一种循环流化床锅炉-热解炉耦合装置的制作方法

本技术属于煤化工热解，涉及一种循环流化床锅炉-热解炉耦合装置。

背景技术：

1、随着温室效应的愈发严重，新能源发电成为人们研究的重点。但是风电、太阳能发电等新能源发电装机规模仍较小，暂时无法满足较大的用电需求，因此，火力发电仍是当前主流。而火力发电又以燃煤发电为主，燃煤机组装机容量占比超过八成，燃煤烟气排放的nox、so2和hg对人类健康和生态环境带来了极大的危害。在燃煤与环保的矛盾日益突出的情况下，循环流化床锅炉成为首选的高效低污染的新型燃烧技术。

2、但单一的循环流化床锅炉燃烧原煤不经济，因此，寻找更为经济的循环流化床锅炉的运行手段至关重要。cn105754621a公开了一种煤热解反应器-循环流化床联用系统及利用其处理煤的方法，该联用系统包括煤热解反应器和循环流化床，二者独立存在，互不干扰，其中，热解反应器内设置有多根油气导出管道、集气总管、多根集气支管、蓄热式辐射管和旋风分离器，蓄热式辐射管沿着所述热解反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管，保证热解温度场的均匀分布；该联用装置还利用现有循环流化床的输送系统，实现半焦热送，保障半焦的燃烧，并降低煤拔头工艺成本。但在该技术中，热解反应器结构复杂，内部采用蓄热式辐射管实现煤的热解，设备投资高，且不易维修。

3、综上所述，如何提供一种高效节能，且经济性较高的煤热解反应器-循环流化床耦合装置成为当前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种循环流化床锅炉-热解炉耦合装置所述耦合装置利用循环流化床锅炉产生的高温烟气直接对块煤进行热解，副产高价值提质煤，在满足循环流化床锅炉使用要求的情况下，提升了整体装置的经济性，具有较好的应用前景。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、第一方面，本实用新型提供了一种循环流化床锅炉-热解炉耦合装置，所述循环流化床锅炉-热解炉耦合装置包括循环流化床锅炉、热解炉、燃烧炉以及分离器；

4、所述循环流化床锅炉顶部的第一烟气出口与所述分离器相连；

5、所述分离器顶部的第二烟气出口与所述热解炉的侧壁下部相连；

6、所述热解炉顶部的油气出口与所述燃烧炉相连。

7、以下作为本实用新型优选的技术方案，但不作为本实用新型提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本实用新型的技术目的和有益效果。

8、作为本实用新型优选的技术方案，所述分离器包括旋风分离器，可多个串联或并联。

9、所述分离器的底部出口与所述循环流化床锅炉的侧壁相连。

10、作为本实用新型优选的技术方案，所述循环流化床锅炉的侧壁上部设置有第一除氧水入口，所述循环流化床锅炉的顶部还设置有第一蒸汽出口。

11、作为本实用新型优选的技术方案，所述热解炉包括内热式直立热解炉。

12、作为本实用新型优选的技术方案，所述热解炉的内部上方设置有储煤仓，所述储煤仓下方为热解室。

13、作为本实用新型优选的技术方案，所述热解炉的底部设置有提质煤产出口。

14、作为本实用新型优选的技术方案，所述燃烧炉的侧壁上部设置有第二除氧水入口，所述燃烧炉的顶部还分别设置有第二蒸汽出口和第三烟气出口。

15、作为本实用新型优选的技术方案，所述循环流化床锅炉-热解炉耦合装置还包括余热回收单元，所述余热回收单元与所述燃烧炉顶部的第三烟气出口相连。

16、作为本实用新型优选的技术方案，所述循环流化床锅炉-热解炉耦合装置还包括破碎单元，所述破碎单元与所述循环流化床锅炉的原料入口相连。

17、作为本实用新型优选的技术方案，所述破碎单元还与所述热解炉内部的储煤仓相连。

18、本实用新型中，采用所述耦合装置无需对热解炉中的原煤进行细磨，节省能耗；利用循环流化床锅炉产生的烟气直接对大块原煤实现热解，产生高值化的提质煤，用于生产电石、铁合金，冶金或粉焦气化等，具有较好的经济效益。

19、第二方面，本实用新型提供了一种第一方面所述的循环流化床锅炉-热解炉耦合装置的运行方法，所述运行方法包括以下步骤：

20、将块状原煤送入热解炉中，将粉状原煤送入循环流化床锅炉中；循环流化床锅炉中原煤燃烧产生的烟气经分离器分离后，固相返回循环流化床锅炉中，气相进入热解炉中，对热解炉中的原煤进行热解，热解炉底部得到提质煤产品，顶部产生油气进入燃烧炉中燃烧。

21、作为本实用新型优选的技术方案，所述原煤包括烟煤或次烟煤。

22、优选地，所述块状原煤的粒径为6～80mm，例如6mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm或80mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

23、优选地，所述粉状原煤的粒径小于6mm，例如1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm或5.8mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

24、优选地，所述循环流化床锅炉进行燃烧的过程中，加入除氧水，产生蒸汽，用于发电或供工厂生产使用。

25、优选地，所述热解炉热解的温度为500～650℃，例如500℃、520℃、540℃、560℃、580℃、600℃、620℃或650℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

26、优选地，所述热解炉进行热解的过程中，炉顶的压力为-100～100pa，例如-100pa、-80pa、-60pa、-40pa、-20pa、0pa、20pa、40pa、60pa、80pa或100pa等；炉底的压力为3～4kpa，例如3kpa、3.2kpa、3.4kpa、3.6kpa、3.8kpa或4kpa等，上述数值的选择并不仅限于所列举的数值，在各自的数值范围内其他未列举的数值同样适用。

27、优选地，所述燃烧炉进行燃烧的过程中，加入除氧水，产生蒸汽，用于发电或供工厂生产使用。

28、优选地，所述燃烧炉燃烧产生的烟气进入余热回收单元进行余热回收。

29、本实用新型中，循环流化床锅炉与燃烧炉产生的蒸汽可用于发电，或供工厂其他生产使用；热解炉产生的油气的显热也能通过燃烧炉和余热回收单元得到有效利用，实现节能降耗的目的。

30、作为本实用新型优选的技术方案，所述原煤送入所述热解炉的储煤仓中，每20～30min储煤仓向热解室中加入一次原煤。

31、本实用新型的热解炉中，上述加料方式可基本实现连续生产。

32、优选地，所述循环流化床锅炉-热解炉耦合装置运行过程中，保证所述循环流化床中的原煤质量为热解室中原煤质量的0.2倍以上，例如0.2倍、0.4倍、0.6倍、1.2倍或1.8倍等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

33、本实用新型中，循环流化床锅炉中粉状原煤的加入量可根据生产需求(多产蒸汽还是多产提质煤)进行调整，但不能过低，否则无法对热解炉中的块状原煤实现完全热解，造成浪费，且会导致整体装置运行的经济性较差。

34、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

35、本实用新型通过对耦合装置的优化设计，在满足循环流化床锅炉使用要求的情况下，无需对热解炉中的原煤进行细磨，利用循环流化床锅炉产生的烟气直接对大块原煤实现热解；同时产生高值化的提质煤，用于生产电石、铁合金，冶金或粉焦气化等，与传统的提质煤热解工艺相比，还能使热解产生的油气的显热得到利用，进一步节能降耗。