煤掺石油焦的冷-热-电-气多能联供系统及运行方法技术方案

本发明专利技术设计煤掺石油焦的冷

【技术实现步骤摘要】
煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统及运行方法


[0001]本专利技术属于能源利用
，具体涉及煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统及运行方法。

技术介绍

[0002]节能减排是世界各地都面临的问题，因而多能联供技术在近些年受到普遍关注，并在实际中得到了应用。现有的多能联供系统多以天然气为主要燃料带动燃气轮机或内燃机发电机等燃气发电设备运行，产生的电力供应用户，系统发电后排出的余热通过余热回收利用设备向用户供热、供冷。通过这种方式大大提高整个系统的一次能源利用率，实现了能源的梯级利用。
[0003]而我国煤炭资源丰富而天然气资源相对贫乏，此外随着国内控煤降耗指标的发布，提高能源利用效率、控制煤炭消费总量也已成为当务之急。在此背景下，本专利技术将对现有的多能联供系统的原料端和生产端进行改进。石油焦是炼油行业的副产品，石油焦的组成成分与煤相似，并且与煤相比具有含水量低、挥发分低、灰分低、含碳量高和热值高等优点，但由于石油焦含硫高，因此在工业利用中受到很大程度限制。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术设计煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统及运行方法，提供一种煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统，在提高了能源的综合利用效率的同时，提出了一种新的高硫石油焦利用方法，并拓宽了三联供系统的燃料来源。
[0005]煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统，包括水焦浆制备单元和联供系统单元，并且通过管道进行连接；
[0006]所述水焦浆制备单元包括：破碎机、球磨机、搅拌机和滤浆器；所述滤浆器有两个出料口；其中：所述破碎机原料出口与球磨机原料入口通过传送带连接，球磨机与搅拌机和滤浆器依次通过管道连接，滤浆器第一出料口通过管道与联供系统单元中气化炉燃料入口连接，滤浆器第二出料口通过传送带与球磨机原料入口连接；
[0007]所述联供系统单元包括：空气分离装置、气化炉、冷却器、合成气净化装置、水煤气变换反应器、空气压缩机、燃烧室、透平机、发电机、烟气分配器、烟气型溴化锂制冷机和烟气水换热器；其中：所述空气分离装置的氧气出口与气化炉的氧气入口通过管道连接，空气分离装置的氮气出口与合成气净化装置的氮气入口通过管道连接；所述气化炉合成气出口与冷却器烟气侧入口通过管道连接，冷却器烟气侧出口与合成气净化装置的合成气入口通过管道连接，合成气净化装置合成气第一出口与水煤气变换反应器通过管道连接，合成气净化装置合成气第二出口与燃烧室燃气入口通过管道连接；所述空气压缩机空气出口与燃烧室空气入口通过管道连接，燃烧室烟气出口与透平机通过管道连接，所述透平与发电机同轴相连；透平机与烟气分配器通过管道连接，烟气分配器第一出口与烟气型溴化锂制冷机的烟气入口通过管道连接，烟气分配器第二出口与烟气水换热器的烟气侧入口通过管道
连接；
[0008]煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统的运行方法，基于上述煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统实现，具体包括以下内容：
[0009]首先将原料煤和石油焦按一定的质量比比例从破碎机的原料入口进入，其中石油焦掺混比例不超过30％；经破碎机的出料口送入球磨机研磨，同时在球磨机中加入水和分散剂，制成浓度60％的水焦浆，之后将制成的水焦浆送入搅拌机，并在搅拌机中加入稳定剂防止其发生沉淀，然后将其送入滤浆器中进行过滤，过滤后的合格的水焦浆送入气化炉，过滤出的尺寸较大的原料送回球磨机继续研磨；
[0010]空气经空气分离装置产生氮气和氧气，分离出的氧气通过管道进入气化炉，在气化炉内与水焦浆发生反应，产生炉渣和粗合成气；所述气化炉炉温控制在a℃(1200＜a＜1300)，炉渣从气化炉底部排出，粗合成气经合成气出口通过管道进入冷却器，在冷却器内与工质水换热，使粗合成气温度降到15℃，产生的热水供给用户，粗合成气经过合成气净化装置的净化除尘作用，从粗合成气中去除硫化物、氮化物和灰尘，产生清洁合成气并分离出富硫化氢气体和二氧化碳气体；
