煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐 聯(lián)用系統(tǒng)及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤熱解后產(chǎn)生的半焦可以作為燃料用于發(fā)電。在現(xiàn)有技術(shù)中，煤熱解拔頭工藝主 要是針對(duì)循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組。例如，利用循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)生的熱灰作為熱載體，并利用 熱解反應(yīng)器對(duì)煤進(jìn)行熱解，并將產(chǎn)生的油氣回收，其中，熱解反應(yīng)器產(chǎn)生的半焦被送往循環(huán) 流化床鍋爐進(jìn)行燃燒，由此產(chǎn)生蒸汽，用于發(fā)電。現(xiàn)有的煤熱解發(fā)電系統(tǒng)大多采用的是循環(huán) 流化床鍋爐，這樣的系統(tǒng)由于采取較復(fù)雜的固體熱載體工藝，存在諸多缺陷。例如，現(xiàn)有的 循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組要求循環(huán)流化床鍋爐與煤熱解反應(yīng)器同時(shí)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，如果一方系統(tǒng)發(fā) 生改變，都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工藝無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行，這不符合我國(guó)對(duì)發(fā)電穩(wěn)定的要求。此外，我國(guó)目 前的發(fā)電系統(tǒng)中煤粉鍋爐的使用占比很高。然而，煤粉鍋爐燃燒對(duì)煤揮發(fā)分和粒徑的要求 較高，導(dǎo)致目前的煤熱解拔頭工藝產(chǎn)生的半焦并不能滿足煤粉鍋爐的燃燒要求，因此，目前 還未見(jiàn)報(bào)道將煤熱解拔頭工藝與煤粉爐聯(lián)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的 一個(gè)目的在于提出一種煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)及其應(yīng)用，在本發(fā)明的煤熱解反 應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)中，煤熱解反應(yīng)器和煤粉鍋爐能夠相對(duì)獨(dú)立地運(yùn)行，與現(xiàn)有的煤熱 解拔頭工藝-循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組聯(lián)用的系統(tǒng)相比，本發(fā)明中的煤熱解反應(yīng)器和煤粉鍋爐 系統(tǒng)互相干擾相對(duì)較小。當(dāng)本發(fā)明的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)用于發(fā)電時(shí)，能夠確 保發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0004] 在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)。根據(jù) 本發(fā)明的實(shí)施方案，該聯(lián)用系統(tǒng)包括：
[0005] 煤熱解反應(yīng)器，所述煤熱解反應(yīng)器具有半焦出口和熱解氣出口，并且所述煤熱解 反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有多層蓄熱式輻射管；
[0006] 煤粉鍋爐，所述煤粉鍋爐上設(shè)置有燃油燃燒器和半焦燃燒器，所述半焦燃燒器的 入口與所述半焦出口相連；
[0007] 噴淋裝置，所述噴淋裝置具有熱解氣入口、可燃?xì)獬隹诤兔航褂统隹冢鰺峤鈿?入口與所述熱解氣出口相連，所述煤焦油出口與所述燃油燃燒器相連。
[0008] 本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的煤熱解反應(yīng)器能夠與現(xiàn)有的煤粉鍋爐直接聯(lián)用， 而無(wú)需對(duì)現(xiàn)有的煤粉鍋爐進(jìn)行改造，特別是，在本發(fā)明的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng) 中，與現(xiàn)有的煤熱解拔頭工藝-循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組聯(lián)用的系統(tǒng)相比，煤熱解反應(yīng)器和煤粉 鍋爐能夠相對(duì)獨(dú)立地運(yùn)行，二者互相干擾相對(duì)較小。當(dāng)本發(fā)明的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián) 用系統(tǒng)用于發(fā)電時(shí)，能夠確保發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0009] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，每層所述蓄熱式輻射管包括多個(gè)平行并且均勻分布 的蓄熱式輻射管，且每個(gè)所述蓄熱式輻射管與相鄰上下兩層蓄熱式輻射管中的每一個(gè)蓄熱 式輻射管平行并且沿所述煤熱解反應(yīng)器的本體高度方向上錯(cuò)開(kāi)分布。由此，可以顯著提高 煤料的快速熱解效率，進(jìn)而提高焦油的產(chǎn)率。
[0010] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述可燃?xì)獬隹谂c所述蓄熱式輻射管相連。通過(guò)本 實(shí)施方案的系統(tǒng)，本發(fā)明煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)中產(chǎn)生的可燃?xì)饪梢员辉撓到y(tǒng) 自身利用，實(shí)現(xiàn)自熱。
