一种煤化工业环保型大容量高温高压低含尘热风发生系统技术方案

本实用新型专利技术涉及到一种煤化工业环保型大容量高温高压低含尘热风发生系统，包括给煤系统、循环流化床热风炉系统、配风系统、热风除尘系统及热风再热系统。该系统将循环流化床燃煤热风发生炉产生的850℃~950℃热风送往再热炉再热前进行三级高效旋风分离，将热风中的固体尘粒分离出去。在再热炉中将850℃~950℃的热风提高到1100℃~1200℃后送入后续的煤干馏、煤热解装置中对煤进行干馏、热解等工艺。本实用新型专利技术通过本系统产生的热风具有容量大、温度高、含尘低的优点，完全可以满足煤干馏和煤热解的需要，同时本系统通过低温热风再循环技术减少了温室气体排放，起到了明显的节能环保效果，对促进我国煤化工行业、清洁能源转换行业的可持续发展具有极其重要的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种煤化工业环保型大容量高温高压低含尘热风发生系统
本技术属于煤化工行业清洁能源转化领域，特别涉及一种煤化工业环保型大容量高温高压低含尘热风发生系统。
技术介绍
煤炭是我国主要一次性能源，我国终端能源消费中煤炭比例过大是造成严重环境污染的主要原因，随着我国国民经济的迅猛发展,环境问题正面临着前所未有的挑战。然而，中国一次性能源以煤炭为主的格局短时期内难以改变，未来能源与环境问题会更加突出，发展污染型化石燃料向清洁型油、气燃料转变的能源转化技术是非常现实的选择。在煤制气、煤制油、煤制甲醇和煤制烷烃、烯烃等工艺中，煤炭干馏、热解是非常关键的一个技术环节，煤炭的干馏和热解需要高温、高压、低含尘的热风，尤其大型化煤化工业可以改变分散型小型化的技术相对落后、污染相对严重的现状，更加降低生产能耗达到节能的目的、可以集中有效处理和控制对环境的污染，大型化煤化工业需要大容量的、高温、高压、低含尘的热风。而现有热风发生系统的热风炉不仅技术落后，而且还不能满足大型化煤化工业的工艺对高温、高压、大容量、节能及环保的一系列要求，因此，设计出一个环保型、大容量、高温、高压、低含尘、环保型的热风发生系统变得极其重要，直接关系到我国煤化工行业及能源行业的可持续性发展问题，还关系到我国环境保护问题。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提出一种煤化工业环保型大容量高温高压低含尘热风发生系统，该系统将循环流化床燃煤热风发生炉产生的850℃~950℃热风送往再热炉再热前进行三级高效旋风分离，将850℃~950℃热风中的固体尘粒分离出去，达到低含尘比较洁净的高温热风以满足后续设备的运行要求。在再热炉中将850℃~950℃的热风提高到满足工艺要求的高温、高压、低含尘的1100℃~1200℃后送入后续的煤干馏、煤热解装置中对煤进行干馏、热解等煤化工业的生产工艺过程。该系统采用低氮燃烧的循环流化床燃烧技术，通过低温烟气再循环可以还原NOx，减小NOx生成量，通过在循环流化床烟气喷氨措施以进一步还原NOx，减小NOx生成量，通过在循环流化床内喷入石灰粉与燃煤一起燃烧以实现炉内脱硫，在烟气排除大气之前进一步采用低温催化剂加喷氨水来脱硝及碱性水溶液洗涤烟气的湿法脱硫的技术工艺装备来实现确保大气污染物的近零排放的最佳效果，确保了环保达标。为实现以上目的，采用以下技术方案：一种煤化工业环保型大容量高温高压低含尘热风发生系统包括给煤系统、循环流化床热风炉系统、配风系统、热风除尘系统及热风再热系统。其中给煤系统包括斗式垂直上煤机、燃料煤储仓、螺旋给料机；循环流化床热风炉系统包括循环流化床热风发生炉、滚筒除渣机、返料管、返料器；配风系统包括再热炉助燃风机、再循环风机、送料风机、松料风机、一次风机及二次风机；热风除尘系统包括一、二、三级旋风分离器；热风再热系统包括热风再热炉。