[发明专利]一种超细粉快速热解反应系统及方法

权利要求书

1.一种超细粉快速热解反应系统，包括：进料系统、热解炉和半焦处理系统，其特征在于，其中，

所述进料系统包括：相互连接的磨煤机和排粉风机，将所述磨煤机磨制得到的细粉煤经所述排粉风机喷入所述热解炉内；

所述热解炉的煤粉喷口与所述排粉风机相连，所述热解炉的内腔竖直设有蓄热式辐射管，对所述排粉风机喷入的细粉煤进行热解；

所述半焦处理系统包括：余热锅炉和热管换热器，其中，所述余热锅炉与所述热解炉底部设置的半焦锁斗相连，对热解产生的高温半焦进行初级冷却；所述热管换热器与所述余热锅炉相连，对初级冷却后的高温半焦进行深度冷却。

2.根据权利要求1所述的超细粉快速热解反应系统，其特征在于，所述蓄热式辐射管包括：中心蓄热式辐射管和圆周层蓄热式辐射管，其中，所述中心蓄热式辐射管设置于所述内腔的中部，所述圆周层蓄热式辐射管围绕所述中心蓄热式辐射管呈圆周布置，且所述圆周层蓄热式辐射管包括：多根蓄热式辐射管，相邻两根蓄热式辐射管具有15°-60°的圆心夹角。

3.根据权利要求2所述的超细粉快速热解反应系统，其特征在于，所述圆周层蓄热式辐射管的层数为1-10层，每层之间的间隔距离相等。

4.根据权利要求1所述的超细粉快速热解反应系统，其特征在于，所述煤粉喷口的个数为多个，均设置于所述热解炉的上部，且距离所述热解炉顶部0.1-0.5m处的同一水平面上。

5.根据权利要求4所述的超细粉快速热解反应系统，其特征在于，在所述煤粉喷口处设有与所述排粉风机相连的煤粉喷管，且所述煤粉喷管与所述热解炉的中心线具有20-40°的夹角。

6.根据权利要求1所述的超细粉快速热解反应系统，其特征在于，还包括：热解油气处理系统，其包括：油气分离系统、热解气净化系统和焦油收集器，其中，所述油气分离系统与所述热解炉的热解油气出口相连，所述热解气净化系统与所述油气分离系统的热解气出口相连，所述焦油收集器与所述油气分离系统的焦油出口相连。

7.根据权利要求1所述的超细粉快速热解反应系统，其特征在于，所述进料系统还包括：依次相连的原煤仓、干燥器和给煤机，其中，所述给煤机与所述磨煤机相连。

8.根据权利要求7所述的超细粉快速热解反应系统，其特征在于，所述余热锅炉的蒸汽出口与所述干燥器相连，将初级冷却高温半焦时产生的蒸汽作为热源送入所述干燥器中。

9.一种利用权利要求1-8中任一项所述的超细粉快速热解反应系统的热解方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）进料处理：将原煤干燥后送入所述磨煤机磨制成细粉煤，所述排粉风机利用惰性气体将细粉煤喷入所述热解炉内；

（2）热解处理：所述热解炉内的蓄热式辐射管对细粉煤进行热解，得到热解油气和高温半焦；

（3）油气处理：对热解油气进行油气分离，得到热解气和焦油，所述热解气送入热解气净化系统进行净化，所述焦油送入焦油收集器中；

（4）半焦处理：高温半焦经半焦锁斗送入余热锅炉进行初级冷却，并产生蒸汽作为所述干燥器的热源；初级冷却后的高温半焦再送入热管换热器深度冷却，得到半焦产品。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述蓄热式辐射管的管壁温度为600-1200℃，细粉煤在所述热解炉中自上而下停留时间为2-10s，被加热至550-110℃；所述步骤（4）中，初级冷却后的高温半焦温度为200℃，深度冷却后的高温半焦为50℃。