一种内置旋风除尘器和颗粒可分选式颗粒床的粉煤热解除尘系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种内置旋风除尘器和颗粒可分选式颗粒床的粉煤热解除尘系统，包括热解反应器、旋风除尘器和颗粒床，其中，旋风除尘器和颗粒床内置于热解反应器中，颗粒床位于所述热解反应器下部且固定连接于所述热解反应器的侧壁上，并且布置在所述热解反应器的热解气出口的前端。颗粒床包括集料器、进气端、出气端和下部出料口，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，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，该系统利用热解半焦作为过滤料，并结合其他除尘设备，能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题，降低热解气含尘量，使热解气含尘低于50mg/Nm3，达到焦油后续处理要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于煤炭分质梯级利用领域，具体涉及粉煤热解过程中的除尘系统，尤其是一种内置旋风除尘器和颗粒可分选式颗粒床的粉煤热解除尘系统。
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。同时，粉煤热解过程中含尘热解气高温气固在线分离对除尘设备的要求较苛刻，主要应满足以下条件：（1）耐高温（500～600℃）；（2）具有良好的保温效果和抗腐蚀性。如果保温效果不好或者温度发生变化，热解气中可冷凝气体会生成带粉尘的焦油，黏附在除尘设备上，在高温条件下加速设备老化甚至使其失去作用；（3）在除尘器中的停留时间要短，在最短的时间内除去热解气中夹带的粉尘，避免热解气在除尘设备中发生二次裂解等副反应，影响焦油品质；（4）高温条件下，滤材或设备寿命要长，易再生，过滤效率高。因此，粉煤热解过程中含尘热解气的除尘方法及关键设备的研发，已经成为煤炭中低温热解领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，设计并开发出一种内置旋风除尘器和颗粒可分选式颗粒床的粉煤热解除尘系统，该系统结合反应器本身的特点，利用热解半焦作为过滤料，并结合其他除尘设备，能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题，降低热解气含尘量，使热解气含尘低于50mg/Nm3，从而实现焦油中的含尘低，达到焦油后续处理要求。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：本技术提供了一种粉煤热解除尘系统。根据本技术的实施例，该系统包括：热解反应器、旋风除尘器和颗粒床，其特征在于：所述旋风除尘器和颗粒床内置于所述热解反应器中，所述颗粒床位于所述热解反应器下部且固定连接于所述热解反应器的侧壁上，并且布置在所述热解反应器的热解气出口的前端，其中：所述颗粒床包括集料器、进气端、出气端和下部出料口，其中，所述集料器倾斜设置在所述热解反应器内，所述集料器的上端与所述热解反应器的侧壁连接，所述集料器的下端与出气栅板连接，所述集料器位于所述颗粒床的上部，用于将半焦颗粒汇集流入颗粒床中，所述集料器的下部设有颗粒分选板，分选气源通过气体通道与所述颗粒分选板连接，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；所述旋风除尘器包括进气端、出气口和出料管，所述进气端用于通入所述热解反应器内产生的携带半焦颗粒的热解气，所述旋风除尘器的出气口通过连接通道与所述颗粒床的所述进气端连接，用于将经过所述旋风除尘器的热解气二次除尘，其中，所述连接通道内设有进气分布板。专利技术人发现，根据本技术实施例的粉煤热解除尘系统，采取热解过程中产生的热半焦作为颗粒床的过滤料进行除尘，除尘工艺简单、节能，并设计了栅板结构的进气端和出气端，控制进气、出气速度，除尘压降小，除尘效果好；而且，结合其他除尘设备，进行二次除尘，能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题，降低热解气含尘量，使热解气含尘低于50mg/Nm3，从而实现焦油中的含尘低，达到焦油后续处理要求。根据本技术的实施例，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。根据本技术的实施例，所述颗粒床为平板式结构，所述集料器为集料板。根据本技术的实施例，所述颗粒分选板上具有多个孔，所述分选气源提供的分选气通过颗粒分选板的所述孔，把所述集料器上的半焦中的细颗粒带走，粗颗粒进入所述颗粒床。