[0011] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)進(jìn)一步包 括:一次風(fēng)機(jī)，所述一次風(fēng)機(jī)分別與所述半焦出口和所述半焦燃燒器的入口相連。
[0012] 在本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)可以用于發(fā) 電。當(dāng)本發(fā)明的聯(lián)用系統(tǒng)用于發(fā)電時(shí)，將本發(fā)明聯(lián)用系統(tǒng)中由煤粉鍋爐產(chǎn)生的煙氣與煤粉 鍋爐中的換熱系統(tǒng)進(jìn)行換熱，產(chǎn)生水蒸汽，由此利用產(chǎn)生的水蒸汽進(jìn)行發(fā)電。利用本發(fā)明的 聯(lián)用系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電，可以實(shí)現(xiàn)能源的綜合利用，并且保證發(fā)電系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性。
[0013] 在本發(fā)明的第三個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理煤的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方 案，該方法是利用前述煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)進(jìn)行的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案， 該方法包括：
[0014] (1)將煤輸送至所述煤熱解反應(yīng)器進(jìn)行熱解處理，以便得到半焦和熱解氣；
[0015] (2)將所述半焦輸送至所述煤粉鍋爐中的半焦燃燒器，使所述半焦與煤進(jìn)行混合 燃燒，以便得到煙氣；
[0016] (3)將所述熱解氣輸送至所述噴淋裝置進(jìn)行冷卻處理，從而得到可燃?xì)夂兔航褂停?并將所述煤焦油的一部分供給至所述燃油燃燒器。
[0017]由此，本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的煤熱解反應(yīng)器能夠與現(xiàn)有的煤粉鍋爐直接 聯(lián)用，而無(wú)需對(duì)現(xiàn)有的煤粉鍋爐進(jìn)行改造，特別是，在本發(fā)明的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián) 用系統(tǒng)中，與現(xiàn)有的煤熱解拔頭工藝-循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組聯(lián)用的系統(tǒng)相比，煤熱解反應(yīng)器 和煤粉鍋爐能夠相對(duì)獨(dú)立地運(yùn)行，二者互相干擾相對(duì)較小。當(dāng)本發(fā)明的煤熱解反應(yīng)器-煤粉 鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)用于發(fā)電時(shí)，能夠確保發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0018] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述處理煤的方法進(jìn)一步包括:將所述可燃?xì)獾囊?部分供給至所述蓄熱式輻射管作為燃料使用。通過(guò)本實(shí)施方案的方法，本發(fā)明煤熱解反應(yīng) 器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)中產(chǎn)生的可燃?xì)饪梢员辉撓到y(tǒng)自身利用，實(shí)現(xiàn)自熱。
[0019] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述處理煤的方法進(jìn)一步包括通過(guò)一次風(fēng)機(jī)將所述 半焦送至所述煤粉鍋爐的半焦燃燒器。
[0020] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述處理煤的方法進(jìn)一步包括將所述煙氣通入所述 煤粉鍋爐的換熱系統(tǒng)，用于發(fā)電。
[0021] 本發(fā)明的附加方面和優(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(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得 明顯和容易理解，其中：
[0023] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0025] 圖3是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0026] 圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理煤的方法流程示意圖；
[0027] 圖5是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的處理煤的方法流程示意圖；
[0028]圖6是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的處理煤的方法流程示意圖；
[0029] 圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(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(guò)參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0031] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"中心"、"縱向"