[发明专利]煤热解反应器-循环流化床联用系统及利用其处理煤的方法

说明书

本发明提供了煤热解反应器‑循环流化床联用系统及利用其处理煤的方法，其中，该联用系统包括煤热解反应器和循环流化床。本发明的联用系统可以将煤热解反应器与现有的循环流化床直接联用，而无需对现有的循环流化床进行改造，煤热解反应器和循环流化床能够相对独立地运行，二者互相干扰相对较小，且该联用系统可以有效用于制取可燃气和热解油并联产电力，并利用现有循环流化床的输送系统，实现半焦热送，保障半焦的燃烧，并降低煤拔头工艺成本，且该煤热解反应器内置旋风分离器可以大大降低出煤热解反应器的油气混合物的含尘量，进而有效降低后续工序中堵塞管道的可能及减少保温设施。

技术领域

本发明涉及煤炭分阶梯级利用技术领域，具体地，涉及煤热解反应器-循环流化床联用系统及利用其处理煤的方法。

背景技术

煤热解后产生的半焦可以作为燃料燃烧发电，而现有的煤热解拔头工艺主要针对循环流化床发电机组，如中科院过程所和浙江大学利用循环流化床锅炉产生的热灰作为热载体，并利用下行床工艺实现了对煤热解，并把油气回收。现有的系统由于采取较复杂的固体或气体热载体的煤热解拔头工艺，并且煤热解工艺产生油气资源，对于发电系统来说，需要配备相应油气处理系统，因此现有系统配置繁多，造价高昂。

图1为一种炉前煤拔头工艺结构示意图，该工艺将(图示A入口)送入固体热载体气化装置1中，通过煤拔头把热解气和焦油经过旋风分离器6后，提取出油气资源(图示B出口)，分离下来的半焦送入循环流化床7(图示F出口)，半焦经返料器2后一部分(图示G出口)送入循环流化床7的下部作为燃料使用，一部分送入绝热的煤拔头燃烧室3中，配空气燃烧。燃烧室3产生的烟气进入旋风分离器4，分离下来的半焦经返料器5与煤一起进入气化装置1中，而热烟气(图示E)也送入循环流化床7中。然而，该工艺流程复杂，主要是因为该工艺采取半焦作为热载体，因此工艺流程包括半焦的加热、提升、分离、混合等工艺，导致系统流程增加，大大提高了系统故障率；同时，该工艺产生的半焦只能针对流化床锅炉，不能利用在循环流化床上。

然而，我国发电系统中循环流化床占比很高，由于循环流化床燃烧对煤挥发分和粒径要求较高，煤拔头针对循环流化床的工艺目前很少。

因而，目前的煤热解拔头工艺仍有待改进。

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，本发明的目的之一在于提出一种煤热解反应器-循环流化床联用系统及利用其处理煤的方法。

具体的，本发明针对循环流化床设置了一种新型煤拔头工艺，制取可燃气和热解油并联产电力，并利用现有循环流化床的输送系统，实现半焦热送，保障半焦的燃烧，并降低煤拔头工艺成本。本发明的联用系统解决了煤拔头前段热解工艺复杂的问题，且热解产物合理利用，降低发电成本。

有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提供了一种煤热解反应器-循环流化床联用系统。根据本发明的实施例，该煤热解反应器-循环流化床联用系统包括：

煤热解反应器，所述煤热解反应器具有煤入口、半焦出口和油气混合物出口，其中，所述煤入口设置于所述煤热解反应器的顶部，所述油气混合物出口设置于所述煤热解反应器的顶壁和/或侧壁上，所述半焦出口设置于所述煤热解反应器的底部；

所述热解反应器内设置有多根油气导出管道、集气总管、多根集气支管、蓄热式辐射管和旋风分离器，

其中，所述集气总管邻近所述煤热解反应器的内周壁且垂直设置，

所述集气支管的一端与所述集气总管相连通，另一端连通至所述油气导出管道；

所述旋风分离器具有气固混合物入口、气体出口和固体出口，其中，所述气体出口与所述油气混合物出口相连通，所述集气总管的一端延伸连通至所述旋风分离器的气固混合物入口；

所述蓄热式辐射管沿着所述热解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；