一种利用锅炉高温烟气作为热源的粉煤热解耦合直接发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种利用锅炉高温烟气作为热源的粉煤热解耦合直接发电系统，适用于粉煤煤热解与燃煤火电机组耦合发电，包括粉煤热解装置、油气分离装置、粉仓、高温风机和空气预热器等；其中，磨煤机的粉煤出口连通至粉煤热解装置的粉煤入口，粉煤的热解热源来自锅炉水平烟道抽取的高温低氧烟气，通过高温风机抽取后进入粉煤热解装置中与粉煤接触，粉煤热解装置的出口连通至油气分离装置的入口，油气分离装置设置有焦油出口、高温粉焦出口以及热解煤气出口，油气分离装置的高温粉焦出口连通至粉仓的入口，粉仓的出口通过排粉机连通至锅炉；空气预热器通过锅炉的烟气换热，空气预热器的热一次风出口连通至磨煤机的热一次风入口。

【技术实现步骤摘要】
一种利用锅炉高温烟气作为热源的粉煤热解耦合直接发电系统
本技术属于煤炭分级分质利用领域，具体涉及一种利用锅炉高温烟气作为热源的粉煤热解耦合直接发电系统，适用于粉煤煤热解与燃煤火电机组耦合发电。
技术介绍
采用中低温干馏工艺，将煤炭在隔绝空气条件下加热分解生成焦油、半焦和煤气，对焦油进行深加工可以得到附加值高的化工产品，这种工艺是实现煤炭分级分质利用的有效途径，目前已经在国内形成了独具特色的循环经济产业链。长期以来，煤炭中低温干馏工艺只能使用块煤(30-80mm)作为原料煤，而块煤的产率只占原煤开采量的25％左右，大量的粉煤无法有效加工。经过国内相关企业单位的不懈努力，目前，粉煤干馏工艺已经具备应用条件。然而，除了产生高附加值的焦油产品外，煤气和占比70％左右的半焦无法高效利用，造成了一定的能源浪费和产业发展受阻。煤气大部分通过直排或者带动燃气轮机发电，有效利用率较低；大量的半焦只能先冷却至常温，然后通过运输的方式运送至火电机组燃烧，不仅要消耗能量对高温半焦进行降温，而且白白浪费了高温粉焦大量的高温显热。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种利用锅炉高温烟气作为热源的粉煤热解耦合直接发电系统。本技术采用如下技术方案来实现的：一种利用锅炉高温烟气作为热源的粉煤热解耦合直接发电系统，包括煤仓、磨煤机、粉煤热解装置、油气分离装置、粉仓、排粉机、锅炉和空气预热器；其中，煤仓的出口连通至磨煤机的原煤入口，磨煤机的粉煤出口连通至粉煤热解装置的粉煤入口，粉煤的热解热源来自锅炉水平烟道抽取的高温低氧烟气进入粉煤热解装置中与粉煤接触，粉煤热解装置的出口连通至油气分离装置的入口，油气分离装置设置有焦油出口、高温粉焦出口以及热解煤气出口，油气分离装置的高温粉焦出口连通至粉仓的入口，粉仓的出口通过排粉机连通至锅炉；空气预热器通过锅炉的烟气换热，空气预热器的热一次风出口连通至磨煤机的热一次风入口。本技术进一步的改进在于，还包括高温风机，高温风机用于从锅炉的水平烟道抽取高温低氧烟气送至粉煤热解装置的入口。本技术至少具有如下有益的技术效果：本技术利用锅炉900℃左右的高温低氧烟气作为粉煤热解装置的热解热源，热解后的混合气经油气分离器分离出的热解煤气同时作为粉焦的输送介质，连同粉焦一同经燃烧器送入锅炉燃烧，确保高温粉焦输送的安全性。本技术可以实现锅炉部分高温烟气再循环，具有一定的降低NOx生成浓度的效果；同时，抽取高温烟气可以有效简化热解系统配置，利用热解煤气作为粉焦输送介质可以提高高温粉焦输送的安全性。附图说明图1为本技术利用锅炉高温烟气作为热源的粉煤热解耦合直接发电系统的原理图。附图标记说明：1-煤仓，2-磨煤机，3-粉煤热解装置，4-油气分离装置，5-粉仓，6-排粉机，7-锅炉，8-高温风机，9-空气预热器。