一种火电厂与高温煤焦化炉耦合系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种火电厂与高温煤焦化炉耦合系统，系统包括电站锅炉和高温煤焦化装置，高温煤焦化装置包括煤气净化分离装置、高温煤焦化炉、熄焦装置、燃烧室；燃烧室、电站锅炉、火电厂调峰电加热装置中的任一个或多个为高温煤焦化炉提供高温烟气或电热能作为加热热源；高温煤焦化炉的荒煤气出口连通于煤气净化分离装置的入口，尾气出口连通于电站锅炉的烟道尾部，焦炭出口连通于熄焦装置；煤气净化分离装置用于将荒煤气中的焦油和洁净煤气净化分离出来。本实用新型专利技术通过在火电厂内设置高温煤焦化装置，实现高温煤焦化装置和火电厂的有机结合，提升锅炉燃烧品质和效率，保证电站锅炉低负荷稳定运行，增强火电厂的深度调峰能力。

A coupling system of thermal power plant and high temperature coal coking furnace

【技术实现步骤摘要】
一种火电厂与高温煤焦化炉耦合系统
本技术涉及煤热解焦化
，具体涉及一种火电厂与高温煤焦化炉耦合的系统。
技术介绍
随着技术的发展，煤炭的焦化已经做到成本更低和更加环保。我国是世界上最大的焦炭产出国，产量占到世界总产量的50％以上，作为全球焦煤大国，我国的煤炭焦化技术已经十分成熟。煤炭焦化是以生产出高附加值的化工产品为主要目的，它的发展对其附属的一些产业发展起着决定作用，意义十分重要。煤炭焦化的发展朝着低成本和高环保的方向进行，随着焦化技术的长足发展，多种新型炼焦工艺快速发展起来，如捣固炼焦技术、选择性粉碎技术和煤炭调湿技术等。煤炭焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到950℃左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。目前的大型煤热解工艺中，存在大量的能源消耗及污染物排放，煤的热解过程中需要消耗煤自身或补燃气体的大量热值，烟气、废水等污染物处理成本高昂。常规燃煤火力发电厂由于近几年煤炭价格上涨，进入电站锅炉的煤炭品质逐年下降，使得燃煤锅炉燃烧效率、锅炉效率都有所下降。另外，目前随着可再生能源发电比例的上升，越来越多的火电站面临长时间的低负荷调峰运行状态，现有的电站锅炉很难进行稳定的高经济性的低负荷运行。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术旨在提供一种火电厂与高温煤焦化炉耦合的系统，通过在火电厂内设置高温煤焦化装置，实现高温煤焦化装置和火电厂的有机结合，提升锅炉燃烧品质和效率，保证电站锅炉低负荷稳定运行，增强火电厂的深度调峰能力。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种火电厂与高温煤焦化炉耦合系统，包括电站锅炉，还包括高温煤焦化装置，所述高温煤焦化装置包括煤气净化分离装置、高温煤焦化炉、熄焦装置、燃烧室；所述高温煤焦化炉分别与燃烧室和电站锅炉相连，所述燃烧室、电站锅炉、火电厂调峰电加热装置中的任一个或多个为所述高温煤焦化炉提供高温烟气或电热能作为加热热源；所述高温煤焦化炉的荒煤气出口连通于煤气净化分离装置的入口，尾气出口连通于所述电站锅炉的烟道尾部，焦炭出口连通于所述熄焦装置；所述煤气净化分离装置用于将荒煤气中的焦油和洁净煤气净化分离出来；所述熄焦装置的焦炭出口连通于所述电站锅炉和焦炭存储装置中的一个或两个，所述煤气净化分离装置的焦油出口连通于所述电站锅炉或焦油存储装置中的一个或两个，所述煤气净化分离装置的煤气出口连通于所述电站锅炉或煤气存储装置中的一个或两个。进一步地，所述燃烧室包括煤气燃烧室，所述煤气净化分离装置的煤气出口连通于所述煤气燃烧室的煤气入口；所述煤气燃烧室的高温烟气出口连通于所述高温煤焦化炉，用于为高温煤焦化炉提供高温烟气作为加热热源。进一步地，所述高温煤焦化装置还包括有换热器，所述换热器的热媒管道的入口连通于所述荒煤气出口，热媒管道的出口连通于所述煤气净化分离装置的入口；所述换热器的冷媒管道的入口连通于火电厂的冷却水管道，冷媒管道的出口连通于火电厂的汽水循环系统。进一步地，所述火电厂与高温煤焦化炉耦合系统还包括磨煤机，所述磨煤机用于接收所述熄焦装置输出的粗焦，将粗焦单独磨成焦粉或将粗焦与原煤混合磨成焦煤混合粉，并向所述电站锅炉输出所述焦粉或焦煤混合粉作为燃料。