煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于煤化工技术领域，具体而言，本发明涉及一种煤热解反应器-循环流化 床锅炉联用系统及其应用。
【背景技术】
[0002] 煤热解后产生的半焦可以作为燃料用于发电。在现有技术中，煤热解拔头工艺主 要是针对循环流化床发电机组。现有的煤热解发电系统大多采用的是循环流化床锅炉，这 样的系统由于采取较复杂的固体热载体工艺，存在诸多缺陷。例如，现有的循环流化床发电 机组要求循环流化床锅炉与煤热解反应器同时正常运转，如果一方系统发生改变，都会导 致整个工艺无法稳定运行，这不符合我国对发电稳定的要求，并且煤热解反应器中产生的 油气需要配套的油气回收利用等化工系统，导致设备投资成本变大。
[0003] 因此，现有的循环流化床发电机组有待进一步改进。
【发明内容】
[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的 一个目的在于提出一种煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统及其应用，该联用系统可 以解决煤拔头前段热解工艺复杂，且与循环流化床耦合性高导致操作不稳定的问题，同时 利用该煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统进行发电时能够确保发电系统的稳定性。
[0005] 在本发明的一个方面，本发明提出了一种煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系 统。根据本发明的实施方案，该联用系统包括：
[0006] 煤热解反应器，所述煤热解反应器具有半焦出口和热解气出口，并且所述煤热解 反应器内部设置有多层蓄热式辐射管；
[0007] 循环流化床锅炉，所述循环流化床锅炉上具有半焦入口和烟气出口，所述半焦入 口与所述半焦出口相连。
[0008] 本发明人惊奇地发现，本发明的煤热解反应器能够与现有的循环流化床锅炉直接 联用，而无需对现有的循环流化床锅炉进行改造，特别是，在本发明的煤热解反应器-循环 流化床锅炉联用系统中，与现有的煤热解拔头工艺-循环流化床发电机组联用的系统相比， 煤热解反应器和循环流化床锅炉能够相对独立地运行，二者互相干扰相对较小。当本发明 的煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统用于发电时，能够确保发电系统的稳定性。
[0009] 在本发明的一个实施方案中，所述的煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统进 一步包括:喷淋装置，所述喷淋装置具有热解气入口，所述热解气入口与所述热解气出口相 连。
[001 0]在本发明的一个实施方案中，所述喷淋装置具有煤焦油出口，所述循环流化床锅 炉上具有焦油燃烧器，所述煤焦油出口与所述焦油燃烧器相连通。通过本实施方案的系统， 本发明煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统中产生的煤焦油可以用作循环流化床锅炉 的燃油燃烧器的点火和调峰用油。
[0011] 在本发明的一个实施方案中，每层所述蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布 的蓄热式辐射管，且每个所述蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热 式辐射管平行并且沿所述煤热解反应器的本体高度方向上错开分布。由此，可以显著提高 煤料的快速热解效率，进而提高煤焦油的产率。
[0012] 在本发明的一个实施方案中，所述喷淋装置具有可燃气出口，所述可燃气出口与 所述蓄热式辐射管相连。通过本实施方案的系统，本发明煤热解反应器-循环流化床锅炉联 用系统中产生的可燃气可以被该系统自身利用，实现自热。
[0013] 在本发明的一个实施方案中，所述煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统进一 步包括:U型阀，所述U型阀设置在所述煤热解反应器的下部，所述U型阀连接所述煤热解反 应器的半焦出口和所述循环流化床锅炉的半焦入口。这样的U型阀可以通过风送将所述半 焦供给至所述循环流化床锅炉，从而显著降低系统的故障率和能耗。风送可以通过吹入惰 性气体来实现，例如氮气等。
[0014] 在本发明的第二个方面，本发明的煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统可以 用于发电。当本发明的联用系统用于发电时，将本发明联用系统中由循环流化床锅炉产生 的烟气与循环流化床锅炉中的换热系统进行换热，产生水蒸汽，由此利用产生的水蒸汽进 行发电。利用本发明的联用系统进行发电，可以实现能源的综合利用，并且保证发电系统具 有车父尚的稳定性。
[0015] 在本发明的第三个方面，本发明提出了一种处理煤的方法。根据本发明的实施方 案，该方法是利用前述煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统进行的。根据本发明的实施 方案，该方法包括：
[0016] (1)将煤输送至所述煤热解反应器进行热解处理，以便得到半焦和热解气；
[0017] (2)将所述半焦输送至所述循环流化床锅炉中，使所述半焦与煤进行混合燃烧，以 便得到烟气。
[0018] 由此，本发明人惊奇地发现，本发明的煤热解反应器能够与现有的循环流化床锅 炉直接联用，而无需对现有的循环流化床锅炉进行改造，特别是，在本发明的煤热解反应 器-循环流化床锅炉联用系统中，与现有的煤热解拔头工艺-循环流化床发电机组联用的系 统相比，煤热解反应器和循环流化床锅炉能够相对独立地运行，二者互相干扰相对较小。当 本发明的煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统用于发电时，能够确保发电系统的稳定 性。
[0019] 在本发明的一个实施方案中，所述处理煤的方法进一步包括:将所述热解气输送 至所述喷淋装置进行冷却处理，从而得到可燃气和煤焦油。
[0020] 在本发明的一个实施方案中，所述处理煤的方法进一步包括:将所述煤焦油的一 部分供给至所述循环流化床锅炉的燃油燃烧器作为燃料，优选将所述煤焦油中的重油分离 出来并供给至所述循环流化床锅炉的燃油燃烧器作为燃料。通过本实施方案的方法，本发 明煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统中产生的煤焦油可以用作循环流化床锅炉的燃 油燃烧器的点火和调峰用油。
[0021] 在本发明的一个实施方案中，所述处理煤的方法进一步包括:将所述可燃气的一 部分供给至所述蓄热式辐射管作为燃料使用。通过本实施方案的方法，本发明煤热解反应 器-循环流化床锅炉联用系统中产生的可燃气可以被该系统自身利用，实现自热。
[0022]在本发明的一个实施方案中，在步骤(2)中，通过所述U型阀将所述半焦供给至所 述循环流化床锅炉。由此，可以显著降低系统的故障率和能耗。
[0023]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0024]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解，其中：
[0025]图1是根据本发明一个实施例的煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统的结构 示意图；
[0026]图2是根据本发明再一个实施例的煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统的结 构示意图；
[0027]图3是根据本发明又一个实施例的煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统的结 构示意图；
[0028]图4是根据本发明又一个实施例的煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统的结 构示意图；
[0029]图5是根据本发明一个实施例的处理煤的方法流程示意图；
[0030]图6是根据本发明再一个实施例的处理煤的方法流程示意图；
[0031]图7是根据本发明又一个实施例的处理煤的方法流程示意图；
[0032]图8是根据本发明一个实施例的利用煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统进 行发电的系统结构示意图。<