全粒径煤热解方法、热解单元及分级除尘热解系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111592900A(43)申请公布日2020.08.28(21)申请号202010458342.3(22)申请日2020.05.26(71)申请人中国科学院工程热物理研究所地址100190北京市海淀区北四环西路11号(72)发明人董鹏飞孟广军朱治平王坤柴祯(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人孙蕾(51)Int.Cl.C10B53/04(2006.01)C10B57/00(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图5页(54)发明名称全粒径煤热解方法、热解单元及分级除尘热解系统(57)摘要一种全粒径煤热解方法、热解单元及分级除尘热解系统，其中，全粒径煤热解单元包括分选装置、热解炉和移动床热解装置；其中，分选装置，用于对全粒径煤分选为粗粒径煤和细粒径煤；热解炉，用于对所述分选装置分选出的细粒径煤进行固体热载体热解，得到热解气；移动床热解装置，包括：位于上方的间接换热热解段，用于对所述分选装置分选出的粗粒径煤进行间接换热热解；位于下方的气体热载体热解段，用于采用所述热解气作为气体热载体对来自间接换热热解段的粗粒径煤进行气体热载体热解。本发明采用固体热载体对粉煤进行热解，采用间接换热和气体热载体组合形式对粗粒径煤进行热解，有利于焦油轻质化和提高焦油产率。CN111592900ACN111592900A权利要求书1/3页1.一种全粒径煤热解单元，其特征在于，包括分选装置、热解炉和移动床热解装置；其中，分选装置，用于对全粒径煤分选为粗粒径煤和细粒径煤；热解炉，用于对所述分选装置分选出的细粒径煤进行固体热载体热解，得到热解气；移动床热解装置，包括：位于上方的间接换热热解段，用于对所述分选装置分选出的粗粒径煤进行间接换热热解；位于下方的气体热载体热解段，用于采用所述热解气作为气体热载体对来自间接换热热解段的粗粒径煤进行气体热载体热解。2.如权利要求1所述的全粒径煤热解单元，其特征在于，所述热解炉包括位于顶部的固体热载体和粉煤入口以及位于下部的流化气入口，流化气入口用于通入流化气，以使在所述热解炉内部正对固体热载体和粉煤入口下方形成局部流化区域，所述局部流化区域的表观风速为0.4m/s～1.5m/s；作为优选，所述局部流化区域的表观风速为0.5m/s～1m/s。3.如权利要求1所述的全粒径煤热解单元，其特征在于，所述全粒径煤热解单元还包括气化炉，所述气化炉为三级布风式，所述气化炉包括一次风入口、二次风入口、三次风入口和固体热载体返料口；其中，一次风入口位于气化炉底部；其中，二次风入口位于气化炉的固体热载体返料口以下的密相区；其中，三次风入口位于气化炉的中上部；其中，所述一次风入口输送的一次风气化剂包括水蒸气和空气，其中一次风气化剂为气化剂总量的50％～85％；其中，所述二次风入口输送的二次风气化剂包括空气，其中二次风气化剂为气化剂总量的15％～50％；其中，所述三次风入口输送的三次风气化剂包括空气，其中二次风气化剂为气化剂总量的0％～15％；作为优选，所述三次风气化剂为气化剂总量的5％～10％；其中，所述气化炉运行风速为3m/s～10m/s；作为优选，所述气化炉运行风速为4m/s～8m/s。4.如权利要求1所述的全粒径煤热解单元，其特征在于，所述全粒径煤热解单元还包括热解炉返料装置，用于将热解炉的固体热载体循环至所述气化炉；其中，所述热解炉返料装置包括入口管和出口管，所述出口管一端延伸至所述入口管内部；在所述入口管与出口管之间上下分别设置环形挡料板和布料器；其中，所述入口管、布料器和出口管之间形成多个圆周阵列的返料单元，用于实现返料量的线性调节；其中，所述返料单元包括相连通的下降段、水平段和上升段；其中，所述水平段的长度与高度比为2～10；作为优选，所述水平段的长度与高度比为3～7；其中，上升段的高度与上升段的当量直径之比为1.25～2.5；其中，在所述下降段、水平段和上升段的底部设置流化风，用于实现固体热载体的均匀布料；2CN111592900A权利要求书2/3页其中，在所述水平段设置运输风风管，用于输出与热解炉返料装置内部固体物料移动方向一致的运输风；其中，所述运输风风速为5～30m/s；其中，所述输运风风管直径与水平段的当量直径之比为1/3～1/10。5.如权利要求1所述的全粒径煤热解单元，其特征在于，所述分选装置用于对0～30mm的全粒径煤进行分选；其中，所述细粒径煤的粒径为0～6mm；作为优选，细粒径煤的粒径为0～3mm。6.一种全粒径煤分级除尘热解系统，其特征在于，包括：如权利要求1至5任一项所述的全粒径煤热解单元；热解气分离器，所述热解气分离器包括热解气分离器入口和热解气分离器出口，所述热解气分离器入口与所述热解炉相连，所