一种内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统的制作方法
【专利摘要】本发明创造属于煤炭分质梯级利用领域，主要涉及一种粉煤热解过程中的除尘系统。本发明针对现有技术的不足，设计并开发了一种内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统，本发明结合反应器本身的特点，采用内置循环式颗粒床对热解气进行除尘处理，并利用颗粒床料作为过滤料，使用的滤材可以循环使用，从而能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题。
【专利说明】
一种内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统
技术领域
[0001] 本发明创造属于煤炭分质梯级利用领域，主要涉及一种粉煤热解过程中的除尘系 统。
【背景技术】
[0002] 低阶煤分质梯级利用是我国十三五煤化工的重要领域，特别是针对我国大量的低 阶粉煤，如何有效利用成为研究的重点。采取热解技术把低阶煤油气拿出来，剩下的半焦再 去发电或作为气化原料，与煤气化技术对比，投资小，水耗低，是我国提倡的煤炭清洁高效 利用的技术路径。但粉煤热解过程中，热解气携带大量的粉尘颗粒，粉煤热解过程中热解粉 焦和热解油气的高温在线分离是该工艺遇到的主要技术难题之一。粉煤在中、低温热解过 程中产生的含尘热解气体温度高、易相变。热解粉焦和热解油气高温在线分离效果不理想， 最终导致煤焦油中的固含量偏高，油品质量较差，无法满足煤焦油进一步深加工的质量指 标。目前，粉煤的热解技术主要有颗粒除尘过滤器和热解气除尘装置等。然而，经过热解技 术得到的粉煤热解粉焦和热解油气组分极为复杂、煤焦油中的固含量偏高、油品质量较差 等缺点使得其难以直接利用和储存，难以工业化应用。粉煤热解过程中含尘热解气的除尘 技术及关键设备的开发研究，已经成为煤炭中低温热解领域亟待开发的课题之一。
【发明内容】
[0003] 本发明针对现有技术的不足，设计并开发了一种内置循环式颗粒床的粉煤热解除 尘系统，本发明结合反应器本身的特点，采用内置循环式颗粒床对热解气进行除尘处理，并 利用颗粒床料作为过滤料，使用的滤材可以循环使用，从而能够低成本、高效率的解决粉煤 热解气的除尘难题。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为： 本发明提供了一种粉煤热解除尘系统，包括:热解反应器和循环式颗粒床，所述循环式 颗粒床的加热段和除尘段位于所述热解反应器的一侧，与所述热解反应器的侧壁固定连 接，并沿所述热解反应器的高度方向贯穿于所述热解反应器内部;其中： 所述循环式颗粒床包括位于上部的加热段、位于下部的除尘段、提料装置、进料系统和 再生器，所述循环式颗粒床的加热段内部设有沿所述循环式颗粒床的高度方向多层布置的 多根蓄热式辐射管，用于加热颗粒床料;设置在所述热解反应器的热解气出口的前端的所 述除尘段位于所述循环式颗粒床的加热段的下面，包括集料器、进气端、出气端和颗粒床出 口，所述集料器倾斜设置于所述循环式颗粒床的除尘段的上部，所述进气端和所述出气端 设置在所述循环式颗粒床的除尘段的中部，所述颗粒床出口设置在所述循环式颗粒床的除 尘段的下部;所述集料器的上端与所述循环式颗粒床的加热段的侧壁连接，所述集料器的 下端与所述出气端连接，用于把经所述循环式颗粒床的加热段加热的颗粒床料汇集流入所 述循环式颗粒床的除尘段中；所述进气端为进气栅板结构，所述进气栅板结构包括进气栅 板和多个第一折流板，所述第一折流板的一端与所述进气栅板连接，另一端沿右下方方向 延伸作为自由端，相邻的所述第一折流板的自由端之间的间隔形成所述进气栅板的开口， 使得在所述进气栅板的开口处形成的折流往右下方方向流动；所述出气端为出气栅板结 构，所述出气栅板结构包括出气栅板和多个第二折流板，所述第二折流板的一端与所述出 气栅板连接，另一端沿左下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第二折流板的自由端之间 的间隔形成所述出气栅板的开口，使得在所述出气栅板的开口处形成的折流往右上方方向 流动。
