 徐建民, 夏吳, 張宗飛, 章衛(wèi)星, 趙濤, 梁永煌, 陳鋼, 劉炎, 何曙光, 李曙光, 趙紅宇, 陳金民, 鄧勁松 申請(qǐng)人:中國(guó)五環(huán)工程有限公司