煤炭蒸馏低温热解气发电设备和控制方法
【技术领域】
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[0001 ]本发明涉及一种煤炭蒸馏低温热解气发电设备和控制方法。
【背景技术】
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[0002]专利号ZL201110377552.0《汽车余热发电装置》，它的发电机的圆管形软铁管内侧贴有许多条以软铁管的管心线为对称线的中心对称的新型合金;相邻的新型合金之间围成线槽，线圈装在线槽中。每一条新型合金截面的中央位置均有一贯穿整条新型合金的冷热交换孔。每一个新型合金外侧掌面上都贴有条形稀土磁铁，贴在相邻新型合金的掌面上的稀土磁铁的磁极性是相反的;稀土磁铁的另一磁极面包在一个与软铁管具有相同管心线的钢管上。新型合金与稀土磁铁之间、新型合金与软铁管之间均有绝热膜隔离。发电机有外壳。新型合金是一种在一定低温度下呈现出磁性物质，新型合金在一定高温度上呈现出非磁性物质。当稀土磁铁靠近带磁性的新型合金时，带磁性的新型合金的磁性倍增；当温度升回到一定高的温度值时，新型合金又重呈现回非磁性物质。新型合金的磁滞很小。新型合金是Ni45Co5Mn40Snl0的合金，新型合金或者是方钴矿的合金，该合金由稀土掺杂钴、砷材料混合而成。
[0003]在石油价格很高，而煤炭价格很低时，我国的一些煤炭企业投资兴建了一批煤炭炼油的工厂。两吨煤炭炼一吨燃油，两吨煤炭燃烧后的二氧化碳排放是一吨燃油的二氧化碳排放量的三倍，这违背了巴黎温室气体电源输出会议的宗旨。每一年冬季采暖的燃煤锅炉开始工作时，东北三省就开始出现重度污染的阴霾天气，而且这样的重度污染的指标超过国家重度污染的最低标准的五倍。燃煤锅炉会产生二氧化硫、二氧化氮、碳氢化合物和碳微粒，这些都是造成阴霾天气的罪魁祸首。把燃煤锅炉生产出的水蒸汽用管道输送到千家万户，这种采暖方式热量损耗很大，而且每一个家庭的室温各不相同，有的家庭室温高达40°C，有的家庭室温只有10°C。把煤炭气化，再把煤气中的酸性气体去除，然后用管道把煤气输送电千家万户，供每一个家庭燃气壁挂炉使用，燃气壁挂炉能够自动调节室温，所以能够节能减排。
[0004]现有的超超临界燃煤蒸汽轮发电机，锅炉要产生600°C的超超临界液态水，燃煤锅炉的火焰温度很高，燃煤锅炉的省煤汽管很容易被高温火焰中的酸性气体腐蚀。超超临界燃煤蒸汽轮发电机的效率只有60 %，仍然有潜力可挖。
【发明内容】
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[0005]本发明中的煤炭蒸馏低温热解气发电设备。煤炭蒸馏低温热解气化炉结构如下:炉体由回转窑与双层回转网前高后低地并联在一起，内层回转网的网孔小，外层回转网的网孔大，双层回转网的最后一小段的两层网孔都是最大的，双层回转网的最后一小段的两层最大网孔把双层回转网内煤粉烧剩下的灰渣漏下去、漏到外壳末端装有的灰渣管里，灰渣管里装有上灰渣电动旋转碟阀和下灰渣电动旋转碟阀。回转窑内层金属圆管的中间段带有许多小孔，回转窑外层前后两段都是金属圆管，回转窑外层中间段是微孔陶瓷圆管。回转窑前后两段外层金属圆管外面各装有一道环形轨道，两道环形轨道内侧的两段外层金属圆管与外壳之间各套有一道环形陶瓷纤维隔离密封圈、把回转窑外层的微孔陶瓷圆管隔离在两道环形陶瓷纤维隔离密封圈之间，环形陶瓷纤维隔离密封圈固定在外壳上，在两道环形陶瓷纤维隔离密封圈之间的外壳顶部有一蒸馏吸风口。双层回转网的下方有一张弧形金属网悬空地固定在外壳内，外壳有保温层。