[0011]产生的清洁合成气一部分进入水煤气变换反应器，利用合成气中的水和一氧化碳生成氢气和二氧化碳，然后将二氧化碳回收，产生的净煤气用作城市煤气；另一部分通过管道进入燃烧室，与经空气压缩机压缩后的高压空气混合并燃烧，产生高温高压的烟气，烟气进入透平机做功驱动发电机发电，做功后的烟气进入烟气分配器，进入烟气分配器的烟气分两路输出，一路进入烟气型溴化锂制冷机产生冷水作为空调制冷用水，另一路进入烟气水换热器与工质水换热产生热水供给用户，从而实现煤气
‑
冷
‑
热
‑
电联供。
[0012]本专利技术将适量的石油焦与煤掺混后，通过气化，成为冷
‑
热
‑
电三联供系统的燃料，开拓了石油焦利用的新途径。此外，气化后产生的合成气经过净化装置净化后，也可以用作城市煤气，净化过程中分离出来的硫化氢气体和二氧化碳气体又可以作为工业原料，从而使能源的综合利用效率得到很大的提高。具体具有以下有益技术效果：
[0013]1.本专利技术的联供系统可以产生冷、热、电、煤气多种形式的能量，提高了能源的综合利用效率。
[0014]2.本专利技术的联供系统配备了合成气净化装置，不仅可以对合成气进行净化除尘，还可以分离出富硫化氢气体和二氧化碳等副产品。
[0015]3.本专利技术的联供系统要求石油焦的质量分数不高于30％，使用现有煤气化炉可以保证系统安全稳定运行。
[0016]4.本专利技术的联供系统以煤和石油焦为原料，不仅节约了煤，还拓宽了联供系统的原料范围，在一定程度上解决了高硫石油焦的利用问题。
附图说明
[0017]图1本专利技术实施例煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统运行流程图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明；
[0019]煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统，包括水焦浆制备单元和联供系统单元，
并且通过管道进行连接；
[0020]所述水焦浆制备单元包括：破碎机、球磨机、搅拌机和滤浆器；所述滤浆器有两个出料口；其中：所述破碎机原料出口与球磨机原料入口通过传送带连接，球磨机与搅拌机和滤浆器依次通过管道连接，滤浆器第一出料口通过管道与联供系统单元中气化炉燃料入口连接，滤浆器第二出料口通过传送带与球磨机原料入口连接；
[0021]所述联供系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统，其特征在于，包括水焦浆制备单元和联供系统单元，并且通过管道进行连接。2.根据权利要求1所述的煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统，其特征在于，所述水焦浆制备单元包括：破碎机、球磨机、搅拌机和滤浆器；所述滤浆器有两个出料口。3.根据权利要求2所述的煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统，其特征在于，所述破碎机原料出口与球磨机原料入口通过传送带连接，球磨机与搅拌机和滤浆器依次通过管道连接，滤浆器第一出料口通过管道与联供系统单元中气化炉燃料入口连接，滤浆器第二出料口通过传送带与球磨机原料入口连接。4.根据权利要求1所述的煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统，其特征在于，所述联供系统单元包括：空气分离装置、气化炉、冷却器、合成气净化装置、水煤气变换反应器、空气压缩机、燃烧室、透平机、发电机、烟气分配器、烟气型溴化锂制冷机和烟气水换热器。5.根据权利要求4所述的煤掺石油焦的冷
‑
热
‑
电
‑
气多能联供系统，其特征在于，所述空气分离装置的氧气出口与气化炉的氧气入口通过管道连接，空气分离装置的氮气出口与合成气净化装置的氮气入口通过管道连接；所述气化炉合成气出口与冷却器烟气侧入口通过管道连接，冷却器烟气侧出口与合成气净化装置的合成气入口通过管道连接，合成气净化装置合成气第一出口与水煤气变换反应器通过管道连接，合成气净化装置合成气第二出口与燃烧室燃气入口通过管道连接；所述空气压缩机空气出口与燃烧室空气入口通过管道连接，燃烧室烟气出口与透平机通过管道连接，所述透平与发电机同轴相连；透平机与烟气分配器通过管道连接，烟气分配器第一出口与烟气型溴化锂制冷机的烟气入口通过管道连接，烟气分配器第二出口与烟气水换热器的烟气侧入口通过管道连接。6.煤掺石油焦...

【专利技术属性】
技术研发人员：左忠义，冯明杰，刘晟晖，郭子杨，黄欢，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：