斗式垂直上煤机、燃料煤储仓和螺旋给料机依次连接，螺旋给料机通过燃煤给料管连接到循环流化床热风发生炉，循环流化床热风发生炉出口通过第一级热风道连接一级旋风分离器，循环流化床热风发生炉连接一次风机、二次风机；一级旋风分离器、二级旋风分离器、三级旋风分离器依次通过第二级热风道连接、第三级热风道连接，三级旋风分离器与热风再热炉连接，热风再热炉连接到煤干馏、煤热解及余热锅炉装置系统。煤干馏、煤热解及余热锅炉装置系统连接再循环风机Ⅰ，再循环风机Ⅰ通过烟气再循环干管并联连接多根烟气再热支管，其中一部分的烟气再热支管连接到循环流化床热风发生炉的炉膛，另一部分的烟气再热支管连接到燃煤给料管。所述的一级旋风分离器下部连接返料器，循环流化床热风发生炉通过返料管连接到返料器，返料器连接送料风机和松料风机。所述的煤干馏、煤热解及余热锅炉装置系统的烟气介质通过再循环风机Ⅱ连接到热风再热炉的再热炉低温再循环风入口。所述的热风再热炉采用旋风式结构，热风再热炉的再热炉热风混合室内布置有蓄热强化燃烧花孔墙，热风再热炉还安装多只再热炉燃烧器，多只再热炉燃烧器按照热风再热炉断面45°角均匀布置，同时按照轴向布置多列，热风再热炉还连接再热炉助燃风机。所述的循环流化床热风发生炉底部安装水冷式滚筒除渣机。进一步地，在燃煤给料管上布置喷向炉膛方向多根送料小风管。进一步地，在第一级热风道上设有脱硝喷氨口。该发生系统工艺说明：燃料煤首先通过斗式垂直上煤机输送到循环流化床热风发生炉的燃料煤储仓，然后由螺旋给料机将煤送入循环流化床热风发生炉内燃烧；一次风机为循环流化床热风发生炉提供流化风，该流化风也是煤燃烧所需的助燃风，二次风机为煤的完全燃烧提供充足的氧气；循环流化床热风发生炉内的燃烧温度850℃~950℃左右，其温度通过调节燃料量和再循环风机Ⅰ的再循环风量进行控制；一级旋风分离器分离下来的炉灰进入返料器，送、松料风机为返料器提供送、松料风，在送、松料风的作用下返料器内的高温炉灰通过返料管再次回到循环流化床热风发生炉内，作为蓄热载体引燃和燃烧新入炉的燃料，流化床料层高度的控制是通过排渣管来控制的，流化床料层上的燃烬的高温炉渣经排渣管流入水冷式滚筒除渣机，确保了料层的高度位置，经水冷式滚滚筒除渣机冷却后的炉灰排放到炉外；循环流化床热风发生炉产生的850℃~950℃热风经一级旋风分离器、二级旋风分离器和三级旋风分离器分离除尘后的热风已经是低含尘了，尤其三级旋风分离器是采用多个带有内部提高分离效率的中心插件，更高效率对热风中含尘进行高效分离。低含尘的850℃~950℃高温热风进入热风再热炉继续加热；热风再热炉采用洁净的气体燃料或者生产过程中产生的荒煤气，点火升温迅速，热风再热炉助燃风机为燃烧提供氧气，热风再热炉对循环流化床热风发生炉产生的850℃~950℃热风进行再加热，在再热炉后部的热风混合室内与通过再循环风机Ⅱ引入的旋转的低温烟气进行充分混合，以实现再热到1100℃~1200℃或更高温度，热风再热炉出口热风的温度通过调节再热炉燃气量和再循环风机II的再循环风量进行控制；最终本系统输出满足煤化工业工艺需要的1100℃~1200℃或更高温度的热风用于煤的干馏和热解。本技术有益效果：通过本系统可产生满足煤化工业工艺所需要的大容量、高温度、高压力、低含尘的热风要求，以适应高效的煤干馏和煤热解的工艺过程需要，同时本系统采用低温热风再循环技术不仅降低了生产能耗，而且还有效控制了NOx的生成量、减少了温室气体排放，起到了明显的节能、环保效果，不仅对促进我国煤化工业的清洁能源转换提供了切实可靠的技术保障，而且对促进我国煤化工业的可持续发展具有极其重要的作用。