低阶煤梯级利用的多联产工艺

摘要

低阶煤梯级利用的多联产工艺，以循环流化床燃烧锅炉、循环流化床干馏反应器、循环流化床气化反应器为核心，串联发电装置实现低变质煤梯级循环利用。低阶煤经破碎、干燥后首先进行褐煤蜡提取，然后进入褐煤热解反应器，采用气化反应器的粗煤气作为流化介质，经干馏后得到焦油、粗煤气，半焦进入气化反应器进行部分气化，产生部分煤气作为干馏反应器的流化介质，未完全气化的半焦进入燃烧锅炉作为燃料，通过燃烧产生热量产生蒸汽用于发电，副产低压蒸汽可作为气化反应器原料，燃烧所得高温半焦及热灰进入干馏反应器和气化反应器作为热载体，从而完成一个循环。本发明可明显提高低阶煤的经济价值，梯级循环利用可显著降低污染物的排放，安全可靠。

主权项

低阶煤梯级利用多联产工艺，包括原煤预处理系统（1）、褐煤蜡提取系统（2）、干馏系统（3）、气化系统（4）、燃烧系统（5）、发电系统（16）和除尘系统（17）；所述原煤预处理系统（1）包括破碎筛分装置（6）、干燥装置（7）；干馏系统（3）包括流化床干馏装置（8）、干馏气固分离装置（9）和焦灰分离装置（10），其特征在于：1）启动时，低阶原料煤在原煤预处理系统中破碎、筛分后，粒径在0~20mm的原料煤进入燃烧系统（5）燃烧，产生的热灰随气体扬析进入燃烧床旋风分离器（13），旋风分离器分离下的热灰送到流化床干馏装置（8）作为热载体；旋风分离器分离后的热烟气与流化床锅炉的换热单元（15）换热，将换热单元（15）内的水加热产生水蒸气，降温后的热烟气进入到干燥装置（7）干燥破碎筛分后的原料煤，然后经过除尘系统（17）除尘后排放；2）低阶原料煤在原煤预处理系统中被破碎、筛分后，粒度在0~20mm的原料煤进入干燥装置（7），利用来自燃烧系统（5）的热烟气进行干燥；干燥后的低阶煤进入褐煤蜡提取系统（2），提取产品褐煤蜡后，进入流化床干馏装置（8）进行低温快速干馏，低温干馏温度为500~650℃；流化床干馏装置（7）以热灰作为载热体，干馏后的固体半焦和热灰混合物进入焦灰分离装置（10），焦灰分离装置分离下的半焦直接送入气化系统（3），干馏热灰进入灰仓（18）；干馏后的气固混合物进入干馏气固分离装置（9），分离下来的粉尘进入灰仓（18）；经干馏气固分离装置分离后的气体进入焦油冷凝回收装置（11）回收焦油，从焦油冷凝回收装置排出的粗煤气一部分继续循环进入流化床干馏装置（8）内作为流化介质，另一部分经净化后送往粗煤气储气罐（19）贮藏；3）进入气化系统（4）的半焦一部分与水蒸汽、氧气发生气化反应，气化产物煤气从气化炉顶部排出进入气化段煤气换热器（12），换热器内的水吸收热量产生水蒸气，换热后煤气温度降低进入油气回收系统（20），净化处理后的煤气送往储气罐贮藏；另一部分半焦在气化系统内吸热温度进一步升高，高温半焦排出气化系统进入燃烧系统（5）燃烧；4）燃烧系统（5）包括流化床锅炉（14）、燃烧床旋风分离器（13）和换热单元（15），灰仓（18）中的灰送入流化床锅炉（14），高温半焦燃烧过程产生的热量加热这部分灰形成热灰，燃烧产生的烟气携带着热灰进入燃烧床旋风分离器（13），旋风分离器分离下的热灰送回流化床干馏装置（8）作为热载体；旋风分离器分离后的热烟气与流化床锅炉的换热单元（15）换热，将换热单元（15）内的水加热产生水蒸气，降温后的热烟气进入干燥装置（7）干燥破碎后的煤样，然后经过除尘系统（17）除尘排放；5）从干馏系统（3）的焦油冷凝回收装置（11）排出的粗煤气，在循环进入流化床干馏装置（8）作为流化介质前，先经过煤气预热器换热，将粗煤气预热到200‑350℃，再送入流化床干馏装置（8）；6）换热单元（15）产生的高、中压蒸汽用于发电系统（16）发电，低压蒸汽送到气化系统（4）作为气化剂，气化系统（4）产生的烟气循环回到干燥装置（7）作为热源干燥破碎筛分后的煤样。