[发明专利]一种型煤热解气发电系统及控制方法

说明书

本发明提供了一种型煤热解气发电系统及控制方法，包括干馏热解气化装置、型碳生产处理装置、煤气提炼装置、焦油生产处理装置及煤气净化装置，所述干馏热解气化装置分别与型碳生产处理装置、煤气提炼装置相连，所述煤气提炼装置分别与焦油生产处理装置、煤气净化装置相连，还包括型煤成型生产装置、煤气发电装置，所述型煤成型生产装置与干馏热解气化装置相连，用以处理煤粉或炭粉，所述煤气发电装置与所述煤气净化装置相连以将产生的煤气作为燃料进行发电。本发明将火电厂与低阶煤热解分质“油气碳”装置系统耦合形成“煤化电”系统，利用煤粉等劣质煤资源得到附加值高的焦油及型碳，并将煤气进行发电，实现火电厂节能减排及增效，同时实现型碳热解废气烟气的环保处理。

技术领域

本发明涉及煤热解领域，特别涉及一种型煤热解气发电系统及控制方法。

背景技术

我国的能源结构表现为“富煤、贫油、少气”，相比于石油、天然气和其他能源资源，我国煤炭资源丰富，是世界最大的煤炭生产和消费国，产量占世界煤炭总产量的37％。煤炭在我国一次能源结构中的比例约为70％，预计这种局面在今后几十年内不会发生根本改变。然而目前我国煤炭大约80％以直接燃烧的方式产生电能，不仅效率低、浪费资源且污染环境，因此寻求煤炭的综合利用，提高煤炭附加值已成为近年来煤化工产业热点。

型碳(某些煤种碳化后叫兰碳)是煤转换的产品，是无黏性或弱黏性的高挥发分烟煤经低温干馏后，得到的较低挥发分的固体碳质产品。煤在热解过程中，较多挥发分、硫、氮等杂原子和水分提前释放，得到了具有含硫低(＜0.5％)、挥发分低(＜7％)、灰分低(＜10％)、固定碳高(＞82％)、发热量高(＞25MJ)，以及化学活性高的优质型碳。作为一种环保燃料，型碳各项指标均优于烟煤和部分无烟煤。型碳具有很多优质特性，在铁合金、化肥、电石、高炉喷吹等行业可取代部分冶金焦，也可用作煤制甲醇、煤制油、制水煤浆、制活性碳、制超纯煤等的原料，还能直接用于民用及工业燃用、气化等，具有良好的市场竞争力。

目前普遍采用的型碳生产工艺(内热式碳化)要求原料煤须有一定的粒度(30mm)，保证煤料内部有足够的空隙，使烟气热载体顺利通过。但是，煤炭开采、运输过程中产生大量粉煤，型碳生产过程中另有约15％型碳末副产品产生。而煤粉煤及型碳末不仅难以利用，且容易造成大量积压，甚至浪费资源；另外，在型碳生产过程中热解碳化产生的荒煤气大多返回热解炉焚烧或对空焚烧排放，不仅荒煤气利用效率低、且空气污染严重。

综上所述，如何将难利用的煤粉煤及型碳末用于生产高附加值的型碳及其他化工原料，并高效利用荒煤气来发电，初步实现火电厂耦合煤化工厂的工业模式，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在将制备型煤与煤化工中的煤热解气化及电厂发电相结合，不仅实现对煤粉及炭粉的利用，且通过热解气化制备型碳及焦油等化工原料，提高煤粉的附加值，并将荒煤气进行发电并对产生的烟气处理以实现清洁生产。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种型煤热解气发电系统，包括干馏热解气化装置、型碳生产处理装置、煤气提炼装置、焦油生产处理装置及煤气净化装置，所述干馏热解气化装置分别与型碳生产处理装置、煤气提炼装置相连，所述煤气提炼装置分别与焦油生产处理装置、煤气净化装置相连，还包括型煤成型生产装置、煤气发电装置，所述型煤成型生产装置与干馏热解气化装置相连，用以处理原煤、煤粉或炭粉，所述煤气发电装置与所述煤气净化装置相连以将产生的煤气作为燃料进行发电。

进一步的，所述型煤成型生产装置包括选煤装置、粘合剂供给装置、粘合压缩定型装置。

进一步的，所述煤气发电装置为电站煤粉锅炉混烧煤气发电装置、煤气燃气轮机发电装置、煤气内燃发电装置、煤气锅炉蒸汽轮机发电装置、煤气斯特林发电装置中的任意一种。