根据本技术的实施例，所述颗粒床的所述下部出料口插入所述热解气反应器的出料系统的出料半焦中，并且，通过所述热解反应器出料量来控制所述颗粒床内半焦颗粒的移动速度；所述旋风除尘器的出料管插入到所述热解气反应器的出料系统的出料半焦中。根据本技术的实施例，所述进气分布板采用折板式分布结构，使热解气均匀的进入颗粒床。根据本技术的实施例，所述分选气的气速为0.5-3m/s，其中小于0.5mm的半焦颗粒被分离出去。根据本技术的实施例，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。本技术的有益效果在于：1）采取热解过程中产生的热半焦作为颗粒床的过滤料进行除尘，除尘工艺简单、节能。2）设计了栅板结构的进气端和出气端，控制进气、出气速度，除尘压降小，除尘效果好。3）结合内置式旋风除尘器，进行二次除尘，能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题，降低热解气含尘量，使热解气含尘低于50mg/Nm3，从而实现焦油中的含尘低，达到焦油后续处理要求。4）在集料器上设置颗粒分选板，分选气经均布后通过颗粒分选板，把集料器中的热半焦中细颗粒带走，较粗的颗粒进入颗粒床，降低半焦中细颗粒对除尘效果的影响。附图说明图1为本技术粉煤热解除尘系统的整体结构图。图2为本技术旋风除尘器和颗粒床的结构示意图。其中，1、热解反应器；2、旋风除尘器；21、进气端；22、出气口；23、出料管；3、颗粒床；31、集料器；32、进气端；321、进气栅板；322、第一折流板；33、出气端；331、出气栅板；332、第二折流板；34、下部出料口；35、颗粒分选板；351、分选气通道；36、进气分布板；41、进料口；42、热解气出口；43、出料口；5、辐射管。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合具体实施例对本技术作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。根据本技术的一个方面，本技术提供了一种内置旋风除尘器和颗粒可分选式颗粒床的粉煤热解除尘系统，图1为该粉煤热解除尘系统的整体结构图，如图1所示，包括热解反应器1、旋风除尘器2和颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉煤热解除尘系统，包括热解反应器、旋风除尘器和颗粒床，其特征在于：所述旋风除尘器和颗粒床内置于所述热解反应器中，所述颗粒床位于所述热解反应器下部且固定连接于所述热解反应器的侧壁上，并且布置在所述热解反应器的热解气出口的前端，其中：所述颗粒床包括集料器、进气端、出气端和下部出料口；其中，所述集料器倾斜设置在所述热解反应器内，所述集料器的上端与所述热解反应器的侧壁连接，所述集料器的下端与出气栅板连接，所述集料器位于所述颗粒床的上部，用于将半焦颗粒汇集流入颗粒床中，所述集料器的下部设有颗粒分选板，分选气源通过气体通道与所述颗粒分选板连接，所述颗粒分选板上具有多个孔，所述分选气源提供的分选气通过颗粒分选板的所述孔，把所述集料器上的半焦中的细颗粒带走，粗颗粒进入所述颗粒床；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；所述旋风除尘器包括进气端、出气口和出料管，所述进气端用于通入所述热解反应器内产生的携带半焦颗粒的热解气，所述旋风除尘器的出气口通过连接通道与所述颗粒床的所述进气端连接，用于将经过所述旋风除尘器的热解气二次除尘，其中，所述连接通道内设有进气分布板。...

【技术特征摘要】
1.一种粉煤热解除尘系统，包括热解反应器、旋风除尘器和颗粒床，其特征在于：所述旋风除尘器和颗粒床内置于所述热解反应器中，所述颗粒床位于所述热解反应器下部且固定连接于所述热解反应器的侧壁上，并且布置在所述热解反应器的热解气出口的前端，其中：所述颗粒床包括集料器、进气端、出气端和下部出料口；其中，所述集料器倾斜设置在所述热解反应器内，所述集料器的上端与所述热解反应器的侧壁连接，所述集料器的下端与出气栅板连接，所述集料器位于所述颗粒床的上部，用于将半焦颗粒汇集流入颗粒床中，所述集料器的下部设有颗粒分选板，分选气源通过气体通道与所述颗粒分选板连接，所述颗粒分选板上具有多个孔，所述分选气源提供的分选气通过颗粒分选板的所述孔，把所述集料器上的半焦中的细颗粒带走，粗颗粒进入所述颗粒床；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；所述旋风除尘器包括进气端、出气口和出料管，所述进气端用于通入所述热解反应器内产生的携带半焦颗粒的热解气，所述旋风除尘器的出气口通过连接通道与所述颗粒床的所...

【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：新型
国别省市：北京;11