更进一步地，所述燃烧室包括有煤粉燃烧室，所述磨煤机向所述煤粉燃烧室输出所述焦粉或焦煤混合粉；所述煤粉燃烧室的高温烟气出口连通于所述高温煤焦化炉，用于为高温煤焦化炉提供高温烟气作为加热热源。进一步地，所述高温煤焦化炉采用外热式焦化炉或内热式焦化炉。进一步地，将高温煤焦化装置与电站锅炉相邻设置，利用耐高温工质管将电站锅炉的高温烟气和高温煤焦化炉的高温烟气入口连通，并利用引风机和耐高温工质管将高温煤焦化炉的尾气出口连通电站锅炉的烟道尾部；所述耐高温工质管上设有挡板，用于控制进入电站锅炉内的烟气流量。更进一步地，所述耐高温工质管包括耐火层、支撑层、保温层，所述支撑层设于耐火层的内侧和/或外侧；当支撑层仅设于所述耐火层的内侧时，所述保温层设于所述耐火层的外侧，当耐火层的外侧设有支撑层时，所述保温层设于位于外侧的支撑层的外侧。进一步地，所述火电厂调峰电加热装置包括电加热管单元、电磁加热炉单元、电极放电加热单元、高压电弧加热单元中的任意一种或几种。本技术的有益效果在于：(1)本技术利用高温煤焦化炉提升原煤的品质，利用焦炭部分替代燃煤进入电站锅炉焚烧，提高了电站锅炉的燃烧效率和炉膛温度。(2)本技术利用高温煤焦化炉与火电厂有机结合，并高效利用电站锅炉烟气作为焦化炉预热热源，降低了焦化装置的能耗。(3)将火电厂与高温煤焦化工艺耦合，焦化炉产生的污染物和烟气利用电站锅炉及其他处理设施进行无害化处理，节省了焦化厂的脱硫脱硝等烟气处理设施投资。(4)本技术高温煤焦化装置在煤焦化热解过程中产生的其他废水、废渣，均可利用火电厂现有处理设施进行处理，降低了项目的初投资。附图说明图1为本技术实施例1的系统结构示意图。具体实施方式以下将结合附图对本技术作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围并不限于本实施例。实施例1本实施例提供一种火电厂与高温煤焦化炉耦合系统，如图1所示，包括电站锅炉1和高温煤焦化装置，所述高温煤焦化装置包括煤气净化分离装置2、高温煤焦化炉3、熄焦装置4、燃烧室5；所述高温煤焦化炉分别与燃烧室和电站锅炉相连，所述燃烧室5、火电厂调峰电加热装置、电站锅炉1中的任一个或多个为所述高温煤焦化炉3提供热量；所述高温煤焦化炉3的荒煤气出口连通于煤气净化分离装置2的入口，尾气出口连通于所述电站锅炉1的烟道尾部，焦炭出口连通于所述熄焦装置4；所述熄焦装置4向所述电站锅炉1输出焦炭作为燃料。上述火电厂与高温煤焦化炉耦合系统中，利用高温煤焦化炉提升原煤的品质，得到的焦炭可以至少部分替代燃煤进入电站锅炉焚烧，提高了电站锅炉的燃烧效率和炉膛温度。另外，上述系统中可以利用电站锅炉的高温烟气作为煤焦化的预热热源，并利用调峰电力和燃烧室作为煤焦化的主要热源，不但有效充分地对能源进行利用，实现了火电厂和高温煤焦化炉的有机结合，还可以保证电站锅炉低负荷稳定运行，增强火电厂的深度调峰能力。进一步地，在本实施例中，所述燃烧室5和电站锅炉1的烟道连通于所述高温煤焦化炉3的高温烟气入口并向所述高温煤焦化炉3输送高温烟气。进一步地，可以将高温煤焦化装置与电站锅炉1相邻设置，利用耐高温工质管将电站锅炉的高温烟气引入高温煤焦化炉的高温烟气入口，并利用引风机和耐高温工质管将换热后的烟气送回电站锅炉的烟道尾部，最终送入火电厂的烟气处理系统中进行处理。所述耐高温工质管上设有挡板，用于控制进入电站锅炉内的烟气流量。更进一步地，所述耐高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火电厂与高温煤焦化炉耦合系统，包括电站锅炉，其特征在于，还包括高温煤焦化装置，所述高温煤焦化装置包括煤气净化分离装置、高温煤焦化炉、熄焦装置、燃烧室；所述高温煤焦化炉分别与燃烧室和电站锅炉相连，所述燃烧室、电站锅炉、火电厂调峰电加热装置中的任一个或多个为所述高温煤焦化炉提供高温烟气或电热能作为加热热源；所述高温煤焦化炉的荒煤气出口连通于煤气净化分离装置的入口，尾气出口连通于所述电站锅炉的烟道尾部，焦炭出口连通于所述熄焦装置；所述煤气净化分离装置用于将荒煤气中的焦油和洁净煤气净化分离出来；所述熄焦装置的焦炭出口连通于所述电站锅炉和焦炭存储装置中的一个或两个，所述煤气净化分离装置的焦油出口连通于所述电站锅炉或焦油存储装置中的一个或两个，所述煤气净化分离装置的煤气出口连通于所述电站锅炉或煤气存储装置中的一个或两个。/n

