一种内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统技术方案

本发明专利技术创造属于煤炭分质梯级利用领域，主要涉及一种粉煤热解过程中的除尘系统。本发明专利技术针对现有技术的不足，设计并开发了一种内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统，本发明专利技术结合反应器本身的特点，采用内置循环式颗粒床对热解气进行除尘处理，并利用颗粒床料作为过滤料，使用的滤材可以循环使用，从而能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术创造属于煤炭分质梯级利用领域，主要涉及一种粉煤热解过程中的除尘系统。
技术介绍
低阶煤分质梯级利用是我国十三五煤化工的重要领域，特别是针对我国大量的低阶粉煤，如何有效利用成为研究的重点。采取热解技术把低阶煤油气拿出来，剩下的半焦再去发电或作为气化原料，与煤气化技术对比，投资小，水耗低，是我国提倡的煤炭清洁高效利用的技术路径。但粉煤热解过程中，热解气携带大量的粉尘颗粒，粉煤热解过程中热解粉焦和热解油气的高温在线分离是该工艺遇到的主要技术难题之一。粉煤在中、低温热解过程中产生的含尘热解气体温度高、易相变。热解粉焦和热解油气高温在线分离效果不理想，最终导致煤焦油中的固含量偏高，油品质量较差，无法满足煤焦油进一步深加工的质量指标。目前，粉煤的热解技术主要有颗粒除尘过滤器和热解气除尘装置等。然而，经过热解技术得到的粉煤热解粉焦和热解油气组分极为复杂、煤焦油中的固含量偏高、油品质量较差等缺点使得其难以直接利用和储存，难以工业化应用。粉煤热解过程中含尘热解气的除尘技术及关键设备的开发研究，已经成为煤炭中低温热解领域亟待开发的课题之一。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，设计并开发了一种内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统，本专利技术结合反应器本身的特点，采用内置循环式颗粒床对热解气进行除尘处理，并利用颗粒床料作为过滤料，使用的滤材可以循环使用，从而能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供了一种粉煤热解除尘系统，包括：热解反应器和循环式颗粒床，所述循环式颗粒床的加热段和除尘段位于所述热解反应器的一侧，与所述热解反应器的侧壁固定连接，并沿所述热解反应器的高度方向贯穿于所述热解反应器内部；其中：所述循环式颗粒床包括位于上部的加热段、位于下部的除尘段、提料装置、进料系统和再生器，所述循环式颗粒床的加热段内部设有沿所述循环式颗粒床的高度方向多层布置的多根蓄热式辐射管，用于加热颗粒床料；设置在所述热解反应器的热解气出口的前端的所述除尘段位于所述循环式颗粒床的加热段的下面，包括集料器、进气端、出气端和颗粒床出口，所述集料器倾斜设置于所述循环式颗粒床的除尘段的上部，所述进气端和所述出气端设置在所述循环式颗粒床的除尘段的中部，所述颗粒床出口设置在所述循环式颗粒床的除尘段的下部；所述集料器的上端与所述循环式颗粒床的加热段的侧壁连接，所述集料器的下端与所述出气端连接，用于把经所述循环式颗粒床的加热段加热的颗粒床料汇集流入所述循环式颗粒床的除尘段中；所述进气端为进气栅板结构，所述进气栅板结构包括进气栅板和多个第一折流板，所述第一折流板的一端与所述进气栅板连接，另一端沿右下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第一折流板的自由端之间的间隔形成所述进气栅板的开口，使得在所述进气栅板的开口处形成的折流往右下方方向流动；所述出气端为出气栅板结构，所述出气栅板结构包括出气栅板和多个第二折流板，所述第二折流板的一端与所述出气栅板连接，另一端沿左下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第二折流板的自由端之间的间隔形成所述出气栅板的开口，使得在所述出气栅板的开口处形成的折流往右上方方向流动。