[发明专利]低阶煤预干燥热解分级转化的双流体循环发电系统及方法

权利要求书

1.一种低阶煤预干燥热解分级转化的双流体循环发电系统，所述发电系统主要由低阶煤预干燥热解单元、燃气-蒸汽双流体循环发电单元及常规蒸汽循环发电单元三部分组成，其特征在于，

所述低阶煤预干燥热解单元包括热解器(1)，热解器(1)的半焦出口连接到常规蒸汽循环发电单元，常规蒸汽循环发电单元的热载体返回热解器(1)；热解器(1)的热解挥发份出口连接到干燥过滤器(2)；干燥过滤器(2)的湿物料进口与料仓(3)相连，干燥过滤器(2)的干物料出口与热解器(1)的物料进口相连，干燥过滤器(2)还与除尘器(4)相连，除尘器(4)与气体净化器(5)相连；气体净化器(5)连接到燃气-蒸汽双流体循环发电单元，将净化后的热解气输送到燃气-蒸汽双流体循环发电单元进行发电；

所述干燥过滤器(2)，是一种煤和挥发份直接接触换热过滤装置，利用挥发份携带的热量干燥湿物料，同时利用物料吸附脱除热解挥发份中的焦油成分，焦油随干物料被送回热解器(1)反复裂解，生成气体小分子；

其中焦油经干燥过滤器又被物料冷凝吸附下来回到热解气再裂解，使得经过干燥过滤器后的混合气体焦油含量低于1％。

2.根据权利要求1所述的低阶煤预干燥热解分级转化的双流体循环发电系统，其特征在于，所述燃气-蒸汽双流体循环发电单元包括燃气轮机(6)和余热锅炉(7)，燃气轮机(6)分别与气体净化器(5)和余热锅炉(7)相连，余热锅炉(7)与汽水冷凝器(8)、水净化器(9)和回收水泵(10)串联形成蒸汽的循环利用回路。

3.根据权利要求1或2所述的低阶煤预干燥热解分级转化的双流体循环发电系统，其特征在于，所述常规蒸汽循环发电单元包括锅炉(11)，热解器(1)的半焦出口连接到锅炉(11)燃料入口，燃烧生产蒸汽，蒸汽进入汽轮机(12)进行常规蒸汽循环发电，锅炉(11)上设置热载体出口，热载体出口连接到热解器(1)。

4.根据权利要求3所述的低阶煤预干燥热解分级转化的双流体循环发电系统，其特征在于，所述常规蒸汽循环发电单元还包括将汽轮机(12)输出的蒸汽循环回锅炉(11)的水回收子单元。

5.根据权利要求4所述的低阶煤预干燥热解分级转化的双流体循环发电系统，其特征在于，所述水回收子单元包括按顺序串联在一起的冷凝器(13)、给水泵(14)、除氧器(15)和给水加热器(16)。

6.根据权利要求1-2任一所述的低阶煤预干燥热解分级转化的双流体循环发电系统，其特征在于，所述燃气轮机(6)具有多级蒸汽喷入结构，实现蒸汽和高温燃气稳定均匀混合并将蒸汽加热成高温蒸汽。

7.一种低阶煤预干燥热解分级转化的双流体循环发电方法，所述方法包括以下步骤为：

1)循环的固体热载体提供热量，使煤热解得到热解挥发份和半焦，半焦进入常规蒸汽循环发电单元进行发电，并得到固体热载体；热解挥发份进入干燥过滤器(2)，料仓(3)的湿物料经过干燥过滤器(2)被热解挥发份干燥并吸附热解挥发份中的焦油，干物料及其吸附的焦油输送到热解器(1)进行热解；

2)干物料及其吸附的焦油进入热解器(1)热解，再次得到半焦和热解挥发份，进入循环；

3)热解挥发份作为干燥过滤器(2)中的干燥热源，换热后的热解挥发份经除尘、净化进入燃气-蒸汽双流体循环发电单元进行发电。

8.根据权利要求7所述的低阶煤预干燥热解分级转化的双流体循环发电方法，其特征在于，所述步骤3)中换热后的热解挥发份经除尘、净化进入燃气-蒸汽双流体循环发电单元进行发电的过程包括：

换热后的热解挥发份经除尘器(4)脱除细粉，脱除的细粉返回到干燥过滤器(2)中，换热后的热解挥发份再经气体净化器(5)处理得到干净的热解气；热解气进入燃气轮机(6)燃烧，加热喷入蒸汽，高温燃气-蒸汽双流体推动透平做功，做功后的烟气进入余热锅炉(7)进行换热；余热锅炉(7)回收燃气轮机(6)烟气热量，生产蒸汽，所生成的蒸汽进入燃气轮机(6)；通过余热锅炉(7)换热后得到的低温燃气-蒸汽在汽水冷凝器(8)分离，冷凝水经水净化器(9)处理后由回水泵(10)泵回余热锅炉(7)。

9.根据权利要求7或8所述的低阶煤预干燥热解分级转化的双流体循环发电方法，其特征在于，所述步骤1)中半焦进入常规蒸汽循环发电单元进行发电的过程包括：

半焦送入锅炉(11)燃烧，生产高压蒸汽，由汽轮机(12)做功发电，燃烧后产生的热载体为热解器提供热量，使干物料热解，汽轮机(12)输出的蒸汽经冷凝净化处理回收用于锅炉(11)再次生成蒸汽。