CN105505419A - 煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统及其应用 - Google Patents

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CN105505419A CN201511022263.3A CN201511022263A CN105505419A CN 105505419 A CN105505419 A CN 105505419A CN 201511022263 A CN201511022263 A CN 201511022263A CN 105505419 A CN105505419 A CN 105505419A
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Abstract

本发明公开了一种煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统及其应用，该煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统包括：煤热解反应器，所述煤热解反应器具有半焦出口和热解气出口，并且所述煤热解反应器内部设置有多层蓄热式辐射管；煤粉锅炉，所述煤粉锅炉上设置有燃油燃烧器和半焦燃烧器，所述半焦燃烧器的入口与所述半焦出口相连；喷淋装置，所述喷淋装置具有热解气入口、可燃气出口和煤焦油出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连。在本发明的联用系统中，煤热解反应器和煤粉锅炉能够相对独立地运行，并且本发明中的煤热解反应器和煤粉锅炉系统互相干扰相对较小，当本发明的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统用于发电时，能够确保发电系统的稳定性。

Description

煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统及其应用
技术领域
本发明属于煤化工技术领域，具体而言，本发明涉及一种煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统及其应用。
背景技术
煤热解后产生的半焦可以作为燃料用于发电。在现有技术中，煤热解拔头工艺主要是针对循环流化床发电机组。例如，利用循环流化床锅炉产生的热灰作为热载体，并利用热解反应器对煤进行热解，并将产生的油气回收，其中，热解反应器产生的半焦被送往循环流化床锅炉进行燃烧，由此产生蒸汽，用于发电。现有的煤热解发电系统大多采用的是循环流化床锅炉，这样的系统由于采取较复杂的固体热载体工艺，存在诸多缺陷。例如，现有的循环流化床发电机组要求循环流化床锅炉与煤热解反应器同时正常运转，如果一方系统发生改变，都会导致整个工艺无法稳定运行，这不符合我国对发电稳定的要求。此外，我国目前的发电系统中煤粉锅炉的使用占比很高。然而，煤粉锅炉燃烧对煤挥发分和粒径的要求较高，导致目前的煤热解拔头工艺产生的半焦并不能满足煤粉锅炉的燃烧要求，因此，目前还未见报道将煤热解拔头工艺与煤粉炉联用。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统及其应用，在本发明的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统中，煤热解反应器和煤粉锅炉能够相对独立地运行，与现有的煤热解拔头工艺-循环流化床发电机组联用的系统相比，本发明中的煤热解反应器和煤粉锅炉系统互相干扰相对较小。当本发明的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统用于发电时，能够确保发电系统的稳定性。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统。根据本发明的实施方案，该联用系统包括：
煤热解反应器，所述煤热解反应器具有半焦出口和热解气出口，并且所述煤热解反应器内部设置有多层蓄热式辐射管；
煤粉锅炉，所述煤粉锅炉上设置有燃油燃烧器和半焦燃烧器，所述半焦燃烧器的入口与所述半焦出口相连；
喷淋装置，所述喷淋装置具有热解气入口、可燃气出口和煤焦油出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连，所述煤焦油出口与所述燃油燃烧器相连。
