[发明专利]一种煤热解多联产装置煤气及高温飞灰余热利用系统

说明书

技术领域

本发明属于煤气余热综合利用技术领域，特别涉及一种煤热解多联产装置煤气及高温飞灰余热利用系统。

背景技术

我国的煤炭资源丰富，目前每年煤炭产量位居世界第一位。但传统的煤炭利用主要为燃烧发电、燃烧供热等，利用方式粗犷，煤炭资源综合利用率低，同时排放了较多的大气污染物，对大气环境造成了不良影响。煤炭由包含C、H、O、N、S及其他多种元素、结构极其复杂的大分子构成。直接燃烧煤炭仅仅利用了其中的固定碳，挥发分等其他具有化学属性的成分并没有被有效提取。煤热解气化技术是在500～700℃的较低温度，使煤炭分子在惰性或还原性气氛分解的过程。煤热解气化技术使煤炭中的各个成分分步析出，逐一分离利用，提高了煤炭资源的综合利用率。

申请号为201210064139.3的专利，提出了一种采用基于流化床热解技术的煤气焦油半焦蒸汽多联产方法。该方法采用双循环流化床系统，煤在热解炉中热解，焦油和煤气已气体形式释放出来，剩余的半焦通过返料装置进入燃烧炉燃烧，释放出的热量制取高温高压蒸汽。焦油和煤气通过水洗分离的方法分离后加以利用。

为了去除煤热解多联产技术中煤气中的灰分，目前往往采用在急冷塔中循环水多层雾化喷淋的方式。该方法利用循环水喷淋系统，将煤气从400～600℃冷却为250℃，期间将煤气中的灰分冲洗下来。为了防止焦油过冷，粘度太大，堵塞管路，冷却后的烟气温度不能低于200℃。急冷塔喷淋除灰方法没有将分离下来的高温灰分的物理显热加以利用，喷淋循环水相变的潜热也利用不充分，造成了热量损失，降低了系统的效率。喷淋系统容易将部分焦油成分溶解，增大了污水处理的难度。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种煤热解多联产装置煤气及高温飞灰余热利用系统，解决了煤热解煤气、高温灰分的余热利用问题，提高了系统的效率，降低了系统水耗和污水处理成本，还解决了煤气过冷焦油容易堵塞管路的问题，另外通过控制换热给水量，能够解决热解温度变化带来的吸热量变化问题，保证除尘设备稳定高效运行。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种煤热解多联产装置煤气及高温飞灰余热利用系统，包括：

接来自煤热解多联产装置热解炉的高温煤气的热解炉省煤器1，高温煤气在热解炉省煤器1中与燃烧炉给水进行换热，燃烧炉给水被加热后经管道与燃烧炉省煤器出口相连；

接燃烧炉省煤器1的高温电除尘器2，在燃烧炉省煤器1中放热降温后的煤气在高温电除尘器2中进行除尘，经除尘后的煤气进入后续的煤气焦油冷却分离系统；

以及

接高温电除尘器2的高温灰换热器3，高温电除尘器2灰斗收集的煤气中的灰分经管道进入高温灰换热器3，在高温灰换热器3中与燃烧炉凝结水换热，高温灰经换热冷却后返回热解炉炉膛或直接收集利用。

所述热解炉省煤器1布置在热解炉旋风分离器后的烟道中。受热面管型采用光管或翅片管式换热元件；受热面管材质采用20G，15CrMo或其他耐热合金钢材。

所述热解炉省煤器1与燃烧炉省煤器之间为并联形式，换热工质为燃烧炉给水，热解炉省煤器1进水口通过管道、阀门与燃烧炉省煤器的进水口相连，热解炉省煤器1出水口通过管道、阀门与燃烧炉省煤器的出水口相连。根据运行状况调节进入热解炉省煤器1与进入燃烧炉省煤器的水量比例，控制燃烧炉省煤器出口水温和热解炉省煤器1后的煤气温度。

所述高温电除尘器2为极板振打结构。与高温煤气接触的电除尘器的材料选用耐热材料，并对高温电除尘器进行膨胀系统设计，满足在高温下使用的要求。

所述高温灰换热器3位于高温电除尘器2的灰斗下方，高温电除尘器2收集的飞灰在高温灰换热器3中以移动床或鼓泡流化床形式移动。高温灰换热器3分隔为多个小室，每个小室下方有风室，流化风来自锅炉返料流化风，小室内布有埋管式换热面，换热工质为锅炉补水。