[发明专利]一种高水分固体燃料提质反应装置及其工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体燃料提质反应装置及其工艺，特别涉及一种 高水分固体燃料提质反应装置及其工艺。

背景技术

我国是世界上褐煤资源较丰富的国家，据统计，全国已有探明褐 煤保有储量1300亿吨，占全国煤炭总储量的13％左右。在我国目前 已探明的褐煤保有储量中，主要分布在内蒙古东北部地区，占全国褐 煤保有储量的75％；西南地区占20％左右；其他地区占5％左右。

褐煤是一种易风化自燃、发热量低、含水量高的年轻煤种。在我 国，褐煤主要用于直接燃烧发电。由于褐煤中水分含量较高，一般在 30％～60％之间，如果直接参与燃烧，一方面在着火过程中需要大量 的能量，加之褐煤挥发分高，在褐煤的运输以及制粉过程中容易发生 爆炸，因此在燃烧控制上有一定的难度；同时，由于水分蒸发的过程 会带走大量的热量，使得锅炉排烟热损失很大，电厂热效率较低。由 于较高的水分含量，增加了褐煤的运输成本，限制了褐煤由矿区向较 远地区电厂的运输，并且长距离的运输也存在褐煤发生自燃、爆炸等 问题。因此，如何高效便捷地脱除褐煤中的水分，并消除褐煤脱水后 发生自燃、爆炸的潜在危险，从而提高褐煤的品质，是扩大褐煤应用 范围，提高褐煤经济价值需要重点解决的技术问题。

褐煤脱水和提质加工后，其成分和性质趋近于烟煤，将更有利于 利用、运输和储存。我国现役大量设计燃用烟煤的机组，由于煤源情 况变化，燃料供应紧张，成本据高不下。若能利用褐煤提质制成的燃 料在不对原锅炉机组进行大的技术改造的情况下，直接掺烧燃用，可 以有效利用褐煤资源，大幅提高褐煤的利用价值，具有十分重要的现 实意义和良好的经济性。

目前，国内外现有的多种褐煤干燥提质技术，其干燥热源如热烟 气发生炉燃烧生成的高温烟气、高温蒸汽等一般与干燥或热解气化过 程相互独立，这些提质技术过程或者采用固定床技术，或者仅对褐煤 进行干燥、为了保证提质后产品的稳定需要进行机械成型处理等。这 些技术普遍存在着系统复杂、耗能高、耗水量大、脱水效率低、生产 规模小，污染严重、干燥提质产率低、品质差等诸多问题，不能满足 燃煤电厂和其它工业生产的需要。

除了褐煤外，对于煤泥等高水分含量燃料，同样具有进行干燥提 质的大量需求。本专利除了应用于褐煤提质外，也可以应用于煤泥等 其它高水分含量燃料脱水提高品质。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种工艺简 单、操作方便、能耗低、耗水少、提质产率高品质高、能满足大型化 生产要求的高水分固体燃料提质反应装置及其工艺。

为了实现上述目的，本发明采用的技术解决方案为：

高水分固体燃料提质反应装置，包括一破碎筛分系统12，破碎 筛分系统12的煤出口端与入炉煤仓13的进煤口端相连，入炉煤仓 13的出煤口端与给煤机14的进煤口端相连接，给煤机14的出煤口 端与流化床高水分固体燃料轻度气化提质反应器15的入煤口端相连 接，流化床高水分固体燃料轻度气化提质反应器15的旋风分离器出 口端与空气预热器23的烟气进口端相连接，空气预热器23的烟气出 口端与引风机22的烟气进口端相连接，烟气再循环风机21的烟气出 口端与流化床高水分固体燃料轻度气化提质反应器15相连接，烟气 再循环风机21的烟气进口端与空气预热器23烟气出口端连接，流化 床高水分固体燃料轻度气化提质反应器15的粗颗粒成品排料管7出 口端与粗颗粒成品冷却系统17的进口端相连接，流化床高水分固体 燃料轻度气化提质反应器15的立管11的出口端与细颗粒成品冷却系 统18的进口端相连接，送风机19与空气预热器23的空气进口端相 连接，空气预热器23的空气出口端与流化床高水分固体燃料轻度气 化提质反应器15的点火风道及送风道6进口端相连接。

所说的流化床高水分固体燃料轻度气化提质反应器15，包括一 个旋风分离器10以及与旋风分离器10相连接的干燥与轻度气化反应 炉膛2，干燥与轻度气化反应炉膛2的下方设有风室8，中间以布风 板5隔开，布风板5上布置有风帽与粗颗粒成品排料管7。在干燥与 轻度气化反应炉膛2的中部设有高水分固体燃料给入口3。旋风分离 器10通过立管11与细颗粒成品冷却系统相连接。