CN114854437B - 降低高钠煤结渣特性的方法以及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明通过对高钠煤预先进行热解处理，减少了高钠煤中剩余钠物质的含量，促进高熔点含钠硅铝酸盐的生成，从源头上降低了高钠煤的结渣倾向由于以硅铝酸盐形式存在的不溶钠具有较高的熔点及热稳定性，燃用过程中的危害较小，实现了煤炭的高质化清洁利用。本发明一方面提供了一种基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法，包括如下步骤：将所述高钠煤与来自燃烧炉的热载体在热解炉中混合并发生热解反应，所述热解炉的流化介质为煤气。本发明第二方面还提供了一种基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的系统，该系统包括：产生热载体的燃烧炉；将所述高钠煤和所述热载体混合并发生热解反应的热解炉，其中，所述热解炉的流化介质为煤气。

Description

降低高钠煤结渣特性的方法以及系统
技术领域
本发明涉及固体燃料领域，具体涉及一种基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法以及系统。
背景技术
煤炭是重要的基础能源，但由于一些煤炭产区独特的地质特点及成煤环境，使得煤中碱金属钠的含量较高，而钠含量高的煤炭在燃用过程中会出现严重的结渣沾污问题。而锅炉的受热面结渣沾污会影响锅炉的传热效率与运行安全性，极大限制了高钠煤的大规模利用。
现有技术中，对钠含量较高的煤炭提出了不同的处理和燃用方法，例如燃料预处理，添加剂，调控运行工况等。
其中，燃料预处理是指在燃用前使用水洗酸洗等技术降低燃料中碱金属元素的含量，但由于工艺流程的复杂性难以大规模工业应用；添加剂通过物理吸附和化学反应降低烟气中碱金属的浓度，从而达到缓解灰问题的效果，但实际应用过程中受经济性约束，仍需探索廉价合适的添加剂；调控运行工况通过调节炉膛温度、气氛、烟速等控制灰问题，但实际调控效果有限。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明提出一种基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法以及系统，能够将煤中水溶钠的气相释放或转化为性质稳定的不溶钠矿物，降低了高钠煤的结渣倾向。
本发明一方面提供了一种基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法，包括如下步骤：
将高钠煤与来自燃烧炉的热载体在热解炉中混合并发生热解反应，热解炉的流化介质为煤气。
根据该技术方案，煤气由CH4、H2、CO2、CO等气体组分共同组成，其中富氢组分(CH4和H2)的含量占比较高，而富氢组分有助于促进热解过程中钠物质释放至气相或转化为高熔点含钠硅铝酸盐，所以高钠煤在热解炉的煤气气氛中发生热解反应后，高钠煤中的钠物质能够释放至气相或者转化为高熔点的含钠硅酸盐，相较于现有的应对高钠煤结渣问题的方案，本发明通过对高钠煤预先进行热解处理，减少了高钠煤中剩余钠物质的含量，促进高熔点含钠硅铝酸盐的生成，从源头上降低了高钠煤的结渣倾向，由于以硅铝酸盐形式存在的不溶钠具有较高的熔点及热稳定性，燃用过程中的危害较小，实现了煤炭的高质化清洁利用。
作为优选的技术方案，基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法还包括以下步骤：将全部热解反应生成的半焦输送至燃烧炉燃烧供热发电。
根据该技术方案，本发明的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法可以实现对煤炭热解燃烧分级利用，降低高钠煤结渣特性的同时可以实现热电气焦油多联产。
作为优选的技术方案，基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法还包括以下步骤：将部分热解反应生成的半焦送至燃烧炉燃烧，另一部分作为燃料存储。
根据该技术方案，当锅炉的功率较低时，将一部分半焦供给锅炉燃烧，然后将多余的半焦作为燃料进行储存，储存的半焦可以作为较低结渣倾向的燃料被直接送出使用，也可以作为燃烧炉的备用燃料进行存储，有利于实现对煤燃料的充分利用。
作为优选的技术方案，热解炉的运行温度为600-700℃。
根据该技术方案，经研究发现高钠煤在该温度范围内热解时具有较高的焦油产率，可以收集后进行提质利用，进一步实现对煤燃料的多级产物进行充分利用。
