[发明专利]一种与电厂发电耦合生产清洁煤的方法

说明书

本发明涉及电厂发电与燃煤清洁生产耦合领域，具体地涉及一种与电厂发电耦合生产清洁煤的方法。该方法包括：(1)在转化反应器中，来自电厂锅炉的750～1200℃的高温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，得到荒煤气和转化煤；(2)将所述转化煤、所述荒煤气和助燃空气引入回转窑中，所述回转窑的最终脱杂温度为650～750℃，脱杂时间为10～60min，得到脱杂煤和高温尾气；(3)将所述高温尾气与水进行换热，得到降温尾气和蒸汽，所述降温尾气和蒸汽分别返回所述电厂锅炉；(4)将脱杂煤进行干冷，得到清洁煤。本发明能够得到合格的清洁煤产品，并且实现电厂发电与生产清洁煤的有效耦合。

技术领域

本发明涉及电厂发电与燃煤清洁生产耦合领域，具体涉及一种与电厂发电耦合生产清洁煤的方法。

背景技术

煤炭散烧是造成大气污染的主要原因之一，也是造成雾霾的重要因素，被公认为大气污染治理领域难以治愈的“癌症”。与燃煤电厂相比，其消费端煤质较差、污染物控制难度大，因此将散煤清洁化迫在眉睫。民用散煤清洁化就是通过热解将原煤中的挥发分、硫化物、汞和砷部分脱除，热解后所得清洁煤在燃烧时污染物排放可以显著降低，用清洁煤代替原有劣质散烧煤，则是解决我国煤炭散烧污染的一条有效路径。

同时，由于近两年来燃煤电厂负荷率整体较低，如果从燃煤电厂锅炉中抽取烟气作为煤热解生产清洁煤项目的热源，既可以充分利用燃煤电厂的闲置负荷，又可以降低民用散煤清洁化项目的建设投资，则可以发挥电厂和清洁煤生产项目的协同效益。

CN103242869A描述了一种利用锅炉烟气低温热解炭化生物质的装置及其方法，其中主要是利用锅炉省煤器处抽取的温度为300-450℃中温烟气，在低温热解炭化炉内采用直接换热和间接换热相结合的方式，使得生物质在缺氧条件下热解炭化。炭化过程中获得能量密度高、易粉磨、水性好的生物质碳。该方法主要是利用中温烟气对生物质原料进行干燥和低温热解碳化，得到生物质炭粉，并没有说明如何能够获得清洁煤。

US20170137731A1公开了一种煤增质的方法，通过两次在无氧下加热煤除去煤中含有的水分和副产物，提升煤质，得到增质的煤；同时循环排出的副产物燃烧作为加热煤的热源，节省能量。第一加热大约为400℉(204℃)，第二加热大约1500℉(815.6℃)。该方法仅公开了可以将原煤生产为清洁煤的方法，但是没有涉及如何实现电厂烟气与清洁煤生产的联合，以及该联合过程中遇到的技术问题。

CN104610991A描述了一种燃煤电站与低阶煤提质的集成系统及提质产物综合利用，该方法是低阶煤经预干燥设备干燥后，部分直接进入锅炉燃烧、其余部分进入热解器；在热解器中，煤与烟气、空气水蒸汽发生化学反应，产生的混合燃料气送入炉膛燃烧，提质后的煤经煤/半焦冷却器冷却后送入煤/半角仓存储。该方法主要缺陷有：1)煤与烟气、空气、水蒸汽发生化学反应的反应控制比较困难；2)因为混合气中有效组分浓度不高且热值低，混合气在炉膛燃烧比较困难；3)混合气中含有一定煤焦油和粉尘会堵塞燃烧器的烧嘴；4)热解温度的维持通过部分煤燃烧提供热量，在这个过程中会造成部分原料煤损失，且煤燃烧比较复杂。

综上所述，需要寻找一种新的民用清洁煤生产工艺系统。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种与电厂发电耦合生产清洁煤的方法。

本发明提供了一种与电厂耦合生产清洁煤的方法，该方法包括：

(1)在转化反应器中，来自电厂锅炉的750～1200℃的高温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，得到荒煤气和转化煤；

(2)将所述转化煤、所述荒煤气和助燃空气引入脱杂反应器中，使所述转化煤与荒煤气呈逆流运行，运行过程中，所述荒煤气和所述转化煤脱杂产生的热解气在助燃空气的作用下进行燃烧，并为所述转化煤进行脱杂提供热量；