煤炭分级利用的系统和方法与流程

文档序号:12407460阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种煤炭分级利用的系统,其特征在于,包括:

分级装置,所述分级装置具有煤炭入口、粗煤出口、细煤出口和粉煤出口;

燃烧装置,所述燃烧装置具有粉煤入口和燃烧烟气出口,所述粉煤入口与所述粉煤出口相连;

气化装置,所述气化装置具有细煤入口、气化剂入口和高温煤气出口,所述细煤入口与所述细煤出口相连;

热解装置,所述热解装置具有粗煤入口、高温热解油气出口和半焦出口,所述粗煤入口与所述粗煤出口相连,所述半焦出口与所述气化装置和燃烧装置中的至少一个相连;

热回收单元,所述热回收单元具有高温煤气入口、燃烧烟气入口、高温热解油气入口、低温水入口、空气入口、低温煤气出口、低温烟气出口、低温热解油气出口、高温空气出口和过热蒸汽出口,所述高温煤气入口与所述高温煤气出口相连,所述燃烧烟气入口与所述燃烧烟气出口相连,所述高温热解油气入口与所述高温热解油气出口相连,所述高温空气出口与所述气化剂入口相连;

热利用装置,所述热利用装置与所述过热蒸汽出口相连。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述热回收单元包括:

第一空气冷换热器,所述空气入口和所述高温热解油气入口设置在所述第一空气冷换热器上,所述第一空气冷换热器上还设置有降温热解油气出口和第一加热空气出口;

第一水冷换热器,所述低温水入口和所述低温热解油气出口设置在所述第一水冷换热器上,所述第一水冷换热器上还设置有降温热解油气入口和第一加热水出口,所述降温热解油气入口与所述降温热解油气出口相连;

第二空气冷换热器,所述高温煤气入口和所述高温空气出口设置在所述第二空气冷换热器上,所述第二空气冷换热器上还设置有第一加热空气入口和降温煤气出口,所述第一加热空气出口与所述第一加热空气出口相连;

第二水冷换热器,所述低温煤气出口设置在所述第二水冷换热器上,所述第二水冷换热器上还设置有第一加热水入口和第二加热水出口,所述第一加热水入口与所述第一加热水出口相连;

第三蒸汽过热器,所述燃烧烟气入口和所述过热蒸汽出口设置在所述第三蒸汽过热器上,所述第三蒸汽过热器上还设置有降温烟气出口和第二加热水入口,所述第二加热水入口与所述第二加热水出口相连;

第三水冷换热器,所述低温水入口和所述低温烟气出口设置在所述第三水冷换热器上,所述第三水冷换热器上还设置有降温烟气入口和第三加热水出口,所述降温烟气入口与所述降温烟气出口相连,所述第三加热水出口与所述第一加热水入口相连。

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述热回收单元包括:

一级空气冷换热器,所述空气入口和所述高温热解油气入口设置在所述一级空气冷换热器上,所述一级空气冷换热器上还设置有降温热解油气出口和第一加热空气出口;

一级水冷换热器,所述低温水入口和所述降温热解油气出口设置在所述一级水冷换热器上,所述一级水冷换热器上还设置有降温热解油气入口和第一加热水出口,所述降温热解油气入口与所述降温热解油气出口相连;

二级空气冷换热器,所述高温煤气入口和所述高温空气出口设置在所述二级空气冷换热器上,所述二级空气冷换热器上还设置有第一加热空气入口和降温煤气出口,所述第一加热空气入口与所述第一加热空气出口相连;

二级水冷换热器,所述低温煤气出口设置在所述二级水冷换热器上,所述二级水冷换热器上还设置有降温煤气入口、第一加热水入口和第二加热水出口,所述降温煤气入口与所述降温煤气出口相连,所述第一加热水入口与所述第一加热水出口相连;

