[发明专利]基于煤粉纯氧半气化的焦粉及煤气环保生产方法

权利要求书

1.一种基于煤粉纯氧半气化的焦粉及煤气环保生产方法，其特征在于，首先根据煤粉中水含量进行选择性预热，将得到的干煤粉与氧气进行半气化反应，反应产物经过高温气固分离，得到的热焦粉经过粉体余热冷却得到洁净焦粉、得到的热煤气经过气体余热冷却后部分用于预热所述干煤粉，其余冷却后的粗煤气经过净化得到洁净煤气，其中：预热干煤粉产生的水蒸气通过冷凝器冷凝，余热回收后用于发电制氧；

所述的半气化反应是指：将干煤粉在无载气输送且靠重力自由下落的环境下与氧气进行高温反应，反应得到高温煤气携带固态焦粉，其中：氧气的进气量为进煤全气化需氧量的0.2～0.65倍，反应最高温度为1200～1600℃，反应得到混合物温度为800～1200℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，针对含碳量70％的煤，本半气化投氧量为0.187～0.601kg氧气/kg煤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的选择性预热是指：当原煤煤粉含水率小于5～10％时不进行预热干燥，否则煤粉进行预热干燥。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的干煤粉含水率小于5～10％，温度高于105℃。

5.一种实现上述方法的焦煤及煤气制备系统，其特征在于，包括：制氧机、煤粉预热器、半气化炉、高温气固分离器、粉体余热锅炉、余热发电机组、气体余热锅炉、冷凝器、煤气净化装置，其中：制氧机和煤粉预热器的输出端分别与半气化炉的至少一个进氧口和至少一个输煤口相连并提供半气化原料，半气化炉的输出端与高温气固分离器相连，高温气固分离器的气态输出端和固态输出端分别与带有余热发电机组的气体余热锅炉和粉体余热锅炉相连以输出粗煤气以及清洁焦粉，气体余热锅炉的输出端分别与煤粉预热器和煤气净化装置的输入端相连以得到清洁煤气的同时为煤粉预热器供热，煤粉预热器的出口端与冷凝器相连，冷凝器的煤气出口端与煤气净化装置的输入端相连以回收剩余部分粗煤气以及水蒸气。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征是，所述的输煤口位于半气化炉的顶部且采用垂直向下方式布置。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征是，所述的煤粉预热器底部设置煤气喷口，该煤气喷口采用斜向下喷射或垂直向下喷射，采用母管和多个喷嘴结合的方式，布置密度满足煤粉实现鼓泡流化干燥。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征是，所述的进氧口设置于多个输煤口的中心或环绕设置于输煤口的外周从不同角度喷入氧气。

9.根据权利要求5所述的系统，其特征是，所述的半气化炉内设有高温氧化区和降温还原区，其中：高温氧化区的炉顶采用平顶结构；

所述的平顶结构是指：镶嵌异形顶部耐火砖加耐热钢抓钉悬吊结构。

10.根据权利要求5所述的系统，其特征是，所述的煤气净化装置采用正压运行干式静电电除尘和湿式静电除尘结合的方式或干式正压密封布袋除尘和湿式静电除尘结合的方式制备得到清洁煤气；

所述的煤气净化装置上进一步设有用于湿式静电除尘的碱液雾化循环喷淋器。