CN102134496A - 控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温方法及系统 - Google Patents

控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温方法及系统 Download PDF

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Abstract

一种控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温方法和系统，其特点是：在室温下，将0～8mm的固体燃料颗粒经螺旋给煤机输送到喷动床燃烧器的输送段内；喷动床燃烧器点火时空气与煤气混合燃料在烟气发生器内燃烧产生压力3000～8000pa，温度400～1000℃的烟气送入喷动床燃烧器的输送段，待喷动床燃烧器燃烧稳定后，将烟气混合器关闭，由送风机将室温空气与烟气送入烟气混合器，使混合气体含氧量为10％～18％；并以9～15m/s的速度携带固体燃料一起进入喷动床燃烧器燃烧段，经循环喷动燃烧的灰渣可燃物进入旋风分离器得到固体焦炭或半焦，旋风分离器排出的烟气经除尘器一部分进入余热锅炉进行再利用，另一部分由循环风机送入烟气混合器内作为控制氧量的再循环烟气。

Description

控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温方法及系统
技术领域
本发明涉及固体燃料干馏技术领域，是一种控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温方法及系统。
背景技术
褐煤和油页岩干馏过程可采用固体热载体干馏技术。油页岩固体热载体法干馏是指原料页岩与预先加热了固体热载体直接接触传热发生干馏反应的过程。油页岩固体热载体法干馏制油技术加工处理粉粒状原料，原料页岩粒子用分散的固体热载体加热，由于粒子小，混合均匀，接触表面积大，可以达到较快的加热速度，油收率高。又由于其原料利用率高，理论上可以100％利用等原因，受到研究开发者的重视。在固体热载体干馏工艺中，如何获得高温热载体并将其输送至高位是关键技术之一。
非专利文献[Nikolai Golubev.Solid heat carrier technology for oil shale retorting[J].Oil Shale，2003，20(3)：324 332.]报道了爱沙尼亚的Galoter工艺中采用纯空气喷动床燃烧方式获得热载体。但该方式由于只采用纯空气作为氧化剂，无法很好的控制燃料燃烧后固体产物中可燃物含量。非专利文献[张秋民，关珺，何德民.几种典型的油页岩干馏技术，吉林大学学报(地球科学版)，2006，36(6)，1019-1026]采用等截面积的立管并以高温的烟气(800-1000℃)为输送介质，凭借高温烟气与燃料的对流换热加热物料，以达到升温输送的目的。
迄今未见采用空气与烟气的混合气体作为输送介质，在喷动床内燃烧升温，通过调整混合气体的比例达到控制燃烧过程和燃烧后固体产物中可燃物含量的固体燃料气力输送升温方法及系统的文献报导和实际应用。
发明内容
本发明的一个目的是，提供一种控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温方法，所述方法科学合理，利用所述方法回收的固体产品可燃物含量高、再利用率高；
本发明的另一个目的是，提供一种控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温系统，所述系统的结构简单，占用空间体积小，便于控制和维护，制造和使用成本低。
实现本发明目的采用的技术方案是：一种控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温方法，其特征是：在室温下，将0～8mm的固体燃料颗粒从给料斗送到螺旋给煤机上，经螺旋给煤机输送到喷动床燃烧器的输送段内，喷动床燃烧器点火时空气与煤气混合燃料在烟气发生器内燃烧产生压力3000～8000pa，温度400～1000℃的烟气送入喷动床燃烧器的输送段，待喷动床燃烧器燃烧稳定后，将烟气混合器关闭，由送风机将室温空气与600～800℃的烟气送入烟气混合器，烟气混合器的混合气体含氧量为10％～18％，并以9～60m/s的速度携带所述的0～8mm的固体燃料一起进入喷动床燃烧器燃烧段，燃烧温度为850～1000℃，形成循环喷动燃烧，反应中主要燃烧固体燃料中挥发分及其中≤3％的固定碳，经循环喷动燃烧的灰渣可燃物进入旋风分离器得到750～800℃固体产品焦炭或半焦，旋风分离器排出的800～900℃烟气经除尘器除尘后分成两部分，其中一部分烟气进入余热锅炉进行再利用，另一部分烟气由循环风机送入烟气混合器内作为控制氧量的再循环烟气。
实现本发明另一目的采用的技术方案是：一种控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温系统，其特征是：它包括在螺旋给煤机2进料端的上方设置给料斗1，螺旋给煤机2的出料端与喷动床燃烧器3的输送段11入口相连接，送风机4的出风口分别与烟气混合器5的进风口和烟气发生器6进风口连通，烟气混合器5的烟气出口和烟气发生器6烟气出口均与喷动床燃烧器3的输送段11入口连通，喷动床燃烧器3的燃烧段12烟气出口与旋风分离器7烟气入口连通，旋风分离器7烟气出口与除尘器8入口连通，除尘器8出口分别与余热锅炉9和循环风机10的烟气吸入口连通，循环风机10的烟气出口与烟气混合器5的烟气进口连通。
本发明的控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温方法，由于采用含有可燃气体的循环烟气与空气混合重新送入喷动床反应器中，控制喷动床反应器中的含氧量在10％～18％范围内，以使喷动床反应器中燃烧反应速度达到最佳效果所需要的混合气体的比例和流量，进而将固体燃料中碳与氧气反应降到最低，以保证回收固体产品焦炭或半焦中可燃物含量最高，从而使得到的固体产品再利用价值提高，达到综合利用的效果，其方法科学、合理。
为实现本发明方法所采用的控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温系统，能够满足其方法要求，具有结构简单，占用空间体积小，便于控制和维护，制造和使用成本低等优点，特别适于褐煤和油页岩类物质。
附图说明
图为控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温系统的结构示意图。
图中：1给料斗，2螺旋给煤机，3喷动床燃烧器，4送风机，5烟气混合器，6烟气发生器，7旋风分离器，8除尘器，9余热锅炉，10循环风机，11输送段，12燃烧段。
具体实施方式
下面利用附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
参照图，本发明的控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温方法，在室温下固体燃料，其热值17540kJ/kg，挥发分11.7％，固定碳43.4％，将0～8mm的固体燃料颗粒从给料斗1送到螺旋给煤机2上，经螺旋给煤机2输送到喷动床燃烧器3的输送段11内；喷动床燃烧器3点火时空气与煤气混合燃料在烟气发生器6内燃烧产生压力3000～8000pa，温度400～1000℃的烟气送入喷动床燃烧器3的输送段11，待喷动床燃烧器3燃烧稳定后，将烟气混合器5关闭，由送风机4将室温空气与600～800℃的烟气送入烟气混合器5，烟气混合器5的混合气体含氧量为10％～18％；并以9～60m/s的速度携带所述的0～8mm的固体燃料一起进入喷动床燃烧器3的燃烧段12，燃烧温度为850～1000℃，形成循环喷动燃烧，反应中主要燃烧固体燃料中挥发分11.7％及其中≤3％的固定碳，经循环喷动燃烧的灰渣可燃物进入旋风分离器7得到750～800℃固体产品焦炭或半焦从旋风分离器7的排料口排出，其中可燃物含量可达到42％，旋风分离器7排出的800～900℃烟气经除尘器8除尘后分成两部分，其中一部分烟气进入余热锅炉9进行再利用，另一部分烟气由循环风机10送入烟气混合器5内作为控制氧量的再循环烟气。
参照图，本发明的控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温系统包括在螺旋给煤机2进料端的上方设置给料斗1，螺旋给煤机2的出料端与喷动床燃烧器3的输送段入口相连接，送风机4的出风口分别与烟气混合器5的进风口和烟气发生器6进风口连通，烟气混合器5的烟气出口和烟气发生器6烟气出口均与喷动床燃烧器3的输送段入口连通，喷动床燃烧器3的燃烧段烟气出口与旋风分离器7烟气入口连通，旋风分离器7烟气出口与除尘器8入口连通，除尘器8出口分别与余热锅炉9和循环风机10的烟气吸入口连通，循环风机10的烟气出口与烟气混合器5的烟气进口连通。
利用本发明的控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温方法及系统，经10个月的实际应用，实现了本发明目的和达到了所述的效果。

