[发明专利]一种煤粉高温热解和流化制气的系统和方法

权利要求书

1.一种煤粉高温热解和流化制气的系统，其特征在于，包括热解炉、烟气风机、混合器、气力输送装置、炉前旋风分离器和流化床制气炉；其中，

所述热解炉具有煤粉入口、高温半焦出口、以及从上往下布置在侧壁上的多个高温烟气出口；

所述烟气风机包括高温烟气入口和加压烟气出口，所述高温烟气入口和多个所述高温烟气出口相连；

所述混合器包括加压烟气入口、高温半焦入口以及烟气半焦混合物出口，所述高温半焦入口连接所述高温半焦出口，所述加压烟气入口和所述加压烟气出口相连；

所述气力输送装置的输送管道一端连接所述烟气半焦混合物出口，另一端连接所述炉前旋风分离器；

所述炉前旋风分离器包括设在顶部中心位置的气相出口以及底部的固相出口；

所述流化床制气炉包括流化床和炉后旋风分离器，其中，

所述流化床分为燃烧区和流化区；所述燃烧区设有气相入口、二次风入口以及焦粉烟气出口，所述气相入口和所述气相出口相连；所述流化区设有固相入口、一次风入口以及回料入口，所述固相入口和所述固相出口相连；

所述炉后旋风分离器包括焦粉烟气入口、回料出口以及燃尽灰尘出口，所述焦粉烟气入口连接所述焦粉烟气出口，所述回料出口连接所述回料入口。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述斜管和水平方向的夹角为55～80°。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括蒸汽发生器，该蒸汽发生器和所述燃尽灰尘出口相连。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流化床上部三分之二高度部分为所述燃烧区，下部三分之一高度部分为所述流化区。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气相入口设置在距所述炉前旋风分离器顶部2/3～4/5处。

6.一种利用权利要求1-5任一所述系统进行煤粉高温热解和流化制气的方法，其特征在于，包括：

A.煤热解：将煤粉加入热解炉发生热解，得到高温半焦以及高温烟气；

B.烟气半焦混合：所述高温半焦通过旋转给料机送入混合器；所述高温烟气在烟气总管汇合，并通过烟气风机加压后进入所述混合器和所述高温半焦混合，得到烟气半焦混合物；

C.气力输送及炉前分离：利用气力输送装置将所述烟气半焦混合物送至炉前旋风分离器进行气固分离，得到的烟气和细焦粉输送至流化床的燃烧区，粗焦粉通过斜管流入流化床的流化区；

D.流化制气：在流化床内，利用一次风的助燃和流化，使所述粗焦粉在所述流化区部分燃烧后进入所述燃烧区，然后连同所述燃烧区的烟气和细焦粉通过二次风的助燃进一步燃烧，得到焦粉烟气以及燃尽灰尘；

E.粗焦回收：所述焦粉烟气进入炉后旋风分离器后分离，得到的未燃尽的焦颗粒通过回料入口重新进入所述流化区。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括，将步骤D得到的所述燃尽灰尘排出后和蒸汽发生器换热，加热水蒸气。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤B中，所述高温半焦和所述高温烟气混合重量比为10～5:1。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤C中，进入燃烧区的烟气和细焦粉，同进入流化区的粗焦粉的输送量之比为1:5～10。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述烟气半焦混合物的气力输送速度为8～20米/秒。