作为优选的技术方案，基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法还包括以下步骤：向热解炉内进一步供给除煤气以外的其他富氢气体。
根据该技术方案，通过进一步向热解炉中供给富氢气体，可以提升热解气氛中富氢组分的含量，而由于富氢组分能显著促进热解过程中水溶钠的释放及不溶钠矿物的生成，优化热解过程中的脱钠效果，因此利用外部供氢提升热解气氛中富氢组分的含量能进一步降低热解半焦的结渣倾向。
作为优选的技术方案，热解炉的运行温度为700-820℃。
根据该技术方案，经研究发现较高的热解温度有利于钠的释放及高熔点不溶钠矿物的生成，因此采用较高的热解炉运行温度可以使得热解生成的半焦具有更低的结渣倾向，另外，由于热解炉运行温度的提高伴随着运行成本的大幅提高，所以将运行温度设置在该温度范围内可以在保证热解炉经济性的同时，进一步降低半焦的结渣倾向。
本发明第二方面还提供了一种基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的系统，该系统包括：产生热载体的燃烧炉；将高钠煤和热载体混合并发生热解反应的热解炉，其中，热解炉的流化介质为煤气。
根据该技术方案，煤气中的富氢组分促进热解过程中钠物质释放至气相或转化为高熔点含钠硅铝酸盐，通过设置热解炉可以降低供给燃烧炉的煤燃料中的钠物质含量，从而抑制燃烧炉因为高钠煤而产生的受热面结渣沾污的情况。
作为优选的技术方案，热解炉的热解反应生成的全部半焦被输送至燃烧炉燃烧。
根据该技术方案，通过热解炉生成的半焦全部供给至燃烧炉进行燃烧供热发电，使得整个系统实现了热电气焦油多联产。
作为优选的技术方案，该系统还包括与燃烧炉连接的燃烧炉旋风分离器，燃烧炉旋风分离器具有多个出口，其中一个出口与热解炉连通，以向热解炉提供热载体，另一个出口与尾部烟道连通，尾部烟道利用燃烧炉的烟气供热或发电。
根据该技术方案，利用燃烧炉中燃烧过程中产生的热载体供给热解炉，从而可以在抑制燃烧炉受热面结渣沾污的同时，实现对煤能源的循环利用，提高整个系统的能源利用率。
作为优选的技术方案，基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的系统还包括与热解炉连接的热解炉旋风分离器，热解炉旋风分离器具有多个出口，其中一个出口与燃烧炉连通，以将热解反应产生的半焦提供至燃烧炉，热解炉旋风分离器的另一个出口与半焦的存储装置连通。
根据该技术方案，高钠煤在热解炉中与燃烧炉供给的热载体发生热解反应后生成半焦，半焦再供给给燃烧炉进行燃烧，有利于实现能源的循环利用，进一步地，当燃烧炉的燃料需求小于半焦的产量时，将半焦作为燃料在半焦的存储装置中进行存储，有利于实现对煤燃料的充分利用，丰富了对煤的燃烧产物的多级利用。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法的流程图；
图2是本发明实施方式提供了又一基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法的流程图；
图3是本发明实施方式提供了还一基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法的流程图；
图4是本发明实施方式提供的高钠煤1与高钠煤2灰化后的XRD衍射图；
图5是本发明实施方式提供的半焦1-4灰化后的XRD衍射图；
图6是高钠煤1、高钠煤2及半焦的灰熔融特征温度曲线图；
图7是本发明实施方式提供的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的系统的结构示意图；
图8是本发明实施方式提供的又一基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的系统的结构示意图。
附图标记说明：
1-热解炉；2-给料口；3-再循环热解煤气入口；4-热载体入口；5-热解炉侧部半焦排出口；6-热解炉底部半焦排出口；7-存储装置；8-热解炉旋风分离器；9-煤气除尘净化系统；10-焦油出口；11-热解煤气出口；12-半焦返料装置；13-燃烧炉；14-半焦入口；15-燃烧炉旋风分离器；16-热载体返料装置；17-受热面；18-除尘器；19-烟气出口；20-引风系统；21-空气入口；22-尾部烟道。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明的范围。
