[发明专利]煤直接液化油渣作为循环流化床锅炉燃料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤直接液化油渣的应用，更具体地说，是煤直接液化油渣作为循环流化床锅炉燃料的一种方法。

背景技术

在采用减压蒸馏过程的煤直接液化工艺中，所生产的液化油渣量约占液化原料煤质量的30％左右，煤直接液化油渣在常温下为沥青状固体，受热后易熔化成粘稠状液体，其利用程度直接影响过程环境的热效率和经济性。液化油渣具有超低水分、中低灰分、高挥发分、高碳氢元素含量和高硫含量、高发热量、低软化点等特点，所以如何有效地利用煤直接液化工艺所产生的油渣，是煤直接液化技术应用过程中十分重要的问题。

据报道，煤直接液化油渣可以代替煤用作燃料，也可以用于制氢或制合成气，还可以用于制备沥青。但迄今为止，以煤直接液化油渣作为循环流化床锅炉燃料的应用尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤直接液化油渣作为循环流化床锅炉燃料的方法，从而使煤直接液化油渣得到更为有效的利用。

本发明所提供的煤直接液化油渣作为循环流化床锅炉燃料的方法包括以下步骤：

(1)来自煤直接液化的冷却固化后的油渣，经过破碎后直接与煤、炉内脱硫剂和/或生物质混合，且煤直接液化油渣占所得到的混合燃料的10-80wt％；所述炉内脱硫剂以石灰或石灰石为原料，控制Ca/S摩尔比为0.5-3.2；

(2)采用冷风作为拨煤风，将所得到的混合燃料送入循环流化床锅炉中进行燃烧。

在本发明所提供的方法中，优选地，所述液化油渣破碎至15mm以下，进一步优选破碎至13mm以下。

在本发明所提供的方法中，优选地，所述煤或生物质破碎至15mm以下，进一步优选破碎至13mm以下。

在本发明所提供的方法中，优选地，破碎后的液化油渣占所得到的混合燃料的20-60wt％，进一步优选占混合燃料的40-50wt％。

本发明所述生物质是指木材、木屑、柴草、农作物秸秆、玉米芯、生物垃圾和其它来自植物或动物的物质。    

在本发明所提供的方法中，可以采用洗中煤、尾煤(洗煤过程中产生的废弃物)、煤矸石、劣质煤或其它成本较低的燃料中的一种或一种以上的混合物与液化油渣混合，从而制备本发明所述的混合燃料。

在本发明所提供的方法中，需采用冷风作为拨煤风，将所得到的混合燃料送入循环流化床锅炉中进行燃烧。所述拨煤风的温度一般为环境温度-100℃，进一步优选环境温度-60℃。在本发明中，所述拨煤风的分布方式、流量以及烟道气氧含量等有关操作参数的控制与常规的循环流化床锅炉基本相同。

在本发明中，为了使循环流化床锅炉所排放的废气达到环保要求，即，使所排放的SO₂、氮氧化物、浮尘等污染物符合国家排放标准，优选地在上述混合燃料中加入炉内脱硫剂。所述炉内脱硫剂可以选用任何适用于该领域的炉内脱硫剂，例如，石灰、石灰石等均可。一般情况下，炉内脱硫剂的加入量使Ca/S摩尔比控制在0.5-3.2的范围内，优选的Ca/S摩尔比为1.0-3.0，进一步优选1.5-2.5，并控制适当的运行床温。Ca/S摩尔比的计算中所采用的硫含量为混合原料的总的硫含量。

与国内外现有技术相比，本发明所提供的煤直接液化油渣作为循环流化床锅炉燃料的方法具有以下有益效果：

(1)本发明所提供的煤直接液化油渣的应用方法适合于各种煤质、各种液化工艺和固液分离方法所生产的液化油渣；

(2)本发明为能源的综合利用开辟了一条新途径，具有高可靠性、低污染物排放的特点，因此能够带来良好的社会效益和经济效益；

(3)本发明可在燃烧过程中完成炉内脱硫、脱氮等反应，以产生热能供下游利用(如发电)，所排放的废气中SO₂、氮氧化物、浮尘等污染物可达到国家排放标准要求。当锅炉设计温度在870℃左右，钙硫摩尔比Ca/S在2.2左右时，所排放的烟气能满足国家污染物排放标准。适当增加脱硫剂的添加量，可以进一步控制SO₂排放。CO的排放在11.3ppm-37.0ppm之间，且随过量空气系数、炉膛温度等因素的不同而变化。

(4)本发明所提供的煤直接液化油渣作为燃料的应用可为工程锅炉设计、运行及主要辅助设备选型提供技术依据。

具体实施方式

下面进一步说明本发明所提供的煤直接液化油渣作为循环流化床锅炉燃料的应用，以便于本领域技术人员的理解，但本发明并不因此而受到任何限制。