本发明人惊奇地发现，本发明的煤热解反应器能够与现有的煤粉锅炉直接联用，而无需对现有的煤粉锅炉进行改造，特别是，在本发明的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统中，与现有的煤热解拔头工艺-循环流化床发电机组联用的系统相比，煤热解反应器和煤粉锅炉能够相对独立地运行，二者互相干扰相对较小。当本发明的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统用于发电时，能够确保发电系统的稳定性。
在本发明的一个实施方案中，每层所述蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管，且每个所述蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿所述煤热解反应器的本体高度方向上错开分布。由此，可以显著提高煤料的快速热解效率，进而提高焦油的产率。
在本发明的一个实施方案中，所述可燃气出口与所述蓄热式辐射管相连。通过本实施方案的系统，本发明煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统中产生的可燃气可以被该系统自身利用，实现自热。
在本发明的一个实施方案中，所述的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统进一步包括：一次风机，所述一次风机分别与所述半焦出口和所述半焦燃烧器的入口相连。
在本发明的第二个方面，本发明的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统可以用于发电。当本发明的联用系统用于发电时，将本发明联用系统中由煤粉锅炉产生的烟气与煤粉锅炉中的换热系统进行换热，产生水蒸汽，由此利用产生的水蒸汽进行发电。利用本发明的联用系统进行发电，可以实现能源的综合利用，并且保证发电系统具有较高的稳定性。
在本发明的第三个方面，本发明提出了一种处理煤的方法。根据本发明的实施方案，该方法是利用前述煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统进行的。根据本发明的实施方案，该方法包括：
(1)将煤输送至所述煤热解反应器进行热解处理，以便得到半焦和热解气；
(2)将所述半焦输送至所述煤粉锅炉中的半焦燃烧器，使所述半焦与煤进行混合燃烧，以便得到烟气；
(3)将所述热解气输送至所述喷淋装置进行冷却处理，从而得到可燃气和煤焦油，并将所述煤焦油的一部分供给至所述燃油燃烧器。
由此，本发明人惊奇地发现，本发明的煤热解反应器能够与现有的煤粉锅炉直接联用，而无需对现有的煤粉锅炉进行改造，特别是，在本发明的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统中，与现有的煤热解拔头工艺-循环流化床发电机组联用的系统相比，煤热解反应器和煤粉锅炉能够相对独立地运行，二者互相干扰相对较小。当本发明的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统用于发电时，能够确保发电系统的稳定性。
在本发明的一个实施方案中，所述处理煤的方法进一步包括：将所述可燃气的一部分供给至所述蓄热式辐射管作为燃料使用。通过本实施方案的方法，本发明煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统中产生的可燃气可以被该系统自身利用，实现自热。
在本发明的一个实施方案中，所述处理煤的方法进一步包括通过一次风机将所述半焦送至所述煤粉锅炉的半焦燃烧器。
在本发明的一个实施方案中，所述处理煤的方法进一步包括将所述烟气通入所述煤粉锅炉的换热系统，用于发电。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统的结构示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统的结构示意图；
图3是根据本发明又一个实施例的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统的结构示意图；
图4是根据本发明一个实施例的处理煤的方法流程示意图；
图5是根据本发明再一个实施例的处理煤的方法流程示意图；
图6是根据本发明又一个实施例的处理煤的方法流程示意图；
