专利名称：新型油页岩炼油与差速流化床燃烧一体化锅炉实现油页岩炼油与锅炉燃烧联产蒸汽的方法
技术领域：
本发明涉及一种实现油页岩炼油与锅炉燃烧联产蒸汽的方法，尤其涉及一种新型油页岩炼油与差速流化床燃烧一体化锅炉实现油页岩炼油与锅炉燃烧联产蒸汽的方法。
背景技术：
目前，油页岩在炼油与锅炉燃烧的利用，存在以下问题
1、目前较为成熟的油页岩炼油方法主要处理15-80mm油页岩,对于0-12mm油页岩颗粒 无法直接处理，处于被抛弃或直接燃烧，损失了页岩油，不能最大限度利用油页岩资源；
2、干馏炉排出的高温半焦无法直接进入循环流化床锅炉，需要中间冷却与破碎，油页岩的综合利用效果差；
3、目前循环流化床干馏炉采用的干馏介质为热循环灰，然而采用循环灰做为干馏介质使得页岩油与燃气中含有大量的尘灰，这增加了页岩油和燃气的尘灰分离难度与成本，也限制了页岩油和燃气使用；
4、目前大部分油页岩的炼油与锅炉半焦燃烧分别是在独立的干馏炉与循环流化床锅炉内完成，没有成为一体，易造成二次污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型油页岩炼油与差速流化床燃烧一体化锅炉实现油页岩炼油与锅炉燃烧联产蒸汽的方法，它能将油页岩的炼油与差速流化床锅炉燃烧一体化完成，最大限度利用油页岩资源。本发明是这样来实现的，所速方法是按下述步骤实现的
步骤一粉碎后0-12_的油页岩通过喂料器输入多管滚筒干馏装置的圆管或多边形管子内部，经过预热段加热至150-20(TC，油页岩干燥水分后，进入干馏段将油页岩加热至450-500°C干馏温度进行干馏，生产出页岩油干馏气，通过页岩油干馏气出口进入页岩油冷凝器，分离出页岩油与可燃气体；
步骤二 从锅炉省煤器后排出的低温烟气经低温烟气引出管，向两侧引出200-250°C低温烟气进入多管滚筒干馏装置预热段的低温烟气进口，油页岩经过预热后通过低温烟气出口排入除尘器；从炉膛出口高温过热器后引出的700-800°C高温烟气，通过高温烟气引出管与高温烟气进口进入多管滚筒干馏装置干馏段，高温烟气将油页岩加热至450-500°C干馏温度进行干馏，冷缺后的烟气经过高温烟气出口和高温烟气引回管引回锅炉尾部受热面；高、低温烟气在多管滚筒干馏装置预热段与干馏段中是走多管滚筒干馏装置内部圆管或多边形管的管外，不与油页岩直接接触；
步骤三高温油页岩半焦与助燃燃料通过输料装置以负压方式进入炉膛，落在中间风板中；
步骤四采用高低压二次送风高压风通过中间风室和中间风板在其上的密相区形成3-5m/s流化风速，此密相区位置未布置受热面；低压风通过两侧风室与两侧风板在其上的密相区形成1. 5-2. 5m/s流化风速，此密相区位置布置埋管受热面，有利于控制炉床温度，且由于风速低还避免了埋管的磨损；中间风板与两侧风板的300-500mm高差和流化风速差共同在密相区形成内循环流；
步骤五燃料在炉膛内燃烧生成800-900°C烟气，首先经过炉膛出口的高温过热器，烟气温度降为700-800°C分别经过两侧引出进入多管滚筒干馏装置干馏段，而后通过高温烟气引回管引回，经过低温过热器和省煤器烟气温度降至200-250°C，再由两侧低温烟气引出管与低温烟气进口分别进入两侧多管滚筒干馏装置预热段，预热油页岩后烟气通过低温烟气出口排入除尘器。本发明的技术效果是多管滚筒干馏装置能直接处理0_12mm油页颗粒，制取不含尘的干馏气；高温半焦废弃物通过输料装置直接进入差速流化锅炉燃烧，避免能源浪费与二次污染，产生的热量转化为蒸汽用来发电和供热。多管滚筒干馏装置分为前部预热段与 后部干馏段，从差速流化床高温过热器出口的高温烟气进入干馏段，而后烟气回到锅炉尾部受热面传热后，再进入多管滚筒干馏装置预热段，最后进入除尘器。多管滚筒干馏装置中油页岩与热介质烟气不直接接触，油页岩走管内，热介质烟气走管外，可避免生产的干馏气带尘，有利用分离出干净的页岩油和燃气。干馏后的高温半焦直接进入流化锅炉燃烧与在多管滚筒干馏装置干馏后的高低温烟气再回锅炉，这样即节能又环保。
