煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统及其应用技术方案

本发明专利技术公开了一种煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统及其应用，该煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统包括：煤热解反应器，所述煤热解反应器具有半焦出口和热解气出口，并且所述煤热解反应器内部设置有多层蓄热式辐射管；煤粉锅炉，所述煤粉锅炉上设置有燃油燃烧器和半焦燃烧器，所述半焦燃烧器的入口与所述半焦出口相连；喷淋装置，所述喷淋装置具有热解气入口、可燃气出口和煤焦油出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连。在本发明专利技术的联用系统中，煤热解反应器和煤粉锅炉能够相对独立地运行，并且本发明专利技术中的煤热解反应器和煤粉锅炉系统互相干扰相对较小，当本发明专利技术的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统用于发电时，能够确保发电系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤化工
，具体而言，本专利技术涉及一种煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统及其应用。
技术介绍
煤热解后产生的半焦可以作为燃料用于发电。在现有技术中，煤热解拔头工艺主要是针对循环流化床发电机组。例如，利用循环流化床锅炉产生的热灰作为热载体，并利用热解反应器对煤进行热解，并将产生的油气回收，其中，热解反应器产生的半焦被送往循环流化床锅炉进行燃烧，由此产生蒸汽，用于发电。现有的煤热解发电系统大多采用的是循环流化床锅炉，这样的系统由于采取较复杂的固体热载体工艺，存在诸多缺陷。例如，现有的循环流化床发电机组要求循环流化床锅炉与煤热解反应器同时正常运转，如果一方系统发生改变，都会导致整个工艺无法稳定运行，这不符合我国对发电稳定的要求。此外，我国目前的发电系统中煤粉锅炉的使用占比很高。然而，煤粉锅炉燃烧对煤挥发分和粒径的要求较高，导致目前的煤热解拔头工艺产生的半焦并不能满足煤粉锅炉的燃烧要求，因此，目前还未见报道将煤热解拔头工艺与煤粉炉联用。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术的一个目的在于提出一种煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统及其应用，在本专利技术的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统中，煤热解反应器和煤粉锅炉能够相对独立地运行，与现有的煤热解拔头工艺-循环流化床发电机组联用的系统相比，本专利技术中的煤热解反应器和煤粉锅炉系统互相干扰相对较小。当本专利技术的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统用于发电时，能够确保发电系统的稳定性。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统。根据本发明的实施方案，该联用系统包括：煤热解反应器，所述煤热解反应器具有半焦出口和热解气出口，并且所述煤热解反应器内部设置有多层蓄热式辐射管；煤粉锅炉，所述煤粉锅炉上设置有燃油燃烧器和半焦燃烧器，所述半焦燃烧器的入口与所述半焦出口相连；喷淋装置，所述喷淋装置具有热解气入口、可燃气出口和煤焦油出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连，所述煤焦油出口与所述燃油燃烧器相连。本专利技术人惊奇地发现，本专利技术的煤热解反应器能够与现有的煤粉锅炉直接联用，而无需对现有的煤粉锅炉进行改造，特别是，在本专利技术的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统中，与现有的煤热解拔头工艺-循环流化床发电机组联用的系统相比，煤热解反应器和煤粉锅炉能够相对独立地运行，二者互相干扰相对较小。当本专利技术的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统用于发电时，能够确保发电系统的稳定性。在本专利技术的一个实施方案中，每层所述蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管，且每个所述蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿所述煤热解反应器的本体高度方向上错开分布。由此，可以显著提高煤料的快速热解效率，进而提高焦油的产率。在本专利技术的一个实施方案中，所述可燃气出口与所述蓄热式辐射管相连。通过本实施方案的系统，本专利技术煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统中产生的可燃气可以被该系统自身利用，实现自热。在本专利技术的一个实施方案中，所述的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统进一步包括：一次风机，所述一次风机分别与所述半焦出口和所述半焦燃烧器的入口相连。在本专利技术的第二个方面，本专利技术的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统可以用于发电。