第一实施方式
本发明的第一实施方式提供了一种高钠煤的燃烧方法，并结合实验结果对本实施方式的燃烧方法的效果进行说明。
图1是本实施方式提供的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法的流程图。如图1所示，本实施方式提供的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法包括如下步骤：
步骤S1，将高钠煤与来自燃烧炉的热载体在热解炉中混合并发生热解反应，热解炉的流化介质为煤气。
步骤S2，将全部热解反应生成的半焦输送至燃烧炉燃烧供热发电。
其中，本实施方式中采用的煤气优选为煤气，即由CH4、H2、CO2、CO等气体组分共同组成的混合气体，或者，也可以是其他组成的含有富氢组分(CH4和H2)的煤气。
在本实施方式中，富氢组分能够促进热解过程中钠物质释放至气相或转化为高熔点含钠硅铝酸盐，所以高钠煤在热解炉的煤气气氛中发生热解反应后，高钠煤中的钠物质能够释放至气相或者转化为高熔点的含钠硅酸盐，降低了高钠煤中剩余钠物质的含量，从源头上降低了高钠煤的结渣倾向，由于以硅铝酸盐形式存在的不溶钠具有较高的熔点及热稳定性，燃用过程中的危害较小，实现了煤炭的高质化清洁利用。
作为一个变形例，图2是本实施方式提供了又一基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法的流程图。如图2所示，本实施方式提供的又一基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法包括如下步骤：
步骤S1，将高钠煤与来自燃烧炉的热载体在热解炉中混合并发生热解反应，热解炉的流化介质为煤气。
步骤S2，将部分热解反应生成的半焦送至燃烧炉燃烧，另一部分作为燃料存储。
在本实施方式中，相较于上述实施例，在步骤S2中对一部分的半焦进一步地作为燃料进行存储，从而可以将半焦作为较低结渣倾向的燃料直接送出至其他设备进行燃用，也可以在燃烧炉的功率较低，即燃烧炉的燃料需求小于热解炉的半焦产出时，将多余的半焦进行存储，作为燃烧炉的备用燃料，实现了对煤燃料的多级产物的充分利用。
作为又一个变形例，图3是本实施方式提供了还一基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法的流程图。如图3所示，基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法还包括以下步骤：
步骤S3，向热解炉内进一步供给除煤气以外的其他富氢气体。
在本实施方式中，相较于上述两个实施例，进一步地向热解炉内供给其他富氢气体可以增加热解炉中燃烧气氛的富氢组分的占比，从而进一步地促进高钠煤中的钠物质进行释放和转化，降低了热解炉产出的半焦中的钠物质含量。
其中，较优地，作为优选的技术方案，热解炉的运行温度为600-700℃。
在本实施方式中，高钠煤在600-700℃的温度范围内热解时具有较高的焦油产率，可以收集后进行提质利用，进一步事项对煤燃料的多级产物进行充分利用。
其中，较优地，热解炉的运行温度为700-820℃。
在本实施方式中，采用较高的热解炉运行温度可以使得热解生成的半焦具有更低的结渣倾向，另外，由于热解炉运行温度的提高伴随着运行成本的大幅提高，所以将运行温度设置在该温度范围内可以在保证热解炉经济性的同时，进一步降低半焦的结渣倾向。
下面，利用实验对本实施方式提供的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法中产生的半焦材料进行表征。
【材料制备】
选用典型高钠煤1及高钠煤2进行煤气气氛(35％CH4、30％H2、15％CO2、15％CO、5％N2)热解实验。半焦1由高钠煤a在煤气气氛下600℃热解制得；半焦2由高钠煤a在煤气气氛下800℃热解制得；半焦3由高钠煤b在煤气气氛下600℃热解制得；半焦4由高钠煤b在煤气气氛下800℃热解制得；半焦5由高钠煤1在N2气氛下600℃热解制得；半焦6由高钠煤1在H2气氛下600℃热解制得；半焦7由高钠煤2在N2气氛下600℃热解制得；半焦8由高钠煤2在H2气氛下600℃热解制得。
【材料表征】
1.钠含量分析
1.1萃取分析
将高钠煤1、高钠煤2以及半焦1-4进行化学逐级萃取，测量获得样品中各形态钠的含量，并累加得到样品中总钠含量，结果如表1所示。可以看出原煤中水溶钠含量占比最高，热解半焦中水溶钠含量显著下降，不溶钠的含量明显提升，半焦4中水溶钠含量较原煤(高钠煤b)减少了61％，热解过程中钠释放比例为35％，不溶钠的含量占半焦中剩余钠总量的26％，验证了热解过程中大量水溶钠释放至气相或转化为不溶钠，且较高的热解温度有利于水溶钠的释放及转化。