图1、图2为本发明的工作原理图。图中1中间风室、1-1中间风板、2两侧风室、2-1两侧风板、3埋管、4给料口、5差速流化床锅炉、6高温烟气引出管、6-1高温烟气进口、7高温烟气引回管、7-1高温烟气出口、8高低温过热器、8-1高温过热器、8-2低温过热器、9省煤器、10低温烟气引出管、10-1低温烟气进口、11喂料器、12多管滚筒干馏装置、12-1多管滚筒干馏装置预热段、12-2多管滚筒干馏装置干馏段、13低温烟气出口、14热渣输料装置、15页岩油干馏气出口。
具体实施例方式如图1、图2所示，本发明包括多管滚筒干馏装置、喂料器、输料装置、差速流化床锅炉等。使用时，油页岩经过粉碎至0-12_后，送入多管滚筒干馏装置预热段进行预热，后进入干馏段进行干馏，干馏温度450-500°C，干馏产生的干馏气进入冷凝装置，分离出页岩油与燃气；油页岩干馏过程中所产生的高温(450-500°C)半焦通过输料装置直接进入差速流化床锅炉燃烧，燃烧温度为800-90(TC，产生的热量转化为蒸汽，可用来发电与供热；从差速流化床锅炉炉膛出口烟气经过高温过热器后的700-800°C高温烟气引入多管滚筒干馏装置的干馏段中作为干馏热介质，干馏后的550-650°C烟气通过烟道再回到差速流化床锅炉中。锅炉进入除尘器前的200-250°C的烟气再由烟道引入干馏装置中的预热段，对油页岩进行预热；最后的排烟进入除尘器再进入烟囱。上述过程通过如下方法步骤完成
步骤一粉碎后0-12mm的油页岩通过喂料器(11)输入多管滚筒干馏装置(12)的圆管或多边形管子内部，经过预热段加热至150-200°C，油页岩干燥水分后，进入干馏段将油页岩加热至450-500°C干馏温度进行干馏，生产出页岩油干馏气，通过页岩油干馏气出口( 15)进入页岩油冷凝器，分离出页岩油与可燃气体。步骤二 从锅炉省煤器后排出的低温烟气经低温烟气引出管(10)，向两侧引出200-250°C低温烟气进入多管滚筒干馏装置预热段(12-1)的低温烟气进口( 10_1 )，油页岩经过预热后通过低温烟气出口(13)排入除尘器；从炉膛出口高温过热器后引出的700-800 V高温烟气，通过高温烟气弓I出管(6)与高温烟气进口(6-1)进入多管滚筒干馏装置干馏段(12-2)，高温烟气将油页岩加热至450-500°C干馏温度进行干馏，冷缺后的烟气经过高温烟气出口(7-1)和高温烟气引回管(7)引回锅炉尾部受热面；高、低温烟气在多管滚筒干馏装置预热段与干馏段中是走多管滚筒干馏装置内部圆管或多边形管的管外，不与油页岩直接接触。步骤三高温油页岩半焦与助燃燃料通过输料装置(14)以负压方式进入炉膛，落在中间风板(1-1)中。
步骤四采用高低压二次送风高压风通过中间风室(I)和中间风板(1-1)在其上的密相区形成3-5m/s流化风速，此密相区位置未布置受热面；低压风通过两侧风室(2)与两侧风板(2-1)在其上的密相区形成1. 5-2. 5m/s流化风速，此密相区位置布置埋管(3)受热面，有利于控制炉床温度，且由于风速低还避免了埋管(3)的磨损；中间风板(1-1)与两侧风板(2-1)的300-500mm高差和流化风速差共同在密相区形成内循环流。