[0005] 根据本发明的实施例，所述提料装置与所述颗粒出料口连接;所述再生器与所述 提料装置连接，用于去除所述循环式颗粒床中的半焦及粘附在所述颗粒床料上的结焦物， 所述再生器可以通入空气或者蒸汽后高温燃烧半焦，利用半焦与所述颗粒床料的密度不同 进行分离，使得所述颗粒床料再生;所述进料系统分别与所述再生器和所述循环式颗粒床 上部的颗粒进料口连接，用于将经所述再生器再生的颗粒床料加入到所述循环式颗粒床的 加热段中。
[0006] 根据本发明的实施例，所述第一折流板与竖直线的夹角为15-60度;所述第二折流 板与竖直线的夹角为15-60度。
[0007] 根据本发明的实施例，所述循环式颗粒床的除尘段为平板式结构，所述集料器为 集料板。
[0008] 根据本发明的实施例，热解气经过所述进气栅板结构和所述出气栅板结构的流速 为0.05-0.5m/s，所述进气端和所述出气端的间距为50-300mm。
[0009] 根据本发明的实施例，所述颗粒床料为颗粒均匀的陶瓷球或石英砂。
[0010] 根据本发明的实施例，所述颗粒床料通过所述进料系统进入所述循环式颗粒床的 加热段后，利用移动床的方式，所述颗粒床料经加热、除尘、再生，实现循环。
[0011] 根据本发明的实施例，所述热解反应器包括:进料口、热解气出口、出料口和蓄热 式辐射管，所述进料口设置在所述热解反应器的顶壁上，所述热解气出口设置在所述热解 室的侧壁上，所述蓄热式辐射管沿所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根沿水平 方向布置的所述蓄热式辐射管。
[0012] 在本发明的另一个方面，本发明提供了一种利用前面所述的粉煤热解除尘系统进 行粉煤热解除尘的方法。根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤： a. 将粉煤通过进料口加入到所述热解反应器中，在所述热解反应器中完成热解过程； b. 所述循环式颗粒床产生的颗粒床料，通过所述集料器进入所述循环式颗粒床的除尘 段进行堆积，用于过滤； c. 热解产生的热解气从所述进气端进入所述循环式颗粒床的除尘段，进行除尘处理； d. 经除尘的热解气经所述出气端出来后，由所述热解气出口排出。
[0013] 根据本发明的实施例，所述步骤b中的所述循环式颗粒床产生的颗粒床料，在所述 循环式颗粒床的除尘段对所述热解气进行除尘处理后，经所述颗粒床出口排出，进入到所 述提料装置，经所述提料装置提料运输到所述再生器，在所述再生器中通过去除半焦及粘 附在所述颗粒床料上的结焦物来对所述颗粒床料进行再生处理，然后得到的再生颗粒床料 经由所述进料系统进入所述循环式颗粒床的加热段，所述再生颗粒床料被所述蓄热式辐射 管加热至500-550°C，最后，通过所述集料器进入所述循环式颗粒床的除尘段进行堆积，用 于所述热解气的除尘处理，从而，实现了所述颗粒床料的循环使用。
[0014] 本发明的有益效果在于： (1) 本发明提供的粉煤热解除尘系统具有耐高温的优点，能够在500~600 °C的高温下 正常工作； (2) 本发明提供的粉煤热解除尘系统具有良好的保温效果和抗腐蚀性，能够有效地预 防热解气中可冷凝气体由于温度变化生成含粉尘焦油导致其黏附在除尘设备上，从而，能 够有效地避免在高温条件下加速设备老化甚至使其失去作用； (3) 本发明提供的粉煤热解除尘系统中的热解气在除尘器中停留时间短，能够在最短 的时间内除去热解气中夹带的粉尘，有效避免了热解气在除尘设备中发生二次裂解等副反 应，保证了焦油品质； (4) 本发明提供的粉煤热解除尘系统结合反应器本身的特点，采用内置循环式颗粒床 对热解气进行除尘处理，并利用颗粒床料作为过滤料，使用的滤材可以循环使用，从而能够 低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明粉煤热解除尘系统的结构图。
[0016] 图2为本发明循环式颗粒床的除尘段的结构图。
[0017] 其中，1、进料口，2、热解反应器，3、蓄热式辐射管，4、循环式颗粒床，41、集料器， 42、进气端，43、出气端，44、颗粒床出口，45、进气栅板，46、第一折流板，47、出气栅板，48、第 二折流板，5、热解气出口，6、出料口，7、再生器。
【具体实施方式】