Claims (2)

1.一种控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温方法，其特征是：在室温下，将0～8mm的固体燃料颗粒从给料斗送到螺旋给煤机上，经螺旋给煤机输送到喷动床燃烧器的输送段内，喷动床燃烧器点火时空气与煤气混合燃料在烟气发生器内燃烧产生压力3000～8000pa，温度400～1000℃的烟气送入喷动床燃烧器的输送段，待喷动床燃烧器燃烧稳定后，将烟气混合器关闭，由送风机将室温空气与600～800℃的烟气送入烟气混合器，烟气混合器的混合气体含氧量为10％～18％，并以9～60m/s的速度携带所述的0～8mm的固体燃料一起进入喷动床燃烧器燃烧段，燃烧温度为850～1000℃，形成循环喷动燃烧，反应中主要燃烧固体燃料中挥发分及其中≤3％的固定碳，经循环喷动燃烧的灰渣可燃物进入旋风分离器得到750～800℃固体产品焦炭或半焦，旋风分离器排出的800～900℃烟气经除尘器除尘后分成两部分，其中一部分烟气进入余热锅炉进行再利用，另一部分烟气由循环风机送入烟气混合器内作为控制氧量的再循环烟气。
2.一种控制灰渣可燃物含量的固体燃料气力输送升温系统，其特征是：它包括在螺旋给煤机(2)进料端的上方设置给料斗(1)，螺旋给煤机(2)的出料端与喷动床燃烧器(3)的输送段(11)入口相连接，送风机(4)的出风口分别与烟气混合器(5)的进风口和烟气发生器(6)进风口连通，烟气混合器(5)的烟气出口和烟气发生器(6)烟气出口均与喷动床燃烧器(3)的输送段(11)入口连通，喷动床燃烧器(3)的燃烧段(12)烟气出口与旋风分离器(7)烟气入口连通，旋风分离器(7)烟气出口与除尘器(8)入口连通，除尘器(8)出口分别与余热锅炉(9)和循环风机(10)的烟气吸入口连通，循环风机(10)的烟气出口与烟气混合器(5)的烟气进口连通。
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