一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统，系统包括夹套式下行床热解反应器、半焦分离装置、高温过滤器、油气分离装置、锅炉和多个半焦燃烧器，夹套式下行床热解反应器包括内管和外管；第一热解气和半焦入口与第一热解气和半焦出口连接，第一热解气出口通过高温过滤器与油气分离装置连接，第一半焦出口与一次风管道连接，多个半焦燃烧器均匀布置于锅炉的侧壁上，每个半焦燃烧器的第一半焦入口与一次风管道连接。本实用新型专利技术针对煤粉锅炉工艺系统，提供一种结构简单、操作方便的煤粉分级分质利用系统和方法，对现有煤粉锅炉工艺系统改造小，以较低的成本回收煤热解挥发分中的焦油和燃气资源，提高电厂的经济效益。

A Classification and Separation Utilization System for Pulverized Coal Boiler

The utility model relates to a coal classification and mass separation utilization system for a pulverized coal boiler, which comprises a jacketed downer pyrolysis reactor, a semi-coke separation device, a high temperature filter, an oil-gas separation device, a boiler and a plurality of semi-coke burners. The jacketed downer pyrolysis reactor comprises an inner tube and an outer tube; the first pyrolysis gas and the entrance of the semi-coke are connected with the first pyrolysis gas and the exit of the semi-coke. The first pyrolysis gas outlet is connected with the oil-gas separation device through a high temperature filter, and the first half coke outlet is connected with the primary air duct. Several semi-coke burners are evenly arranged on the side wall of the boiler. The first half coke inlet of each semi-coke burner is connected with the primary air duct. The utility model aims at the pulverized coal boiler process system, and provides a pulverized coal classification and quality utilization system with simple structure and convenient operation. The existing pulverized coal boiler process system is modified slightly, and the tar and gas resources in the volatile matter of coal pyrolysis are recovered at a lower cost, so as to improve the economic benefits of power plants.

