[实用新型]一种基于低变质粉煤热解气化的IGCC多联产装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种IGCC多联产工艺装置，具体涉及一种基于低变质粉煤热解气化的IGCC多联产装置。

背景技术

整体煤气化联合循环发电系统（IGCC）与传统的燃煤发电装置相比，具有单位热耗低、用水省、占地少，硫、氮氧化物和颗粒物排放量低、煤气化的副产品可实现煤化工综合利用等优点，能较好的解决能源领域的一系列重大问题，如能源供需与消费结构、生态环境保护与高效、低耗电站等，将成为我国有竞争力的发电方式。但IGCC投资费用高，经济上无法与常规燃煤电站竞争，操作不够灵活，一般只能用作基本负荷电站。煤基多联产系统可将煤化工技术和IGCC耦合，实现物质转换和能量转换的集成，消除常规燃煤污染物排放，更经济地解决燃煤污染问题。因此，IGCC多联产工艺是推动我国IGCC发展的重要途径。

IGCC多联产工艺是以煤气化为龙头的煤基化工系统，采用原料主要是烟煤、无烟煤。然而，对于低变质煤，如泥煤、褐煤、长焰煤等，如何更好的发展IGCC多联产工艺，尤其是低变质粉煤如何发展IGCC多联产工艺的问题，需要进一步深入研究。

我国低变质煤资源丰富。低变质煤具有化学活性好、高挥发分、高发热量、无粘结性等特性，是低温热解的理想原料。利用低变质煤为原料进行低温热解,得到半焦、煤焦油及煤气等产品，是目前低变质煤发展煤化工的主要工艺。如何优化工艺，延长产业链，提高低变质粉煤综合高效利用水平是当前煤化工企业的主要研究课题。开发一种基于低变质粉煤热解气化的IGCC多联产工艺能够为我国大型低变质粉煤分质转化多联产循环经济做出贡献，对我国低变质粉煤的综合利用具有非常重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够对低变质粉煤分质转化的产物进行充分利用的装置，基于低变质粉煤热解气化的IGCC多联产装置实现低变质粉煤综合清洁利用，物质转换和能量转换的集成，资源利用率高，热能效率高。

为达到上述目的，本实用新型的装置包括：包括热解/气化系统、煤气净化系统、循环流化床锅炉、燃气轮机/蒸汽轮机系统；

所述热解/气化系统包括依次相连的烘干机、移动床热解炉、流化床气化炉；

所述煤气净化系统包括依次相连的旋风除尘器、高温深度除尘器、激冷塔和脱硫塔，其中旋风除尘器与移动床热解炉相连通；

所述循环流化床锅炉的入口与流化床气化炉相连通，循环流化床锅炉的烟气出口经管路与烘干机相连通；

所述燃气轮机/蒸汽轮机系统由燃气轮机、余热锅炉、1#汽轮机、2#汽轮机组成，其中燃气轮机的入口与脱硫塔的出口相连通，燃气轮机的烟气出口连接有余热锅炉，余热锅炉的蒸汽出口与1#汽轮机连接，余热锅炉的烟气出口与滚筒烘干机相连通，所述的2#汽轮机与循环流化床锅炉的蒸汽出口相连。

所述的高温除尘器的壳体材质为高温合金钢，由净气室、烧结金属网室和灰斗组成。

首先将低变质粉煤由滚筒烘干机烘干，烘干介质采用循环流化床锅炉和余热锅炉排出来的烟道气；干燥后的粉煤送至移动床热解炉，粉煤经过数组相互重叠的散料锥、滑料盆，反复均匀滑落，不断同流化床气化炉产生的热煤气进行反复迂回热交换，使粉煤发生热解反应；热解产生的半焦全部进入流化床气化炉，由空气和蒸汽进行部分气化；由流化床气化炉空气部分气化产生的热半焦送入循环流化床锅炉内燃烧，循环流化床锅炉生产的蒸汽进入2#汽轮机发电；移动床热解炉热解产生的煤气、焦油蒸气及夹带的粉焦由除尘器除尘；经除尘后的热解煤气和焦油蒸气进入激冷塔内激冷，冷凝下来的焦油和水进行分离回收焦油产品；激冷后的煤气进入脱硫塔内脱硫并回收脱硫产品；脱硫后的气体进入燃气轮机发电，排出的烟道气由余热锅炉回收余热生产蒸汽，蒸汽送往1#汽轮机发电。

本实用新型将低变质粉煤经过低温热解和空气部分气化，分质转化为煤气、焦油、半焦，再以高热值的半焦和煤气延伸发展IGCC多联产工艺。

本实用新型的特点及优势体现在：

1）可清洁发电并联产焦油、硫磺及其它化工产品，对低变质粉煤分质转化的产物进行充分利用，实现物质转换和能量转换的集成，资源利用率高，热能效率高。

2）适用泥煤、褐煤、长焰煤、不黏煤等低变质粉煤，原料粒度范围0-8mm。

3）流化床气化炉产出的高温煤气富含大量的氢气，实现粉煤加氢热解，焦油回收率可达到12%以上。

4）具备将操作压力提高到中、高压水平的能力。

5）生产过程耗水量小。

6）工艺流程简化、减少基本投资和运行费用。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构框图。