一种高碱高氯煤炭化、活化、气化系统的制作方法

本发明涉及煤热解流化床系统的多联产，具体涉及一种高碱高氯煤炭化、活化、气化系统。

背景技术：

1、准东煤储量大且目前部分地区仍以发电为主，碳排放高，煤炭的低碳高值利用已成为煤炭行业的主要方向。煤炭热解及气化产生的固相产品主要包括半焦、活性炭，气相产品主要包括、不饱和烃cnhm以及co，其热值高，燃气或合成气作为能源，可用于制天然气、液体燃料等化学品或直接燃烧转化为热能；但准东煤高碱高氯的特点导致其在热解、燃烧、气化过程中结焦和沾污，限制了其大规模应用，因此抑制结焦和沾污已成为准东煤热化学转化利用的重点和难题。

2、公开号为cn116554903a的发明专利申请，公开了一种煤热解装置，包括上壳体，上壳体内侧下部转动设置有下壳体，上壳体和下壳体之间设置有密封结构，上壳体内侧设置有搅拌机构，上壳体上部设置有连通上壳体内壁的上料组件，下壳体下部设置有驱动其旋转的行走机构，下壳体下部呈锥面结构，下壳体下部设置有连通其内部的出料管；搅拌机构包括搅拌主轴，上壳体上部设置有驱动搅拌主轴旋转的中空轴减速电机；但由于该发明仅通过主轴搅拌以调控煤料热解，其用途单一，且煤热解产生的能量无法回收利用，且未考虑到高碱高氯煤热解时产生的结焦与沾污情况，适用范围较窄。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高碱高氯煤炭化、活化、气化系统，通过设置绝热炉膛连通水冷炉膛形成双炉膛结构，通过设置绝热风循环烟气机构与尾气处理机构以将部分尾气排出向外部供能，并回收部分气体以循环利用，设置流化风机构向水冷炉膛中供给水冷风，以及设置高碱高氯抑制剂给料口供给高碱高氯抑制剂，从而抑制碱金属和氯导致绝热炉膛和水冷炉膛的炉底结焦以及尾部受热面管沾污，具有热解充分，产品品质高，节能环保以及安全性好的优点。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种高碱高氯煤炭化、活化、气化系统，包括绝热炉膛4，所述绝热炉膛4的一侧连通有多个给煤口31，所述绝热炉膛4另一侧靠近底部的一侧设有排炭口6，所述排炭口6的另一端连接有冷却机7的一端，所述冷却机7的另一端与炭料仓8连通，所述绝热炉膛4的另一侧靠近顶部通过炉膛连接管道14与水冷炉膛15靠近底部的一侧连通形成双炉膛结构，所述水冷炉膛15靠近顶部的一侧连通有分离器24，所述分离器24的底部与返料器22的进料口连通，所述返料器22的出料口与水冷炉膛15的一侧靠近底部连通，靠近返料器22出料口处设置有高碱高氯抑制剂给料口23；所述绝热炉膛4的底部设有绝热风循环烟气机构，所述分离器24的顶部设有尾气处理机构，所述水冷炉膛15的底部设有流化风机构。

4、所述绝热风循环烟气机构包括与绝热炉膛4底部连通的绝热风室5，所述绝热风室5的入风口连通有再循环烟气及蒸汽混合管道13的出风口，所述再循环烟气及蒸汽混合管道13的进风口分别与蒸汽管道12以及第二级烟气再循环管道11的出风口连通，所述蒸汽管道12的进风口连通有外置蒸汽机，所述第二级烟气再循环管道11的进风口与烟气再循环风机10的出风口连通，所述烟气再循环风机10的进风口与尾气处理机构的出气口连通。

5、所述尾气处理机构包括与分离器24的顶部的出气口连通的尾部受热面管25，所述尾部受热面管25底部的出气口连通有尾气管道26的一端，所述尾气管道26的出气口依次通过除尘器27以及引风机28与脱硫塔29的底部连通，所述脱硫塔29的顶部设有用于将脱硫尾气排出的排气筒30，所述尾气管道26上，且位于引风机28与脱硫塔29之间连通有第一级烟气再循环管道9的进气口，所述第一级烟气再循环管道9的出气口与绝热风循环烟气机构中的烟气再循环风机10的进风口连通。