其中，水溶钠具有较强的挥发性与反应活性，燃用过程中可能诱导造成严重的灰问题，通过预先对高钠煤进行热解处理能显著降低半焦中剩余水溶钠的含量，降低后续燃烧的危害。
表1原煤及煤气气氛热解半焦钠含量(μg/g)
1.2热解实验
对高钠煤1及高钠煤2进行N2气氛(100％N2)及H2气氛(30％H2、70％N2)热解实验。
具体而言，测量获得半焦5-8中各形态钠的含量，并累加得到总钠含量，结果如表2所示。可以看出与N2气氛热解相比，H2气氛热解时的钠释放比例与不溶钠生成量明显增加，从而验证了富氢气氛有利于促进高钠煤在热解过程中钠物质的释放和转化。
表2不同气氛热解半焦中的钠含量(μg/g)
2.材料的组分分析
图4是对高钠煤1与高钠煤2灰化后的XRD衍射图。图5是对半焦1-4灰化后的XRD衍射图。
由图4可知，高钠煤1及高钠煤2中钠物质主要以Na2SO4、NaCl的水溶钠物质存在，而水溶钠物质的熔点较低(NaCl：801℃、Na2SO4：880℃)，燃用过程中容易挥发至气相并在低温受热面沉积引发沾污，或与矿物反应生成低温共熔体，从而导致严重灰问题。
由图5可知，半焦1-4中水溶钠衍射峰强度明显降低，且检测到钠长石(NaAlSi3O8)、霞石(NaAlSiO4)等高熔点含钠硅铝矿物(钠长石熔点：1100℃；霞石熔点：1550℃)，证明预先对高钠煤在煤气气氛中进行热解处理有助于促进水溶钠释放或转化为高熔点硅铝矿物，从而降低半焦后续燃用的灰问题压力。
3.材料的结渣倾向分析
使用结渣指数(Rs)计算评估高钠煤1、高钠煤2以及半焦1-4的结渣倾向，具体判别公式与判别界限如表3所示，式中Fe2O3等氧化物代表灰中各成分的百分含量，Sd表示干燥基中的硫含量。
表3结渣倾向判别指数
表4为高钠煤1、高钠煤2以及半焦1-4的灰成分分析结果，由于热解过程中部分易挥发组分析出，因此与原煤相比，半焦中易挥发组分(Na2O、SO3、Cl)的含量占比降低，惰性组分(SiO2、Al2O3)含量占比提升，且随热解温度的升高含量变化更加显著。
表5为高钠煤1、高钠煤2以及半焦1-4的工业分析及元素分析结果，热解半焦中挥发分的含量大幅降低，灰分及固定碳的含量占比明显提升。元素分析方面，与原煤相比，煤焦中C的含量占比提升，H、O的含量显著减少，S、N的含量较原煤略有降低，说明在煤气气氛中对高钠煤进行热解处理不仅具有降低钠含量的作用，还具有脱硫脱氮的作用。
表6为计算得到的高钠煤1、高钠煤2以及半焦1-4的综合结渣指数(Rs)结果，其中，高钠煤1的综合结渣指数为2.55，高钠煤2的综合结渣指数为2.15，均具有重度结渣倾向。半焦1的结渣指数为1.95，半焦2的结渣指数为1.85，半焦3的结渣指数为1.55，半焦4的结渣指数为1.27。计算得到对高钠煤在煤气气氛中进行热解处理后的半焦的结渣指数较原煤显著降低，结渣倾向降至中等。
表4灰成分分析
表5工业分析元素分析
表6结渣指数判断结果
4.材料的灰熔融特征温度分析
实验测量高钠煤1、高钠煤2及半焦1-4的灰熔融特征温度，结果如图6所示。
高钠煤1的变形温度、软化温度、半球温度和流动温度分别为1210℃、1224℃、1241℃、1254℃；半焦1的变形温度、软化温度、半球温度和流动温度较原煤(高钠煤1)提升了26℃、30℃、19℃、11℃；半焦2的变形温度、软化温度、半球温度和流动温度较原煤(高钠煤1)分别提升了30℃、40℃、24℃、13℃。
其中，高钠煤2的变形温度、软化温度、半球温度和流动温度分别为1090℃、1160℃、1180℃、1200℃；半焦3变形温度、软化温度、半球温度和流动温度较原煤(高钠煤2)分别提升了46℃、37℃、27℃、20℃；半焦4的变形温度、软化温度、半球温度和流动温度较原煤(高钠煤2)分别提升了70℃、43℃、33℃、24℃。
其中，灰熔融温度是评判结渣特性的重要指标，灰熔融温度的提升有助于降低燃料的结渣倾向，与原煤相比，以本实施方式提供的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法制得的热解半焦具有更高的灰熔融特征温度，对于变形温度、软化温度的提升较为显著，