三级蒸汽过热器,所述燃烧烟气入口和所述过热蒸汽出口设置在所述三级蒸汽过热器上,所述三级蒸汽过热器上还设置有降温烟气出口和第二加热水入口,所述第二加热水入口与所述第二加热水出口相连,所述过热蒸汽出口与所述气化剂入口相连;

三级水冷换热器,所述低温水入口和所述低温烟气出口设置在所述三级水冷换热器上,所述三级水冷换热器上还设置有降温烟气入口和第三加热水出口,所述降温烟气入口与所述降温烟气出口相连,所述第三加热水出口与所述第一加热水入口相连。

4.根据权利要求2或3所述的系统,其特征在于,所述分级装置包括依次相连的风选器和气固分离器。

5.根据权利要求2或3所述的系统,其特征在于,所述气化装置为流化床气化装置。

6.根据权利要求2或3所述的系统,其特征在于,所述燃烧装置为流化床粉煤燃烧装置。

7.根据权利要求2或3所述的系统,其特征在于,所述热解装置为间壁换热式热解装置。

8.一种采用权利要求1-7中任一项所述的系统实施煤炭分级利用的方法,其特征在于,包括:

(1)将煤炭供给至所述分级装置中进行分级处理,以便得到粗煤、细煤和粉煤;

(2)将所述粉煤供给至所述燃烧装置中进行燃烧,以便得到燃烧烟气;

(3)将所述细煤和气化剂供给至所述气化装置中进行气化处理,以便得到高温煤气;

(4)将所述粗煤供给至所述热解装置中进行热解处理,以便得到高温热解油气和半焦,并将所述半焦供给至所述燃烧装置和所述气化装置中的至少之一;

(5)将所述燃烧烟气、所述高温煤气和所述高温热解油气供给至所述热回收单元中与低温水和空气进行换热,以便得到低温煤气、低温烟气、低温热解油气、高温空气和过热蒸汽,并将所述高温空气供给至步骤(3)中作为所述气化剂;

(6)将所述过热蒸汽供给至所述热利用装置中。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤(5)是按照下列步骤进行的:

(5-1)将所述高温热解油气供给至所述第一空气冷换热器中与所述空气进行换热,以便得到降温热解油气和第一加热空气;

(5-2)将所述降温热解油气供给至所述第一水冷换热器中与所述低温水进行换热,以便得到低温热解油气和第一加热水;

(5-3)将所述高温煤气和所述第一加热空气供给至所述第二空气冷换热器中进行换热,以便得到降温煤气和高温空气;

(5-4)将所述降温煤气和所述第一加热水供给至所述第二水冷换热中进行换热,以便得到低温煤气和第二加热水;

(5-5)将所述燃烧烟气和所述第二加热水供给至所述蒸汽过热器中进行换热,以便得到过热蒸汽和降温烟气;

(5-6)将所述低温烟气供给至所述第三水冷换热器中与所述低温水进行换热,以便得到低温烟气和第三加热水,并将所述第三加热水供返回至步骤(5-4)中作为所述第一加热水使用。

10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤(5)是按照下列步骤进行的:

(5-A)将所述高温热解油气供给至所述一级空气冷换热器中与所述空气进行换热,以便得到降温热解油气和第一加热空气;

(5-B)将所述降温热解油气供给至所述一级水冷换热器中与所述低温水进行换热,以便得到低温热解油气和第一加热水;

(5-C)将所述高温煤气和所述第一加热空气供给至所述二级空气冷换热器中进行换热,以便得到降温煤气和高温空气;

(5-D)将所述降温煤气与所述第一加热水供给至所述二级水冷换热器中进行换热,以便得到低温煤气和第二加热水;

(5-E)将所述燃烧烟气和所述第二加热水供给至所述蒸汽过热器中进行换热,以便得到过热蒸汽和降温烟气,并将所述过热蒸汽的一部分返回步骤(3)作为所述气化剂;

(5-F)将所述降温烟气供给至所述三级水冷换热器中与所述低温水换热,以便得到低温烟气和第三加热水,并将所述第三加热水返回至步骤(5-D)中作为所述第一加热水使用。

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