一种循环流化床活化炉系统及工作方法与流程

文档序号:41799362发布日期:2025-05-06 16:57阅读:58来源:国知局

本发明涉及循环流化床活化,特别涉及一种循环流化床活化炉系统及工作方法。


背景技术:

1、活性炭是一种重要的基础化工产品,是新材料和碳素原材料的一个重要分支,其具有发达孔隙、高比表面积和丰富表面官能团的多孔材料,具有结构稳定、易于制备等优点,目前已广泛应用于环境保护、化学工业、食品加工、药物精制、军事化学防护等各个领域。

2、活性炭常用的活化工艺包括:物理活化法,通过通入活化气体,如二氧化碳、水蒸气、空气等,利用这些活化气体活性炭侵蚀碳化料,使其表面形成多孔微晶结构,形成孔隙并具有较大的比表面积;化学药品活化法,将原材料和化学活化剂混捏,在高温下碳化、活化制取活性炭,常用的药品包括氯化锌、磷酸、硫酸钾等;化学-物理联合活化法,将上述两种工艺同时用于活性炭活化,一般先化学活化,然后物理活化。

3、流化床活化炉相对固定床能相当程度地缩短活化时间,良好气固接触有助于中孔的生成。但现有循环流化床结构设计以完全燃烧发电为主,四周为水冷壁,内部布置有受热面不绝热,底部为水平结构,内部无分区,难以同时完成热解产半焦、活化产活性炭、气化产合成气等过程,用途单一,流化风统一分布,当流化床连续生产活性炭时,流化床存在着因固体颗粒返混严重、颗粒停留时间分布宽而导致的产品质量均一性差的问题,以及因煤热解产生的能量无法回收利用而导致的能量利用率较差问题。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题,本发明提供一种循环流化床活化炉系统及工作方法,通过改变给煤装置的位置,将煤在料腿中预热,可降低流化风量、改善煤在流化床中的流化情况,通过设置烟气后燃室与余热锅炉回收煤热解产生的热量;通过调整布风板的形状以及布风方式,将炉膛内部划分成了热解区与活化区,通过调节热解区与活化区的氧气含量进行调整从而调节温度,整个系统具有能耗低、余热利用充分、系统稳定、节能环保等优点。

2、本发明的技术方案如下:

3、在本发明的第一方面,提供了一种循环流化床活化炉系统,包括绝热循环流化床锅炉、旋风分离器、烟气后燃室和余热锅炉;所述绝热循环流化床锅炉的进料口通过料腿与旋风分离器下方的返料器相连,所述料腿上设置给煤装置;所述绝热循环流化床锅炉的烟气出口经过管道依次连接旋风分离器、烟气后燃室和余热锅炉;所述绝热循环流化床锅炉内设置热解区和活化区;所述热解区的底部连接一次风管道,所述活化区的底部连接蒸汽管道、再循环烟气管道和一次风管道。

4、在本发明的一些实施方式中,所述烟气后燃室与换热器相连,所述换热器内部有热烟气管道、补燃风管道和一次风管道经过,所述热烟气管道作为热流体管道,所述补燃风管道与一次风管道作为冷流体管道。

5、在本发明的一些实施方式中,所述热烟气管道的入口与烟气后燃室的烟气出口相连,热烟气管道的出口经过烟气风机与再循环烟气管道相连;所述补燃风管道的出口与烟气后燃室相连,进口与补燃风机相连;所述一次风管道的进口与送风机相连,出口经过多根管道与热解区和活化区相连。

6、在本发明的一些实施方式中,所述余热锅炉上方与烟气后燃室相连,余热锅炉底部连接冷烟气管道,所述余热锅炉后方连接蒸汽管道。

7、在本发明的一些实施方式中,所述冷烟气管道与第一冷烟气管道、第二冷烟气管道分别相连,所述第一冷烟气管道与热烟气管道相连,所述第二冷烟气管道经过引风机后连接至烟气处理装置。

8、在本发明的一些实施方式中,所述蒸汽管道与第一蒸汽管道、第二蒸汽管道分别相连,所述蒸汽管道上设有蒸汽阀,所述第一蒸汽管道出口连接至返料器,所述第二蒸汽管道出口连接至绝热循环流化床锅炉内部的活化区。

9、在本发明的一些实施方式中,所述热解区底部为倾斜布置方式,所述活化区为水平布置方式。

10、在本发明的一些实施方式中,所述活化区的出口经过排炭管依次连接冷却机和分选料仓。

11、在本发明的一些实施方式中,所述烟气后燃室的烟气入口与旋风分离器的烟气出口相连通。

12、在本发明的第二方面,提供了一种循环流化床活化炉系统的工作方法,包括以下步骤:

13、煤通过给煤装置进入料腿并在料腿中预热后进入绝热循环流化床锅炉的热解区,热解后煤转化为半焦,继续向下移动进入活化区活化,活化后继续向下移动通过排炭管排出;

14、绝热循环流化床锅炉内产生的烟气进入旋风分离器进行气固分离,分离后的固体通过返料器返回绝热循环流化床锅炉,分离后的烟气进入烟气后燃室再燃,再燃产生的烟气分别进入余热锅炉和换热器,通过余热锅炉为绝热循环流化床锅炉的活化区提供蒸汽,通过换热器换热后的热烟气和余热锅炉产生的冷烟气进行混合,作为再循环烟气提供给绝热循环流化床锅炉的活化区。