在本实施方式中，通过对本实施方式提供的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法制得的半焦材料进行钠含量分析以及组分分析实验，说明了高钠煤在煤气气氛下热解能够使得煤中的钠物质释放成气相或转化高熔点的盐，从而降低了高钠煤中的钠含量；进一步地，本实施方式还对半焦材料的结渣和灰熔融特征温度分析，均得出了采用本实施方式中的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法产生的半焦具有优良的燃烧性能，不易结渣，从而证明了本实施方式中提供的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法具有降低高钠煤的结渣倾向的效果。
第二实施方式
本发明的第二实施方式提供了一种基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的系统，图7是该系统的结构示意图。
如图7所示，该基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的系统包括：产生热载体的燃烧炉13；将高钠煤和热载体混合并发生热解反应的热解炉1，其中，热解炉1的流化介质为煤气。
其中，优选地，热解炉1的热解反应生成的全部半焦被输送至燃烧炉13燃烧。
其中，优选地，该系统还包括与燃烧炉13连接的燃烧炉旋风分离器15，燃烧炉旋风分离器15具有多个出口，其中一个出口与热解炉1连通，以向热解炉1提供热载体，另一个出口与尾部烟道22连通，尾部烟道22利用燃烧炉13的烟气供热或发电。
具体而言，高钠煤经给料口2进入流化床热解炉1中，与来自燃烧炉13的高温热载体混合，快速升温发生热解反应。其中，优选地，进入流化床热解炉1中的高温热载体的温度为850℃-980℃。流化床热解炉1内产生的半焦通过热解炉侧部半焦排出口5经返料装置12送至燃烧炉13的半焦入口14，参与燃烧。循环流化床燃烧炉13具有空气入口21，引风系统20与燃烧炉13的空气入口连通21，向循环流化床燃烧炉13内鼓入空气，燃烧送至炉内的半焦，释放的热量加热了循环热载体，加热后的热载体随高温烟气携带进入燃烧炉旋风分离器15，分离出来的烟气进入尾部烟道22，尾部烟道22包括：受热面17、除尘器18以及烟气出口19，其中，烟气进入尾部烟道22后首先与受热面17进行换热，再经除尘器18除尘后，由烟气出口19排入大气，受热面17与高温烟气换热后产生蒸汽用于发电供热；燃烧炉旋风分离器15分离下来的高温热载体经热载体返料装置16由热解炉1的热载体入口4送回流化床热解炉1。
在本实施方式中，首先，煤气中的富氢组分促进热解过程中钠物质释放至气相或转化为高熔点含钠硅铝酸盐，通过设置热解炉1可以降低供给燃烧炉13的煤燃料中的钠物质含量，从而抑制燃烧炉13因为高钠煤而产生的受热面结渣沾污的情况。
然后，利用燃烧炉13中燃烧过程中产生的热载体供给热解炉1，还通过热解炉1生成的半焦全部供给至燃烧炉13进行燃烧供热发电，整个系统实现了热电气焦油多联产，从而可以在抑制燃烧炉13受热面结渣沾污的同时，实现对煤能源的循环利用，提高系统的能源利用率。
(变形例)
图8是本发明第二实施方式提供的又一基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的系统的结构示意图。如图8所示，相较于上述实施例中的系统，在本实施方式中，基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的系统还包括与热解炉1连接的热解炉旋风分离器8，热解炉旋风分离器8具有多个出口，其中一个出口与燃烧炉13连通，以将热解反应产生的半焦提供至燃烧炉13，热解炉旋风分离器8的另一个出口与半焦的存储装置7连通。
具体而言，高钠煤经给料口2进入流化床热解炉1中，与来自燃烧炉13的高温热载体混合，快速升温发生热解反应。热解产生的粗煤气携带部分半焦进入热解炉旋风分离器8，由热解炉旋风分离器8分离出来的粗煤气经过煤气除尘净化系统9，由煤气除尘净化系统9分离出的焦油通过焦油出口10回收用于后续利用，由煤气除尘净化系统9净化后的煤气一部分作为流化介质经由再循环热解煤气入口3返回流化床热解炉1，其余由热解煤气出口11排出后，可以经过进一步净化后可作为民用煤气、化工原料等利用；热解炉旋风分离器8分离得到的热解半焦直接进入半焦存储装置7。流化床热解炉1内生成的半焦一部分通过控制阀从热解炉1一侧的热解炉侧部半焦排出口5排出，经半焦返料装置12送至循环流化床燃烧炉13的半焦入口14，剩余部分经热解炉底部半焦排出口6进入半焦存储装置7。半焦存储装置7与热解炉底部半焦排出口6以及热解炉旋风分离器8相连，用于收集热解生成的半焦。
