[发明专利]一种煤热解和流化制气耦合的系统和方法

权利要求书

1.一种煤热解和流化制气耦合的系统，其特征在于，包括热解反应器、气力输送装置、炉前旋风分离器和流化床制气炉；其中，

所述热解反应器包括燃料气入口、热解气出口、烟气出口、以及设置在顶部的多管束布料器和底部的热焦出口；

所述气力输送装置包括加压烟气入口和热焦输送管线；所述热焦输送管线一端连接所述加压烟气入口以及所述热焦出口，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，

所述流化床分为稀相区和密相区；所述稀相区设有气相入口、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；所述密相区设有固相入口、粉煤入口、一次风入口、回料入口以及燃烧器，所述固相入口和所述固相出口通过斜管相连；

所述炉后旋风分离器包括焦粉烟气入口、回料出口、燃尽灰尘出口以及燃料气出口，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，所述炉前旋风分离器的高度位置在所述二次风入口和所述密相区之间。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括相互连接的净化装置和喷淋装置；所述净化装置包括热解气入口，所述喷淋装置包括净化气出口和煤焦油出口，所述热解气入口和所述热解气出口相连。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述煤焦油出口分为第一煤焦油出口和第二煤焦油出口；其中，所述第二煤焦油出口和所述流化床的燃烧器相连。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热解反应器包括辐射管加热器，多个所述辐射管加热器从上往下布置在所述热解反应器内的加热区域；

所述热解气出口、所述烟气出口和所述燃料气入口均具有多个，且从上往下布置在所述热解反应器的侧壁上。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括螺旋输送机、烘干提升管以及料斗；其中，

所述螺旋输送机和所述多管束布料器相连；

所述烘干提升管下部设有煤粉进料口和烘干气入口，上部设有煤粉出料口；

所述料斗和所述煤粉出料口连接，且所述料斗的下部和所述螺旋输送机连接。

7.一种利用权利要求1-6任一所述系统耦合煤热解和流化制气的方法，其特征在于，包括：

A.煤热解：将煤粉烘干后从顶部加入热解反应器发生热解，得到热焦、烟气和热解气；

B.气力输送及炉前分离：利用气力输送装置将所述热焦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稀相区，粗焦粉通过斜管流入流化床的密相区；

C.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密相区部分燃烧后进入所述稀相区，然后连同所述稀相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；

D.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密相区，得到的燃料气从燃料气出口排出。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括，将步骤A得到的所述热解气依次经过净化装置和喷淋装置，得到净化气和煤焦油。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：将步骤D得到的所述燃料气输送至所述热解反应器作为热解燃料。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：利用步骤A得到的所述烟气对所述煤粉进行烘干。