图7是根据本发明一个实施例的利用煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统进行发电的系统结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统。根据本发明的实施例，该煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统包括：煤热解反应器，所述煤热解反应器具有半焦出口和热解气出口，并且所述煤热解反应器内部设置有多层蓄热式辐射管；煤粉锅炉，所述煤粉锅炉上设置有燃油燃烧器和半焦燃烧器，所述半焦燃烧器的入口与所述半焦出口相连；喷淋装置，所述喷淋装置具有热解气入口、可燃气出口和煤焦油出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连，所述煤焦油出口与所述燃油燃烧器相连。
发明人发现，通过采用内部设置多层蓄热式辐射管的煤热解反应器与现有的煤粉锅炉直接进行联用，而无需对现有的煤粉锅炉进行改造，即可将煤热解反应器中产生的热半焦送至煤粉锅炉进行燃烧产生热烟气，由于煤热解反应器中采用蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且该蓄热式辐射管可以通过在两端实现快速换向和蓄热式燃烧，可以保证煤热解反应器中温度场的均匀性，从而可以显著提高煤料的快速热解效率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本发明的煤热解反应装置不需要设置预热单元和载体分离单元，可以极大简化快速热解反应工艺流程，从而显著降低装置的故障率且所得煤焦油中含尘率较低，进而可以解决现有的煤拔头前段热解工艺复杂的问题，并且本发明的煤热解反应器和煤粉锅炉能够相对独立地运行，二者互相干扰相对较小，同时采用该煤热解反应器可以提高煤焦油产率，从而提高系统的价值，并且将所得到的煤焦油可以用作燃油燃烧器用作点火和调峰用油，另外，通过将煤热解反应器中产生的热半焦直接热送至煤粉锅炉与煤混合燃烧，不仅能够确保煤粉锅炉的燃烧稳定性，而且可以显著提高能量利用率，并且当利用该煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统进行发电时能够确保发电系统的稳定性。
下面参考图1-3对本发明实施例的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统进行详细描述。根据本发明的实施例，该煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统包括：煤热解反应器100、煤粉锅炉200和喷淋装置300。
根据本发明的实施例，煤热解反应器100具有煤入口101、半焦出口102和热解气出口103，并且煤热解反应器100内部设置有多层蓄热式辐射管11，且适于将煤进行热解反应，从而可以得到半焦和热解气。发明人发现，通过采用内部设置多层蓄热式辐射管的煤热解反应器与现有的煤粉锅炉直接进行联用，而无需对现有的煤粉锅炉进行改造，即可将煤热解反应器中产生的热半焦送至煤粉锅炉进行燃烧产生热烟气，由于煤热解反应器中采用蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且该蓄热式辐射管可以通过在两端实现快速换向和蓄热式燃烧，可以保证煤热解反应器中温度场的均匀性，从而可以显著提高煤料的快速热解效率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本发明的煤热解反应装置不需要设置预热单元和载体分离单元，可以极大简化快速热解反应工艺流程，从而显著降低装置的故障率且所得煤焦油中含尘率较低，进而可以解决现有的煤拔头前段热解工艺复杂的问题，且本发明的煤热解反应器和煤粉锅炉能够相对独立地运行，二者互相干扰相对较小。
根据本发明的一个实施例，煤入口101可以设在煤热解反应器100的上端，且适于将煤供给至煤热解反应器内部。
根据本发明的再一个实施例，半焦出口102可以设在煤热解反应器100的底端，且适于将热解过程产生的半焦固体排出煤热解反应器。
根据本发明的又一个实施例，热解气出口103可以设在煤热解反应器100的侧壁上，且适于将热解过程产生的热解气排出煤热解反应器。
根据本发明的又一个实施例，多层蓄热式辐射管11在煤热解反应器100中沿反应器高度方向间隔分布，并且每层蓄热式辐射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热式辐射管，根据本发明的具体实施例，每层蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管且每个蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿反应器高度方向错开分布。由此，可以显著提高煤料的快速热解效率，进而提高煤焦油的产率。
