[发明专利]一种火电厂热解炉热解气冷却系统和方法

权利要求书

1.一种火电厂热解炉热解气冷却系统，包括电站锅炉(1)及其送风系统(2)、汽轮机(3)及其汽水系统(4)，其特征在于，还包括热解炉(5)及其热解气冷却净化分离装置(6)，所述热解气冷却净化分离装置(6)中设置有换热装置(7)，所述换热装置(7)为风冷换热器(701)和/或水冷换热器(702)，所述风冷换热器(701)和/或水冷换热器(702)中的冷却介质对所述热解气冷却净化分离装置(6)中的热解气进行冷却，所述风冷换热器(701)出口已被加热的冷却介质可输送入电站锅炉(1)或制粉系统(9)中，所述水冷换热器(702)出口已被加热的冷却介质可输送入锅炉供水管路或除氧器供水管路或热网循环水供水管路中。

2.如权利要求1所述的一种火电厂热解炉热解气冷却系统，其特征在于，所述风冷换热器(701)内流通的冷却介质为电站锅炉(1)的冷态一次风或二次风。

3.如权利要求2所述的一种火电厂热解炉热解气冷却系统，其特征在于，所述送风系统(2)与空气预热器(8)和风冷换热器(701)相连，所述送风系统(2)中还设置有至少一个分流装置(201)和至少一个合流装置(202)，所述分流装置(201)和合流装置(202)可调节其各条风道内的流量。

4.如权利要求3所述的一种火电厂热解炉热解气冷却系统，其特征在于，所述分流装置(201)的入口通入冷态的一次风，其出口连接空气预热器(8)和风冷换热器(701)的冷风管道，所述合流装置(202)入口连接空气预热器(8)和风冷换热器(701)的热风管道，其出口连接制粉系统(9)，所述制粉系统(9)的出口连接电站锅炉燃烧器(10)。

5.如权利要求3所述的一种火电厂热解炉热解气冷却系统，其特征在于，所述分流装置(201)的入口通入冷态的二次风，其出口连接空气预热器(8)和风冷换热器(701)的冷风管道，所述合流装置(202)入口连接空气预热器(8)和风冷换热器(701)的热风管道，其出口连接电站锅炉燃烧器(10)。

6.如权利要求1或4或5所述的一种火电厂热解炉热解气冷却系统，其特征在于，所述换热装置(7)内设置有水冷换热器(702)，所述水冷换热器(702)内部流通的冷却介质为电站锅炉(1)给水、凝结水或热网循环回水中的任意一种。

7.如权利要求6所述的一种火电厂热解炉热解气冷却系统，其特征在于，所述水冷换热器(702)的冷水管路连接火电厂电站锅炉(1)给水或凝结水供水管路或热网循环水回水管路中的任意一种，水冷换热器(702)的热水管路连接火电厂电站锅炉(1)或除氧器供水管路或热网循环水供水管路中的任意一种，所述汽水系统(4)中设置有控制阀(401)以控制冷却介质的进出及流量。

8.如权利要求7所述的一种火电厂热解炉热解气冷却系统，其特征在于，所述风冷换热器(701)或水冷换热器(702)为表面式间隔换热盘管，所述盘管为光管、内肋管、外肋管或内外均有肋片的换热管中的任意一种。

9.如权利要求1所述的一种火电厂热解炉热解气冷却系统，其特征在于，所述热解气冷却净化分离装置(6)净化分离得到的可燃气体进行后续处理或通入电站锅炉燃烧器(10)，所述热解炉(5)或热解气冷却净化分离装置(6)产生的废气送入电站锅炉(1)内，所述热解炉(5)或热解气冷却净化分离装置(6)产生的废渣、废液送入火电厂处理设施。

10.一种火电厂热解炉热解气冷却系统方法，其特征在于，所述热解炉热解气冷却系统按下列方法进行设计：

S1、根据热解炉的类型及规模，计算产生热态热解气冷却需要带走的热量总量，其计算式为：

Q_总＝M_热解气*Cp_热解气*(T_热气-T_冷气)；

Q_总为热解气冷却净化分离装置中热态热解气总散热量，kJ/h；M_热解气为参与换热的热解气质量，kg/h；Cp_热解气为热解气比热容，kJ/kg℃；T_热气为进入热解气冷却净化分离装置的热态热解气温度，℃；T_冷气为从热解气冷却净化分离装置排出的冷态热解气温度，℃；

S2、根据所述热解气冷却净化分离装置热态热解气总散热量，设计热解气冷却净化分离装置内布置的换热装置的换热表面积及需要的冷却风和/或水量、流速、入口温度及出口温度；

S3、根据火电厂送风系统和汽水系统的情况及环境温度，设计送至热解气冷却净化分离装置的风和/或水量、温度；

热解气与冷却的风和/或水换热的热量平衡式为：

Q_总＝M_风*Cp_风*(T_热风-T_冷风)+M_水*Cp_水*(T_热水-T_冷水)+Q_损失；

Q_总为热解气冷却净化分离装置热态热解气总散热量，kJ/h；Q_损失为热解气冷却净化分离装置的换热及散热损失热量，kJ/h；M_风为参与冷却的冷却风量，kg/h；Cp_风为一次风或二次风的比热容，kJ/kg℃；M_水为参与冷却的冷却水量，kg/h；Cp_水为水的比热容，kJ/kg℃；T_热风为热解气冷却净化分离装置内加热后的热风温度，℃；T_冷风为进入热解气冷却净化分离装置的冷风温度，℃；T_热水为热解气冷却净化分离装置内加热后的热水温度，℃；T_冷水为进入热解气冷却净化分离装置的冷水温度，℃；

S4、根据S2、S3设计结果完成火电厂热解炉热解气冷却系统的安装、连接；

S5、利用送风系统上的分流装置、合流装置和/或汽水系统上的控制阀，控制送入热解气冷却净化分离装置吸热的风和/或水量，进而控制热解气冷却净化分离装置热风和/或热水管道的出口温度，使系统达到S3中所述的热量平衡。