【技术实现步骤摘要】
本技术属于烟气回收利用，涉及一种烧炭烟气的热量回收装置。
技术介绍
1、随着能源短缺和环境污染问题的日趋严峻，发展清洁、高效利用化工原料的技术成为人们的共识。作为煤炭资源相对丰富的国家，在今后较长一段时间内，煤炭在我国能源生产和消费结构中的比重仍将占主要地位。因此开发和推广洁净煤技术，实现煤炭资源的分级转化、合理有效利用成为研究的热点。
2、由于煤炭中粉煤原料来源充足，使得粉煤热解技术具有较大的产业应用价值，随着能耗指标的限制以及环保的要求越发严格，节能降耗成为煤炭利用过程中需要考虑的重要因素。粉煤热解后，除了生成油气产物，还会产生大量粉焦，粉焦的再利用甚至可以实现油气产物的倍增，有助于实现低阶煤资源的最大化利用。粉焦的烧炭反应是粉煤热解工艺的重要辅助过程，通过粉焦的部分燃烧生成高温热载体，其携带热量与粉煤混合可实现粉煤热解过程，而粉焦燃烧过程控制和燃烧烟气的能量回收是实现烧炭反应节能高效的关键。
3、cn 112724998a公开了一种粉煤高效综合利用工艺系统及工艺方法，该方法中循环流化床锅炉产生的高温烟气用于粉煤干燥，产生的热半焦一部分进入循环流化床热解炉，剩余部分返回；循环流化床热解炉产生的热半焦一部分用于锅炉燃烧机加热半焦，另一部分进入半焦气化机构用于气化，剩余部分为半焦产品，循环流化热解炉产生的荒煤气依次经煤气净化及焦油回收，得到高品质荒煤气及煤焦油；半焦气化机构产生的荒煤气一部分进入循环流化床热解炉用于热解煤粉，剩余部分经煤气净化，得到高品质荒煤气；该方法将循环流化床锅炉与热解炉耦合达到节能、
4、cn 108192647a公开了一种低能耗粉煤热解工艺，该工艺将预先干燥的原料粉煤加入热解反应器中，加入天然气辅助粉煤燃烧；粉煤热解产生的高温热半焦和热解煤气，一部分高温热半焦进入高温半焦燃烧器中燃烧，燃烧产生的高温烟气通入热解反应器中加热粉煤实现粉煤的热解，另一部分通过两次冷却后得到产品半焦；该工艺以高温热半焦燃烧技术为核心，梯次利用高温热半焦燃烧产生的高温热烟气，先对粉煤热解提供高温位热能，其次在对粉煤进行干燥预热利用其低温位热能，达到了节能的效果，其高温热半焦产生的烟气仍是主要为热解及原料预热供热，一般半焦作为热载体即能够相似作用，并未明确半焦燃烧烟气热量的进一步利用。
5、cn 209386319u公开了一种活性炭炭化炉尾气处理装置，该装置包括炭化炉、焚烧炉、脱硝塔、余热锅炉、脱硫塔、除尘器和第一风机等设备，将炭化反应产生的可燃气体在焚烧炉燃烧后的尾气部分用于原料的碳化，部分尾气用于余热锅炉，但只是利用尾气自身携带的热量，且仍有部分尾气未进行利用，热量利用不完全，在尾气处理过程中造成浪费；同时活性炭的炭化反应与粉煤热解后半焦的烧炭反应不完全相同，对尾气的利用途径也会不同。
6、综上所述，对于粉煤热解后粉焦的烧炭反应的控制及尾气热量的回收，还需要选择合适的设备及操作方式，以便于烟气中热量的充分回收，保证系统的热量利用率，达到节能降耗的效果。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一种烧炭烟气的热量回收装置，所述热量回收装置将烧炭反应生成的烟气通过烟气轮机回收其压力能，用于驱动风机，为烧炭反应提供所需空气，再将回收压力能后的烟气在余热锅炉中燃烧产生蒸汽，进一步回收其热能，达到节能降耗的目的。
2、为达此目的，本技术采用以下技术方案：
3、本技术提供了一种烧炭烟气的热量回收装置，所述热量回收装置包括烧炭反应器、气固分离单元、烟气轮机、风机和余热锅炉；所述烧炭反应器的气相出口与气固分离单元的入口相连，所述气固分离单元的气相出口与烟气轮机的入口相连，所述烟气轮机的气相出口与余热锅炉的烟气入口相连；所述烟气轮机通过转轴与风机相连，所述风机上的空气出口与烧炭反应器的气相入口相连。
4、本技术中，对于烧炭反应器的设置，其主要为粉煤热解装置提供高温热载体，也是对粉焦的进一步利用，而烧炭反应产生的烟气温度、压力较高，携带大量热量，本技术先将烧炭烟气进行气固分离，以避免烧炭烟气中固体颗粒对后续操作的影响，再通过烟气驱动烟气轮机做功，回收烟气的压力能，并用于驱动风机，为烧炭反应提供反应所需的空气，减少外界能量补充；回收压力能后的烟气在余热锅炉燃烧产生蒸汽，进一步回收热能，达到节能降耗的目的；所述装置结构简单，操作简便，有助于烧炭烟气能量的高效回收，降低成本。
5、以下作为本技术优选的技术方案，但不作为本技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本技术的技术目的和有益效果。
6、作为本技术优选的技术方案，所述烧炭反应器包括流化床烧炭反应器。
7、作为本技术优选的技术方案，所述烧炭反应器的下部设有气体分布器，内部设有保温衬里。
8、本技术中，烧炭反应器出口的烟气温度为600～750℃，例如600℃、630℃、650℃、680℃、700℃、720℃或750℃等，压力为0.15～0.5mpag，例如0.15mpag、0.2mpag、0.25mpag、0.3mpag、0.35mpag、0.4mpag、0.45mpag或0.5mpag等，但并不仅限于所列举的数值，在各自数值范围内其他未列举的数值同样适用。
9、本技术中，烧炭反应器底部的气体分布器均匀布置，使得空气能够在反应器底部均匀分布，且内部设置的保温衬里耐磨隔热，以保证流化床烧炭反应器升温时均匀可控。
