一种内置旋风除尘器和循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种内置旋风除尘器和颗粒可分选式颗粒床的粉煤热解除尘系统，包括：热解反应器、旋风除尘器和循环式颗粒床，其中，所述旋风除尘器和循环式颗粒床内置于所述热解反应器中，所述循环式颗粒床包括位于上部的加热段和位于下部的除尘段、提料装置、进料系统和再生器，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包括集料器、进气端、出气端、下部颗粒出料口。该系统利用可循环再生的颗粒作为过滤料，并结合其他除尘设备，能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题，降低热解气含尘量，使热解气含尘低于50mg/Nm3，从而实现焦油中的含尘低，达到焦油后续处理要求。
【专利说明】
一种内置旋风除尘器和循环式颗粒床的粉煤热解除尘系统
技术领域
[0001] 本发明属于煤炭分质梯级利用领域，具体涉及粉煤热解过程中的除尘系统，尤其 是一种内置旋风除尘器和颗粒可分选式颗粒床的粉煤热解除尘系统。
【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。
[0003] 同时，粉煤热解过程中含尘热解气高温气固在线分离对除尘设备的要求较苛刻， 主要应满足以下条件：（1)耐高温(500~600°C); (2)具有良好的保温效果和抗腐蚀性。如 果保温效果不好或者温度发生变化，热解气中可冷凝气体会生成带粉尘的焦油，黏附在除 尘设备上，在高温条件下加速设备老化甚至使其失去作用；（3)在除尘器中的停留时间要 短，在最短的时间内除去热解气中夹带的粉尘，避免热解气在除尘设备中发生二次裂解等 副反应，影响焦油品质；（4)高温条件下，滤材或设备寿命要长，易再生，过滤效率高。因此， 粉煤热解过程中含尘热解气的除尘方法及关键设备的研发，已经成为煤炭中低温热解领域 亟需解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术的不足，设计并开发出一种内置旋风除尘器和循环式颗粒床 的粉煤热解除尘系统，该系统结合反应器本身的特点，利用可循环再生的颗粒作为过滤料， 并结合其他除尘设备，能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题，降低热解气含尘 量，使热解气含尘低于50mg/Nm 3，从而实现焦油中的含尘低，达到焦油后续处理要求。
[0005] 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。根据本发明的实施例，该系统包括:热解反应器、旋风除尘器和循环式颗粒床，其特 征在于:所述旋风除尘器和循环式颗粒床内置于所述热解反应器中，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 上部的加热段和位于下部的除尘段、提料装置、进料系统和再生器;其中，所述加热段内设 有沿所述热解反应器的高度方向多层布置的多个蓄热式辐射管，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包括集料器、进气端、出气端、下部颗 粒出料口；其中，所述集料器倾斜设置在所述热解反应器内，所述集料器的上端与所述加热 段的侧壁连接，所述集料器的下端与出气栅板连接，用于将经所述加热段加热的颗粒床料 汇集流入循环式颗粒床的所述除尘段中；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;所述旋风除尘器包括进气端、出气口和出料管，所述进气端用于通入所述热解反 应器内产生的携带半焦颗粒的热解气，所述旋风除尘器的出气口通过连接通道与所述循环 式颗粒床的所述进气端连接，用于将经过所述旋风除尘器的热解气二次除尘，其中，所述连 接通道内设有进气分布板。
[0006] 发明人发现，根据本发明实施例的粉煤热解除尘系统，除尘工艺简单，保温效果 好，耗能低。采取可循环再生的颗粒作为颗粒床的过滤料进行除尘，粒径均匀，与半焦分离 容易，所以过滤效果好;并设计了栅板结构的进气端和出气端，控制进气、出气速度，除尘压 降小，除尘效果好;而且，结合其他除尘设备，进行二次除尘，能够低成本、高效率的解决粉 煤热解气的除尘难题，降低热解气含尘量，使热解气含尘低于50mg/Nm 3，从而实现焦油中的 含尘低，达到焦油后续处理要求。
[0007] 根据本发明的实施例，所述提料装置与所述下部颗粒出料口连接;所述再生器与 所述提料装置连接，用于去除颗粒床中的半焦及粘附在颗粒料上的结焦物;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，用于将经再生器再生的颗 粒床料加入到所述循环式颗粒床中。
[0008] 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。
[0009] 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;所述进气分布板采用折板式分布结构，使热解气均匀的进入循环式颗粒床。
[0010] 根据本发明的实施例，所述旋风除尘器的出料管插入到所述热解气反应器的出料 系统的出料半焦中。
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 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颗粒床，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。
[0014] 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。
