煤热解系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及清洁煤化工领域中，具体而言，涉及一种煤热解系统。
【背景技术】
[0002]沫煤是在煤炭开采过程中必定产生的副产品，而且采用现代综合采煤设备也加大了沫煤的产量。我国目前对煤炭资源的依赖性较强，随着优质煤资源的逐渐较少，对沫煤之类的低阶煤炭资源开发和清洁利用逐渐重视。然而，在目前已公开的技术中，无论是煤制油、煤制天然气、煤制甲醇等技术，还是用低温、中温和高温制焦炭的技术，采用的原煤的颗粒基本在25mm以上，对于小于25mm沫煤较难处理。造成沫煤大量堆积，无法产生经济效益，同时造成新的环保问题，因此，沫煤的清洁利用已成为一个亟需解决的难题。
[0003]现有技术对于煤粉的处理工艺中，煤炭热解工艺能实现沫煤的清洁高效利用，热解产物有焦油，热解煤气，高热值半焦。当前已知有多种煤炭热解技术，已知的热解技术主要包括:热载体直接加热热解方法、烟气直接加热方法、间接加热方法、循环流化床锅炉与热解耦合系统等方法。然而，现有煤炭热解技术均存在一定的缺陷，难以实现大型工业化生产。
[0004]固体热载体热解方法属于典型的热解方法，最早在国外发展起来，国内大连理工大学对其进行研究并推广。常用热载体有陶瓷球，石英砂，半焦等，在供热系统中将热载体加热到650-750°C之间，通过输送器将热载体输送至热解反应器内，高温热载体与原料快速混合，传热，原料被加热至500°C，在2-10min内完成热解反应，反应完成后半焦与热载体通过特殊装置分开，热载体被送至供热系统加热循环利用，半焦冷却后储存，如果采用半焦作为热载体不用进行分离，需要进行定量输送即可。此技术得到气体热值高，热值可达16MJ-40MJ/m3。然而，这种快速热解方法系统复杂，耗能高，热载体与半焦分离技术较难，导致焦油产物品质差。
[0005]气体直接加热方法中最典型的是立式炉方法，目前在国内项目较多，但装置单机处理能力受限，目前最大处理能力为年50万吨/年(7200小时)。立式炉方法为垂直连续炉，从上到下依次为干燥层，预热解层，热解层，冷却层等四层。高温不含氧烟气从立式炉底部通入炉内，与煤逆相而行。在高温不含氧烟气上升过程中与下降的煤进行换热，在热解层煤被加热到500°C左右，热解气体与高温不含氧烟气混合后的荒煤气继续上升，热量传递给煤。在气体出口处，荒煤气温度一般为100°C左右。荒煤气冷却收集的焦油作为产品储存，热解气体部分回送至燃烧室产生高温烟气，部分作为产品输送。从热解层下落的半焦继续下降到冷却段，进行水冷或干式冷却。该方法要求6_以上颗粒煤块作为原料，不适用于沫煤，而且热解气体热值较低，半焦热值差异较大。
[0006]循环流化床锅炉与热解耦合系统目前有大型试验项目，基本没有工业化推广。基本步骤是:采用高温锅炉煤灰对原煤进行直接加热，在反应器内高温煤灰与煤快速混合，传热，完成热解反应。该方法与高温热载体方法类似，但需要将热解建在电厂或者有大型硫化床锅炉附近，因而推广受到限制。
[0007]现有技术中还公开了一种制备兰炭(半焦)的外热式回转干馏炉，从筒体前端进料，后端出料，出料箱与筒体之间为出料组合密封，筒体外部为由夹套密封和夹套组成的封闭的热载体通道。热烟气作为热载体，烟气在向前流动过程中与通过筒体将热量传递给煤，煤吸热后发生一系列反应。该方法换热面积扩大的能力有限，经济性能差。
[0008]综上可知，现有技术中的煤热解工艺均存在一定缺陷，因此，急需对现有技术的煤热解系统进行改进。
【发明内容】
[0009]本发明的主要目的在于提供一种煤热解系统，以提供一种设备简化与经济性能高的煤热解系统。
[0010]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种煤热解系统，该煤热解系统包括:转式辐射床、半焦冷却装置、半焦筛分装置以及热风炉，其中，转式辐射床上设置有煤进料口、热介质进口、半焦出口及荒煤气出口 ；半焦冷却装置包括冷却入口和冷却出口，半焦出口与冷却入口相连通;半焦筛分装置包括筛分入口和第一筛分出口筛分入口与冷却出口相连通;热风炉，热风炉上设置有半焦进口和热风排气口，半焦进口和第一筛分出口相连通，热风排气口与转式辐射床上的热介质进口相连通。
[0011 ]进一步地，转式辐射床上还设置有热介质出口，热介质出口通过第一风机与热介质进口相连通。
[0012]进一步地，热风炉上的热风排气口通过热风输入管道与转式辐射床上的热介质进口相连通，第一风机与热风输入管道相连通。
