[发明专利]发电系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体而言，本发明涉及一种发电系统和方法。

背景技术

我国煤炭资源丰富，原煤除了部分用于炼焦、转化加工外，绝大部分用于直接燃烧。煤直接燃烧，导致煤炭中富含的油气资源还没有得到充分的提炼利用，而且直接燃烧热效率低，对环境破坏严重。煤的热解是将煤在惰性气氛下加热，制取半焦、煤气和焦油等产品，得到的这些产品，又可以梯级利用，对油气资源充分提取的同时，又提高了煤炭的综合利用效率。

煤热解工艺可分为外热式和内热式两类。外热式热效率低，挥发产物二次分解严重；内热式工艺克服了外热式的缺点，借助热载体(固体热载体和气体热载体)把热量传递给煤。气体热载体工艺，存在干馏气被冲稀，冷凝回收系统庞大，气体热值低，难以进一步综合利用的缺点。固体热载体工艺相对来说具有一定的优势，但是存在工艺复杂操作环节太多，制造成本高昂等缺点。此外，现有的干馏技术中存在油气二次裂解的问题，导致油收率偏低。并且现有煤热解工艺复杂且存在与电厂耦合不稳定的问题。

因此，现有的发电技术有待进一步改进。

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发电系统和方法，该系统可以有效抑制油气二次裂解，从而提高焦油收率，并且可以解决现有技术中煤热解工艺与发电耦合不稳定的问题。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种发电系统。根据本发明的实施例，该系统包括：移动床热解反应器、螺旋输送机和循环流化床锅炉，所述螺旋输送机设置在所述移动床热解反应器的下方，且所述螺旋输送机与所述循环流化床锅炉相连，

其中，所述移动床热解反应器包括：

煤入口、热解油气出口和半焦出口；

所述煤入口位于所述反应器的顶部；

所述热解油气出口位于所述反应器的顶壁和/或侧壁上；

所述半焦出口位于所述反应器的底部且所述半焦出口与所述螺旋送料机相连；

蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述移动床热解反应器的内部沿着所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；

油气导出管道，所述油气导出管道与所述热解油气出口连通，并且所述油气导出管道的管壁上设置有通孔；以及

布料器，所述布料器布置在所述反应器内部且位于所述反应器的顶部，所述布料器的入口与所述煤入口相连通，并且所述布料器具有多个一级排料通路。

由此，根据本发明实施例的发电系统可以有效抑制油气二次裂解，从而提高焦油收率，并且可以解决现有技术中煤热解工艺与发电耦合不稳定的问题。

在本发明的一些实施例中，所述多个一级排料通路相对于所述布料器的中心轴对称分布。由此，可以使得煤料充分分散，从而提高煤料的热解效率。

在本发明的一些实施例中，所述一级排料通路各自具有一个或多个二级排料通路。由此，可以进一步提高煤料的热解效率。

在本发明的一些实施例中，所述二级排料通路各自具有一个或多个三级排料通路，优选具有一个或多个更高级的排料通路。由此，可以进一步提高煤料的热解效率。

在本发明的一些实施例中，在各级排料通路的分支处设有惰性气体入口，所述惰性气体入口与设置在所述反应器外部的储气罐相连。由此，可以避免煤料堵塞各级排料管路，从而保证系统的稳定性。

在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道沿所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的油气导出管道。由此，可以显著提高反应器中的油气导出效率。

在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道与所述蓄热式辐射管平行布置，且所述蓄热式辐射管各自的左右两侧对称设置有两根油气导出管道。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。

在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道与邻近的所述蓄热式辐射管的管壁之间距离为所述油气导出管道管径d的1/2-3倍。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。

在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道的管壁上设置有多个通孔。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。

在本发明的一些实施例中，所述通孔在所述油气导出管道的长度方向上均匀分布。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。