专利名称：流化床式高水分固体燃料提质反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高水分固体燃料提质反应装置，特别涉及-种流化床式高水分固体燃料提质反应装置，用于褐煤、煤泥等高水分固体燃料的干燥提质。
背景技术：
我国是世界上褐煤资源较丰富的国家，据统计，全国已有探明褐
煤保有储量1300亿吨，占全国煤炭总储量的13%左右。在我国目前已探明的褐煤保有储量中，主要分布在内蒙古东北部地区，占全国褐煤保有储量的75%;西南地区占20%左右；其他地区占5%左右。
褐煤是一种易风化自燃、发热量低、含水量高的年轻煤种。在我国，褐煤主要用于直接燃烧发电。由于褐煤中水分含量较高， 一般在30% 60%之间，如果直接参与燃烧， 一方面在着火过程中需要大量
的能量，；!ra之褐煤挥发分高，在褐煤的运输以及制粉过程中容易发生
爆炸，因此在燃烧控制上有一定的难度；同时，由于水分蒸发的过程会带走大量的热量，使得锅炉排烟热损失很大，电厂热效率较低。由于较高的水分含量，增加了褐煤的运输成本，限制了褐煤由矿区向较远地区电厂的运输，并且长距离的运输也存在褐煤发生自燃、爆炸等问题。因此，如何高效便捷地脱除褐煤中的水分，并消除褐煤脱水后发生自燃、爆炸的潜在危险，从而提高褐煤的品质，是扩大褐煤应用
4范围，提高褐煤经济价值需要重点解决的技术问题。
褐煤脱水和提质加工后，其成分和性质趋近于烟煤，将更有利于 利用、运^和储存。我国现役大量设计燃用烟煤的机组，由于煤源情 况变化，燃料供应紧张，成本据高不下。若能利用褐煤提质制成的燃 料在不对原锅炉机组进行大的技术改造的情况下，直接掺烧燃用，可 以有效利用褐煤资源，大幅提高褐煤的利用价值，具有十分重要的现 实意义和良好的经济性。
目前，国内外现有的多种褐煤干燥提质技术，其干燥热源如热烟 气发生炉燃烧生成的高温烟气、高温蒸汽等一般与干燥或热解气化过 程相互独立，这些提质技术过程或者采用固定床技术，或者仅对褐煤 进行干燥、为了保证提质后产品的稳定需要进行机械成型处理等。这 些技术普M存在着系统复杂、耗能高、耗水量大、脱水效率低、生产 规模小，污染严重、干燥提质产率低、品质差等诸多问题，不能满足 燃煤电厂和其它工业生产的需要。
除了褐煤外，对于煤泥等高水分含量固体燃料，同样具有进行干 燥提质的大量需求，本专利除了应用于褐煤提质外，也可以应用于煤 泥等其它高水分固体燃料的脱水和提高品质。 发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种工艺 简单、操作方便、能耗低、耗水少、提质产率高品质高、能满足大型 化生产要求的流化床式高水分固体燃料提质反应装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术解决方案为流化床式高水分固体燃料提质反应装置，包括干燥与轻度气化反应炉膛2， 干燥与轻度气化反应炉膛2上部烟气出口连接一个分离器10，干燥
与轻度气化反应炉膛2的下方设有风室8，中间以布风板5隔开，布 风板5上或侧面布置有风帽及粗颗粒成品排料管7，粗颗粒成品排料 管7与粗颗粒成品冷却系统相连接。在干燥与轻度z 〔化反应炉膛2的 中部设有高水分固体燃料给入口 3。分离器IO通过立管11与细颗粒 成品冷却系统相连接。
与现弯技术相比较，本实用新型的创新点在于本装置采用流态 化原理，实现了在一个反应装置内完成高水分固体燃料的干燥、热解、 轻度气化、部分燃烧等物理和化学提质变化过程，不需要外界提供额 外的热源；通过控制进入干燥与轻度气化反应炉膛的氧气量来控制干 燥与轻度气化段内的反应强度；高水分固体燃料在干燥与轻度气化段 内发生轻度气化、部分燃烧产生的热量被用来维持干燥与轻度气化段 内的温度，同时对高水分固体燃料进行干燥；生成的含尘烟气在分离 器的作用下，大部分颗粒作为细颗粒成品被捕集下来，烟气经过尾部 烟气处理系统，在充分回收热量后成为洁净低热值煤气。本实用新型 可以控制提质成品水分含量〈12。Z。