[0015] 在本发明的另一个方面，本发明进一步提供了一种利用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.将粉煤通过热解反应器的进料口加入 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.循环式颗粒床的加热段内布 置的多个蓄热式辐射管加热颗粒床料，并经所述循环式颗粒床的除尘段的集料器把经所述 加热段加热的颗粒床料汇集流入循环式颗粒床的所述除尘段中；C.热解产生的热解气从进 气端进入旋风除尘器中，对所述热解气进行初步除尘;d.经初步除尘的热解气从进气端进 入所述颗粒床的除尘段，对所述热解气进行进一步除尘;e.经进一步除尘的热解气经所述 热解反应器的热解气出口排出。
[0016] 本发明的有益效果在于： 1)采取内置循环式颗粒床除尘，保温效果好，除尘工艺简单、耗能低。
[0017] 2)利用陶瓷球或石英砂作为过滤床料，粒径均匀，与半焦分离容易，所以过滤效果 好。
[0018] 3)栅板结构的进气端和出气端，控制进气、出气速度，除尘压降小，除尘效果好。
[0019] 4)结合内置式旋风除尘器，进行二次除尘，能够低成本、高效率的解决粉煤热解气 的除尘难题，降低热解气含尘量，使热解气含尘低于50mg/Nm 3，从而实现焦油中的含尘低， 达到焦油后续处理要求。
[0020] 5)颗粒床料通过进料系统进入颗粒床，利用移动床的方式，颗粒料经加热、除尘、 再生，实现循环。
【附图说明】
[0021 ]图1为本发明粉煤热解除尘系统的整体结构图。
[0022]图2为本发明旋风除尘器和循环式颗粒床的结构示意图。
[0023 ]其中，1、热解反应器;2、旋风除尘器;21、进气端;22、出气口；23、出料管;3、循环式 颗粒床;31、集料器;32、进气端;321、进气栅板;322、第一折流板;33、出气端;331、出气栅 板;332、第二折流板;34、下部颗粒出料口； 35、颗粒进料口； 36、进气分布板;41、进料口； 42、 热解气出口； 43、出料口； 5、辐射管;6、再生器。
【具体实施方式】
[0024] 为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本 发明作进一步的详细说明。下面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。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技 术或条件或者按照产品说明书进行。
[0025] 根据本发明的一个方面，本发明提供了一种内置旋风除尘器和颗粒可分选式颗粒 床的粉煤热解除尘系统，图1为该粉煤热解除尘系统的整体结构图，如图1所示，包括热解反 应器1、旋风除尘器2和循环式颗粒床3,其中，所述旋风除尘器和循环式颗粒床内置于所述 热解反应器中，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，所述除尘段布置在所述热解反应器的热解气出口 42的前端。根据本发明的具体实施例， 该循环式颗粒床的加热段和除尘段的形状、及其与所述热解反应器侧壁具体的"固定连接 方式"不受特别限制，只要保证循环式颗粒床能够稳定的连接在热解反应器内即可。优选 的，所述颗粒床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 述前后侧壁的两端与分别与反应器的侧壁焊接固定。由此，本除尘系统利用热解反应器中 内置式旋风除尘器和循环式颗粒床结合的方式，解决了粉煤热解过程中热解气除尘难的问 题。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旋风除尘器，进行初次除尘 后，热解气进入颗粒床进行二次除尘，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颗粒床中，而洁净的热解气从热解气气出气口出来。
[0026] 根据本发明的具体实施例，图2为本发明旋风除尘器和循环式颗粒床的结构示意 图，如图1-2所示，所述循环式颗粒床包括位于上部的加热段和位于下部的除尘段、提料装 置(未示出）、进料系统(未示出）和再生器6。其中，所述提料装置和进料系统的结构不受特 别限制，根据一些具体的实施例，所述提料装置与所述下部颗粒出料口34连接;所述再生器 与所述提料装置连接，用于去除颗粒床中的半焦及粘附在颗粒料上的结焦物;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 35连接，用于将经再生器再生 的颗粒床料加入到所述循环式颗粒床中。所述加热段内设有沿所述热解反应器的高度方向 多层布置的多个蓄热式辐射管5,用于加热颗粒床料。根据本发明的一些实施例，所述颗粒 床加热采取内置辐射管的方式，利用辐射管的热量加热颗粒床料，使颗粒料加热至500-550 °C，移动至除尘段;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包括集料器 31、进气端32、出气端33、下部颗粒出料口 34。所述颗粒床的除尘段的结构不受特别限制，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，所述颗粒床除尘 段可以为平板式结构。所述集料器倾斜设置在所述热解反应器内，所述集料器的上端与所 述加热段的侧壁连接，所述集料器的下端与出气栅板连接，用于将经所述加热段加热的颗 粒床料汇集流入循环式颗粒床的所述除尘段中，所述集料器的结构不受特别限制，只要能 够收集热解反应器产生的半焦颗粒即可。根据一些具体的实施例，所述集料器的材质可以 为耐热金属材质，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。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321和多个第一折 流板322,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331和多个第二折流板332,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。该栅 板结构的进气端和出气端，便于控制进气和出气速度，除尘压降小，除尘效果好。