15、本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果:

16、本发明通过改变给煤装置的位置,将煤在料腿中预热,可降低流化风量、改善煤在流化床中的流化情况,进而降低了设备功耗;通过对绝热循环流化床锅炉底部的一次风管道、蒸汽管道、再循环烟气管道的布置,对各流体流量比例进行调整,可灵活调节热解区、活化区的氧气含量,进而调整了温度;通过对绝热循环流化床锅炉底部的一次风管道、蒸汽管道、再循环烟气管道的布置,对各点位的流体流量进行调整,可灵活调节各点位的料层压差,进而调整了颗粒停留时间。

17、本发明提供得循环流化床活化炉系通,利用余热锅炉和换热器对来自烟气后燃室的烟气热量进行回收,通过调整布风板的形状以及布风方式,将炉膛内部划分成了热解区与活化区(热解区通入烟气及空气混合气,活化区通入空气与蒸汽的混合气),通过调节热解区与活化区的氧气含量进行调整从而调节温度,整个系统具有能耗低、余热利用充分、系统稳定、节能环保等优点。



技术特征:

1.一种循环流化床活化炉系统,其特征在于,包括绝热循环流化床锅炉、旋风分离器、烟气后燃室和余热锅炉;所述绝热循环流化床锅炉的进料口通过料腿与旋风分离器下方的返料器相连,所述料腿上设置给煤装置;所述绝热循环流化床锅炉的烟气出口经过管道依次连接旋风分离器、烟气后燃室和余热锅炉;所述绝热循环流化床锅炉内设置热解区和活化区;所述热解区的底部连接一次风管道,所述活化区的底部连接蒸汽管道、再循环烟气管道和一次风管道。

2.如权利要求1所述的循环流化床活化炉系统,其特征在于,所述烟气后燃室与换热器相连,所述换热器内部有热烟气管道、补燃风管道和一次风管道经过,所述热烟气管道作为热流体管道,所述补燃风管道与一次风管道作为冷流体管道。

3.如权利要求2所述的循环流化床活化炉系统,其特征在于,所述热烟气管道的入口与烟气后燃室的烟气出口相连,热烟气管道的出口经过烟气风机与再循环烟气管道相连;所述补燃风管道的出口与烟气后燃室相连,进口与补燃风机相连;所述一次风管道的进口与送风机相连,出口经过多根管道与热解区和活化区相连。

4.如权利要求1所述的循环流化床活化炉系统,其特征在于,所述余热锅炉上方与烟气后燃室相连,余热锅炉底部连接冷烟气管道,所述余热锅炉后方连接蒸汽管道。

5.如权利要求4所述的循环流化床活化炉系统,其特征在于,所述冷烟气管道与第一冷烟气管道、第二冷烟气管道分别相连,所述第一冷烟气管道与热烟气管道相连,所述第二冷烟气管道经过引风机后连接至烟气处理装置。

6.如权利要求4所述的循环流化床活化炉系统,其特征在于,所述蒸汽管道与第一蒸汽管道、第二蒸汽管道分别相连,所述蒸汽管道上设有蒸汽阀,所述第一蒸汽管道出口连接至返料器,所述第二蒸汽管道出口连接至绝热循环流化床锅炉内部的活化区。

7.如权利要求1所述的循环流化床活化炉系统,其特征在于,所述热解区底部为倾斜布置方式,所述活化区为水平布置方式。

8.如权利要求1所述的循环流化床活化炉系统,其特征在于,所述活化区的出口经过排炭管依次连接冷却机和分选料仓。

9.如权利要求1所述的循环流化床活化炉系统,其特征在于,所述烟气后燃室的烟气入口与旋风分离器的烟气出口相连通。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的循环流化床活化炉系统的工作方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种循环流化床活化炉系统及工作方法,系统包括绝热循环流化床锅炉、旋风分离器、烟气后燃室和余热锅炉;所述绝热循环流化床锅炉的进料口通过料腿与旋风分离器下方的返料器相连,所述绝热循环流化床锅炉的烟气出口经过管道依次连接旋风分离器、烟气后燃室和余热锅炉;通过改变给煤装置的位置,将煤在料腿中预热,可降低流化风量、改善煤在流化床中的流化情况,本发明通过设置烟气后燃室与余热锅炉回收煤热解产生的热量;通过调整布风板的形状以及布风方式,将炉膛内部划分成了热解区与活化区,通过调节热解区与活化区的氧气含量进行调整从而调节温度,整个系统具有能耗低、余热利用充分、系统稳定、节能环保等优点。

技术研发人员:吕剑,徐钢,王海明,李清,马吉瑞,白勇,郭炳欣,魏靖,王广阔,何琪,骆有昌,舒晓亮,王志刚,焦梦雪,马军疆,刘瑞,李志军,刘晖,张静,胡雪峰,何新,吴越,朱启锐,何玉明,昌万波
受保护的技术使用者:特变电工股份有限公司能源动力分公司
技术研发日:
技术公布日:2025/5/5
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