根据本专利技术的实施例，所述提料装置与所述颗粒出料口连接；所述再生器与所述提料装置连接，用于去除所述循环式颗粒床中的半焦及粘附在所述颗粒床料上的结焦物，所述再生器可以通入空气或者蒸汽后高温燃烧半焦，利用半焦与所述颗粒床料的密度不同进行分离，使得所述颗粒床料再生；所述进料系统分别与所述再生器和所述循环式颗粒床上部的颗粒进料口连接，用于将经所述再生器再生的颗粒床料加入到所述循环式颗粒床的加热段中。根据本专利技术的实施例，所述第一折流板与竖直线的夹角为15-60度；所述第二折流板与竖直线的夹角为15-60度。根据本专利技术的实施例，所述循环式颗粒床的除尘段为平板式结构，所述集料器为集料板。根据本专利技术的实施例，热解气经过所述进气栅板结构和所述出气栅板结构的流速为0.05-0.5m/s，所述进气端和所述出气端的间距为50-300mm。根据本专利技术的实施例，所述颗粒床料为颗粒均匀的陶瓷球或石英砂。根据本专利技术的实施例，所述颗粒床料通过所述进料系统进入所述循环式颗粒床的加热段后，利用移动床的方式，所述颗粒床料经加热、除尘、再生，实现循环。根据本专利技术的实施例，所述热解反应器包括：进料口、热解气出口、出料口和蓄热式辐射管，所述进料口设置在所述热解反应器的顶壁上，所述热解气出口设置在所述热解室的侧壁上，所述蓄热式辐射管沿所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根沿水平方向布置的所述蓄热式辐射管。在本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了一种利用前面所述的粉煤热解除尘系统进行粉煤热解除尘的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括以下步骤：a. 将粉煤通过进料口加入到所述热解反应器中，在所述热解反应器中完成热解过程；b．所述循环式颗粒床产生的颗粒床料，通过所述集料器进入所述循环式颗粒床的除尘段进行堆积，用于过滤；c．热解产生的热解气从所述进气端进入所述循环式颗粒床的除尘段，进行除尘处理；d. 经除尘的热解气经所述出气端出来后，由所述热解气出口排出。根据本专利技术的实施例，所述步骤b中的所述循环式颗粒床产生的颗粒床料，在所述循环式颗粒床的除尘段对所述热解气进行除尘处理后，经所述颗粒床出口排出，进入到所述提料装置，经所述提料装置提料运输到所述再生器，在所述再生器中通过去除半焦及粘附在所述颗粒床料上的结焦物来对所述颗粒床料进行再生处理，然后得到的再生颗粒床料经由所述进料系统进入所述循环式颗粒床的加热段，所述再生颗粒床料被所述蓄热式辐射管加热至500-550℃，最后，通过所述集料器进入所述循环式颗粒床的除尘段进行堆积，用于所述热解气的除尘处理，从而，实现了所述颗粒床料的循环使用。本专利技术的有益效果在于：（1）本专利技术提供的粉煤热解除尘系统具有耐高温的优点，能够在500～600℃的高温下正常工作；（2）本专利技术提供的粉煤热解除尘系统具有良好的保温效果和抗腐蚀性，能够有效地预防热解气中可冷凝气体由于温度变化生成含粉尘焦油导致其黏附在除尘设备上，从而，能够有效地避免在高温条件下加速设备老化甚至使其失去作用；（3）本专利技术提供的粉煤热解除尘系统中的热解气在除尘器中停留时间短，能够在最短的时间内除去热解气中夹带的粉尘，有效避免了热解气在除尘设备中发生二次裂解等副反应，保证了焦油品质；（4）本专利技术提供的粉煤热解除尘系统结合反应器本身的特点，采用内置循环式颗粒床对热解气进行除尘处理，并利用颗粒床料作为过滤料，使用的滤材可以循环使用，从而能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题。附图说明图1为本专利技术粉煤热解除尘系统的结构图。图2为本专利技术循环式颗粒床的除尘段的结构图。其中，1、进料口，2、热解反应器，3、蓄热式辐射管，4、循环式颗粒床，41、集料器，42、进气端，43、出气端，44、颗粒床出口，45、进气栅板，46、第一折流板，47、出气栅板，48、第二折流板，5、热解气出口，6、出料口，7、再生器。 