[发明专利]电厂发电耦合生产清洁煤的方法和系统

说明书

本发明涉及电厂发电与清洁煤生产耦合领域，公开了电厂发电耦合生产清洁煤的方法和系统。该方法包括：(1)用来自电厂锅炉的800～1200℃的第一烟道气直接加热原煤进行煤转化，所述煤转化的最终转化温度为500～640℃，转化时间为10～60min，得到第一荒煤气和转化煤；(2)将所述转化煤用来自电厂锅炉的800～1200℃的第二烟道气直接加热进行煤脱杂，所述煤脱杂的最终脱杂温度为650～750℃，脱杂时间为10～60min，得到第二荒煤气和脱杂煤；(3)将第一荒煤气和第二荒煤气汇合后进行焦油脱除，得到焦油和煤气；所述煤气以回风的形式返回电厂锅炉的燃烧器用于发电；(4)将脱杂煤进行干冷得到清洁煤。实现了电厂正常发电生产的同时将低阶的原煤生产为清洁煤。

技术领域

本发明涉及电厂发电与清洁煤生产耦合领域，具体地涉及一种电厂发电耦合生产清洁煤的方法和系统。

背景技术

中国在能源消费结构中，煤的消耗占主要地位。其中燃煤发电是煤炭消耗的主要形式。但由于燃煤产生污染物排放和受煤炭价格的影响，燃煤的火力电厂的发电生产近年来出现经营性亏损，燃煤电厂负荷率整体较低，制约了发电行业的可持续发展。

另外燃煤过程产生的烟气排放是造成雾霾的重要原因。近年来，京津冀地区是我国大气污染最严重的地区，全国污染最重前10位中有8城在京津冀地区。为治理京津冀地区日益严峻的大气污染问题，国家相继出台了政策文件，开展行动治理大气环境。与燃煤电厂相比，3亿吨左右的民用散烧煤，煤质较差、污染物控制难度大，被公认为大气污染治理领域难以治愈的“癌症”。因此将散煤清洁化迫在眉睫。

因此，电厂发电生产和散煤清洁化成为当前煤炭和发电企业发展关注的焦点。

CN106382790A公开了一种利用电厂烟气和蒸汽余热的褐煤干燥方法，包括：(1)利用电厂燃煤锅炉直接排除的高温烟气对潮湿物料进行一次干燥处理；所述高温烟气直接与潮湿物料进行均匀接触，得到中间物料；(2)再利用电厂燃煤锅炉直接排除的高温烟气和蒸汽同时对中间物料进行二次干燥处理；所述高温烟气直接与中间物料进行均匀接触，同时中间物料与通有蒸汽的换热管均匀接触进行热交换，得到干燥物料，实现二次干燥处理。该方法仅能实现电厂烟气与煤的干燥的联合，但没有启示如何解决电厂与清洁煤生产联合的问题。

CN102350214A公开了一种燃煤电厂煤粉制备活性焦烟气综合净化工艺，包括：1)煤粉储罐的煤粉被压缩空气携带，由煤粉仓泵送入炭化活化炉，同时从过来抽取部分温度为500-1200℃的烟气作为煤粉炭化热源和活化剂，送入活性焦炭活化炉的底部，与煤粉混合，烟气携带煤粉自下向上运动，同时发生炭化和活化反应，得到粉状活性焦；2)烟气携带活性焦进入分离器实现气固分离，分离出的活性焦经冷却器冷却后经活性焦仓泵II送入活性焦储罐进行储存；分离器分离出的热解气作为再燃燃料，送入锅炉的还原区，将主燃烧区生成的NO_x还原成N₂，实现NO_x的部分脱除；3)从锅炉排出的烟气经过预除尘器处理后进入吸附塔，在吸附塔与由活性焦储罐送入的活性焦充分混合；水泵抽取工艺水箱内的水，由喷嘴喷入吸附塔内，调节烟气的温度，在60-120℃的温度下烟气中的SO₂和汞被活性焦吸附；氨气输送风机抽取氨气储罐内的氨气由吸附塔上部的氨气喷嘴喷入氨气，与烟气中的NO_x发生氧化还原反应生成N₂，实现NO_x的脱除；4)净化后的烟气进入布袋分离器进行气固分离，净化后的气体由引风机送入烟囱直接排入大气，分离的活性焦一部分由螺旋给料机送入吸附塔内参与循环，另一部分送入再生炉中进行再生；5)再生后的活性焦经冷却器II冷却后由活性焦仓泵I送入活性焦储罐循环利用；再生过程中得到浓度为20-60％的二氧化硫富集气体，实现二氧化硫的资源化利用；6)活性焦经多次吸附/再生后失去吸附性能，将失去吸附性能的废活性焦送入锅炉燃烧，充分利用活性焦的能量。该方法用于解决电厂烟气的污染物排放，利用烟气将煤炭制取活性焦，再利用活性焦和产生的热解气实现降低烟气的污染物排放。没有涉及并启示如何利用电厂烟气生产清洁煤，以及存在的技术问题。