CN205328934U - 一种煤热解多联产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤热解多联产领域，公开了一种煤热解多联产系统，包括原煤预处理装置、旋转床热解反应器、高效燃烧器、辐射加热管、高温除尘器、油气冷却装置、净化装置、双蓄热式燃气锅炉、排烟装置以及半焦冷却器。其中，原料煤经干燥后进入热解反应器发生热解反应，热源来自高效燃烧器产生的高温烟气，通过辐射加热管传热至热解反应器内部，热解产生的半焦通过半焦冷却器降温后得到半焦产品，热解产生的油气部分首先经过除尘器净化，然后进入油气冷却器降温后分离得到煤焦油和荒煤气产品，荒煤气进入双蓄热式燃气锅炉燃烧，产生蒸汽，并供发电组发电或供暖。该系统结构简单，易于操作，热效率高。

Description

一种煤热解多联产系统

技术领域

本实用新型涉及一种煤热解多联产领域，尤其涉及一种基于双蓄热式燃烧技术和旋转床技术的煤热解多联产系统。

背景技术

我国是一个以煤炭为主要能源资源的国家，在今后很长一段时间内这种状况不会改变。煤热解多联产工艺技术更适合于挥发性高的低阶煤种，该技术已建有小型工业化生产示范装置，具备商业化生产应用的技术基础。目前我国煤资源的利用，大部分是以煤炭单一生产过程的利用效率极低的直接燃烧为主，其他气化、液化也是以单一过程为主。把以煤为资源的多个生产工艺作为一个系统来考虑，即煤的多联产系统，从整体利用效率的角度来提高煤炭资源利用率，则可以更好地解决所面临的资源与环境问题。

煤的多联产技术是以煤炭资源合理利用为前提，在相关技术发展水平基础上，以煤炭资源的利用价值、利用过程效率、经济效益以及环境污染等作为综合目标函数的多个子系统的优化集成，从而实现煤炭资源的分级利用、高效率利用、高经济效益以及极低污染物排放。由于我国煤炭资源中低阶煤占主要部分，这些煤种挥发性较高，采用以煤热解为基础的热电气多联产技术更为适用。

多联产是一个非常复杂的系统工程，其实质是通过以煤的热解、气化技术为“龙头”的多种煤炭转化技术的优化集成，不仅可以实现煤炭资源价值的梯级利用，而且能够达到煤炭资源价值提升、利用效率和经济效益的最大化，同时还能做到煤炭利用过程对环境最友好。从资源合理与有效利用的角度来看，多联产的实质是实现煤炭资源价值从高到低的逐次梯级利用。

目前的煤热解多联产技术主要集中在移动床热解、流化床热解以及固体载热为基础的热解技术基础上，目前尚处于起步、研发阶段。以流化床热解为基础的循环流化床热电气多联产技术主要工艺特点是利用循环流化床锅炉的循环热灰或半焦作为煤干馏、部分气化的热源，煤先在流化床气化炉中经热解、部分气化产生中热值煤气，经净化除尘后输出，气化炉中半焦及放热后的循环灰一起送入循环流化床锅炉，半焦燃烧放出热量产生过热蒸汽用于发电和供热。以移动床热解为基础的多联产工艺原理与流化床类似，主要区别在于热解反应器采用移动床形式。但流化床工艺设备相对复杂，运行操作性能较差，传统移动床热解多联产技术主要问题在于热效率相对较低。

近年来，旋转床热解技术发展较快，结合了传统移动床的很多优点，并有所改进，而蓄热式燃烧技术则可以大大提高整体系统的热效率，如将蓄热式燃烧技术与旋转床热解技术相耦合建立一套煤热解多联产系统，将有十分广阔的应用前景。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于双蓄热式燃烧技术和旋转床技术的煤热解多联产系统，该系统可以实现煤的热解，并联产蒸汽、发电，设备简单，操作容易，投资较少。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种煤热解多联产系统，包括原煤预处理装置、旋转床热解反应器、高效燃烧器、辐射加热管、高温除尘器、油气冷却装置、净化装置、双蓄热式燃气锅炉、排烟装置以及半焦冷却器，其中，所述原煤预处理装置与所述旋转床热解反应器相连，所述高效燃烧器与所述辐射加热管相连，所述辐射加热管还与所述排烟装置相连，所述辐射加热管均匀布置在旋转床热解反应器内部，旋转床热解反应器的顶部管道依次连接高温除尘器、油气冷却器、净化装置以及双蓄热式燃气锅炉，所述双蓄热式燃气锅炉通过所述排烟装置与所述半焦冷却器相连，所述半焦冷却器与所述原煤预处理装置相连。

进一步地，所述净化装置还与所述高效燃烧器相连，高效燃烧器产生的高温烟气通过辐射加热管换热后，低温烟气进入排烟系统，随后进入半焦冷却器进行干熄焦。

进一步地，所述系统还包括发电机组，所述发电机组与所述双蓄热式燃气锅炉相连，双蓄热式燃气锅炉产生蒸汽用于供暖或发电，尾部烟气送至半焦冷却器，对半焦进行降温。

进一步地，所述双蓄热式燃气锅炉包括风机和给水装置。

进一步地，所述原煤预处理装置包括煤仓、干燥仓和进料机，所述原煤预处理装置通过进料机与所述旋转床热解反应器相连，旋转床热解反应器采用高效燃烧器燃烧产生的高温烟气为热源，并通过辐射加热管传热至旋转床热解反应器，加热功率可灵活调节。