10、作为本技术优选的技术方案，所述气固分离单元包括三级旋风分离器，分别为第一旋风分离器、第二旋风分离器和第三旋风分离器，所述旋风分离器串联设置。
11、作为本技术优选的技术方案，所述第一旋风分离器位于烧炭反应器内部，所述第二旋风分离器和第三旋风分离器位于烧炭反应器外部。
12、作为本技术优选的技术方案，所述第二旋风分离器和第三旋风分离器的底部下方设有粉焦收集器。
13、本技术中，所述气固分离单元采用多级除尘组合系统，避免粉焦颗粒进入烟气，以满足烟气轮机对烟气中粉含尘量和粒度的要求，经过三级旋风分离器，烟气中的含尘量可降至200mg/nm3以下，其中粒径大于10μm的小于8％，满足烟气轮机的进气要求。
14、作为本技术优选的技术方案，所述风机还连接有发电机或电动机。
15、本技术中，烟气驱动烟气轮机做功，除了用于驱动风机，富余的能量还可通过发电机转化为电能进行回收，当烟气轮机做功不足以驱动风机时，还可采用电动机进行辅助。
16、作为本技术优选的技术方案，所述余热锅炉为co焚烧余热锅炉，所述余热锅炉上设有烟气入口、空气入口和烟气出口；
17、所述余热锅炉上还设有除氧水入口和蒸汽出口。
18、本技术中，经过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述热量回收装置包括烧炭反应器、气固分离单元、烟气轮机、风机和余热锅炉；所述烧炭反应器的气相出口与气固分离单元的入口相连，所述气固分离单元的气相出口与烟气轮机的入口相连，所述烟气轮机的气相出口与余热锅炉的烟气入口相连；所述烟气轮机通过转轴与风机相连，所述风机上的空气出口与烧炭反应器的气相入口相连。
2.根据权利要求1所述的烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述烧炭反应器包括流化床烧炭反应器。
3.根据权利要求1所述的烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述烧炭反应器的下部设有气体分布器，内部设有保温衬里。
4.根据权利要求1所述的烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述气固分离单元包括三级旋风分离器，分别为第一旋风分离器、第二旋风分离器和第三旋风分离器，所述旋风分离器串联设置。
5.根据权利要求4所述的烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述第一旋风分离器位于烧炭反应器内部，所述第二旋风分离器和第三旋风分离器位于烧炭反应器外部。
6.根据权利要求5所述的烧炭烟气的热量回收装置
7.根据权利要求1所述的烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述风机还连接有发电机或电动机。
8.根据权利要求1所述的烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述余热锅炉为CO焚烧余热锅炉，所述余热锅炉上设有烟气入口、空气入口和烟气出口；
9.根据权利要求8所述的烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述余热锅炉的烟气出口管路上依次设有第一换热器和第二换热器，所述风机的空气出口管路经过第一换热器与余热锅炉烟气换热，所述余热锅炉的空气入口管路经过第二换热器与余热锅炉烟气换热。
10.根据权利要求1所述的烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述风机的空气出口与烧炭反应器的气相入口之间设有辅助燃烧器，所述辅助燃烧器上还设有燃料入口。
...【技术特征摘要】
1.一种烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述热量回收装置包括烧炭反应器、气固分离单元、烟气轮机、风机和余热锅炉；所述烧炭反应器的气相出口与气固分离单元的入口相连，所述气固分离单元的气相出口与烟气轮机的入口相连，所述烟气轮机的气相出口与余热锅炉的烟气入口相连；所述烟气轮机通过转轴与风机相连，所述风机上的空气出口与烧炭反应器的气相入口相连。
2.根据权利要求1所述的烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述烧炭反应器包括流化床烧炭反应器。
3.根据权利要求1所述的烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述烧炭反应器的下部设有气体分布器，内部设有保温衬里。
4.根据权利要求1所述的烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述气固分离单元包括三级旋风分离器，分别为第一旋风分离器、第二旋风分离器和第三旋风分离器，所述旋风分离器串联设置。
5.根据权利要求4所述的烧炭烟气的热量回收装置，其特征在于，所述第一旋风分离器位于烧炭反应器...
【专利技术属性】
技术研发人员：任鹏，王红莉，苗孟杰，陈树群，于清江，
申请(专利权)人：胜帮科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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