一种带煤气循环的回转炉粉煤热解生产无烟煤方法_2

文档序号:8468297阅读:来源:国知局
解炉的高温无烟煤进行逆流接触,在低温区,无烟煤的活性表面与所述含氧气体中的少量02进行反应,生成0)2和CO,同时自身的活性降低,完成钝化过程;在中、高温区,所述含氧气体与无烟煤进行直接换热,使所述含氧气体自身温度升高至400-450°C后从回转冷却钝化炉炉头引出,再经除尘器除尘、与低温干燥气进行间接换热降温、补充部分含氧气体后,进入循环风机后进而返回至除尘回转干燥炉,完成返回至除尘回转干燥炉的循环,经换热器升温后的干燥气则作为除尘气体进入除尘回转干燥炉,回转冷却钝化炉出口无烟煤与除尘器收集的无烟煤粉混合后,进入螺旋冷却机继续冷却,同时喷入部分从除尘回转干燥炉回收的干燥水完成对无烟煤的增湿,增湿后的无烟煤温度40-60°C,水含量5-10%,作为产品外送;
[0028]其中,所述低温干燥气为除尘回转干燥炉生成气体经过回收干燥水后产生的干燥气。
[0029]优选地,所术方法中的回转冷却钝化炉为二合一设备,兼具冷却与钝化作用:一方面冷却了无烟煤,同时冷却后的无烟煤与循环气(非惰性气体)中的少量02发生反应,完成了对无烟煤的中低温钝化。
[0030]优选地,所述方法在钝化过程使用的所述含氧气体为含02< 8vol %的干燥气,或空气直接补充,或采用其它不影响本系统的含氧气体;
[0031]对于不需要钝化的煤种,不加入含氧气体。
[0032]优选地,所述方法的回转冷却钝化炉出口温度为100-300°C,优选地150_250°C。
[0033]优选地,所述方法回收无烟煤冷却释放的高品质热量,作为原煤除尘的热源使用。
[0034]优选地,所述方法采用回转冷却炉与螺旋冷却机联用的两级冷却方式,将热解炉出口无烟煤冷却至最终产品温度。
[0035]优选地,在螺旋冷却机中,无烟煤冷却与增湿过程同时完成,冷却无烟煤的冷却介质为循环的干燥水,或脱盐水,或者其它冷却介质,无烟煤增湿采用从除尘回转炉系统回收的干燥水。
[0036]优选地,在分离出的热解煤气经加压后,部分热解煤气经预热后循环至回转热解炉,剩余部分外送,循环煤气与外送煤气的气量比例为0.1-2.00
[0037]优选地,所述低阶原料粉煤为褐煤、长焰煤、弱粘煤和不粘煤,粒度为0-30mm,包含
0-6mm的末煤。
[0038]优选地,在除尘回转干燥炉的炉尾附近设置渐变式组合分布器,所述渐变式组合分布器由筒壁、螺旋板和横抄板组成;
[0039]所述筒壁围成锥形或其他渐变曲线形;
[0040]所述螺旋板以所述筒壁轴向为螺旋中心呈多圈、螺旋状分布,所述螺旋板之间形成条状凹陷;
[0041]所述横抄板沿所述筒壁前端至后端方向设置,在所述筒壁的圆周均匀分布多块所述横抄板,所述横抄板嵌入所述螺旋板内使相邻二片所述螺旋板与相邻二片所述横抄板形成独立的小室,当粉煤输送到所述渐变式组合分布器时能够停留在所述小室中,并随着所述渐变式组合分布器的旋转带动停留在所述小室中的粉煤被带抄起到一定高度后呈幕帘状下落;
[0042]所述渐变式组合分布器安装在所述除尘回转干燥炉后半段,且所述筒壁相对内径较小的一端靠近回转炉尾端;当粉煤移动到除尘回转干燥炉中安装有所述渐变式组合分布器的位置时,除尘气与粉煤充分接触并对下落的粉煤进行吹扫,将粉煤中煤尘除去。
[0043]优选地,所述渐变式组合分布器的形状根据被处理粉煤物料的粒度分布和除尘气的流速I_6m/S。
[0044]优选地,由于所述渐变式组合分布器的转速与所述除尘气的流速能够根据需要调整变化。
[0045]优选地,所述横抄板的数量根据所述渐变式组合分布器的内径设置4-8块。
[0046]本发明更进一步地提供一种带煤气循环的回转炉低阶粉煤热解生产无烟煤方法,包括下列步骤:
[0047](I)粉煤除尘回转炉系统:
