[发明专利]一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统及方法

说明书

本发明涉及一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统及方法，系统包括夹套式下行床热解反应器、半焦分离装置、高温过滤器、油气分离装置、锅炉和多个半焦燃烧器，夹套式下行床热解反应器包括内管和外管；第一热解气和半焦入口与第一热解气和半焦出口连接，第一热解气出口通过高温过滤器与油气分离装置连接，第一半焦出口与一次风管道连接，多个半焦燃烧器均匀布置于锅炉的侧壁上，每个半焦燃烧器的第一半焦入口与一次风管道连接。本发明针对煤粉锅炉工艺系统，提供一种结构简单、操作方便的煤粉分级分质利用系统和方法，对现有煤粉锅炉工艺系统改造小，以较低的成本回收煤热解挥发分中的焦油和燃气资源，提高电厂的经济效益。

技术领域

本发明涉及煤分级分质利用技术领域，具体涉及一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统及方法。

背景技术

传统的电力生产中，通过锅炉中煤的直接燃烧产生高温烟气，从而生产蒸汽驱动蒸汽轮机发电。在煤的燃烧过程中，煤热解生成的可燃气体和焦油也发生燃烧反应被消耗，造成了资源的浪费。对煤中的挥发组分进行回收，得到燃气和焦油资源，并将剩余的焦炭再进行燃烧发电，可以提高煤的资源化利用率，特别是对于使用褐煤和挥发分较高的烟煤等煤种的燃煤电厂，可以提高电厂的经济效益。

我国大量燃煤发电锅炉为煤粉锅炉，在煤粉锅炉前增加煤热解反应器，可以有效回收煤热解产物中的燃气和焦油。中国专利申请号为CN200810240945的专利文献公开了一种煤粉锅炉炉前煤拔头方法，采用固体热载体热解气化装置回收含焦油的热解气，固体热载体经历与煤粉混合、回收、加热、分离循环，但是这种热解系统流程复杂。中国专利申请号为CN201610204699的专利文献公开了一种煤热解反应器和煤粉锅炉联用系统，采用蓄热式下行床反应器回收燃气和焦油，热解反应器分层布置多根蓄热式辐射管，其结构复杂，为了实现精确控温需要控制每个辐射管的燃气流量，操作控制要求高，而且需要额外的制粉装置处理原料煤和半焦，以使其粒径符合煤粉锅炉的使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统及方法，用以解决现有的煤粉利用技术存在资源浪费、热解系统和系统工作流程复杂、及装置控制不便的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统，所述用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统包括夹套式下行床热解反应器、半焦分离装置、高温过滤器、油气分离装置、锅炉和多个半焦燃烧器，所述夹套式下行床热解反应器包括内管和套设于所述内管外周的外管，所述内管的顶部设置有第一煤粉入口，所述内管的底部设置有第一热解气和半焦出口，所述外管设置有高温烟气入口和低温烟气出口；所述半焦分离装置设置有第一热解气和半焦入口、第一半焦出口、及第一热解气出口，所述第一热解气和半焦入口与所述第一热解气和半焦出口连接，所述第一热解气出口通过所述高温过滤器与所述油气分离装置连接，所述第一半焦出口与一次风管道连接，多个所述半焦燃烧器均匀布置于所述锅炉的侧壁上，每个所述半焦燃烧器的第一半焦入口与一次风管道连接。

优选的，所述用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统还包括螺旋输送机，所述螺旋输送机设置有第一煤粉出口和第二煤粉入口，所述第一煤粉出口与所述内管的第一煤粉入口连接。

优选的，所述用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统还包括煤粉仓，所述煤粉仓的底部设置有第二煤粉出口，所述第二煤粉出口与所述螺旋输送机的第二煤粉入口连接。

优选的，所述外管的高温烟气入口与所述锅炉炉膛出口连接。

优选的，所述用于煤粉锅炉的煤分级分质利用系统还包括燃气燃烧器，所述燃气燃烧器设置有空气入口、燃气入口和高温烟气出口，所述燃气燃烧器的燃气入口与所述油气分离装置的第一燃气出口连接，所述燃气燃烧器的高温烟气出口与所述外管的高温烟气入口连接。

优选的，所述外管的低温烟气出口与所述锅炉的尾部烟道连接。

相对应的，本发明还提供一种用于煤粉锅炉的煤分级分质利用方法，包括以下步骤：