本發(fā)明專利技術提供一種低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括流化床干燥爐、流化床熱解爐和流化床鍋爐，其中，所述流化床干燥爐、所述流化床熱解爐和所述流化床鍋爐串聯(lián)連接，均采用流化床形式，所述流化床干燥爐對低階煤進行干燥，使得低階煤物理脫水，在所述流化床干燥爐中具有管板換熱器，所述管板換熱器沉浸在低階煤中，所述管板換熱器中的氣體熱介質(zhì)經(jīng)由低階煤溢出，攜帶出低階煤中脫除的水分；所述流化床干燥爐與所述流化床熱解爐連接，經(jīng)干燥后的流態(tài)化的低階煤進入所述流化床熱解爐，在所述流化床熱解爐中進行中低溫熱解；所述流化床鍋爐與所述流化床熱解爐連接，所述流化床熱解爐中熱解產(chǎn)生的煤半焦進入所述流化床鍋爐進行燃燒。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及一種低階煤煤化工系統(tǒng)，特別涉及。
技術介紹
我國褐煤儲量豐富，2010年褐煤產(chǎn)量超過3億噸，占全國煤炭產(chǎn)量的10%。褐煤的高效加工利用已成為我國煤炭能源領域高度關注的問題。由于褐煤成煤期短，其水量、氧含量和揮發(fā)份高，全水分高達20-60%。一方面導致熱值低，不適于直接燃燒；另一方面造成化學反應性過高，在空氣中極易風化和破碎，不適于遠距離運輸和長期儲存。因此，褐煤最大的用途是坑口電廠發(fā)電，但褐煤中優(yōu)質(zhì)的揮發(fā)分也被低價值燃燒發(fā)電了。如何高效綜合利用褐煤，又在不影響發(fā)電的前提下，開發(fā)高效的煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，具備較好的經(jīng)濟效益和社會效益，是褐煤開發(fā)利用中亟待解決的問題。傳統(tǒng)的低階煤循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電技術中，都是對煤直接進行燃燒或熱解，但低階煤中所含有的高達30 60%的水分一是直接蒸發(fā)掉，既浪費了水的蒸發(fā)潛熱，水資源又未能得到充分利用；二是則增加了熱解過程酚氨廢水的產(chǎn)生量，酚氨廢水處理難度大，費用高，給環(huán)保帶來巨大壓力。而我國的產(chǎn)煤區(qū)目前基本上都是缺水區(qū)域，對于年處理量幾百萬噸的缺水地區(qū)來講，這是一個非常大的浪費，需要改進工藝回收這些水分再利用，減少系統(tǒng)能耗，并且需要減少酚氨廢水處理系統(tǒng)的壓力。上述流化床技術是指將大量固體顆粒懸浮于運動的流體之中，從而使顆粒具有流體的某些表觀特征，這種流固接觸狀態(tài)稱為固體流態(tài)化，即流化床。流化床的主要特性有充分流態(tài)化的床層表現(xiàn)出類似于液體的性質(zhì)。密度比床層平均密度小的流體可以懸浮在床面上；床面保持水平；床層服從流體靜力學關系，即高度差為L的兩截面的壓差Λ P=PgL ;顆粒具有與液體類似的流動性，可以從器壁的小孔噴出；兩個聯(lián)通的流化床能自行調(diào)整床層上表面使之在同一水平面上。上述性質(zhì)使得流化床內(nèi)顆粒物料的加工可以像流體一樣連續(xù)進出料，并且由于顆粒充分混合，床層溫度、濃度均勻使床層具有獨特的優(yōu)點得以廣泛的應用。
技術實現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有技術中對低階煤利用的不足，提高低階煤的利用率并降低系統(tǒng)能耗，本申請的專利技術人提出了采用多級流化床串級操作來生產(chǎn)低階煤半焦的方法，并提出了該低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。本專利技術提供一種低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其包括流化床干燥爐、流化床熱解爐和流化床鍋爐，其中，上述流化床干燥爐、上述流化床熱解爐和上述流化床鍋爐串聯(lián)連接，均采用流化床形式，上述流化床干燥爐對低階煤進行干燥，使得低階煤物理脫水，在上述流化床干燥爐中具有管板換熱器，上述管板換熱器沉浸在低階煤中，上述管板換熱器中的氣體熱介質(zhì)經(jīng)由低階煤溢出，攜帶出低階煤中脫除的水分；上述流化床干燥爐與上述流化床熱解爐連接，經(jīng)干燥后的流態(tài)化的低階煤進入上述流化床熱解爐，在上述流化床熱解爐中進行中低溫熱解；上述流化床鍋爐與上述流化床熱解爐連接，上述流化床熱解爐中熱解產(chǎn)生的煤半焦進入上述流化床鍋爐進行燃燒。在上述低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，優(yōu)選，上述流化床鍋爐連接有旋風分離器，上述流化床鍋爐中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)上述旋風分離器進行旋風分離后得到的熱灰渣被送至上述流化床熱解爐，上述熱灰渣對上述流化床熱解爐中的低階煤進行加熱。在上述低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，優(yōu)選，低階煤在上述流化床干燥爐中進行干燥后，其含水量降低至8 15%。在上述低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，優(yōu)選，進入上述流化床干燥爐的低階煤顆粒度是小于10mm，進入上述管板換熱器的上述氣體熱介質(zhì)的溫度小于180°C，從上述管板換熱器進入上述流化床干燥爐的上述氣體熱介質(zhì)的溫度為140-160°C，低階煤在上述流化床干燥爐內(nèi)進行脫水時的溫度為105°C _115°C，干燥后低階煤的出煤溫度小于110。。。·在上述低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，優(yōu)選，上述流化床干燥爐連接有廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)上述流化床干燥爐處理蒸發(fā)產(chǎn)生的水分進入上述廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)過處理得到液氨、粗酚和水。