6、所述流化风机构包括与水冷炉膛15底部连通的水冷风室16，所述水冷风室16与水冷风室空气管道17的出风口连通，所述水冷风室空气管道17的进风口与空气管道总管32的第一出风口连通，所述空气管道总管32的第二出风口与返料器空气管道33的进风口连通，所述返料器空气管道33的出风口与返料器22底部的进风口连通，所述空气管道总管32的尽头处设有高压送风机20，所述空气管道总管32靠近高压送风机20的一端通过空气供风管34与第二级烟气再循环管道11连通，以向绝热炉膛4中送入流化风。

7、所述水冷风室空气管道17上设有第三级调节阀18，所述返料器空气管道33上设有第二级调节阀21，所述空气供风管34上设有第一级调节阀19。

8、多个所述给煤口31分别与沫煤仓1、颗粒煤仓2以及块煤仓3的内腔连通，以向绝热炉膛4内部供给沫煤、颗粒煤以及块煤。

9、所述沫煤仓1、颗粒煤仓2以及块煤仓3向绝热炉膛4内供给的沫煤、颗粒煤以及块煤的体积比满足0.1:0.5:1-1:1:1。

10、所述高碱高氯抑制剂给料口23通过返料器22向水冷炉膛15的内腔供给高碱高氯抑制剂，绝热炉膛4中的沫煤、颗粒煤以及块煤炭化后产生的高温高碱高氯尾气通过炉膛连接管道14传输至水冷炉膛15中完全燃烧，结合高碱高氯抑制剂除去尾气中的碱金属和氯气。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

12、1.通过设置绝热炉膛4连通水冷炉膛15，形成双炉膛结构，通过绝热炉膛4完成高碱高氯煤的热解炭化和气化，水冷炉膛15完成高碱高氯煤的燃烧发电，与现有技术将煤进行单一燃烧从而产能相比，本发明可将煤充分热解，并且热解制备的半焦、活性炭以及合成气的品质提高。

13、2.通过设置绝热风循环烟气机构与尾气处理机构，将炭化产生的合成气进行分离，将部分尾气经脱硫塔29脱硫后排出向外部供能，将部分气体回收，并传输回绝热炉膛4中循环利用，使得本发明具有节能环保的优点。

14、3.通过设置流化风机构向水冷炉膛15中供给水冷风，以及高碱高氯抑制剂给料口23供给高碱高氯抑制剂，抑制了碱金属和氯导致绝热炉膛4和水冷炉膛15的炉底结焦，以及尾部受热面管25沾污，使得本发明的安全性得到提升。

15、综上所述，本发明通过设置绝热炉膛4连通水冷炉膛15形成双炉膛结构，通过设置绝热风循环烟气机构与尾气处理机构以分离废气并回收可用气体以循环利用，设置流化风机构向水冷炉膛15中供给水冷风，以及设置高碱高氯抑制剂给料口23供给高碱高氯抑制剂，从而抑制碱金属和氯导致绝热炉膛4和水冷炉膛15的炉底结焦以及尾部受热面管25沾污，具有热解充分，产品品质高，节能环保以及安全性好的优点。

技术特征：

1.一种高碱高氯煤炭化、活化、气化系统，包括绝热炉膛(4)，所述绝热炉膛(4)的一侧连通有多个给煤口(31)，所述绝热炉膛(4)另一侧靠近底部的一侧设有排炭口(6)，所述排炭口(6)的另一端连接有冷却机(7)的一端，所述冷却机(7)的另一端与炭料仓(8)连通，其特征在于，所述绝热炉膛(4)的另一侧靠近顶部通过炉膛连接管道(14)与水冷炉膛(15)靠近底部的一侧连通形成双炉膛结构，所述水冷炉膛(15)靠近顶部的一侧连通有分离器(24)，所述分离器(24)的底部与返料器(22)的进料口连通，所述返料器(22)的出料口与水冷炉膛(15)的一侧靠近底部连通，靠近返料器(22)出料口处设置有高碱高氯抑制剂给料口(23)；所述绝热炉膛(4)的底部设有绝热风循环烟气机构，所述分离器(24)的顶部设有尾气处理机构，所述水冷炉膛(15)的底部设有流化风机构。

2.根据权利要求1所述的一种高碱高氯煤炭化、活化、气化系统，其特征在于，所述绝热风循环烟气机构包括与绝热炉膛(4)底部连通的绝热风室(5)，所述绝热风室(5)的入风口连通有再循环烟气及蒸汽混合管道(13)的出风口，所述再循环烟气及蒸汽混合管道(13)的进风口分别与蒸汽管道(12)以及第二级烟气再循环管道(11)的出风口连通，所述蒸汽管道(12)的进风口连通有外置蒸汽机，所述第二级烟气再循环管道(11)的进风口与烟气再循环风机(10)的出风口连通，所述烟气再循环风机(10)的进风口与尾气处理机构的出气口连通。