根据本发明的实施例，煤粉锅炉200上具有燃油燃烧器21和半焦燃烧器22，煤粉锅炉200上具有煤进口201和烟气出口202，半焦出口102与半焦燃烧器22上的入口相连，且适于将煤和半焦进行混合燃烧，从而可以得到热烟气。具体的，产生的烟气可以通入煤粉锅炉的换热系统，用于发电。发明人发现，经煤热解反应器得到的半焦的粒径完全符合煤粉锅炉的粒径要求，因而省去了半焦的粉碎工序，并且通过将煤热解反应器中产生的热半焦直接热送至与煤粉锅炉与煤混合燃烧，不仅能够确保煤粉锅炉的燃烧稳定性，而且可以显著提高能量利用率，并且当利用该煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统中产生的热烟气进行发电时能够确保发电系统的稳定性。
根据本发明的实施例，喷淋装置300具有热解气入口301、冷却液入口302、可燃气出口303和煤焦油出口304，热解气入口301与热解气出口103相连，且适于采用冷却液将热解气进行冷却处理，从而可以分离得到煤焦油和可燃气。具体的，冷却液可以采用煤焦油。发明人发现，通过采用喷淋装置对热解气进行冷却处理，可以分离得到煤焦油，从而可以提高系统的价值。
根据本发明的实施例，喷淋装置300上的煤焦油出口304可以与煤粉锅炉上的燃油燃烧器21相连，且适于将喷淋装置中分离得到的煤焦油的一部分作为煤粉锅炉上的燃油燃烧器的点火和调峰用油使用，而另一部分可以作为产品出售。
参考图2，根据本发明的实施例，喷淋装置300上的可燃气出口303可以与蓄热式辐射管11相连，且适于将喷淋装置得到的可燃气的一部分供给至蓄热式辐射管作为燃料使用，而另一部分可以送入燃气净化变换单元生产天然气或直接送至工业用户使用。由此，通过将系统内部产生的可燃气供给至蓄热式辐射管作为燃料使用，不仅可以降低煤热解反应器对外部能源的依赖，而且可以显著降低生产成本，实现能源的综合合理利用。具体的，本领域技术人员可以根据实际需要通过在煤热解反应器和喷淋装置之间设置输气装置将喷淋装置得到的可燃气供给至煤热解反应器中的蓄热式辐射管，例如可以采用风机、气泵等。
参考图3，根据本发明实施例的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统进一步包括一次风机400。
根据本发明的实施例，一次风机400可以设置在煤热解反应器100和煤粉锅炉200之间，并且一次风机可以分别与半焦出口和半焦燃烧器的入口相连。
在本发明的第二个方面，本发明提出了煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统用于发电的应用。
在本发明的第三个方面，本发明提出了一种处理煤的方法。根据本发明的实施例，该方法是利用煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统进行的。根据本发明的具体实施例，该方法包括：(1)将煤输送至所述煤热解反应器进行热解处理，以便得到半焦和热解气；(2)将所述半焦输送至所述煤粉锅炉中的半焦燃烧器，使所述半焦与煤进行混合燃烧，以便得到烟气；(3)将所述热解气输送至所述喷淋装置进行冷却处理，从而得到可燃气和煤焦油，并将所述煤焦油的一部分供给至所述燃油燃烧器。
发明人发现，通过采用内部设置多层蓄热式辐射管的煤热解反应器与现有的煤粉锅炉直接进行联用，而无需对现有的煤粉锅炉进行改造，即可将煤热解反应器中产生的热半焦送至煤粉锅炉进行燃烧产生热烟气，由于煤热解反应器中采用蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且该蓄热式辐射管可以通过在两端实现快速换向和蓄热式燃烧，可以保证煤热解反应器中温度场的均匀性，从而可以显著提高煤料的快速热解效率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本发明的煤热解反应装置不需要设置预热单元和载体分离单元，可以极大简化快速热解反应工艺流程，从而显著降低装置的故障率且所得煤焦油中含尘率较低，进而可以解决现有的煤拔头前段热解工艺复杂的问题，并且本发明的煤热解反应器和煤粉锅炉能够相对独立地运行，二者互相干扰相对较小，同时采用该煤热解反应器可以提高煤焦油产率，从而提高系统的价值，并且将所得到的煤焦油可以用作燃油燃烧器用作点火和调峰用油，另外，通过将煤热解反应器中产生的热半焦直接热送至煤粉锅炉与煤混合燃烧，不仅能够确保煤粉锅炉的燃烧稳定性，而且可以显著提高能量利用率，并且当利用该煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统进行发电时能够确保发电系统的稳定性。需要说明的是，上述针对煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统所描述的特征和优点同样适用于该处理煤的方法，此处不再赘述。
