[发明专利]热解耦合发电系统及其热解方法

说明书

技术领域

本发明涉及高温空气燃烧技术领域，尤其涉及一种热解耦合发电系统及其热解方法。

背景技术

在相关技术的热解耦合发电系统中，热解反应器的热解焦油产率低，热解油气品质较差。热解反应器内的物料热解后形成的固态产物自身显热高，而相关技术的热解方法及热解反应器极大地浪费了固态产物的显热，从而造成了能量的损失，运行成本高。同时热解后的物料利用率低，造成资源的浪费。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种热解耦合发电系统，热解工艺简单，有效地降低了系统的能耗和运行成本，提高了热解焦油的产率和热解油气的品质，在一定程度上避免了资源的浪费。同时，结构简单，能够在一定程度上减小占地面积，易于工业化。

本发明还提出一种上述热解耦合发电系统的热解方法。

根据本发明实施例的热解耦合发电系统，包括：热解反应器，所述热解反应器具有第一进料口和第二进料口，所述热解反应器包括：热解炉体，所述第一进料口设在所述热解炉体上；加热管，所述加热管伸入到所述热解炉体内以对所述热解炉体内的物料提供热解热量；混合部件，所述混合部件包括多个混合炉体和多个混合器，每个所述混合炉体设在所述热解炉体的下方且与所述热解炉体连通以接收从所述热解炉体排出的固态产物，每个所述混合炉体设有出料口，所述多个混合器和所述多个混合炉体一一对应设置，每个所述混合器包括伸入到相应的所述混合炉体内的搅拌轴，所述第二进料口设在所述热解炉体或者所述混合炉体上且位于所述加热管和所述混合器之间，每个所述搅拌轴转动以混合从所述热解炉体和所述第二进料口排入到相应的所述混合炉体内的物料，所述热解炉体和/或所述混合炉体上设有热解气出口；气固分离装置，所述气固分离装置与所述热解气出口相连以接收从所述热解反应器排出的混合气体并对所述混合气体进行分离以得到粉尘物质和油气；燃烧装置，所述燃烧装置与所述出料口和所述气固分离装置的出尘口相连以收集物料热解后形成的固态产物和粉尘物质，所述固态产物和所述粉尘物质在所述燃烧装置内燃烧以发电；气液分离装置，所述气液分离装置与所述气固分离装置相连以对从所述气固分离装置分离出的油气进行冷却以分离出干馏气和焦油。

根据本发明实施例的热解耦合发电系统，通过设置热解反应器的混合部件，并且使燃烧装置与出料口和气固分离装置的出尘口相连，使气液分离装置与气固分离装置相连，从而使热解工艺简单，有效地降低了系统的能耗和运行成本，提高了热解焦油的产率和热解油气的品质，在一定程度上避免了资源的浪费。同时，热解耦合发电系统的结构简单，能够在一定程度上减小占地面积，易于工业化。

根据本发明的一些实施例，所述热解耦合发电系统还包括抽吸装置，所述抽吸装置位于热解气出口的下方，所述抽吸装置用于将所述热解反应器内的混合气体抽至所述气固分离装置。从而，有利于热解反应器内的混合气体在较短的时间(例如，1秒)内排入到气固分离装置内，从而可实现混合气体的快速导出，进而抑制了混合气体中焦油的二次裂解，有利于提高气液分离装置分离出的焦油的品质。

优选地，所述热解耦合发电系统还包括分馏塔，所述分馏塔与所述气液分离装置相连以接收从所述气液分离装置排出的焦油并对所述焦油进行分馏。由此可知，油气在气液分离装置的冷却作用下可分离出焦油和干馏气。其中，分离出的焦油进入到分馏塔内并在分馏塔内分馏，从而分馏出汽油、柴油等不同的馏分。

优选地，所述热解耦合发电系统还包括：第一干燥器，所述第一干燥器与所述第一进料口相连以用于干燥通过所述第一进料口进入所述热解反应器内的物料；第二干燥器，所述第二干燥器与所述第二进料口相连以用于干燥通过所述第二进料口进入所述热解反应器内的物料。从而可降低通过第一进料口和第二减料口进入到热解反应器内的物料的含水率，进而使物料在热解反应器内热解地更加充分，提高热解反应器的热解焦油的产率。

根据本发明的一些实施例，所述搅拌轴包括轴体和多个叶片，每个所述叶片外套在所述轴体上，所述多个叶片沿所述轴体的轴向间隔设在所述轴体上。由此可知，搅拌轴的结构简单，同时有利于保证搅拌轴的转动对从热解炉体和第二进料口排入到混合炉体内的物料的混合效果，使从第二进料口排入到混合炉体内的物料充分地利用从热解炉体内排入到混合炉体内的高温的固态产物的显热，进而提高热解反应器的热解焦油的产率。