具体实施方式以下结合附图对本技术做出进一步的说明。本技术的原理图如图1所示，技术关键如下：煤侧：来自煤场的原煤经煤仓1送入磨煤机2制粉，制粉后粒径符合要求的粉煤进入粉煤热解装置3，在粉煤热解装置3内干馏热解，析出的产物经油气分离器4分离出焦油、高温粉焦、热解煤气，其中焦油被收集进行后续深加工、高温粉焦经收集进入粉仓5，再经由排粉机6直接送入锅炉燃烧；气侧：经锅炉空气预热器9加热的热一次风进入磨煤机2作为原煤制粉的干燥和输送介质，经制粉后携带粉煤进入粉煤热解装置3，粉煤的热解热源来自锅炉7水平烟道抽取的高温低氧烟气，经高温风机8抽取后进入粉煤热解装置3中与粉煤接触，进行热解过程。热解后的混合气进入油气分离器4分离出热解煤气，热解煤气将作为输送介质进入排粉机6与高温粉焦混合后送入锅炉燃烧。本技术通过的一种利用锅炉高温烟气作为热源的粉煤热解耦合直接发电系统，具有以下优势：(1)抽取锅炉高温低氧烟气作为热解系统热源，有效简化热解装置配置；(2)实现了从锅炉抽取高温烟气和热解后的煤气回送锅炉的内部循环，不会对锅炉系统传热产生影响的同时具有一定的降低NOx生成浓度的效果；(3)热解煤气直接作为高温粉焦的输送介质送入锅炉燃烧，有效避免高温粉焦显热的浪费。(4)本技术具有可使火电机组与粉煤热解装置实现完美耦合，为粉煤热解后粉焦的高效利用提供一种新的途径，具有显著地社会效益和环境效益。综上所述，本技术利用高温风机抽取锅炉高温低氧烟气作为热解系统的热解热源；利用油气分离装置实现焦油、粉焦、热解煤气的有效分离，热解煤气作为粉焦的输送介质，与经排粉风机排出的粉焦混合后经锅炉燃烧器喷入锅炉内燃烧。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用锅炉高温烟气作为热源的粉煤热解耦合直接发电系统，其特征在于，包括煤仓(1)、磨煤机(2)、粉煤热解装置(3)、油气分离装置(4)、粉仓(5)、排粉机(6)、锅炉(7)和空气预热器(9)；其中，/n煤仓(1)的出口连通至磨煤机(2)的原煤入口，磨煤机(2)的粉煤出口连通至粉煤热解装置(3)的粉煤入口，粉煤的热解热源来自锅炉(7)水平烟道抽取的高温低氧烟气进入粉煤热解装置(3)中与粉煤接触，粉煤热解装置(3)的出口连通至油气分离装置(4)的入口，油气分离装置(4)设置有焦油出口、高温粉焦出口以及热解煤气出口，油气分离装置(4)的高温粉焦出口连通至粉仓(5)的入口，粉仓(5)的出口通过排粉机(6)连通至锅炉(7)；空气预热器(9)通过锅炉(7)的烟气换热，空气预热器(9)的热一次风出口连通至磨煤机(2)的热一次风入口。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用锅炉高温烟气作为热源的粉煤热解耦合直接发电系统，其特征在于，包括煤仓(1)、磨煤机(2)、粉煤热解装置(3)、油气分离装置(4)、粉仓(5)、排粉机(6)、锅炉(7)和空气预热器(9)；其中，
煤仓(1)的出口连通至磨煤机(2)的原煤入口，磨煤机(2)的粉煤出口连通至粉煤热解装置(3)的粉煤入口，粉煤的热解热源来自锅炉(7)水平烟道抽取的高温低氧烟气进入粉煤热解装置(3)中与粉煤接触，粉煤热解装置(3)的出口连通至油气分离装置(4)的入口，油气分离装置(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志超，姚伟，冯平安，刘家利，王莹燕，张喜来，孙军，李兴智，李仁义，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61