下面参考图4-6对本发明实施例的处理煤的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：
S100：将煤输送至煤热解反应器进行热解处理
根据本发明的实施例，将煤料经煤入口供给至煤热解反应器，并向煤热解反应器内的蓄热式辐射管中供给燃料，以便采用煤热解反应器对煤进行热解反应，从而可以得到半焦和热解气。发明人发现，通过采用内部设置多层蓄热式辐射管的煤热解反应器与现有的煤粉锅炉直接进行联用，而无需对现有的煤粉锅炉进行改造，即可将煤热解反应器中产生的热半焦送至煤粉锅炉进行燃烧产生热烟气，由于煤热解反应器中采用蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且该蓄热式辐射管可以通过在两端实现快速换向和蓄热式燃烧，可以保证煤热解反应器中温度场的均匀性，从而可以显著提高煤料的快速热解效率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本发明的煤热解反应装置不需要设置预热单元和载体分离单元，可以极大简化快速热解反应工艺流程，从而显著降低装置的故障率且所得煤焦油中含尘率较低，进而可以解决现有的煤拔头前段热解工艺复杂的问题，且本发明的煤热解反应器和煤粉锅炉能够相对独立地运行，二者互相干扰相对较小。
根据本发明的一个具体实施例，该步骤中，煤的具体粒径并不受特别限制，只要能够满足煤热解反应器的粒径要求即可，例如可以煤磨矿至粒径100微米以下。
S200：将半焦输送至煤粉锅炉中的半焦燃烧器
根据本发明的实施例，将煤热解反应器中产生的半焦供给至煤粉锅炉中的半焦燃烧器内与煤进行混合燃烧，从而可以得到烟气。具体的，煤热解反应器中产生的半焦为400～600℃，产生的烟气可以通入煤粉锅炉的换热系统，用于发电。发明人发现，经煤热解反应器得到的半焦的粒径完全符合煤粉锅炉的粒径要求，因而省去了半焦的粉碎工序，并且通过将煤热解反应器中产生的热半焦直接热送至与煤粉锅炉与煤混合燃烧，不仅能够确保煤粉锅炉的燃烧稳定性，而且可以显著提高能量利用率，并且当利用该煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统中产生的热烟气进行发电时能够确保发电系统的稳定性。
S300：将热解气输送至喷淋装置进行冷却处理，并将所得到的煤焦油的一部分供给至煤粉锅炉上的燃油燃烧器
根据本发明的实施例，将煤热解反应器中产生的热解气经热解气入口供给至喷淋装置，以便采用冷却液对热解气进行冷却处理，从而可以分离得到煤焦油和可燃气，并且将喷淋装置中分离得到的煤焦油的一部分作为煤粉锅炉上的燃油燃烧器的点火和调峰用油使用，而另一部分可以作为产品出售。由此，通过将本发明联用系统中得到的煤焦油作为煤粉锅炉上的燃油燃烧器的点火和调峰用油使用，可以降低原料成本。具体的，冷却液可以采用煤焦油。发明人发现，通过采用喷淋装置对热解气进行冷却处理，可以分离得到煤焦油，从而可以提高系统的价值。
参考图5，根据本发明实施例的处理煤的方法进一步包括：
S400：将可燃气的一部分供给至蓄热式辐射管作为燃料使用
根据本发明的实施例，将喷淋装置得到的可燃气的一部分供给至蓄热式辐射管作为燃料使用，而另一部分可以送入燃气净化变换单元生产天然气或直接送至工业用户使用。由此，通过将系统内部产生的可燃气供给至蓄热式辐射管作为燃料使用，不仅可以降低煤热解反应器对外部能源的依赖，而且可以显著降低生产成本，实现能源的综合合理利用。具体的，本领域技术人员可以根据实际需要通过在煤热解反应器和喷淋装置之间设置输气装置将喷淋装置得到的可燃气供给至煤热解反应器中的蓄热式辐射管，例如可以采用风机、气泵等。
参考图6，根据本发明实施例的处理煤的方法进一步包括：
S500：通过一次风机将半焦送至煤粉锅炉的半焦燃烧器
根据本发明的实施例，可以通过一次风机将煤热解反应器中得到的半焦供给至煤粉锅炉的半焦燃烧器与煤进行混合燃烧。
本发明人惊奇地发现，本发明的煤热解反应器能够与现有的煤粉锅炉直接联用，而无需对现有的煤粉锅炉进行改造，特别是，在本发明的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统中，与现有的煤热解拔头工艺-循环流化床发电机组联用的系统相比，煤热解反应器和煤粉锅炉能够相对独立地运行，二者互相干扰相对较小，从而能够确保发电系统的稳定性。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例