[0048]将原料粒度彡30mm的粉煤送至除尘回转炉,采用外热或内热的供热方式,将煤加热除尘至110-280°C、含水量降至2-0wt%。同时,在除尘回转炉内通入烟气或其它气体介质,将煤中的煤尘(粒度< 0.2mm)去除。除尘后0.2-30mm的粉煤送至下游回转热解炉进行热解;夹带着煤尘的干燥气则进入除尘器中将煤尘分离下来,除尘后的干燥气依次经过洗涤塔冷却降温、风机加压、预热后返回至除尘回转炉,完成除尘气体的循环(为控制干燥气中氧含量<8%,需补充部分含氧气体,并在风机出口排放等量气体)。在除尘器分离下来的煤尘(0-0.2mm)送至煤气发生系统作为燃料;洗涤塔冷却回收的干燥水(粉煤在回转干燥系统受热后析出的水份)则送至回转冷却钝化系统作为无烟煤的冷却、增湿用水,剩余部分送至污水处理装置。
[0049](2)带煤气循环的外热式回转炉热解系统:
[0050]除尘回转炉系统来0.2-30mm的粉煤在外热式回转热解炉中、350_700°C下发生热解反应,产生高温油气和无烟煤。高温油气进入油气回收系统,进行除尘、净化等单元操作;高温无烟煤则送至回转冷却钝化系统。同时,油气回收系统来的部分热解煤气经增压、预热后循环至回转热解炉,发生部分甲烷化反应。
[0051]进一步地,步骤(2)中外热式回转热解炉设置夹套,内通热风炉来800-1000 °C的高温烟气,作为粉煤热解的热源;夹套出口的烟气温度400-600°C,可用于预热循环热解煤气、为外热式除尘回转炉提供热源,也可与循环干燥气混合作为内热式除尘回转炉的热源,也可预热热风炉的助燃空气或系统内温位相匹配的其它介质。
[0052]进一步地,步骤(2)中回转热解炉夹套内烟气,优选采用与煤逆流换热方式,也可采用并流、“一进两出”、“两进一出”等其他方式。
[0053]进一步地,步骤(2)中预热后的循环热解煤气,优选从炉尾进入回转热解炉,其次是炉头。
[0054](3)带热回收的回转冷却钝化系统:
[0055]在回转冷却钝化炉中,回转热解炉来的高温无烟煤与低温循环气体进行逆流接触。在低温区,无烟煤的活性表面基团与循环气体中的少量02进行反应,生成0)2和CO,同时自身的活性降低,完成低温钝化过程;在中、高温区,循环气体与无烟煤直接接触换热,自身温度升高至400-450°C后从回转炉炉头引出。含焦粉的循环气经除尘器除尘、在换热器中与清洁的低温干燥气进行间接换热降温后,补充部分含氧气体、进入循环风机增压、返回至回转炉完成循环。回转冷却钝化炉出口无烟煤与除尘器收集的焦粉混合,进入螺旋冷却机继续冷却,同时喷入部分干燥水完成对无烟煤的增湿。增湿后的无烟煤温度40-60°C,水含量为5-10wt%,作为产品外送。
[0056]进一步地,步骤(3)在钝化用含氧气体的选择上,可以采用干燥气(含02<8%),也可以采用空气直接补充,也可以采用其它不影响本系统的含氧气体。对于不需要钝化的煤种,也可以不加入含氧气体。
[0057]更进一步地,步骤(3)回转冷却钝化炉出口温度为100-300°C,优选地150_250°C。
[0058]进一步地,步骤(3)在螺旋冷却机中,无烟煤冷却与增湿过程同时完成。冷却无烟煤的冷却介质可以选择循环冷却水,也可以选择脱盐水,或者其它冷却介质。无烟煤增湿采用干燥水。
[0059](4)油气回收系统:
[0060]回转热解炉出口高温油气首先进入除尘单元除去高温油气中夹带的煤尘,再经冷却分离、净化等单元操作,得到煤焦油、热解煤气和热解水。煤焦油作为产品送出存储;热解煤气温度为30-50°C,经引风机增压后,部分与系统内其它热物流进行间接换热升温至200-550°C,返回回转热解炉,剩余部分热解煤气则外送。热解水则送至污水处理单元。
[0061]进一步地,步骤(4)中回转热解炉出口高温油气,采用干法除掉油气中夹带的煤尘,采用的除尘单元可以是静电除尘器、旋风除尘器、烧结金属或陶瓷除尘器等,也可以是它们的组合。
[0062](5)煤气发生系统:
[0063]煤气发生系统由煤气发生炉、净化单元等部分组成,是整个粉煤热解干馏的主要热量来源。低阶粉煤除尘回转炉系统分离出的煤尘(粒度< 0.5_)以及少量的补充粉煤,在煤气发生炉中与空气或富氧空气或纯氧发生气化反应生成燃料煤气,经净化处理后送至热风炉。
[0064]本发明的技术创新点及原理:
[0065]与现有技术相比,本发明所提供的低阶粉煤热
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