煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型設(shè)及煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤熱解后產(chǎn)生的半焦可W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?，F(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，運(yùn)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)工藝無法穩(wěn)定運(yùn)行，運(yùn)不符合我國對發(fā)電穩(wěn)定的要求。此外，我國目 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 還未見報(bào)道將煤熱解拔頭工藝與煤粉爐聯(lián)用。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型的一個(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)。在本實(shí) 用新型的煤熱解反應(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，本實(shí)用新型中的煤 熱解反應(yīng)器和煤粉鍋爐系統(tǒng)互相干擾相對較小。當(dāng)本實(shí)用新型的煤熱解反應(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] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián) 用系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:煤熱解反應(yīng)器，煤粉鍋爐和熱解氣處理裝置，其中，所述煤熱解反應(yīng)器 包括原料入口、半焦出口和熱解氣出口，所述煤熱解反應(yīng)器通過所述半焦出口連接至所述 煤粉鍋爐的半焦入口，所述煤熱解反應(yīng)器通過所述熱解氣出口連接至所述熱解氣處理裝置 的熱解氣入口，其中，所述煤熱解反應(yīng)器是蓄熱式下行床反應(yīng)器，并且所述煤熱解反應(yīng)器內(nèi) 部設(shè)置有多層蓄熱式福射管。
[0005] 本發(fā)明人針對現(xiàn)有發(fā)電系統(tǒng)中常用的煤粉鍋爐設(shè)計(jì)了一種新型的煤拔頭工藝，從 而獲得了本實(shí)用新型的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)。在本實(shí)用新型的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)中，蓄熱式下行床反應(yīng)器(即，煤熱解反應(yīng)器，在本文中，"煤熱解反應(yīng)器" 與"蓄熱式下行床反應(yīng)器"可互換使用）與煤粉鍋爐直接聯(lián)用，無需對現(xiàn)有的煤粉鍋爐進(jìn)行 改造，其中，由煤熱解反應(yīng)器產(chǎn)生的熱半焦被送入煤粉鍋爐進(jìn)行燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?，所產(chǎn) 生的高溫?zé)煔饪捎糜诎l(fā)電。
[0006] 任選地，所述煤熱解反應(yīng)器包括具有原料入口、半焦出口和熱解氣出口。任選地， 原料入口設(shè)置在煤熱解反應(yīng)器的上部。在一個(gè)實(shí)施方案中，半焦出口設(shè)置在煤熱解反應(yīng)器 的下部。在一個(gè)實(shí)施方案中，熱解氣出口設(shè)置在煤熱解反應(yīng)器的側(cè)壁上。
[0007] 任選地，所述煤粉鍋爐具有煙氣出口、煤粉入口和半焦入口，其中，所述煤粉鍋爐 的半焦入口與煤熱解反應(yīng)器的半焦出口相連。
[0008] 任選地，所述熱解氣處理裝置包括熱解氣入口和可燃?xì)獬隹凇Ｋ鰺峤鈿馊肟谂c 所述煤熱解反應(yīng)器的熱解氣出口相連。
[0009] 任選地，所述熱解氣處理裝置包括高溫凈化單元、焦油催化裂化單元和余熱回收 單元，其中所述煤熱解反應(yīng)器的熱解氣出口與所述高溫凈化單元連接，所述高溫凈化單元 與所述焦油催化裂化單元連接，所述焦油催化裂化單元與所述余熱回收單元連接。
[0010] 任選地，每層所述蓄熱式福射管包括多個(gè)平行并且均勻分布的蓄熱式福射管，且 每個(gè)所述蓄熱式福射管與相鄰上下兩層蓄熱式福射管中的每一個(gè)蓄熱式福射管平行并且 沿所述煤熱解反應(yīng)器的本體高度方向上錯(cuò)開分布。
[0011] 任選地，所述余熱回收單元設(shè)置有第一可燃?xì)獬隹?，所述第一可燃?xì)獬隹谶B接至 所述煤熱解反應(yīng)器。
[0012] 任選地，所述煤熱解反應(yīng)器的所述半焦出口與所述煤粉鍋爐的所述半焦入口之間 設(shè)置有一次風(fēng)機(jī)。
[0013] 任選地，該煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)進(jìn)一步包括:粉碎機(jī)，所述粉碎機(jī)與 所述煤熱解反應(yīng)器的所述原料入口相連。
[0014] 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】
[0015] 本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)通過結(jié)合下面的附圖和對實(shí)施例的描 述將變得明顯和容易理解，其中：
[0016] 圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(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；
[0017] 圖2顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(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；
[0018] 圖3顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(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；
[0019] 圖4顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(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) 處理煤的方法的流程示意圖；
[0020] 圖5顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(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) 處理煤的方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 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，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的 限制。