以煤为原料，利用煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统进行发电，煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统的结构如图3所示，发电流程如图7所示，利用该煤热解反应器-煤粉锅炉进行发电的方法如下：
(1)将100吨煤进行粉碎处理，至粒径100微米以下，得到煤粉。
(2)将煤粉送入热解炉进行热解，该热解炉内设置了多层加热辐射管，热解得到半焦和热解气，产生的热解半焦达58.6吨，温度为505℃。
(3)通过一次风机经一次风将热解半焦直接送入煤粉炉中的半焦燃烧器，将60吨热解半焦与60吨原料煤进行混合燃烧，产生大量高温烟气。
(4)将高温烟气与煤粉锅炉中的换热系统进行换热，产生水蒸汽，由此利用产生的蒸汽进行发电。
(5)将在步骤(2)中获得的热解气经喷淋装置进行冷却处理，得到煤焦油和可燃气，可燃气中CH4含量高达43.6％。
(6)在步骤(5)获得的可燃气经通过可燃气出口被输送至煤热解反应器作为辐射管的燃料，另一部分可以送入燃气净化变换单元生产天然气或直接送至工业用户使用。
(7)将在步骤(5)获得的煤焦油输送至煤粉锅炉上的燃油燃烧器作为点火和调峰用油。
对比例
对比例与实施例相同，不同之处仅在于煤粉锅炉的燃料全部为原料煤(120吨)。
与对比例相比，实施例中整个系统能量利用效率提高了0.66％，把天然气的收益折算到发电成本中，发电成本降低了约3.4％。
表1实施例和对比例能量效率比较
项目 发电成本(元/kwh) 能量效率(％)
实施例 0.286 42.48％
比较例 0.296 42.20％
数据比较 节约0.034(3.4％) 提高效率0.66％
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统，其特征在于，包括：
煤热解反应器，所述煤热解反应器具有半焦出口和热解气出口，并且所述煤热解反应器内部设置有多层蓄热式辐射管；
煤粉锅炉，所述煤粉锅炉上设置有燃油燃烧器和半焦燃烧器，所述半焦燃烧器的入口与所述半焦出口相连；
喷淋装置，所述喷淋装置具有热解气入口、可燃气出口和煤焦油出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连，所述煤焦油出口与所述燃油燃烧器相连。
2.根据权利要求1所述的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统，其特征在于，每层所述蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管，且每个所述蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿所述煤热解反应器的本体高度方向上错开分布。
3.根据权利要求1或2所述的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统，其特征在于，所述可燃气出口与所述蓄热式辐射管相连。
4.根据权利要求1-3任一项所述的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统，其特征在于，进一步包括：
一次风机，所述一次风机分别与所述半焦出口和所述半焦燃烧器的入口相连。
5.根据权利要求1-4任一项所述的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统用于发电的应用。
6.一种利用权利要求1-4任一项所述的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统处理煤的方法，其特征在于，包括：
(1)将煤输送至所述煤热解反应器进行热解处理，以便得到半焦和热解气；
(2)将所述半焦输送至所述煤粉锅炉中的半焦燃烧器，使所述半焦与煤进行混合燃烧，以便得到烟气；
(3)将所述热解气输送至所述喷淋装置进行冷却处理，从而得到可燃气和煤焦油，并将所述煤焦油的一部分供给至所述燃油燃烧器。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：将所述可燃气的一部分供给至所述蓄热式辐射管作为燃料使用。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，进一步包括：通过一次风机将所述半焦送至所述煤粉锅炉的半焦燃烧器。
9.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：将所述烟气通入所述煤粉锅炉的换热系统，用于发电。
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