回转窑下方有两个支撑台，回转窑前段和后段的环形轨道分别压在两个支撑台上面的滚轮上，空心转轴的前端穿过外壳后端盖上的陶瓷纤维轴承密封圈和铜瓦轴承，再穿过双层回转网后端挡板的中心孔、并固定在双层回转网后端挡板的中心孔上，再与双层回转网和回转窑内的锥形网管后端连接。空心转轴下面的支撑台上装有轴承座和齿轮减速电机，空心转轴上套有的从动齿轮与齿轮减速电机转轴上装有的输出齿轮啮合。空心转轴后端穿过轴承座里的滚珠轴承后，与助燃风管的一个分支管活动连接。外壳前端装有旋转布料器，旋转布料器的布料电机通过布料转轴带动布料圆板在布料圆桶中转动。布料圆板上有数个圆孔与布料圆桶底部的数个圆孔配对，旋转布料器的布料圆板上放有煤粉，旋转布料器的布料圆桶底部装有弧形槽伸入回转窑入口。以回转窑和双层回转网转动方向为时钟的指针转向，回转窑和双层回转网外侧三点钟方向的外壳内侧装有回转窑燃气燃烧器和回转网燃气燃烧器，弧形金属网下方外壳上有一排出风口。从蒸馏吸风口接出的管道经过蒸馏冷凝器的热交换通道后接到蒸馏吸风机上，把蒸馏吸风机接出的管道接到甲烷与氨气分离器上，煤焦油从蒸馏冷凝器的热交换通道流出。外壳尾部上方有一煤气吸气口，煤气吸风机依次经过锅炉和热风炉的热交换通道把煤气从煤气吸气口吸出来，锅炉和热风炉冷却了煤气。从煤气吸风机出来的煤气依次经过熟石灰水湿法脱硫器和生石灰干法脱硫器把二氧化硫和水蒸汽除掉，再依次经过布袋除尘器和静电除尘器。除去高炉煤气中的灰尘后成为干净的煤气。干净的煤气被送入往复式发动机里，推动往复式发动机做功。鼓风机吹出的风或者富氧发生器产生的富氧依次经过蒸馏冷凝器的冷交换通道和热风炉的冷交换通道后，再经过电动调节风阀调节风量后进入助燃风管，从助燃风管出来的第一路风或者富氧经过第一个分支管从空心转轴进入锥形网管，从助燃风管出来的第二路风或者富氧经过第二个分支管从弧形金属网下方外壳上的一排出风口吹出、帮助从双层回转网漏到弧形金属网上的煤粉闷烧，从助燃风管出来的第三路风或者富氧经过第三个分支管和通过回转窑助燃电动调节风阀进入回转窑燃气燃烧器，从助燃风管出来的第四路风或者富氧经过第四个分支管和通过回转网助燃电动调节风阀进入回转网燃气燃烧器。水栗从水箱里把上抽出后送入锅炉，锅炉里的水被加热成水蒸汽后储存在水蒸汽罐内，水蒸汽罐上装有压力继电器，从水蒸汽罐出来的水蒸汽经过一个水蒸汽电动调节阀后进入助燃风管。煤炭蒸馏低温热解气发电设备的发电机是使用煤气的往复运动发动机的输出轴带动的旋转磁场发电机，以及往复运动发动机汽缸外面和环形废气管外面的温度脉动变化磁场变换发电机。使用煤气的往复运动发动机的输出轴转动，带动旋转磁场发电机转动而发电；温度脉动变化磁场变换发电机在往复运动发动机工作时，利用往复运动发动机的余热发电。往复运动发动机主要包括:曲轴箱、曲柄、活塞、汽缸、汽缸盖、进气门、排气门、进气管、排气管、燃料喷嘴，曲轴箱内装有机油，汽缸盖上装有进气门、排气门、进气管、排气管和燃料喷嘴。温度脉动变化磁场变换发电机的结构如下:新型合金异形圆管的外侧的线槽里装有电源输出线圈，铁芯异形圆管内侧的线槽里装有励磁线圈，铁芯异形圆管套在新型合金异形圆管的外面，铁芯异形圆管外面套有发电机壳，环形前端盖是双层的，内层环形前端盖上有许多个小孔，外层环形前端盖上的大孔接有进风管，环形后端盖上也有许多个小孔;新型合金异形圆管外侧的磁极与铁芯异形圆管内侧的磁极配对、且紧密接触。新型合金有以下特征:当新型合金的温度高于某一温度值时，新型合金由非磁性物质转换成磁性物质，当带有磁性的新型合金周围有磁场时新型合金的磁性倍增，当新型合金的温度低于某一温度值时，新型合金由磁性物质转换成非磁性物质，新型合金的磁滞性很小。温度脉动变化磁场变换发电机的新型合金异形圆管的内侧镀上金属铬后，成为使用煤气的往复运动发动机的一个汽缸。温度脉动变化磁场变换发电机的新型合金异形圆管的内侧镀上金属铬后，成为使用煤气的往复运动发动机的一个汽缸的环形废气管的外管，该汽缸的排气管通过一个锥环形废气管与该汽缸的环形废气管连接，排气管上装有三元催化器。