[0018] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0019] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"上"、"下"、"左"、"右"、"内"、"外"等指示 的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描 述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解 为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、 "第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非 另有说明，"多个"的含义是两个或两个以上。
[0020] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相 连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可 以是机械连接，也可以是点连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。
[0021] 根据本发明的一个方面，本发明提供了一种内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系 统，图1为本发明粉煤热解除尘系统的结构图。如图1所示，该内置循环式颗粒床的粉煤热解 除尘系统包括:热解反应器2和循环式颗粒床4,所述循环式颗粒床的加热段和除尘段位于 所述热解反应器的一侧，与所述热解反应器的侧壁固定连接，并沿所述热解反应器的高度 方向贯穿于所述热解反应器内部;其中： 所述循环式颗粒床包括位于上部的加热段、位于下部的除尘段、提料装置、进料系统和 再生器7,所述循环式颗粒床的加热段内部设有沿所述循环式颗粒床的高度方向多层布置 的多根蓄热式辐射管3,用于加热颗粒床料;设置在所述热解反应器的热解气出口 5的前端 的所述除尘段位于所述循环式颗粒床的加热段的下面，包括集料器41、进气端42、出气端43 和颗粒床出口 44,所述集料器倾斜设置于所述循环式颗粒床的除尘段的上部，所述进气端 和所述出气端设置在所述循环式颗粒床的除尘段的中部，所述颗粒床出口设置在所述循环 式颗粒床的除尘段的下部;所述集料器的上端与所述循环式颗粒床的加热段的侧壁连接， 所述集料器的下端与所述出气端连接，用于把经所述循环式颗粒床的加热段加热的颗粒床 料汇集流入所述循环式颗粒床的除尘段中；所述进气端为进气栅板结构，所述进气栅板结 构包括进气栅板45和多个第一折流板46，所述第一折流板的一端与所述进气栅板连接，另 一端沿右下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第一折流板的自由端之间的间隔形成所述 进气栅板的开口，使得在所述进气栅板的开口处形成的折流往右下方方向流动;所述出气 端为出气栅板结构，所述出气栅板结构包括出气栅板47和多个第二折流板48,所述第二折 流板的一端与所述出气栅板连接，另一端沿左下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第二 折流板的自由端之间的间隔形成所述出气栅板的开口，使得在所述出气栅板的开口处形成 的折流往右上方方向流动。
[0022] 根据本发明的具体实施例，该所述循环式颗粒床的加热段和除尘段的外形及其与 所述热解反应器具体的"固定连接方式"不受特别限制，只要保证所述循环式颗粒床的加热 段和除尘段能够稳定的连接在热解反应器内即可。优选的，所述循环式颗粒床的加热段和 除尘段外形可以是箱体结构，该箱体结构的前后侧壁沿热解反应器的内腔延伸，所述前后 侧壁的两端分别与热解反应器的侧壁焊接固定。由此，本系统利用热解反应器中内置式循 环式颗粒床的方式，并利用循环式颗粒床产生的可以循环使用的颗粒床料作为过滤料，解 决了粉煤热解过程中热解气除尘难的问题。
[0023] 本发明人发现，本发明中的一种内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统，通过结 合反应器本身的特点，采用内置循环式颗粒床对热解气进行除尘处理，并利用颗粒床料作 为过滤料，使用的滤材可以循环使用，从而能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难 题。