附图为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理做进一步的 详细说明。本实用新型的炉膛由耐火耐磨砖、绝热保温材料和钢外壳，也可 以由水冷光管或水冷膜式壁构成炉膛外壁1，反应装置以流化床形式 运行，包括干燥与轻度气化反应炉膛2，其上部烟气出口由水平烟道
9与分离器10相连接，分离器10下部通过立管11与细颗粒成品冷 却系统相连接，干燥与轻度气化反应炉膛2下部设置为锥形或其它结 构的密相区，密相区上方为上下均匀的稀相区，共同组成干燥与轻度 气化反应炉膛2，在干燥与轻度气化反应炉膛2的中部开设有高水分 固体燃料给入口 3，干燥与轻度气化反应炉膛2的密相区的下部设置 有风室8，中间用布风板5隔开，布风板5上或侧面布置有风帽和粗 颗粒成品排料管7。运行时，高水分固体燃料由给入口 3送入干燥与 轻度气化反应炉膛2，高水分固体燃料在炉膛内发生燃烧、轻度气化 反应，释放的热量用于维持炉膛温度，并对高水分固体燃料进行干燥 提质。生成的提质成品大颗粒部分通过排料管7进入大颚粒成品冷却 系统，较细颗粒在分离器10的作用下经由立管11送入细颗粒成品冷 却系统进行冷却，粗颗粒和细颗粒成品经冷却后送入成品仓。
附图中1为炉膛外壁；2为干燥与轻度气化反应炉膛；3为高 水分固体燃料给入口； 4为检修口； 5为布风板；6为点火风道及送
风道；7为粗颗粒成品排料管；8为风室；9为水平烟道；10为分离 器；11为立管。
权利要求1、流化床式高水分固体燃料提质反应装置，其特征是，包括一个干燥与轻度气化反应炉膛(2)，还包括一个与分离器(10)与干燥与轻度气化反应炉膛(2)出口相连，干燥与轻度气化反应炉膛(2)的下方设有风室(8)，中间以布风板(5)隔开，布风板(5)上布置有风帽并与粗颗粒成品排料管(7)相连接。
2、 如权利要求1所述的流化床式高水分固体燃料提质反应装置， 其特征是，所说的热解气化干燥与轻度气化反应炉膛(2)通过其上 端的水平烛道(9)与分离器(10)相连接。
3、 如权利要求1所述的流化床式高水分固体燃料提质反应装置， 其特征是，在干燥与轻度气化反应炉膛(2)的中部布置有高水分固 体燃料给入口 (3)。
4、 如权利要求1所述的流化床式高水分固体燃料提质反应装置， 其特征是，所说的粗颗粒成品排料管(7)，与粗颗粒成品冷却系统相 连接。
5、 如权利要求1所述的流化床式高水分固体燃料提质反应装置， 其特征是，，所说的风室(8)连接点火风道及送风管(6)。
6、 如权利要求1所述的流化床式高水分固体燃料提质反应装置， 其特征是，所说的分离器(10)通过立管(11)与细颗粒成品冷却系 统相连接，分离器(10)上出口与尾部烟道相连接。
7、 如权利要求1所述的流化床式高水分固体燃料提质反应装置，其特征是，所说的干燥与轻度气化反应炉膛(2)下部为密相区，密 相区上方为上下均匀的稀相区，共同组成干燥与轻度气化反应炉膛 (2)。
8、 如权利要求1所述的流化床式高水分固体燃料提质反应装置，其特征是，所说的干燥与轻度气化反应炉膛(2)由耐火耐磨砖、绝热保温材料和钢外壳构成。
9、 如权利要求1所述的流化床式高水分固体燃料提质反应装置， 其特征是，所说的干燥与轻度气化反应炉膛(2)由水冷光管或水冷 膜式壁构成。
专利摘要流化床式高水分固体燃料提质反应装置，具有一个干燥与轻度气化反应炉膛2，其出口与分离器10相连接，干燥与轻度气化反应炉膛2的下方设有风室8，中间以布风板5隔开，分离器10通过立管11与细颗粒成品冷却系统相连接，通过高水分固体燃料在化反应装置内发生热解、轻度气化、部分燃烧等反应提供的热量完成高水分固体燃料脱水提质过程，达到提高高水分固体燃料品质的目的，可以控制提质成品水分含量＜12％，具有工艺简单、操作方便、能耗低、耗水少、高水分固体燃料提质产品品质高、能在不需要大型机械设备的条件下实现大型化生产的特点。
文档编号C10L5/04GK201276551SQ20082022211
公开日2009年7月22日 申请日期2008年10月28日 优先权日2008年10月28日
发明者徐正泉, 强 李, 平 肖, 蒋敏华, 涛 郭 申请人:西安热工研究院有限公司