[0022] 在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語"縱向"、"橫向"、"上"、"下前"、"后"、"左右"、 "豎直"、"水平"、"頂"、"底"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)用新型而不是要求本實(shí)用新型必須W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。
[0023] 需要說明的是，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W 明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有 說明，"多個(gè)"的含義是兩個(gè)或兩個(gè)W上。
[0024] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián) 用系統(tǒng)。
[0025] 本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型的煤熱解反應(yīng)器能夠與現(xiàn)有的煤粉鍋爐直接聯(lián) 用，而無需對現(xiàn)有的煤粉鍋爐進(jìn)行改造，煤熱解反應(yīng)器中產(chǎn)生的熱半焦被送入煤粉鍋爐進(jìn) 行燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?，其中該系統(tǒng)產(chǎn)生的高溫?zé)煔饪捎糜诎l(fā)電。特別是，在本實(shí)用新型的煤 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獨(dú)立地運(yùn)行，二者互相干擾相對較小。當(dāng)本實(shí) 用新型的煤熱解反應(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。
[0026] 此外，本實(shí)用新型的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)還具有其他優(yōu)點(diǎn)。例如，在 本實(shí)用新型的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)中，煤熱解反應(yīng)器產(chǎn)生的熱半焦被送入煤 粉鍋爐，使得半焦與煤粉混合燃燒，能夠確保煤粉鍋爐的燃燒穩(wěn)定性，提高了能量利用率， 提高了經(jīng)濟(jì)效益。
[0027] 此外，在本實(shí)用新型的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)中，煤熱解反應(yīng)器是蓄熱 式下行床反應(yīng)器，其使用多層蓄熱式福射管為熱解過程提供熱源，由此能夠通過調(diào)整通入 蓄熱式福射管的燃?xì)獾牧髁縼韺?shí)現(xiàn)對熱解過程的精確控溫。
[0028] 此外，蓄熱式福射管可W通過在兩端實(shí)現(xiàn)快速換向和蓄熱式燃燒，從而能夠保證 溫度場的均勻性，顯著提高物料的快速熱解效率，提高焦油的產(chǎn)率。
[0029] 另外，與傳統(tǒng)的使用氣體熱載體或固體熱載體作為熱解熱源的熱解反應(yīng)裝置相 比，本實(shí)用新型的煤熱解反應(yīng)器不需要設(shè)置預(yù)熱單元和載體分離單元，從而能夠極大地簡 化快速熱解反應(yīng)工藝流程，顯著降低裝置的故障率，所得焦油中含塵率較低。
[0030] 圖1示出了本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)。如圖1所 示，該系統(tǒng)包括:煤熱解反應(yīng)器100、煤粉鍋爐200和熱解氣處理裝置300。其中，煤熱解反應(yīng) 器100包括半焦出口和熱解氣出口，該煤熱解反應(yīng)器100通過半焦出口連接至煤粉鍋爐200 的半焦入口，煤熱解反應(yīng)器100通過熱解氣出口連接至熱解氣處理裝置300的熱解氣入口。 在本實(shí)用新型的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)中，煤熱解反應(yīng)器100是蓄熱式下行床反 應(yīng)器，并且煤熱解反應(yīng)器100內(nèi)部設(shè)置有多層蓄熱式福射管。
[0031] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，熱解氣處理裝置300設(shè)置有第一可燃?xì)獬隹?，所?第一可燃?xì)獬隹谶B接至煤熱解反應(yīng)器100,由此，將可燃?xì)獾囊徊糠州斔椭撩簾峤夥磻?yīng)器 100,為熱解處理提供燃料，從而降低了煤熱解反應(yīng)器對外部能源的依賴，進(jìn)一步降低生產(chǎn) 成本，并且實(shí)現(xiàn)能源的綜合合理利用。
[0032] 圖2示出了本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的煤熱解反應(yīng)器-煤粉鍋爐聯(lián)用系統(tǒng)。如圖2 所示，熱解氣處理裝置300包括高溫凈化單元310、焦油催化裂化單元320和余熱回收單元 330，其中，煤熱解反應(yīng)器100的熱解氣出口與高溫凈化單元310的熱解氣入口連接，高溫凈 化單元310與焦油催化裂化單元320連接，焦油催化裂化單元320與余熱回收單元330連接。
[0033] 其中，高溫凈化單元310用于對所述熱解氣進(jìn)行凈化處理，W便得到凈化后的熱解 氣，從而去除熱解氣中的灰塵，避免灰塵堵塞裝置，同時(shí)降低產(chǎn)物可燃?xì)庵谢覊m的含量，從 而提局可燃?xì)獾钠焚|(zhì)。
[0034] 焦油催化裂化單元320用于對所述熱解氣進(jìn)行催化裂化處理，使焦油進(jìn)行二次裂 解，使得裂解產(chǎn)生的可燃?xì)庵屑谉匡@著提高；同時(shí)焦油被轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值更高的可燃 氣，所得可燃?xì)獾臏囟冗_(dá)到400-700°C。
[0035] 余熱回收單元330用于使可燃?xì)馀c余熱回收單元330內(nèi)的給水進(jìn)行換熱，使得余熱 回收單元330內(nèi)的給水被加熱，變?yōu)樗羝?，同時(shí)使可燃?xì)饨禍?。產(chǎn)生的水蒸汽也可供給到 發(fā)電系統(tǒng)W補(bǔ)充發(fā)電系統(tǒng)中的水蒸汽。由此，余熱回收單元330可W充分回收可燃?xì)獾臒?量，實(shí)現(xiàn)能源的綜合、合理的利用，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。
[0036] 根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，由