3.根据权利要求1所述的一种高碱高氯煤炭化、活化、气化系统，其特征在于，所述尾气处理机构包括与分离器(24)的顶部的出气口连通的尾部受热面管(25)，所述尾部受热面管(25)底部的出气口连通有尾气管道(26)的一端，所述尾气管道(26)的出气口依次通过除尘器(27)以及引风机(28)与脱硫塔(29)的底部连通，所述脱硫塔(29)的顶部设有用于将脱硫尾气排出的排气筒(30)，所述尾气管道(26)上，且位于引风机(28)与脱硫塔(29)之间连通有第一级烟气再循环管道(9)的进气口，所述第一级烟气再循环管道(9)的出气口与绝热风循环烟气机构中的烟气再循环风机(10)的进风口连通。

4.根据权利要求1所述的一种高碱高氯煤炭化、活化、气化系统，其特征在于，所述流化风机构包括与水冷炉膛(15)底部连通的水冷风室(16)，所述水冷风室(16)与水冷风室空气管道(17)的出风口连通，所述水冷风室空气管道(17)的进风口与空气管道总管(32)的第一出风口连通，所述空气管道总管(32)的第二出风口与返料器空气管道(33)的进风口连通，所述返料器空气管道(33)的出风口与返料器(22)底部的进风口连通，所述空气管道总管(32)的尽头处设有高压送风机(20)，所述空气管道总管(32)靠近高压送风机(20)的一端通过空气供风管(34)与第二级烟气再循环管道(11)连通，以向绝热炉膛(4)中送入流化风。

5.根据权利要求4所述的一种高碱高氯煤炭化、活化、气化系统，其特征在于，所述水冷风室空气管道(17)上设有第三级调节阀(18)，所述返料器空气管道(33)上设有第二级调节阀(21)，所述空气供风管(34)上设有第一级调节阀(19)。

6.根据权利要求1所述的一种高碱高氯煤炭化、活化、气化系统，其特征在于，多个所述给煤口(31)分别与沫煤仓(1)、颗粒煤仓(2)以及块煤仓(3)的内腔连通，以向绝热炉膛(4)内部供给沫煤、颗粒煤以及块煤。

7.根据权利要求7所述的一种高碱高氯煤炭化、活化、气化系统，其特征在于，所述沫煤仓(1)、颗粒煤仓(2)以及块煤仓(3)向绝热炉膛(4)内供给的沫煤、颗粒煤以及块煤的体积比满足0.1:0.5:1-1:1:1。

8.根据权利要求1所述的一种高碱高氯煤炭化、活化、气化系统，其特征在于，所述高碱高氯抑制剂给料口(23)通过返料器(22)向水冷炉膛(15)的内腔供给高碱高氯抑制剂，绝热炉膛(4)中的沫煤、颗粒煤以及块煤炭化后产生的高温高碱高氯尾气通过炉膛连接管道(14)传输至水冷炉膛(15)中完全燃烧，结合高碱高氯抑制剂除去尾气中的碱金属和氯气。

技术总结一种高碱高氯煤炭化、活化、气化系统，包括绝热炉膛，绝热炉膛一侧连通有给煤口，绝热炉膛通过炉膛连接管道与水冷炉膛连通形成双炉膛结构，绝热炉膛底部依次设有排炭口，冷却机以及炭料仓，水冷炉膛连通有分离器，分离器底部与返料器连通，返料器与水冷炉膛靠近底部的一侧连通，靠近返料器出料口处设置有高碱高氯抑制剂给料口，绝热炉膛底部设有绝热风循环烟气机构，水冷炉膛底部设有流化风机构，分离器顶部设有尾气处理机构；绝热炉膛对煤炭化，炭化后的活性炭、半焦通过排炭口进入炭料仓分选，炭化产生的热解气、粉尘灰进入水冷炉膛内燃烧，产生的热能通过排气筒向外供热；具有热解充分，产品品质高，节能环保以及安全性好的优点。技术研发人员：吕剑,殷娇,朱慧,李清,马吉瑞,何琪,白勇,郭炳欣,魏靖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：2024/3/12