[0024] 根据本发明的实施例，所述热解反应器包括:进料口 1、热解气出口 5、出料口 6和蓄 热式辐射管3。所述进料口设置在所述热解反应器的顶壁上，用于将物料加入到热解反应器 中。所述出料口设置在所述热解反应器的底壁上，用于将热解反应器产生的半焦颗粒排出 去。所述热解气出口设置在所述热解室的侧壁上，并且与所述循环式颗粒床的加热段和除 尘段固定连接，用于将经过循环式颗粒床除尘后的热解气排出热解反应器。所述蓄热式辐 射管沿所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根沿水平方向布置的所述蓄热式辐射 管，用于加热热解反应器，同时能够打散从进料口加入的物料，使其混合均匀。原料从热解 反应器的上部进料口进入，利用自重力下行，通过辐射管加热，发生热解反应，释放出热解 气和半焦。热解过程中产生的高温热解气携带小颗粒的半焦一起进入循环式颗粒床中进行 除尘处理，利用固体颗粒沉降、阻挡及各种作用力，把半焦中的细颗粒分离下来进入循环式 颗粒床中，而洁净的热解气从热解气出口排出来。
[0025] 根据本发明的实施例，适用于该内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统的所述第 一折流板的材质、连接方式和设置方位不受具体限制，只要能够使热解气进入循环式颗粒 床的除尘段即可。根据一些具体的实施例，所述第一折流板可以为耐高温的材质，优选的， 为钢板;所述第一折流板的一端与所述进气栅板可以采用固定连接的方式，优选的，为焊 接;所述第一折流板的另一端的设置方位可以为所述进气栅板的右下方任意方向，优选的， 所述第一折流板与竖直线的夹角为15-60度。由此，可以保证热解反应器产生的热解气能够 折流，沿着右下方方向流入循环式颗粒床的除尘段。
[0026] 根据本发明的实施例，适用于该内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统的所述第 二折流板的材质、连接方式和设置方位不受具体限制，只要能够使除尘后的热解气排出所 述循环式颗粒床的除尘段即可。根据一些具体的实施例，所述第二折流板可以为耐高温的 材质，优选的，为钢板;所述第二折流板的一端与所述出气栅板可以采用固定连接的方式， 优选的，为焊接;所述第二折流板的另一端的设置方位可以为所述出气栅板的左下方任意 方向，优选的，所述第二折流板与竖直线的夹角为15-60度。由此，可以保证循环式颗粒床中 经过除尘的热解气能够折流，沿着右上方方向流出循环式颗粒床的除尘段。
[0027] 根据本发明的实施例，适用于该内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统的所述循 环式颗粒床的除尘段的具体形状和固定连接方式不受具体限制，只要能够固定连接在热解 反应器内部的侧壁即可。根据一些具体的实施例，所述循环式颗粒床的除尘段的具体形状 可以为平板式结构或者箱体结构，优选的，为平板式结构;所述循环式颗粒床的除尘段和加 热段与所述热解反应器的固定连接方式可以焊接。
[0028] 根据本发明的实施例，适用于该内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统的所述集 料器的材质和形状不受具体限制，只要能够收集所述循环式颗粒床的加热段产生的颗粒床 料即可。根据一些具体的实施例，所述集料器的材质可以为耐高温的材质，例如钢板、铁板 等;所述集料器的形状可以为平板状或者圆盘状，优选的，为集料板。由此，可以保证所述循 环式颗粒床的加热段产生的颗粒床料能更好的汇集流入所述循环式颗粒床的除尘段中。
[0029] 根据本发明的实施例，适用于该内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统的所述进 气栅板结构和所述出气栅板结构的栅板中开口面积不受具体限制，只要能够保证热解气经 过所述进气栅板结构和所述出气栅板结构的流速即可。根据一些具体的实施例，热解气经 过所述进气栅板结构和所述出气栅板结构的流速可以为0.05-0.5m/s。并且，所述进气端和 所述出气端的间距可以为50-300mm，保障热解气除尘效果，同时热解反应器的炉膛压力不 会太尚。