【技术实现步骤摘要】
一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统
本技术涉及煤分级分质利用
，具体涉及一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统。
技术介绍
传统的电力生产中，通过锅炉中煤的直接燃烧产生高温烟气，从而生产蒸汽驱动蒸汽轮机发电。在煤的燃烧过程中，煤热解生成的可燃气体和焦油也发生燃烧反应被消耗，造成了资源的浪费。对煤中的挥发组分进行回收，得到燃气和焦油资源，并将剩余的焦炭再进行燃烧发电，可以提高煤的资源化利用率，特别是对于使用褐煤和挥发分较高的烟煤等煤种的燃煤电厂，可以提高电厂的经济效益。我国大量燃煤发电锅炉为煤粉锅炉，在煤粉锅炉前增加煤热解反应器，可以有效回收煤热解产物中的燃气和焦油。中国专利申请号为CN200810240945的专利文献公开了一种煤粉锅炉炉前煤拔头方法，采用固体热载体热解气化装置回收含焦油的热解气，固体热载体经历与煤粉混合、回收、加热、分离循环，但是这种热解系统流程复杂。中国专利申请号为CN201610204699的专利文献公开了一种煤热解反应器和煤粉锅炉联用系统，采用蓄热式下行床反应器回收燃气和焦油，热解反应器分层布置多根蓄热式辐射管，其结构复杂，为了实现精确控温需要控制每个辐射管的燃气流量，操作控制要求高，而且需要额外的制粉装置处理原料煤和半焦，以使其粒径符合煤粉锅炉的使用要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统及方法，用以解决现有的煤粉利用技术存在资源浪费、热解系统和系统工作流程复杂、及装置控制不便的问题。为实现上述目的，本技术提供一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统，所述用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统包括夹套式下行床热解反应器、半焦分离装置、高温过滤器、油气分离装置、锅炉和多个半焦燃烧器，所述夹套式下行床热解反应器包括内管和套设于所述内管外周的外管，所述内管的顶部设置有第一煤粉入口，所述内管的底部设置有第一热解气和半焦出口，所述外管设置有高温烟气入口和低温烟气出口；所述半焦分离装置设置有第一热解气和半焦入口、第一半焦出口、及第一热解气出口，所述第一热解气和半焦入口与所述第一热解气和半焦出口连接，所述第一热解气出口通过所述高温过滤器与所述油气分离装置连接，所述第一半焦出口与一次风管道连接，多个所述半焦燃烧器均匀布置于所述锅炉的侧壁上，每个所述半焦燃烧器的第一半焦入口与一次风管道连接。优选的，所述用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统还包括螺旋输送机，所述螺旋输送机设置有第一煤粉出口和第二煤粉入口，所述第一煤粉出口与所述内管的第一煤粉入口连接。优选的，所述用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统还包括煤粉仓，所述煤粉仓的底部设置有第二煤粉出口，所述第二煤粉出口与所述螺旋输送机的第二煤粉入口连接。优选的，所述外管的高温烟气入口与所述锅炉炉膛出口连接。优选的，所述用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统还包括燃气燃烧器，所述燃气燃烧器设置有空气入口、燃气入口和高温烟气出口，所述燃气燃烧器的燃气入口与所述油气分离装置的第一燃气出口连接，所述燃气燃烧器的高温烟气出口与所述外管的高温烟气入口连接。优选的，所述外管的低温烟气出口与所述锅炉的尾部烟道连接。相对应的，本技术还提供一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用方法，包括以下步骤：步骤a1，将所述煤粉仓中的煤粉通过所述螺旋输送机以一定的速率输送至所述内管中，将高温烟气通过所述高温烟气入口通入所述外管中，所述煤粉在所述内管中发生热解反应产生热解气和半焦颗粒；步骤a2，将所述热解气和所述半焦颗粒通入所述半焦分离装置中，所述热解气和所述半焦颗粒在所述半焦分离装置中发生分离，将分离出的所述热解气通入所述高温过滤器中，将分离出的所述半焦颗粒通过一次风管道通入所述锅炉炉膛中燃烧；步骤a3，所述高温过滤器对所述热解气中的细半焦粉末进行过滤，再将过滤的后所述热解气通入所述油气分离装置；步骤a4，所述热解气中的燃气和焦油蒸汽在所述油气分离装置中发生分离，获得燃气和焦油。优选的，在执行步骤a4之后还执行以下步骤：将部分所述燃气通入所述燃气燃烧器中，所述燃气和空气在所述燃气燃烧器中发生燃烧反应产生高温烟气，将所述燃气燃烧器产生的部分高温烟气通过所述高温烟气入口通入所述外管中。优选的，在执行步骤a2之后还执行以下步骤：将部分所述锅炉炉膛中产生的高温烟气通过所述高温烟气入口通入所述外管中。优选的，在执行步骤a1之后还执行以下步骤：将所述外管中输出的低温烟气通入所述锅炉的尾部烟道中。本技术具有如下优点：本技术的用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统直接以煤粉锅炉已有的制粉系统生产的煤粉为原料，生产的半焦颗粒着火特性好，煤粉锅炉已有的煤粉燃烧器无需经过改造即可用作半焦燃烧器，因而本系统对现有的煤粉锅炉工艺系统改造小；煤粉锅炉制粉系统生产的煤粉粒度在100μm以下，热解反应速率大，夹套式下行床热解反应器的生产效率高，同时夹套式下行床热解反应器的结构简单、控制方便，以较低的成本回收煤热解产生的燃气和焦油资源，综合经济效益高。附图说明图1为本技术实施例1中一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统的结构示意图。图2为本技术实施例1中另一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统的结构示意图。图3为本技术实施例1中一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用方法的流程图。图4为本技术实施例2中一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统的结构示意图。具体实施方式以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。实施例1如图1所示，该用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统包括夹套式下行床热解反应器300、半焦分离装置400、高温过滤器500、油气分离装置600、锅炉800和多个半焦燃烧器700。此外，为了保证系统持续和便于对系统工作进行控制。本实施例中的用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统还包括螺旋输送机200和煤粉仓100。煤粉仓100用于存储煤粉，煤粉仓100为常见的燃煤电厂煤粉制备系统中的中间煤粉仓，煤粉仓100的底部设置有第二煤粉出口110。螺旋输送机200用于将煤粉仓100中的煤粉以一定的速率输送至内管中，螺旋输送机200设置有第一煤粉出口220和第二煤粉入口210，第一煤粉出口220与内管310的第一煤粉入口330连接，煤粉仓100的第二煤粉出口110与螺旋输送机200的第二煤粉入口210连接。夹套式下行床热解反应器300包括内管310和套设于内管310外周的外管320，内管310的顶部设置有第一煤粉入口330，内管310的底部设置有第一热解气和半焦出口340。外管320设置有高温烟气入口350和低温烟气出口360；其中高温烟气入口350设置于外管320的底部，而低温烟气出口360设置于外管320的顶部。进一步的，如图2所示，在本实施例中，外管320的高温烟气入口350与锅炉800炉膛出口连接。进一步的，外管320的低温烟气出口360与锅炉800的尾部烟道连接。半焦分离装置400用于将热解气和半焦颗粒分离，半焦分离装置400设置有第一热解气和半焦入口410、第一半焦出口420、及第一热解气出口430，第一热解气和半焦入口410与第一热解气和半焦出口340连接，第一半焦出口420与一次风管道连接。半焦分离装置400在本实施例中为旋风分离器。高温过滤器500用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统，所述用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统包括夹套式下行床热解反应器、半焦分离装置、高温过滤器、油气分离装置、锅炉和多个半焦燃烧器，其特征在于，所述夹套式下行床热解反应器包括内管和套设于所述内管外周的外管，所述内管的顶部设置有第一煤粉入口，所述内管的底部设置有第一热解气和半焦出口，所述外管设置有高温烟气入口和低温烟气出口；所述半焦分离装置设置有第一热解气和半焦入口、第一半焦出口、及第一热解气出口，所述第一热解气和半焦入口与所述第一热解气和半焦出口连接，所述第一热解气出口通过所述高温过滤器与所述油气分离装置连接，所述第一半焦出口与一次风管道连接，多个所述半焦燃烧器均匀布置于所述锅炉的侧壁上，每个所述半焦燃烧器的第一半焦入口与一次风管道连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统，所述用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统包括夹套式下行床热解反应器、半焦分离装置、高温过滤器、油气分离装置、锅炉和多个半焦燃烧器，其特征在于，所述夹套式下行床热解反应器包括内管和套设于所述内管外周的外管，所述内管的顶部设置有第一煤粉入口，所述内管的底部设置有第一热解气和半焦出口，所述外管设置有高温烟气入口和低温烟气出口；所述半焦分离装置设置有第一热解气和半焦入口、第一半焦出口、及第一热解气出口，所述第一热解气和半焦入口与所述第一热解气和半焦出口连接，所述第一热解气出口通过所述高温过滤器与所述油气分离装置连接，所述第一半焦出口与一次风管道连接，多个所述半焦燃烧器均匀布置于所述锅炉的侧壁上，每个所述半焦燃烧器的第一半焦入口与一次风管道连接。2.根据权利要求1所述的用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统，其特征在于，所述用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统还包括螺旋输送机，所述螺旋输送机设...

【专利技术属性】
技术研发人员：管清亮，马宏波，岳军，王帅，宋文军，
申请(专利权)人：北京清创晋华科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11