[实用新型]流化床式高水分固体燃料提质反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高水分固体燃料提质反应装置，特别涉及一种流化床式高水分固体燃料提质反应装置，用于褐煤、煤泥等高水分固体燃料的干燥提质。

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固体燃料，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固体燃料的脱水和提高品质。

发明内容

本实用新型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流化床式高水分固体燃料提质反应装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术解决方案为：流化床式高水分固体燃料提质反应装置，包括干燥与轻度气化反应炉膛2，干燥与轻度气化反应炉膛2上部烟气出口连接一个分离器10，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上或侧面布置有风帽及粗颗粒成品排料管7，粗颗粒成品排料管7与粗颗粒成品冷却系统相连接。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。分离器10通过立管11与细颗粒成品冷却系统相连接。

与现有技术相比较，本实用新型的创新点在于：本装置采用流态化原理，实现了在一个反应装置内完成高水分固体燃料的干燥、热解、轻度气化、部分燃烧等物理和化学提质变化过程，不需要外界提供额外的热源；通过控制进入干燥与轻度气化反应炉膛的氧气量来控制干燥与轻度气化段内的反应强度；高水分固体燃料在干燥与轻度气化段内发生轻度气化、部分燃烧产生的热量被用来维持干燥与轻度气化段内的温度，同时对高水分固体燃料进行干燥；生成的含尘烟气在分离器的作用下，大部分颗粒作为细颗粒成品被捕集下来，烟气经过尾部烟气处理系统，在充分回收热量后成为洁净低热值煤气。本实用新型可以控制提质成品水分含量＜12％。

附图说明

附图为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理做进一步的详细说明。