[0030] 根据本发明的实施例，适用于该内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统的所述循 环式颗粒床包括位于上部的加热段、位于下部的除尘段、提料装置、进料系统和再生器。根 据一些具体的实施例，所述提料装置与所述颗粒床出口连接，用于实现将所述循环式颗粒 床的除尘段的所述颗粒床料输送到所述再生器中；所述再生器与所述提料装置连接，用于 去除所述循环式颗粒床中的半焦及粘附在所述颗粒床料上的结焦物，所述再生器可以通入 空气或者蒸汽后高温燃烧半焦，利用半焦与所述颗粒床料的密度不同进行分离，使得所述 颗粒床料再生;所述进料系统分别与所述再生器和所述循环式颗粒床上部的颗粒进料口连 接，用于将经所述再生器再生的颗粒床料加入到所述循环式颗粒床的加热段中；所述循环 式颗粒床的加热段与所述进料系统连接，顶壁上设有颗粒进料口，采取内置蓄热式辐射管 的方式，利用蓄热式辐射管的热量加热所述再生的颗粒床料，其中，所述蓄热式辐射管采用 类似热解反应器中蓄热式辐射管的从上往下的布置方式，并利用辐射管控温方式，将所述 再生的颗粒床料加热至500-550°C;所述循环式颗粒床的除尘段连接在所述循环式颗粒床 的加热段的下面，用于实现颗粒床料(作为过滤料)对热解气进行除尘处理。由此，所述颗粒 床料通过所述进料系统进入所述循环式颗粒床的加热段后，利用移动床的方式，所述颗粒 床料经加热、除尘、再生，实现循环。
[0031] 根据本发明的实施例，适用于该内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统的所述颗 粒床料的形状和材质不受具体限制，只要能够实现对热解气的除尘处理和颗粒床料的循环 使用即可。根据一些具体的实施例，所述颗粒床料的形状可为圆球状或者椭球状，优选的， 为颗粒均匀的圆球状;所述颗粒床料的材质可为陶瓷或者石英砂。由此，所述颗粒床料耐高 温、不与热解气发生化学反应，从而保证了颗粒床料的循环使用和对热解气进行高效的除 尘处理。
[0032] 根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种利用前面所述的内置循环式颗粒 床的粉煤热解除尘系统进行粉煤热解除尘的方法。根据本发明的实施例，该方法包括以下 步骤： a.将粉煤通过进料口加入到所述热解反应器中，在所述热解反应器中完成热解过程。 根据本发明的实施例，所述粉煤通过所述进料口进入到所述热解反应器中，经所述蓄热式 辐射管加热后，被加热的粉煤在热解反应器中发生热解反应，生产热解气和半焦颗粒。
[0033] b.所述循环式颗粒床产生的颗粒床料，通过所述集料器进入所述循环式颗粒床的 除尘段进行堆积，用于过滤。所述循环式颗粒床产生的颗粒床料，在所述循环式颗粒床的除 尘段对所述热解气进行除尘处理后，经所述颗粒床出口排出，进入到所述提料装置，经所述 提料装置提料运输到所述再生器，在所述再生器中通过去除半焦及粘附在所述颗粒床料上 的结焦物来对所述颗粒床料进行再生处理，然后得到的再生颗粒床料经由所述进料系统进 入所述循环式颗粒床的加热段，所述再生颗粒床料被所述蓄热式辐射管加热至500-550°C， 最后，通过所述集料器进入所述循环式颗粒床的除尘段进行堆积，再次用于所述热解气的 过滤除尘处理，从而，实现了所述颗粒床料的循环使用。
[0034] c.热解产生的热解气从所述进气端进入所述循环式颗粒床的除尘段，进行除尘处 理。所述循环式颗粒床的除尘段为平板式结构，主要包括集料器、进气端、出气端和下部出 料口，其中，所述进气端为进气栅板结构，所述进气栅板结构包括进气栅板和多个第一折流 板，所述第一折流板的一端与所述进气栅板连接，另一端沿右下方方向延伸作为自由端，所 述第一折流板与垂直线角度为15-60度，相邻的所述第一折流板的自由端之间的间隔形成 所述进气栅板的开口，使得在所述进气栅板的开口处形成的折流往右下方方向流动;所述 出气端为出气栅板结构，所述出气栅板结构包括出气栅板和多个第二折流板，所述第二折 流板的一端与所述出气栅板连接，另一端沿左下方方向延伸作为自由端，所述第二折流板 与垂直线的角度为15-60度，相邻的所述第二折流板的自由端之间的间隔形成所述出气栅 板的开口，使得在所述出气栅板的开口处形成的折流往右上方方向流动。