[0027] 根据本发明的具体实施例，如图2所示，所述旋风除尘器包括进气端21、出气口 22 和出料管23,所述进气端用于通入所述热解反应器内产生的携带半焦颗粒的热解气，所述 旋风除尘器的出气口通过连接通道与所述颗粒床的所述进气端32连接，用于将经过所述旋 风除尘器的热解气二次除尘，其中，所述连接通道内设有进气分布板36,优选的，进气分布 板采取折板式分布结构，通过分布板的分布后，含尘热解气能够匀速的进入颗粒床中，从而 提高了除尘效果。由此，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内置旋 风除尘器进行初除尘，经旋风除尘器后的热解气进入颗粒床进行二次除尘。
[0028] 发明人发现，根据本发明实施例的该粉煤热解除尘系统，采取内置循环式颗粒床 除尘，保温效果好，除尘工艺简单、耗能低，并设计了栅板结构的进气端和出气端，控制进 气、出气速度，除尘压降小，除尘效果好;而且，结合其他除尘设备，进行二次除尘，能够低成 本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题，降低热解气含尘量，使热解气含尘低于50mg/ Nm3,从而实现焦油中的含尘低，达到焦油后续处理要求。
[0029] 根据本发明的具体实施例，所述第一和第二折流板的材质、连接方式不受具体限 制，只要能够使除尘后的热解气排出颗粒床即可，根据一些具体的实施例，所述折流板可以 为耐高温的材质，优选为钢板;所述折流板与所述出气栅板可以采用固定连接的方式，优选 为焊接。所述第一折流板与竖直线的夹角不受特别限制，优选为15-60度，所述第二折流板 与竖直线的夹角不受特别限制，优选为15-60度。由此，栅板开口面积能够保证热解气经过 栅板结构的流速为〇. 05-0.5m/s的速度，并且，进气端和出气端的间距优选为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高。
[0030] 根据本发明的具体实施例，为了不使经初步除尘的热解气与含尘热解气混合，要 求热解气进入旋风分离后，除尘器的出料管插入出料半焦中。如图1所示，所述旋风除尘器 的出料管23插入到所述热解气反应器的出料系统的出料半焦中，防止热解气通过出料管又 进入热解反应器中。由此，含尘热解气从颗粒床的进气端进入，通过折流和颗粒过滤后从颗 粒床的出气端出来，实现了热解气的除尘。
[0031] 根据本发明的具体实施例，所述颗粒床料不受特别限制，优选为颗粒均匀的陶瓷 球或石英砂，利用陶瓷球或石英砂作为过滤床料，粒径均匀，与半焦分离容易，过滤效果好。 所述颗粒床料通过所述进料系统进入颗粒床，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。由此，实现了颗粒料的循环再生和利用，简化了系统结构。
[0032] 根据本发明的具体实施例，如图1所示，所述热解反应器还包括:进料口 41、热解气 出口 42、出料口 43和蓄热式辐射管5，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。由此，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。
[0033] 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，该方法可以包括以下步骤： a.将粉煤通过热解反应器的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，热解半焦通过所述热解反应器的出料口排出。
[0034] b.循环式颗粒床的加热段内布置的多个蓄热式辐射管加热颗粒床料，并经所述循 环式颗粒床的除尘段的集料器把经所述加热段加热的颗粒床料汇集流入循环式颗粒床的 所述除尘段中。根据本发明的实施例，所述循环式颗粒床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，经所述下部颗粒出料口排出，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，所述颗粒床料不受特别限制，优选 为颗粒均匀的陶瓷球或石英砂。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。
[0035] c.热解产生的热解气从进气端进入旋风除尘器中，对所述热解气进行初步除尘。 根据本发明的实施例，所述旋风除尘器包括进气端21、出气口 22和出料管23，所述进气端用 于通入所述热解反应器内产生的携带半焦颗粒的热解气，所述旋风除尘器的出气口通过连 接通道与所述颗粒床的所述进气端连接，用于将经过所述旋风除尘器的热解气二次除尘， 其中，所述连接通道内设有进气分布板，优选的，进气分布板采取折板式分布结构，使热解 气较均匀的进入颗粒床入口。由此，热解过程中产生的高温热解气携带小颗粒的半焦一起 进入内置旋风除尘器进行初除尘。
[0036] d.经初步除尘的热解气从进气端进入所述循环颗粒床的除尘段，对所述热解气进 行进一步除尘。根据本发明的实施例，设置在所述热解反应器的热解气出口的前端的所述 除尘段包括集料器31、进气端32、出气端33、下部颗粒出料口 34。所述集料器倾斜设置在所 述热解反应器内，所述集料器的上端与所述加热段的侧壁连接，所述集料器的下端与出气 栅板连接，用于将经所述加热段加热的颗粒床料汇集流入循环式颗粒床的所述除尘段中。 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。该栅板结构的进气端和出气 端，便于控制进气和出气速度，除尘压降小，除尘效果好。由此，初步除尘的热解气经旋风除 尘器的出气口通过连接通道输入到颗粒床除尘段的所述进气端，并在颗粒床除尘段内进行 二次除尘，优选的，栅板开口面积能够保证热解气经过栅板结构的流速为〇. 05-0.5m/s的速 度，以保障热解气除尘效果。
[0037] e.经进一步除尘的热解气经所述热解反应器的热解气出口排出。
[0038]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。
[0039] 表1:澳大利亚褐煤热解处理除尘对比
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
在本发明的描述中，需要理解的是，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。
