[发明专利]一种用于煤热解制高热值煤气和高热值块焦的多级换热装置

权利要求书

1.一种用于煤热解制高热值煤气和高热值块焦的多级换热装置，其特征在于：所述多级换热装置设置在煤热解制高热值煤气和高热值块焦系统中，所述煤热解制高热值煤气和高热值块焦系统包括干燥装置、热解装置、半焦筛选直冷装置、燃烧装置、多级换热装置、余热锅炉和煤气净化装置，

所述干燥装置为原料煤样的干燥装置，其连通半焦筛选直冷装置，选用半焦筛选直冷装置换热后生成的热烟气为干燥剂；

所述热解装置通入多级换热装置的高温净煤气对干燥后的原料煤样热解制气并生成热解半焦，热解过程中无空气进入热解装置，热解后生成的荒煤气送至余热锅炉进行热交换；

所述半焦筛选直冷装置对热解半焦进行热态筛选，得到粉焦和块焦，并通入换热装置排出的低温烟气，对热块焦进行冷却，热粉焦送入燃烧装置以避免冷粉焦燃烧困难；

所述燃烧装置通入粉焦燃烧生成高温烟气通入多级换热装置；

所述多级换热装置通入燃烧装置燃烧生成的高温烟气，高温烟气与所述净煤气逆向换热，生成高温净煤气和低温烟气，热交换后的高温净煤气送入热解装置，热交换后的部分烟气送入半焦筛选直冷装置，其余烟气通过烟气口排出；

所述余热锅炉和煤气净化装置连接，所述热解装置生成的荒煤气送入余热锅炉换热并产生蒸汽外送，换热后的荒煤气送入煤气净化装置生成净煤气和焦油；

所述多级换热装置包括高温换热段、次高温换热段、中温换热段和低温换热段，

所述高温换热段以高温烟气温度为800～1500℃，依次通过高温换热段、次高温换热段、中温换热段和低温换热段释放热量后，得到100～200℃低温烟气；所述煤气温度为20～100℃，依次通过低温换热段、中温换热段、次高温换热段和高温换热段吸收热量后，得到600～1000℃高温煤气。

2.如权利要求1所述的多级换热装置，其特征在于：所述高温换热段为列管式换热结构，列管的管程为煤气，列管的壳程为烟气；

或，所述列管中段设有煤气压力平衡孔。

3.如权利要求1或2所述的多级换热装置，其特征在于：所述高温换热段、所述次高温换热段、所述中温换热段和所述低温换热段各自单独换热，顺列排布；

或，所述高温段进口高温烟气温度为800～1500℃，进口次高温煤气温度为500～800℃，出口次高温烟气温度为600～1200℃，出口高温煤气温度为600～1000℃；

或，中温换热段进口中温烟气温度为500～800℃，进口次中温煤气温度为150～400℃，出口次中温烟气温度为200～600℃，出口中温煤气温度为350～600℃；

或，低温换热段进口次中温烟气温度为200～600℃，进口低温煤气温度为20～100℃，出口低温烟气温度为100～200℃，出口次中温煤气温度为150～400℃。

4.如权利要求3所述的多级换热装置，其特征在于：

所述次高温换热段选用蛇管换热，所述煤气在蛇管内流动，所述烟气在蛇管外对煤气进行换热；

或，所述中温换热段选用蛇管换热，所述煤气在蛇管内流动，所述烟气在蛇管外对煤气进行换热；

或，所述低温换热段选用蛇管换热，所述煤气在蛇管内流动，所述烟气在蛇管外对煤气进行换热。

5.如权利要求2所述的多级换热装置，其特征在于：所述列管选用二氧化硅、三氧化二铝、碳化硅及高温合金的一种或几种作为材质。

6.如权利要求4权利要求所述的多级换热装置，其特征在于：所述蛇管选用二氧化硅、三氧化二铝、碳化硅及高温合金的一种或几种作为材质。

7.如权利要求1、2、4、6任一权利要求所述的多级换热装置，其特征在于：所述通入多级换热装置的煤气来自煤气净化装置生成的净煤气中的部分。