所述热解气经过 所述进气栅板结构和所述出气栅板结构的流速为0.05-0.5m/s，所述进气端和所述出气端 的间距为50-300mm。所述循环式颗粒床的除尘段采用所述循环式颗粒床中的颗粒床料作为 过滤料，通过集料器将所述循环式颗粒床的加热段的颗粒床料引进到所述除尘段进行堆 积，含尘热解气从所述循环式颗粒床的除尘段的进气端进入，通过颗粒床料过滤后，得到除 尘热解气。其中，所述颗粒床料可以为陶瓷球或者石英砂;所述热解气以0.05-0.5m/s的流 速经由所述循环式颗粒床的除尘段的进气端折流进入到所述循环式颗粒床的除尘段中，通 过所述颗粒床料进行除尘过滤处理，然后以0.05-0.5m/s的流速经由所述循环式颗粒床的 除尘段的出气端排出，得到除尘后的热解气。
[0035] d.经除尘的热解气经所述出气端出来后，由所述热解气出口排出。
[0036] 本发明人发现，本发明中的一种内置循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统，通过结 合反应器本身的特点，采用内置循环式颗粒床对热解气进行除尘处理，并利用颗粒床料作 为过滤料，使用的滤材可以循环使用，从而能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难 题。
[0037] 实施例1 利用热解反应系统对澳大利亚褐煤进行处理，增加了颗粒床除尘与只采取旋风除尘器 的对比见表1。
[0038]表1:澳大利亚褐煤热解处理除尘对比 [0039] 实施例2 利用热解反应系统对印尼褐煤进行处理，增加了颗粒床除尘与只采取旋风除尘器的对 比见表2。
[0040] 表2:印尼褐煤热解处理除尘对比
[0041] 本发明提供的内置颗粒床的粉煤热解除尘系统具有耐高温、保温效果良好和抗腐 蚀性的优点，能够在500~600°C的高温下正常工作，并且有效地预防热解气中可冷凝气体 由于温度变化生成含粉尘焦油导致其黏附在除尘设备上，从而，能够有效地避免在高温条 件下加速设备老化甚至使其失去作用。而且，本发明提供的内置颗粒床的粉煤热解除尘系 统中的热解气在颗粒床中停留时间短，能够在最短的时间内除去热解气中夹带的粉尘，有 效避免了热解气在除尘设备中发生二次裂解等副反应，保证了焦油品质;并且，通过结合反 应器本身的特点，采用内置循环式颗粒床对热解气进行除尘处理，并利用颗粒床料作为过 滤料，使用的滤材可以循环使用，从而能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题。
[0042] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示意性实施例"、 "示例"、"具体示例"或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结 构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语 的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者 特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了 本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情 况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其 等同物限定。
【主权项】
1. 一种粉煤热解除尘系统，其特征在于，包括:热解反应器和循环式颗粒床，所述循环 式颗粒床的加热段和除尘段位于所述热解反应器的一侧，与所述热解反应器的侧壁固定连 接，并沿所述热解反应器的高度方向贯穿于所述热解反应器内部;其中： 所述循环式颗粒床包括位于上部的加热段、位于下部的除尘段、提料装置、进料系统和 再生器，所述循环式颗粒床的加热段内部设有沿所述循环式颗粒床的高度方向多层布置的 多根蓄热式辐射管，用于加热颗粒床料;设置在所述热解反应器的热解气出口的前端的所 述除尘段位于所述循环式颗粒床的加热段的下面，包括集料器、进气端、出气端和颗粒床出 口，所述集料器倾斜设置于所述循环式颗粒床的除尘段的上部，所述进气端和所述出气端 