送入循环流化床燃烧炉13的半焦一部分与空气发生燃烧，释放的热量用于加热未燃烧的半焦。通过调节热解炉1送至燃烧炉13的半焦量与燃烧炉13通入的空气量，控制加热得到的热载体质量与温度，从而调控热解炉1的热解温度。加热后的半焦随烟气携带进入燃烧炉旋风分离器15，分离后的烟气进入尾部烟道22，与受热面17换热后经除尘器18除尘排入大气，受热面17产生蒸汽用于发电供热；分离得到的高温半焦经热载体返料装置16由流化床热解炉1的热载体入口重新进入流化床热解炉1中作为热载体。
在本实施方式中，高钠煤在热解炉1中与燃烧炉13供给的热载体发生热解反应后生成半焦，半焦再供给给燃烧炉13进行燃烧，有利于实现能源的循环利用，进一步地，当燃烧炉13的燃料需求小于半焦的产量时，将半焦作为燃料在半焦的存储装置7中进行存储，有利于实现对煤燃料的充分利用，丰富了对煤的燃烧产物的多级利用。
需要注意的是，在本实施方式中，举例说明了热解炉旋风分离器8分离得到的热解半焦直接进入半焦存储装置7的情况，但本发明并不限于此，热解炉旋风分离器8分离得到的热解半焦也直接送至燃烧炉13内参与燃烧，或者，热解炉旋风分离器8分离得到的热解半焦也可以输送至其他设备进行供热，均未超出本发明的保护范围。
至此，已经结合附图描述了本发明的技术方案。但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于以上具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述高钠煤与来自燃烧炉的热载体在热解炉中混合并发生热解反应，所述热解炉的流化介质为煤气，所述煤气为包含CH4、H2、CO2、CO的混合气体，所述热解炉的运行温度为600-820℃，在所述热解反应中，所述高钠煤中的钠物质释放至气相或者转化为含钠硅铝酸盐。
2.如权利要求1所述的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将全部所述热解反应生成的半焦输送至所述燃烧炉燃烧供热发电。
3.如权利要求1所述的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将部分所述热解反应生成的半焦送至燃烧炉燃烧，另一部分作为燃料存储。
4.如权利要求2或3所述的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法，其特征在于，所述热解炉的运行温度为600-700℃。
5.如权利要求2或3所述的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
向热解炉内进一步供给除煤气以外的其他富氢气体。
6.如权利要求2或3所述的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的方法，其特征在于，所述热解炉的运行温度为700-820℃。
7.一种基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的系统，其特征在于，包括：
燃烧炉，产生热载体；
热解炉，将所述高钠煤和所述热载体混合并发生热解反应，所述高钠煤中的钠物质释放至气相或者转化为含钠硅铝酸盐，所述热解炉的流化介质为煤气，所述煤气为包含CH4、H2、CO2、CO的混合气体，所述热解炉的运行温度为600-820℃。
8.如权利要求7所述的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的系统，其特征在于，所述热解炉的所述热解反应生成的全部半焦被输送至所述燃烧炉燃烧。
9.如权利要求7所述的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的系统，其特征在于，还包括与所述燃烧炉连接的燃烧炉旋风分离器，所述燃烧炉旋风分离器具有多个出口，其中一个出口与所述热解炉连通，以向所述热解炉提供所述热载体，另一个出口与尾部烟道连通，所述尾部烟道利用所述燃烧炉的烟气供热或发电。
10.如权利要求7所述的基于热解燃烧耦合技术降低高钠煤结渣特性的系统，其特征在于，还包括与所述热解炉连接的热解炉旋风分离器，所述热解炉旋风分离器具有多个出口，其中一个出口与所述燃烧炉连通，以将热解反应产生的半焦提供至所述燃烧炉，所述热解炉旋风分离器的另一个出口与半焦的存储装置连通。
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