【技术特征摘要】
1.一种火电厂与高温煤焦化炉耦合系统，包括电站锅炉，其特征在于，还包括高温煤焦化装置，所述高温煤焦化装置包括煤气净化分离装置、高温煤焦化炉、熄焦装置、燃烧室；所述高温煤焦化炉分别与燃烧室和电站锅炉相连，所述燃烧室、电站锅炉、火电厂调峰电加热装置中的任一个或多个为所述高温煤焦化炉提供高温烟气或电热能作为加热热源；所述高温煤焦化炉的荒煤气出口连通于煤气净化分离装置的入口，尾气出口连通于所述电站锅炉的烟道尾部，焦炭出口连通于所述熄焦装置；所述煤气净化分离装置用于将荒煤气中的焦油和洁净煤气净化分离出来；所述熄焦装置的焦炭出口连通于所述电站锅炉和焦炭存储装置中的一个或两个，所述煤气净化分离装置的焦油出口连通于所述电站锅炉或焦油存储装置中的一个或两个，所述煤气净化分离装置的煤气出口连通于所述电站锅炉或煤气存储装置中的一个或两个。


2.根据权利要求1所述的火电厂与高温煤焦化炉耦合系统，其特征在于，所述燃烧室包括煤气燃烧室，所述煤气净化分离装置的煤气出口连通于所述煤气燃烧室的煤气入口；所述煤气燃烧室的高温烟气出口连通于所述高温煤焦化炉，用于为高温煤焦化炉提供高温烟气作为加热热源。


3.根据权利要求1所述的火电厂与高温煤焦化炉耦合系统，其特征在于，所述高温煤焦化装置还包括有换热器，所述换热器的热媒管道的入口连通于所述荒煤气出口，热媒管道的出口连通于所述煤气净化分离装置的入口；所述换热器的冷媒管道的入口连通于火电厂的冷却水管道，冷媒管道的出口连通于火电厂的汽水循环系统。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨豫森，崔华，陈辉，
申请(专利权)人：赫普能源环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11