设置在所述循环式颗粒床的除尘段的中部，所述颗粒床出口设置在所述循环式颗粒床的除 尘段的下部;所述集料器的上端与所述循环式颗粒床的加热段的侧壁连接，所述集料器的 下端与所述出气端连接，用于把经所述循环式颗粒床的加热段加热的颗粒床料汇集流入所 述循环式颗粒床的除尘段中；所述进气端为进气栅板结构，所述进气栅板结构包括进气栅 板和多个第一折流板，所述第一折流板的一端与所述进气栅板连接，另一端沿右下方方向 延伸作为自由端，相邻的所述第一折流板的自由端之间的间隔形成所述进气栅板的开口， 使得在所述进气栅板的开口处形成的折流往右下方方向流动；所述出气端为出气栅板结 构，所述出气栅板结构包括出气栅板和多个第二折流板，所述第二折流板的一端与所述出 气栅板连接，另一端沿左下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第二折流板的自由端之间 的间隔形成所述出气栅板的开口，使得在所述出气栅板的开口处形成的折流往右上方方向 流动。2. 如权利要求1中所述的粉煤热解除尘系统，其特征在于，所述提料装置与所述颗粒床 出口连接;所述再生器与所述提料装置连接，用于去除所述循环式颗粒床中的半焦及粘附 在所述颗粒床料上的结焦物，所述再生器可以通入空气或者蒸汽后高温燃烧半焦，利用半 焦与所述颗粒床料的密度不同进行分离，使得所述颗粒床料再生;所述进料系统分别与所 述再生器和所述循环式颗粒床上部的颗粒进料口连接，用于将经所述再生器再生的颗粒床 料加入到所述循环式颗粒床的加热段中。3. 如权利要求1所述的粉煤热解除尘系统，其特征在于，所述第一折流板与竖直线的夹 角为15-60度;所述第二折流板与竖直线的夹角为15-60度。4. 如权利要求1所述的粉煤热解除尘系统，其特征在于，所述循环式颗粒床的除尘段为 平板式结构，所述集料器为集料板。5. 如权利要求1-4中任一项所述的粉煤热解除尘系统，其特征在于，热解气经过所述进 气栅板结构和所述出气栅板结构的流速为0.05-0.5m/s，所述进气端和所述出气端的间距 为50_300mm。6. 如权利要求1-4中任一项所述的粉煤热解除尘系统，其特征在于，所述颗粒床料为颗 粒均匀的陶瓷球或石英砂。7. 如权利要求2所述的粉煤热解除尘系统，其特征在于，所述颗粒床料通过所述进料系 统进入所述循环式颗粒床的加热段后，利用移动床的方式，所述颗粒床料经加热、除尘、再 生，实现循环。8. 如权利要求1-4中任一项所述的粉煤热解除尘系统，其特征在于，所述热解反应器包 括:进料口、热解气出口、出料口和蓄热式辐射管，所述进料口设置在所述热解反应器的顶 壁上，所述热解气出口设置在所述热解室的侧壁上，所述蓄热式辐射管沿所述反应器的高 度方向多层布置，每层具有多根沿水平方向布置的所述蓄热式辐射管。9. 一种利用权利要求1-8中任一项所述的粉煤热解除尘系统进行粉煤热解除尘的方 法，其特征在于，包括以下步骤： a. 将粉煤通过进料口加入到所述热解反应器中，在所述热解反应器中完成热解过程； b. 所述循环式颗粒床产生的颗粒床料，通过所述集料器进入所述循环式颗粒床的除尘 段进行堆积，用于过滤； c. 热解产生的热解气从所述进气端进入所述循环式颗粒床的除尘段，进行除尘处理； d. 经除尘的热解气经所述出气端出来后，由所述热解气出口排出。10. 如权利要求9中所述的方法，其特征在于，所述步骤b中的所述循环式颗粒床产生的 颗粒床料，在所述循环式颗粒床的除尘段对所述热解气进行除尘处理后，经所述颗粒床出 口排出，进入到所述提料装置，经所述提料装置提料运输到所述再生器，在所述再生器中通 过去除半焦及粘附在所述颗粒床料上的结焦物来对所述颗粒床料进行再生处理，然后得到 的再生颗粒床料经由所述进料系统进入所述循环式颗粒床的加热段，所述再生颗粒床料被 所述蓄热式辐射管加热至500-550°C，最后，通过所述集料器进入所述循环式颗粒床的除尘 段进行堆积，用于所述热解气的除尘处理，从而，实现了所述颗粒床料的循环使用。
【文档编号】C10B57/18GK105950198SQ201610453598
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】陈水渺, 肖磊, 薛逊, 姜朝兴, 吴道洪
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司