[发明专利]一种煤化工多联产耦合半焦低NOx

说明书

本发明公开了一种煤化工多联产耦合半焦低NO_x燃烧的系统和方法。本发明将褐煤进行热解，产物热解气、焦油和块状半焦作为化工产品进行收集，粉状半焦耦合添加剂和热解产物焦油制备水煤浆和煤油水浆。再将水煤浆通入水煤浆气化炉制备气化气，并且得到固废水煤浆气化残炭。将水煤浆气化残炭通入锅炉，并在水煤浆气化残炭喷口上下布置煤油水浆喷口，利用煤油水浆易燃产生的热量助燃水煤浆气化残炭。将水煤浆气化残炭送入锅炉的为富氧一次风。并且，水煤浆气化残炭在送入炉膛之前，利用尾部烟气进行预热，可以强化其燃烧过程。然后将部分气化气通入锅炉再燃区。继而在锅炉燃尽区通入富氧燃尽风，以保证燃料可以在锅炉中充分燃烧。

技术领域

本发明属于电站煤粉炉发电技术领域，特别涉及一种煤化工多联产耦合半焦低NO_x燃烧的系统和方法。

背景技术

目前，我国褐煤已探明储量超过了1000亿吨，亟待利用。但是褐煤水分含量高，所以难以在电站锅炉中直接燃烧。而煤炭梯级利用技术是目前针对褐煤等低阶煤常用的一种技术手段，利用煤热解气化等技术，可有效的实现煤化工多联产。煤热解技术和水煤浆气化技术均是实现煤炭化工多联产的有效技术途径，但是在生产过程中会产生一些工业副产品。水煤浆气化残炭作为水煤浆气化炉的副产品，挥发分含量极低且水分含量和碳含量高，所以在电站锅炉中燃烧存在一定困难，但是其具有一定的燃烧利用价值，可以考虑在电站锅炉中进行燃烧发电利用。煤油水浆是由褐煤热解产物焦油和其他添加剂制备而成的，作为一种易燃的液体燃料，可以在锅炉中有效助燃水煤浆气化残炭，以此可以实现煤炭的梯级利用和煤化工多联产。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种煤化工多联产耦合半焦低NO_x燃烧的系统和方法。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种煤化工多联产耦合半焦低NO_x燃烧的系统，包括热解炉、磨煤机、第一煤浆槽、第二煤浆槽、水煤浆气化炉和锅炉本体，以及在锅炉本体自下而上布置的着火区、再燃区和燃尽区；其中，

在热解炉中将褐煤进行中低温干馏，制备出热解气、焦油、块状半焦和粉状半焦，其中热解气、焦油和块状半焦作为化工产品进行收集；将粉状半焦通入磨煤机中进行粉碎，再分别通入第一煤浆槽和第二煤浆槽，分别制备出水煤浆和煤油水浆；水煤浆在水煤浆气化炉中进行气化，所得的水煤浆气化残炭由于含碳量高在锅炉中进行燃烧利用；在锅炉中，利用煤油水浆燃烧产生的热量助燃水煤浆气化残炭；将部分气化气通入再燃区，达到低NO_x燃烧的目的。

本发明进一步的改进在于，该系统还包括水煤浆气化残炭干燥预热器以及在锅炉本体的着火区自下而上布置的第一煤油水浆喷口、水煤浆气化残炭一次风喷口和第二煤油水浆喷口，利用尾部烟气的热量在水煤浆气化残炭干燥预热器中干燥且预热水煤浆气化残炭；在锅炉着火区中，将水煤浆气化残炭一次风喷口布置在第一煤油水浆喷口和第二煤油水浆喷口之间，利用煤油水浆燃烧的热量助燃水煤浆气化残炭。

本发明进一步的改进在于，利用富氧一次风将预热后的水煤浆气化残炭通过水煤浆气化残炭一次风喷口送入锅炉着火区，使得水煤浆气化残炭在着火区更好点燃，锅炉具有更高的燃烧效率。

本发明进一步的改进在于，将粉状半焦在磨煤机中进行粉碎，在第一煤浆槽中制备水煤浆气化残炭，在第二煤浆槽中再通入部分热解炉制备的焦油，制备燃烧特性较好的煤油水浆，以便在锅炉中助燃水煤浆气化残炭。

本发明进一步的改进在于，该系统还包括在锅炉本体的再燃区布置的气化气喷口，将制备好的水煤浆通入水煤浆气化炉，生成气化气和水煤浆气化残炭；部分气化气通过气化气喷口通入锅炉再燃区，以实现锅炉的低NO_x燃烧，其余的气化气作为化工产品进行收集。

本发明进一步的改进在于，该系统还包括在锅炉本体的燃尽区布置的燃尽风喷口。