步骤五燃料在炉膛内燃烧生成800-900°C烟气，首先经过炉膛出口的高温过热器(8-1)，烟气温度降为700-800°C分别经过两侧引出进入多管滚筒干馏装置干馏段(12-2)，而后通过高温烟气引回管(7 )引回，经过低温过热器(8-2 )和省煤器(9 )烟气温度降至200-250°C，再由两侧低温烟气引出管(10)与低温烟气进口(10-1)分别进入两侧多管滚筒干馏装置预热段(12-1)，预热油页岩后烟气通过低温烟气出口(13)排入除尘器。步骤六当油页岩发热值不小，经过干馏后半焦总热量无法使锅炉平衡时，导致床温偏低，无法满足要求，可以通过向锅炉中间风板(1-1)添加油页岩或其它燃料方式进行平衡，提闻床温。
权利要求
1.一种新型油页岩炼油与差速流化床燃烧一体化锅炉实现油页岩炼油与锅炉燃烧联产蒸汽的方法，其特征在于所速方法是按下述步骤实现的步骤一粉碎后0-12mm的油页岩通过喂料器(11)输入多管滚筒干馏装置(12)的圆管或多边形管子内部，经过预热段加热至150-20(TC，油页岩干燥水分后，进入干馏段将油页岩加热至450-500°C干馏温度进行干馏，生产出页岩油干馏气，通过页岩油干馏气出口 (15)进入页岩油冷凝器，分离出页岩油与可燃气体；步骤二 从锅炉省煤器后排出的低温烟气经低温烟气引出管(10)，向两侧引出 200-250°C低温烟气进入多管滚筒干馏装置预热段(12-1)的低温烟气进口( 10_1)，油页岩经过预热后通过低温烟气出口(13)排入除尘器；从炉膛出口高温过热器后引出的 700-800 V高温烟气，通过高温烟气弓I出管(6)与高温烟气进口(6-1)进入多管滚筒干馏装置干馏段(12-2)，高温烟气将油页岩加热至450-500°C干馏温度进行干馏，冷缺后的烟气经过高温烟气出口(7-1)和高温烟气引回管(7)引回锅炉尾部受热面；高、低温烟气在多管滚筒干馏装置预热段与干馏段中是走多管滚筒干馏装置内部圆管或多边形管的管外，不与油页岩直接接触；步骤三高温油页岩半焦与助燃燃料通过输料装置(14)以负压方式进入炉膛，落在中间风板(1-1)中；步骤四采用高低压二次送风高压风通过中间风室(I)和中间风板(1-1)在其上的密相区形成3-5m/s流化风速，此密相区位置未布置受热面；低压风通过两侧风室(2)与两侧风板(2-1)在其上的密相区形成1.5-2. 5m/s流化风速，此密相区位置布置埋管(3)受热面， 有利于控制炉床温度，且由于风速低还避免了埋管(3)的磨损；中间风板(1-1)与两侧风板 (2-1)的300-500mm高差和流化风速差共同在密相区形成内循环流；步骤五燃料在炉膛内燃烧生成800-900°C烟气，首先经过炉膛出口的高温过热器 (8-1)，烟气温度降为700-800°C分别经过两侧引出进入多管滚筒干馏装置干馏段(12-2)， 而后通过高温烟气引回管(7)引回，经过低温过热器(8-2)和省煤器(9)烟气温度降至 200-250°C，再由两侧低温烟气引出管(10)与低温烟气进口( 10-1)分别进入两侧多管滚筒干馏装置预热段(12-1)，预热油页岩后烟气通过低温烟气出口(13)排入除尘器。
全文摘要
本发明公开了一种新型油页岩炼油与差速流化床燃烧一体化锅炉实现油页岩炼油与锅炉燃烧联产蒸汽的方法，将油页岩矿石经破碎与筛分合格送入锅炉两侧多管滚筒干馏装置中制取页岩油和燃气，所生成的油页岩高温半焦经输料装置直接送入差速流化床锅炉燃烧，产生的热烟气转化为蒸汽和作为干馏热介质进入多管滚筒干馏装置，干馏后的烟气再回到锅炉。
文档编号F23C10/22GK103013546SQ20121057190
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者杨文 , 孙蕾, 雷明, 吴东火, 桂北芳, 徐勇敏 申请人:江联重工股份有限公司