进一步地，所述半焦冷却器与所述干燥仓相连，经半焦冷却器升温后的烟气，在干燥仓内对原煤进行干燥，实现热量的高效利用，系统整体热效率高。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型提供的一种基于旋转床热解反应器的煤热解多联产系统，结合了高效燃烧和旋转床的技术优势，耦合了双蓄热式燃气锅炉技术，整体系统设备简单，易于操作，热效率高。

附图说明

图1为根据本实用新型的一种煤热解多联产系统的结构框图；

图中：1、煤仓，2、干燥仓，3、进料机，4、高效燃烧器，5、旋转床热解反应器，6、高温除尘器，7、油气冷却器，8、荒煤气净化装置，9、双蓄热式燃气锅炉，10、风机，11、给水装置，12、蒸汽，13、排烟装置，14、半焦冷却器，15、烟囱，16、辐射加热管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

本实用新型的一种基于旋转床热解反应器的煤热解多联产系统，其优选实施例如图1所示：

该系统包括煤仓1、干燥仓2、进料机3、高效燃烧器4、旋转床热解反应器5、辐射加热管16、油气冷却器7、高温除尘器6、双蓄热式燃气锅炉9、风机10、发电机组等。

所述的煤仓1、干燥仓2和进料机3之间通过管道及阀门连接，进料机3通过管道与旋转床热解反应器5连接，高效燃烧器4通过管道连接辐射加热管16，辐射加热管16均匀布置在旋转床热解反应器5内部，旋转床热解反应器5顶部管道依次连接高温除尘器6、油气冷却器7，旋转床热解反应器5的下部管道连接半焦冷却器14，双蓄热式燃气锅炉9后部连接发电机组，尤其是蒸汽发电机组，排烟装置13与半焦冷却器14连接，同时排烟装置13还分别与双蓄热式燃气锅炉9以及辐射加热管16相连，半焦冷却器14与干燥仓2相连，并且干燥仓2与烟囱15相连。

结合图1，以褐煤热解多联产系统为例，褐煤通过煤仓1进入干燥仓2，并被来自半焦冷却器14换热后的热烟气加热干燥，然后通过进料机3送入旋转床热解反应器5，换热后的烟气通过烟囱15排放，高效燃烧器4燃烧产生高温烟气通入辐射加热管16，辐射加热管16均匀分布在旋转床热解反应器5内，当加热至一定温度时，煤发生热解反应，产生的半焦通过旋转床热解反应器底部的管道进入半焦冷却器14降温后得到半焦产品，气体部分通过旋转床热解反应器5顶部管道依次通过高温除尘器6、油气冷却器7后分离得到煤焦油和荒煤气产品，分离的荒煤气经荒煤气净化装置净化后分别送入高效燃烧器4以产生高温烟气以及双蓄热式燃气锅炉9燃烧产生蒸汽，蒸汽可用于供暖或供发电机组发电，双蓄热式燃气锅炉9产生的烟气通过排烟装置13送入半焦冷却器14冷却半焦。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种煤热解多联产系统，包括原煤预处理装置、旋转床热解反应器、高效燃烧器、辐射加热管、高温除尘器、油气冷却装置、净化装置、双蓄热式燃气锅炉、排烟装置以及半焦冷却器，其特征在于：所述原煤预处理装置与所述旋转床热解反应器相连，所述高效燃烧器与所述辐射加热管相连，所述辐射加热管还与所述排烟装置相连，所述辐射加热管均匀布置在旋转床热解反应器内部，旋转床热解反应器的顶部管道依次连接高温除尘器、油气冷却器、净化装置以及双蓄热式燃气锅炉，所述双蓄热式燃气锅炉通过所述排烟装置与所述半焦冷却器相连，所述半焦冷却器与所述原煤预处理装置相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述净化装置还与所述高效燃烧器相连，高效燃烧器产生的高温烟气通过辐射加热管换热后，低温烟气进入排烟系统，随后进入半焦冷却器进行干熄焦。

3.根据权利要求1或者2所述的系统，其特征在于：所述系统还包括发电机组，所述发电机组与所述双蓄热式燃气锅炉相连，双蓄热式燃气锅炉产生蒸汽用于供暖或发电，尾部烟气送至半焦冷却器，对半焦进行降温。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述双蓄热式燃气锅炉包括风机和给水装置。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述原煤预处理装置包括煤仓、干燥仓和进料机，所述原煤预处理装置通过进料机与所述旋转床热解反应器相连，旋转床热解反应器采用高效燃烧器燃烧产生的烟气为热源，并通过辐射加热管传热至旋转床热解反应器。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述半焦冷却器与所述干燥仓相连，经半焦冷却器升温后的烟气，在干燥仓内对原煤进行干燥。