[0013]进一步地，煤热解系统还包括荒煤气除尘装置，荒煤气除尘装置包括荒煤气入口、净化荒煤气出口以及半焦粉尘出口，荒煤气入口与转式辐射床上的荒煤气出口相连通，半焦粉尘出口与热风炉上的半焦进口相连通。
[0014]进一步地，煤热解系统还包括第二风机，第二风机与设置在第一筛分出口与半焦进口之间的半焦输送管道相连通。
[0015]进一步地，半焦粉尘出口与半焦输送管道相连通。
[0016]进一步地，热风炉包括:燃烧室和沉降室，燃烧室上设置有烧嘴、助燃风进口及半焦进口 ；沉降室与燃烧室相连通，沉降室上设置有集灰斗和热风排气口。
[0017]进一步地，燃烧室与沉降室的底部相连通，且热风排气口位于沉降室的顶部，集灰斗位于沉降室的底部。
[0018]进一步地，燃烧室与沉降室的顶部相连通，沉降室中设置有一个或多个挡风板，挡风板和沉降室的内壁之间形成弯折的导风通道，且热风排气口位于沉降室的远离燃烧室的一侧。
[0019]进一步地，热风炉中，燃烧室和沉降室之间的通路上还设置有混合室，混合室上设置有调节风进气口。
[0020]进一步地，煤热解系统还包括冷却螺旋输送器，半焦粉尘出口通过冷却螺旋输送器与半焦输送管道相连通。
[0021]进一步地，煤热解系统还包括闭风器，闭风器沿半焦粉尘的输送方向设置在半焦粉尘出口与冷却螺旋输送器之间的半焦粉尘输送管道上。
[0022]进一步地，煤热解系统还包括焦油煤气分离单元，焦油煤气分离单元通过净化荒煤气出口与荒煤气除尘装置相连通。
[0023]进一步地，冷却出口与筛分入口通过冷却半焦输送管道相连通，冷却半焦输送管道上还设置有排料阀。
[0024]进一步地，煤热解系统还包括储料仓，储料仓通过螺旋进料器与转式辐射床上的煤进料口相连通。
[0025]进一步地，半焦筛分装置还包括第二筛分出口，第一筛分出口输出的半焦的粒径小于第二筛分出口输出的半焦的粒径。
[0026]应用本发明的技术方案，通过将煤热解产生的高温半焦经冷却装置进行熄焦，然后将难以处理的粒径较小的(2mm以下)半焦送入在热风炉内进行燃烧，并将燃烧产生的高温烟气返回转式辐射床作为煤热解的热量。这样的设置方式有利于充分利用粒径较小的半焦燃烧产生的热量作为供热单元，不仅解决半焦处理难的问题，而且提高了供热单元与转式辐射床之间的换热效率，既简化系统，又实现了煤与半焦的一体化处理。此外，该煤热解系统换热效率高、设备简单且经济性好，为实现煤、油、气的多联产工艺创造了条件。
【附图说明】
[0027]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0028]图1示出了根据本发明的一种优选的实施例的煤热解系统示意图；以及
[0029]图2示出了根据本发明一种实施例中热风炉的结构示意图；
[0030]图3示出了根据本发明另一种实施例中热风炉的结构示意图；
[0031]图4示出了根据本发明一种实施例中热风炉的燃烧室的结构示意图；
[0032]图5示出了根据本发明的一种优选实施例中荒煤气除尘装置的结构示意图；以及
[0033]图6示出了图5所示的荒煤气除尘装置中的净化室及滤层结构示意图。
[0034]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0035]10、转式辐射床;20、半焦冷却装置;30、半焦筛分装置;40、热风炉;50、荒煤气除尘装置;60、焦油煤气分离单元；
[0036]101、煤进料口；102、热介质进口；103、半焦出口；104、荒煤气出口；105、热介质出P；
[0037]201、冷却入口； 202、冷却出口；
[0038]301、筛分入口；302、第一筛分出口；
[0039]401、半焦进口；402、热风排气口；
[0040]501、荒煤气入口 ；502、净化荒煤气出口；503、半焦粉尘出口；504、反吹气体入口 ；[0041 ] 51、净化室；52、滤层;53、煤气输送管道;521、滤板;522、滤料层;5221、第一滤料层;5222、第二滤料层；
[0042]41、燃烧室;411、烧嘴;412、点火器;413、助燃风进口 ；414、排渣口 ；
[0043]42、沉降室;421、集灰斗;422、挡风板；
[0044]11、第一风机;12、第二风机；13、冷却螺旋输送器;14、闭风器；15、排料阀；16、储料仓;17、螺旋进料器。
【具体实施方式】
[0045]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。