[发明专利]煤热解系统

说明书

技术领域

本发明涉及低变质煤热解领域，尤其是涉及一种煤热解系统。

背景技术

我国煤炭资源丰富，其中低变质煤占我国煤炭总量的50%以上。但低变质煤通常具有高氧含量、高水分、稳定性差及低热值等特点，因此该类煤很难用作大规模的工业气化原料，更多的仅仅是用于局部地区的动力燃料。通过对低变质煤的热解提质技术，能在很大程度上改变其孔隙结构，降低其水分和挥发分，提高热值及热稳定性，且还能回收部分焦油和煤气。因此低变质煤热解提质技术是一种低变质煤高效利用的有效途径，其不但有利于弥补部分石油天然气资源缺口，而且能提高我国低变质煤的利用水平，促进我国经济的发展。

国内外对低变质煤热解提质技术的研究也较多，但到目前为止，多数热解工艺仍不成熟，尚处于试验或示范阶段，其主要难点在于：(1)如何提高焦油的回收率及焦油质量；（2）工艺中热的有效利用；(3)工艺运行过程的可操作性及稳定性；（4）工艺的投资成本及生产能力等。

早在80年代，法国马利诺热分解中心（简称CPM）开发了多段热解工艺，其主要分为干燥、热解和冷却三部分。该工艺过程为：先用250℃的热烟气将湿煤干燥，然后将干燥后的煤送入内热式回转炉中热解，并借助热解产生的有机挥发物在炉内燃烧进行加热，最后将热解后的成品焦冷却排出。该工艺的主要缺点是煤热解产生的焦油等有机化合物不能回收利用。

中国煤炭科学总院北京化工分院也开发了一种多段回转炉气体热载体内外热式低中温快速热解工艺，简称MRF工艺（授权公告号CN1031348C）。该工艺的开发路线是将煤炭干燥、热解及冷却分别在三个回转炉中进行，干燥采用热烟气换热干燥，热解采用外加热式加热，半焦冷却采用内冷式冷却。该工艺的主要特点是工艺条件控制灵活，且外热式热解有利于煤气和焦油的回收。但该工艺的不足之处是热利用率偏低。

此外，神华集团有限责任公司也公开了一种煤热解提质装置（公开号CN101608126A）。该装置主要包括回转干燥器、热解器、加热回转窑，其中回转干燥器设有套筒结构，能使原料煤和热半焦实现间接换热，同时冷却热半焦。该装置实现煤热解的主要工艺路线为：首先原料煤在回转干燥器中与热烟道气并流直接换热，而热半焦则通过回转干燥器外筒与原来煤间接换热，而后将干燥后的煤与加热回转窑中的高温热半焦按一定比例经螺旋混料器混合进入热解器进行热解；热解后的半焦部分用作循环热半焦加热干燥煤，部分回收为产品焦，过程中产生的煤气供加热回转窑燃烧加热半焦，同时回收部分焦油。该煤热解提质装置的优点是操作灵活，且生产的半焦和焦油质量较好，并实现了能量梯级利用，系统热效率也较高。但该装置存在的不足之处是：（1）套筒结构回转干燥器加工复杂，且成本高；（2）该装置中的热解器为静态反应器，不能实现连续操作，生产效率受到限制；（3）螺旋输送设备易发生固体物料堵塞，很难实现装置的平稳运行。因此，如何解决以上难点是实现煤热解高效利用的关键。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术不足，提供一种煤热解系统，以提高煤热解生产效率。

为此，在本发明中提供了一种煤热解系统包括：干燥回转窑，用以干燥原料煤，获得干燥物料，包括原料煤导入口和干燥物料出口；热解回转窑，用以热解由干燥回转窑形成的干燥物料获取热半焦，包括与干燥物料出口相连通的混合物料入口，以及远离混合物料入口的第一热半焦出口和第二热半焦出口；加热回转窑，用以将由热解回转窑形成的第一部分热半焦加热回流，包括与第一热半焦出口相连的第一热半焦入口、以及与混合物料入口相连的回流热半焦出口；冷却装置，用以冷却由热解回转窑形成的第二部分热半焦，获得产品半焦，包括与第二热半焦出口相连通的第二热半焦导入口和产品半焦出口。

进一步地，上述加热回转窑的回流热半焦出口通过回流热半焦供料管连接至干燥回转窑和热解回转窑之间的供料流路上，将干燥回转窑和热解回转窑之间的供料流路分为靠近所述干燥回转窑设置的干燥物料供料段和靠近所述热解回转窑设置的混合物料段。

进一步地，上述回流热半焦供料管和干燥物料供料段分别设有控流阀。

进一步地，上述热解回转窑内部远离混合物料入口的一端设有筛分部，筛分部包括由筛网隔开的细料腔和粗料腔，第一热半焦出口与粗料腔内部相同，第二热半焦出口与细料腔内部相通。

进一步地，上述热解回转窑的第二热半焦出口和冷却装置的第二热半焦导入口之间的流路上设有插板阀。