在上述低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，優(yōu)選，在上述流化床熱解爐中的熱解溫度控制在450 700°C。在上述低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，優(yōu)選，上述流化床熱解爐連接有余熱回收器，上述余熱回收器的后端分別與上述流化床干燥器和除塵冷卻凈化系統(tǒng)連接，干燥后的低階煤在上述流化床熱解爐中熱解而析出的揮發(fā)分被送往上述余熱回收器，由上述余熱回收器回收該揮發(fā)分的余熱，上述余熱回收器將回收的熱量送往上述流化床干燥器，供管板換熱器對低階煤進行干燥所需的熱量，被回收余熱后的上述揮發(fā)分被送往上述除塵冷卻凈化系統(tǒng)連接，經(jīng)除塵和冷卻后，得到焦油和煤氣。在上述低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，優(yōu)選，上述除塵冷卻凈化系統(tǒng)還連接著上述廢水處理系統(tǒng)，上述除塵冷卻凈化系統(tǒng)中產(chǎn)生的含酚氨的廢水被送往上述廢水處理系統(tǒng)。本專利技術還提供一種低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)方法，在該方法中低階煤均保持流化床的形式，該方法包括低階煤干燥步驟，在該步驟中對低階煤進行干燥，使得低階煤物理脫水，使用氣體熱介質(zhì)促進低階煤的流動性并通過上述氣體熱介質(zhì)攜帶出低階煤中脫除的水分，上述水分經(jīng)過處理能夠得到液氨、粗酚和符合排放標準的工業(yè)回用水；低階煤熱解步驟，在該步驟中，經(jīng)干燥后的流態(tài)化的低階煤進行中低溫熱解，低溫熱解的產(chǎn)物能夠是煤氣、焦油和低階煤半焦；和燃燒發(fā)電步驟，在該步驟中，低階煤熱解步驟產(chǎn)生的低階煤半焦進行燃燒帶動汽輪機發(fā)電。在上述低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)方法中，在上述燃燒發(fā)電步驟中產(chǎn)生煙氣，上述煙氣經(jīng)旋風分離后得到的熱灰渣，被送至上述低階煤熱解步驟，對低階煤進行加熱。在上述低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)方法中，在上述低階煤干燥步驟中，將低階煤的含水量降低至8 15%。在上述低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)方法中，在上述低階煤熱解步驟中，干燥后的低階煤進行熱解而析出的揮發(fā)分經(jīng)余熱回收得到該揮發(fā)分的余熱，該余熱被送至上述低階煤干燥步驟，提供對低階煤進行干燥所需的熱量，被回收余熱后的上述揮發(fā)分，經(jīng)除塵和冷卻后，得到焦油和煤氣。根據(jù)本專利技術，既能夠回收低階煤中所含的部分水分，還保留了低階煤中的優(yōu)質(zhì)高揮發(fā)部分，又獲得了有巨大經(jīng)濟價值的粗煤氣、焦油、液氨、粗酚等，并且降低了系統(tǒng)能耗。附圖說明圖1為本專利技術的低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)示意圖。符號說明10 :流化床干燥爐；12 :廢水處理系統(tǒng)；20 :流化床熱解爐；30 :流化床鍋爐；40 :除塵冷卻凈化系統(tǒng)；50 :余熱回收器；60 :旋風分離器；70汽輪機。 具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本專利技術做進一步詳細說明。本專利技術的低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)主要包括流化床干燥爐10、流化床熱解爐20和流化床鍋爐30。下面，以褐煤為例說明本專利技術的低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。褐煤進入流化床干燥爐10后，首先對高水分褐煤進行干燥，僅僅脫除部分水分，直至其含水量達到10%左右。在流化床干燥爐10中具有管式或板式換熱器,可將其稱為管板換熱器,在管板換熱器中能夠通過熱介質(zhì)、例如作為高溫氣體的高溫蒸汽、高溫煙氣等。干燥過程中，該管板換熱器沉浸在流態(tài)化的褐煤物料中，利用在管板換熱器中流動的氣體熱介質(zhì)提供的熱量，使得褐煤受熱脫水。并且由于該流動的氣體熱介質(zhì)會從管板換熱器中均勻溢出，該流動的氣體熱介質(zhì)還能夠促進褐煤物料的流動性，維持流化床的床層顆粒的正常流態(tài)化。從而，由于本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種低階煤多級流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于包括流化床干燥爐、流化床熱解爐和流化床鍋爐，其中，所述流化床干燥爐、所述流化床熱解爐和所述流化床鍋爐串聯(lián)連接，均采用流化床形式，所述流化床干燥爐對低階煤進行干燥，使得低階煤物理脫水，在所述流化床干燥爐中具有管板換熱器，所述管板換熱器沉浸在低階煤中，所述管板換熱器中的氣體熱介質(zhì)經(jīng)由低階煤溢出，攜帶出低階煤中脫除的水分；所述流化床干燥爐與所述流化床熱解爐連接，經(jīng)干燥后的流態(tài)化的低階煤進入所述流化床熱解爐，在所述流化床熱解爐中進行中低溫熱解；所述流化床鍋爐與所述流化床熱解爐連接，所述流化床熱解爐中熱解產(chǎn)生的煤半焦進入所述流化床鍋爐進行燃燒。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：騰東玉，閔健，李衛(wèi)華，王丙峰，秦玉林，房文佳，王志超，張宇，吳偉，
申請(專利權)人：國電龍源電力技術工程有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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