具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉煤热解除尘系统，其特征在于，包括：热解反应器和循环式颗粒床，所述循环式颗粒床的加热段和除尘段位于所述热解反应器的一侧，与所述热解反应器的侧壁固定连接，并沿所述热解反应器的高度方向贯穿于所述热解反应器内部；其中：所述循环式颗粒床包括位于上部的加热段、位于下部的除尘段、提料装置、进料系统和再生器，所述循环式颗粒床的加热段内部设有沿所述循环式颗粒床的高度方向多层布置的多根蓄热式辐射管，用于加热颗粒床料；设置在所述热解反应器的热解气出口的前端的所述除尘段位于所述循环式颗粒床的加热段的下面，包括集料器、进气端、出气端和颗粒床出口，所述集料器倾斜设置于所述循环式颗粒床的除尘段的上部，所述进气端和所述出气端设置在所述循环式颗粒床的除尘段的中部，所述颗粒床出口设置在所述循环式颗粒床的除尘段的下部；所述集料器的上端与所述循环式颗粒床的加热段的侧壁连接，所述集料器的下端与所述出气端连接，用于把经所述循环式颗粒床的加热段加热的颗粒床料汇集流入所述循环式颗粒床的除尘段中；所述进气端为进气栅板结构，所述进气栅板结构包括进气栅板和多个第一折流板，所述第一折流板的一端与所述进气栅板连接，另一端沿右下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第一折流板的自由端之间的间隔形成所述进气栅板的开口，使得在所述进气栅板的开口处形成的折流往右下方方向流动；所述出气端为出气栅板结构，所述出气栅板结构包括出气栅板和多个第二折流板，所述第二折流板的一端与所述出气栅板连接，另一端沿左下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第二折流板的自由端之间的间隔形成所述出气栅板的开口，使得在所述出气栅板的开口处形成的折流往右上方方向流动。...

【技术特征摘要】
1.一种粉煤热解除尘系统，其特征在于，包括：热解反应器和循环式颗粒床，所述循环式颗粒床的加热段和除尘段位于所述热解反应器的一侧，与所述热解反应器的侧壁固定连接，并沿所述热解反应器的高度方向贯穿于所述热解反应器内部；其中：所述循环式颗粒床包括位于上部的加热段、位于下部的除尘段、提料装置、进料系统和再生器，所述循环式颗粒床的加热段内部设有沿所述循环式颗粒床的高度方向多层布置的多根蓄热式辐射管，用于加热颗粒床料；设置在所述热解反应器的热解气出口的前端的所述除尘段位于所述循环式颗粒床的加热段的下面，包括集料器、进气端、出气端和颗粒床出口，所述集料器倾斜设置于所述循环式颗粒床的除尘段的上部，所述进气端和所述出气端设置在所述循环式颗粒床的除尘段的中部，所述颗粒床出口设置在所述循环式颗粒床的除尘段的下部；所述集料器的上端与所述循环式颗粒床的加热段的侧壁连接，所述集料器的下端与所述出气端连接，用于把经所述循环式颗粒床的加热段加热的颗粒床料汇集流入所述循环式颗粒床的除尘段中；所述进气端为进气栅板结构，所述进气栅板结构包括进气栅板和多个第一折流板，所述第一折流板的一端与所述进气栅板连接，另一端沿右下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第一折流板的自由端之间的间隔形成所述进气栅板的开口，使得在所述进气栅板的开口处形成的折流往右下方方向流动；所述出气端为出气栅板结构，所述出气栅板结构包括出气栅板和多个第二折流板，所述第二折流板的一端与所述出气栅板连接，另一端沿左下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第二折流板的自由端之间的间隔形成所述出气栅板的开口，使得在所述出气栅板的开口处形成的折流往右上方方向流动。2.如权利要求1中所述的粉煤热解除尘系统，其特征在于，所述提料装置与所述颗粒床出口连接；所述再生器与所述提料装置连接，用于去除所述循环式颗粒床中的半焦及粘附在所述颗粒床料上的结焦物，所述再生器可以通入空气或者蒸汽后高温燃烧半焦，利用半焦与所述颗粒床料的密度不同进行分离，使得所述颗粒床料再生；所述进料系统分别与所述再生器和所述循环式颗粒床上部的颗粒进料口连接，用于将经所述再生器再生的颗粒床料加入到所述循环式颗粒床的加热段中。3.如权利要求1所述的粉煤热解除尘系统，其特征在于，所述第一折流板与竖直线的夹角为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈水渺，肖磊，薛逊，姜朝兴，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11