当本专利技术的联用系统用于发电时，将本专利技术联用系统中由煤粉锅炉产生的烟气与煤粉锅炉中的换热系统进行换热，产生水蒸汽，由此利用产生的水蒸汽进行发电。利用本专利技术的联用系统进行发电，可以实现能源的综合利用，并且保证发电系统具有较高的稳定性。在本专利技术的第三个方面，本专利技术提出了一种处理煤的方法。根据本专利技术的实施方案，该方法是利用前述煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统进行的。根据本专利技术的实施方案，该方法包括：(1)将煤输送至所述煤热解反应器进行热解处理，以便得到半焦和热解气；(2)将所述半焦输送至所述煤粉锅炉中的半焦燃烧器，使所述半焦与煤进行混合燃烧，以便得到烟气；(3)将所述热解气输送至所述喷淋装置进行冷却处理，从而得到可燃气和煤焦油，并将所述煤焦油的一部分供给至所述燃油燃烧器。由此，本专利技术人惊奇地发现，本专利技术的煤热解反应器能够与现有的煤粉锅炉直接联用，而无需对现有的煤粉锅炉进行改造，特别是，在本专利技术的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统中，与现有的煤热解拔头工艺-循环流化床发电机组联用的系统相比，煤热解反应器和煤粉锅炉能够相对独立地运行，二者互相干扰相对较小。当本专利技术的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统用于发电时，能够确保发电系统的稳定性。在本专利技术的一个实施方案中，所述处理煤的方法进一步包括：将所述可燃气的一部分供给至所述蓄热式辐射管作为燃料使用。通过本实施方案的方法，本专利技术煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统中产生的可燃气可以被该系统自身利用，实现自热。在本专利技术的一个实施方案中，所述处理煤的方法进一步包括通过一次风机将所述半焦送至所述煤粉锅炉的半焦燃烧器。在本专利技术的一个实施方案中，所述处理煤的方法进一步包括将所述烟气通入所述煤粉锅炉的换热系统，用于发电。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统的结构示意图；图2是根据本专利技术再一个实施例的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统的结构示意图；图3是根据本专利技术又一个实施例的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统的结构示意图；图4是根据本专利技术一个实施例的处理煤的方法流程示意图；图5是根据本专利技术再一个实施例的处理煤的方法流程示意图；图6是根据本专利技术又一个实施例的处理煤的方法流程示意图；图7是根据本专利技术一个实施例的利用煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统进行发电的系统结构示意图。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，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤热解反应器‑煤粉锅炉联用系统，其特征在于，包括：煤热解反应器，所述煤热解反应器具有半焦出口和热解气出口，并且所述煤热解反应器内部设置有多层蓄热式辐射管；煤粉锅炉，所述煤粉锅炉上设置有燃油燃烧器和半焦燃烧器，所述半焦燃烧器的入口与所述半焦出口相连；喷淋装置，所述喷淋装置具有热解气入口、可燃气出口和煤焦油出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连，所述煤焦油出口与所述燃油燃烧器相连。

【技术特征摘要】
1.一种煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统，其特征在于，包括：
煤热解反应器，所述煤热解反应器具有半焦出口和热解气出口，并且所述煤热解反应
器内部设置有多层蓄热式辐射管；
煤粉锅炉，所述煤粉锅炉上设置有燃油燃烧器和半焦燃烧器，所述半焦燃烧器的入口
与所述半焦出口相连；
喷淋装置，所述喷淋装置具有热解气入口、可燃气出口和煤焦油出口，所述热解气入
口与所述热解气出口相连，所述煤焦油出口与所述燃油燃烧器相连。
2.根据权利要求1所述的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统，其特征在于，每层所述
蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管，且每个所述蓄热式辐射管与相
邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿所述煤热解反应器的本体高
度方向上错开分布。
3.根据权利要求1或2所述的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统，其特征在于，所述
可燃气出口与所述蓄热式辐射管相连。
4.根据权利要求1-3任一项所述的煤热解反应器-煤粉锅炉联用系统，其特征在于，进
一步包括：
一次风机...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈水渺，姜朝兴，马正民，任守强，孙祖平，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