[0006]本发明煤炭蒸馏低温热解气发电设备的控制方法:旋转布料器的布料电机通过布料转轴带动布料圆板在布料圆桶中转动，使布料圆板上的数个圆孔与布料圆桶底部的数个圆孔周期性地贯通。旋转布料器的布料圆板上放有煤粉，通过周期性贯通的布料圆板上的数个圆孔与布料圆桶底部的数个圆孔，漏到旋转布料器的布料圆桶底部装有的弧形槽，然后滑到回转窑里。齿轮减速电机转动，输出齿轮通过从动齿轮带动空心转轴转动，从而使双层回转网、回转窑以及锥形网管一起在外壳内转动。回转窑里面的煤粉在双层回转网、回转窑以及锥形网管转动时，滑入双层回转网与锥形网管之间的空隙里。鼓风机吹出的风或者富氧发生器产生的富氧依次经过蒸馏冷凝器的冷交换通道和热风炉的冷交换通道后，再经过电动调节风阀调节风量后进入助燃风管。从助燃风管出来的第四路风或者富氧经过第四个分支管和通过回转网助燃电动调节风阀进入回转网燃气燃烧器，支持回转网燃气燃烧器的燃气燃烧，回转网燃气燃烧器的燃气火焰把双层回转网与锥形网管之间的空隙里面的煤粉点燃而闷烧。从助燃风管出来的第一路风或者富氧经过第一个分支管从空心转轴进入锥形网管，支持双层回转网与锥形网管之间的空隙里面的煤粉闷烧;然后关闭回转网助燃电动调节风阀和回转网燃气燃烧器的燃气电动调节阀。从助燃风管出来的第二路风或者富氧经过第二个分支管从弧形金属网下方外壳上的一排出风口吹出、帮助从双层回转网漏到弧形金属网上的已经被点燃的煤粉闷烧。从助燃风管出来的第三路风或者富氧经过第三个分支管和通过回转窑助燃电动调节风阀进入回转窑燃气燃烧器，支持回转窑燃气燃烧器的燃气燃烧；回转窑燃气燃烧器的燃气火焰把从回转窑外层中间段微孔陶瓷圆管出来的煤焦油加热气化、避免煤焦油堵塞微孔陶瓷。双层回转网内煤粉烧剩下的灰渣从双层回转网的最后一小段的两层最大网孔漏下去、漏到外壳末端的灰渣管里，然后上灰渣电动旋转碟阀转开、灰渣掉落到上灰渣电动旋转碟阀与下灰渣电动旋转碟阀之间的灰渣管里，最后上电动旋转碟阀关闭和下灰渣电动旋转碟阀转开、把上灰渣电动旋转碟阀与下灰渣电动旋转碟阀之间的灰渣管里的灰渣卸下。上灰渣电动旋转碟阀和下灰渣电动旋转碟阀轮流打开和关闭，能够避免烟气泄露。双层回转网与锥形网管之间的空隙里面的煤粉闷烧后，加热了回转窑里面的煤粉。蒸馏吸风机把回转窑里面加热的煤粉产生气化的煤焦油、氨气和甲烷从外壳上的蒸馏吸风口吸出，经过蒸馏冷凝器的冷却煤焦油从蒸馏冷凝器的热交换通道流出。剩余的氨气和甲烷经过蒸馏吸风机被送到甲烷与氨气分离器上。煤焦油、氨气和甲烷混合物占煤粉重量的百分之十，如果把我国每年消耗的四十亿吨煤炭蒸馏一下，可以得到四亿吨煤焦油、氨气和甲烷混合物，相当于我国每一年进口石油的数量。煤焦油加氢催化裂解，可以得到汽油和柴油等石化产品。煤炭蒸馏和煤焦油加氢催化裂解的成本很低。我国煤炭产能过剩，所以用大量的煤炭炼油。煤炭炼油消耗大量的能源和水资源，而且煤炭炼油的成本很高。同时有很高的能量损耗，增加了温室气体二氧化碳的排放。水栗从水箱里把水抽出后送入锅炉，锅炉里的水被加热成水蒸汽后储存在水蒸汽罐内，水蒸汽罐上装有压力继电器，从水蒸汽罐出来的水蒸汽经过一个水蒸汽电动调节阀后进入助燃风管。含有水蒸汽的风或者富氧进入锥形网管，水蒸汽在穿过双层回转网与锥形网管之间的空隙里面高温闷烧的煤粉时，与煤粉发生吸热的化学反应生成一氧化碳和氢气，同时降低了双层回转网与锥形网管之间的空隙里面的高温闷烧煤粉的温度、使煤粉不能够发生有火焰的燃烧。含有水蒸汽的风或者富氧从弧形金属网下方外壳上的一排出风口吹出，水蒸汽在穿过高温闷烧的弧形金属网上的煤粉时，与煤粉发生吸热的化学反应生成一氧化碳和氢气，同时降低了弧形金属网上面高温闷烧煤粉的温度、使煤粉不能够发生有火