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的蓄热强化燃烧花孔墙及再热炉燃烧器布置示意图；如图所示：1、斗式垂直上煤机；2、燃料煤储仓；3、螺旋给料机；4、循环流化床热风发生炉；5、水冷式滚筒除渣机；6、返料管；7、返料器；8、一级旋风分离器；9、一级旋风分离器中心筒；10、膨胀节；11、脱硝喷氨口；12、第一级热风管道；13、第二级热风管道；14、二级旋风分离器；15、二级旋风分离器中心筒；16、第三级热风管道；17、三级旋风分离器；18、三级旋风分离器中心插件；19、热风再热炉；20、再热炉燃烧器；21、再热炉低温再循环风入口；22、蓄热强化燃烧花孔墙；23、再热炉热风混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤化工业环保型大容量高温高压低含尘热风发生系统，主要包括斗式垂直上煤机（1）、燃料煤储仓（2）、螺旋给料机（3）、循环流化床热风发生炉（4）、一级旋风分离器（8）、二级旋风分离器（14）、三级旋风分离器（17）、热风再热炉（19）、再循环风机Ⅰ（25）、二次风机（28）和一次风机（29），其特征在于，斗式垂直上煤机（1）、燃料煤储仓（2）和螺旋给料机（3）依次连接，螺旋给料机（3）通过燃煤给料管（31）连接到循环流化床热风发生炉（4），循环流化床热风发生炉（4）的出口通过第一级热风道（12）连接一级旋风分离器（8），循环流化床热风发生炉（4）连接一次风机（29）、二次风机（28）；一级旋风分离器（8）、二级旋风分离器（14）、三级旋风分离器（17）依次通过第二级热风道（13）连接、第三级热风道（16）连接，三级旋风分离器（17）与热风再热炉（19）连接，热风再热炉（19）连接到煤干馏、煤热解及余热锅炉装置系统（33），煤干馏、煤热解及余热锅炉装置系统（33）连接再循环风机Ⅰ（25），再循环风机Ⅰ（25）通过烟气再循环干管（35）并联连接多根烟气再热支管（36），其中一部分的烟气再热支管（36）连接到循环流化床热风发生炉（4）的炉膛，另一部分的烟气再热支管（36）连接到燃煤给料管（31）。...

【技术特征摘要】
1.一种煤化工业环保型大容量高温高压低含尘热风发生系统，主要包括斗式垂直上煤机（1）、燃料煤储仓（2）、螺旋给料机（3）、循环流化床热风发生炉（4）、一级旋风分离器（8）、二级旋风分离器（14）、三级旋风分离器（17）、热风再热炉（19）、再循环风机Ⅰ（25）、二次风机（28）和一次风机（29），其特征在于，斗式垂直上煤机（1）、燃料煤储仓（2）和螺旋给料机（3）依次连接，螺旋给料机（3）通过燃煤给料管（31）连接到循环流化床热风发生炉（4），循环流化床热风发生炉（4）的出口通过第一级热风道（12）连接一级旋风分离器（8），循环流化床热风发生炉（4）连接一次风机（29）、二次风机（28）；一级旋风分离器（8）、二级旋风分离器（14）、三级旋风分离器（17）依次通过第二级热风道（13）连接、第三级热风道（16）连接，三级旋风分离器（17）与热风再热炉（19）连接，热风再热炉（19）连接到煤干馏、煤热解及余热锅炉装置系统（33），煤干馏、煤热解及余热锅炉装置系统（33）连接再循环风机Ⅰ（25），再循环风机Ⅰ（25）通过烟气再循环干管（35）并联连接多根烟气再热支管（36），其中一部分的烟气再热支管（36）连接到循环流化床热风发生炉（4）的炉膛，另一部分的烟气再热支管（36）连接到燃煤给料管（31）。2.根据权利要求1所述的一种煤化工业环保型大容量高温高压低含尘热风发生系统，其特征在于，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：余传林，何成国，唐义磊，王祺，关小川，曹威，李鹏飞，李云龙，张守名，王兴洲，徐良义，余世玉，程坤乾，余艳婷，周皓，
申请(专利权)人：大连科林能源工程技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21