[0041]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等 术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连 接，也可以是电连接;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 部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情 况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0042]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以 是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在 第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是第 一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0043]在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"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 必针对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一 个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技 术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。
[0044] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述 实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思 想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处。
【主权项】
1. 一种粉煤热解除尘系统，包括热解反应器、旋风除尘器和循环式颗粒床，其特征在 于:所述旋风除尘器和循环式颗粒床内置于所述热解反应器中，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和位于下部的除尘段、提料装置、进料系统 和再生器;其中，所述加热段内设有沿所述热解反应器的高度方向多层布置的多个蓄热式 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包 括集料器、进气端、出气端、下部颗粒出料口；其中，所述集料器倾斜设置在所述热解反应器 内，所述集料器的上端与所述加热段的侧壁连接，所述集料器的下端与出气栅板连接，用于 将经所述加热段加热的颗粒床料汇集流入循环式颗粒床的所述除尘段中；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； 所述旋风除尘器包括进气端、出气口和出料管，所述进气端用于通入所述热解反应器 内产生的携带半焦颗粒的热解气，所述旋风除尘器的出气口通过连接通道与所述循环式颗 粒床的所述进气端连接，用于将经过所述旋风除尘器的热解气二次除尘，其中，所述连接通 道内设有进气分布板。2. 根据权利要求1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下部颗 粒出料口连接;所述再生器与所述提料装置连接，用于去除颗粒床中的半焦及粘附在颗粒 料上的结焦物;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，用于将经再生器再生的颗粒床料加入到所述循环式颗粒床中。3. 根据权利要求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. 根据权利要求1-3中任一项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;所述进气分布板采用折板式分布结构，使 热解气均匀的进入循环式颗粒床。5. 根据权利要求1-3中任一项所述的粉煤热解除尘系统，其特征在于:所述旋风除尘器 的出料管插入到所述热解气反应器的出料系统的出料半焦中。6. 根据权利要求1-3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。7. 根据权利要求1-3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。8. 根据权利要求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 系统进入颗粒床，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。9. 根据权利要求1-3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。10. -种利用权利要求1-9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. 将粉煤通过热解反应器的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. 循环式颗粒床的加热段内布置的多个蓄热式辐射管加热颗粒床料，并经所述循环式 颗粒床的除尘段的集料器把经所述加热段加热的颗粒床料汇集流入循环式颗粒床的所述 除尘段中； c. 热解产生的热解气从进气端进入旋风除尘器中，对所述热解气进行初步除尘； d. 经初步除尘的热解气从进气端进入所述颗粒床的除尘段，对所述热解气进行进一步 除尘； e. 经进一步除尘的热解气经所述热解反应器的热解气出口排出。
【文档编号】C10K1/02GK105969416SQ201610453629
【公开日】2016年9月28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