專利名稱：流化床式高水分固體燃料提質反應裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高水分固體燃料提質反應裝置，特別涉及-種流化床式高水分固體燃料提質反應裝置，用于褐煤、煤泥等高水分固體燃料的干燥提質。
背景技術：
我國是世界上褐煤資源較豐富的國家，據(jù)統(tǒng)計，全國已有探明褐
煤保有儲量1300億噸，占全國煤炭總儲量的13%左右。在我國目前已探明的褐煤保有儲量中，主要分布在內(nèi)蒙古東北部地區(qū)，占全國褐煤保有儲量的75%;西南地區(qū)占20%左右；其他地區(qū)占5%左右。
褐煤是一種易風化自燃、發(fā)熱量低、含水量高的年輕煤種。在我國，褐煤主要用于直接燃燒發(fā)電。由于褐煤中水分含量較高， 一般在30% 60%之間，如果直接參與燃燒， 一方面在著火過程中需要大量
的能量，；!ra之褐煤揮發(fā)分高，在褐煤的運輸以及制粉過程中容易發(fā)生
爆炸，因此在燃燒控制上有一定的難度；同時，由于水分蒸發(fā)的過程會帶走大量的熱量，使得鍋爐排煙熱損失很大，電廠熱效率較低。由于較高的水分含量，增加了褐煤的運輸成本，限制了褐煤由礦區(qū)向較遠地區(qū)電廠的運輸，并且長距離的運輸也存在褐煤發(fā)生自燃、爆炸等問題。因此，如何高效便捷地脫除褐煤中的水分，并消除褐煤脫水后發(fā)生自燃、爆炸的潛在危險，從而提高褐煤的品質，是擴大褐煤應用
4范圍，提高褐煤經(jīng)濟價值需要重點解決的技術問題。
褐煤脫水和提質加工后，其成分和性質趨近于煙煤，將更有利于 利用、運^和儲存。我國現(xiàn)役大量設計燃用煙煤的機組，由于煤源情 況變化，燃料供應緊張，成本據(jù)高不下。若能利用褐煤提質制成的燃 料在不對原鍋爐機組進行大的技術改造的情況下，直接摻燒燃用，可 以有效利用褐煤資源，大幅提高褐煤的利用價值，具有十分重要的現(xiàn) 實意義和良好的經(jīng)濟性。
目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的多種褐煤干燥提質技術，其干燥熱源如熱煙 氣發(fā)生爐燃燒生成的高溫煙氣、高溫蒸汽等一般與干燥或熱解氣化過 程相互獨立，這些提質技術過程或者采用固定床技術，或者僅對褐煤 進行干燥、為了保證提質后產(chǎn)品的穩(wěn)定需要進行機械成型處理等。這 些技術普M存在著系統(tǒng)復雜、耗能高、耗水量大、脫水效率低、生產(chǎn) 規(guī)模小，污染嚴重、干燥提質產(chǎn)率低、品質差等諸多問題，不能滿足 燃煤電廠和其它工業(yè)生產(chǎn)的需要。
除了褐煤外，對于煤泥等高水分含量固體燃料，同樣具有進行干 燥提質的大量需求，本專利除了應用于褐煤提質外，也可以應用于煤 泥等其它高水分固體燃料的脫水和提高品質。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供一種工藝 簡單、操作方便、能耗低、耗水少、提質產(chǎn)率高品質高、能滿足大型 化生產(chǎn)要求的流化床式高水分固體燃料提質反應裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術解決方案為流化床式高水分固體燃料提質反應裝置，包括干燥與輕度氣化反應爐膛2， 干燥與輕度氣化反應爐膛2上部煙氣出口連接一個分離器10，干燥
與輕度氣化反應爐膛2的下方設有風室8，中間以布風板5隔開，布 風板5上或側面布置有風帽及粗顆粒成品排料管7，粗顆粒成品排料 管7與粗顆粒成品冷卻系統(tǒng)相連接。在干燥與輕度z 〔化反應爐膛2的 中部設有高水分固體燃料給入口 3。分離器IO通過立管11與細顆粒 成品冷卻系統(tǒng)相連接。
與現(xiàn)彎技術相比較，本實用新型的創(chuàng)新點在于本裝置采用流態(tài) 化原理，實現(xiàn)了在一個反應裝置內(nèi)完成高水分固體燃料的干燥、熱解、 輕度氣化、部分燃燒等物理和化學提質變化過程，不需要外界提供額 外的熱源；通過控制進入干燥與輕度氣化反應爐膛的氧氣量來控制干 燥與輕度氣化段內(nèi)的反應強度；高水分固體燃料在干燥與輕度氣化段 內(nèi)發(fā)生輕度氣化、部分燃燒產(chǎn)生的熱量被用來維持干燥與輕度氣化段 內(nèi)的溫度，同時對高水分固體燃料進行干燥；生成的含塵煙氣在分離 器的作用下，大部分顆粒作為細顆粒成品被捕集下來，煙氣經(jīng)過尾部 煙氣處理系統(tǒng)，在充分回收熱量后成為潔凈低熱值煤氣。本實用新型 可以控制提質成品水分含量〈12。Z。

附圖為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理做進一步的 詳細說明。本實用新型的爐膛由耐火耐磨磚、絕熱保溫材料和鋼外殼，也可 以由水冷光管或水冷膜式壁構成爐膛外壁1，反應裝置以流化床形式 運行，包括干燥與輕度氣化反應爐膛2，其上部煙氣出口由水平煙道
9與分離器10相連接，分離器10下部通過立管11與細顆粒成品冷 卻系統(tǒng)相連接，干燥與輕度氣化反應爐膛2下部設置為錐形或其它結 構的密相區(qū)，密相區(qū)上方為上下均勻的稀相區(qū)，共同組成干燥與輕度 氣化反應爐膛2，在干燥與輕度氣化反應爐膛2的中部開設有高水分 固體燃料給入口 3，干燥與輕度氣化反應爐膛2的密相區(qū)的下部設置 有風室8，中間用布風板5隔開，布風板5上或側面布置有風帽和粗 顆粒成品排料管7。運行時，高水分固體燃料由給入口 3送入干燥與 輕度氣化反應爐膛2，高水分固體燃料在爐膛內(nèi)發(fā)生燃燒、輕度氣化 反應，釋放的熱量用于維持爐膛溫度，并對高水分固體燃料進行干燥 提質。生成的提質成品大顆粒部分通過排料管7進入大顎粒成品冷卻 系統(tǒng)，較細顆粒在分離器10的作用下經(jīng)由立管11送入細顆粒成品冷 卻系統(tǒng)進行冷卻，粗顆粒和細顆粒成品經(jīng)冷卻后送入成品倉。
附圖中1為爐膛外壁；2為干燥與輕度氣化反應爐膛；3為高 水分固體燃料給入口； 4為檢修口； 5為布風板；6為點火風道及送
風道；7為粗顆粒成品排料管；8為風室；9為水平煙道；10為分離 器；11為立管。
權利要求1、流化床式高水分固體燃料提質反應裝置，其特征是，包括一個干燥與輕度氣化反應爐膛(2)，還包括一個與分離器(10)與干燥與輕度氣化反應爐膛(2)出口相連，干燥與輕度氣化反應爐膛(2)的下方設有風室(8)，中間以布風板(5)隔開，布風板(5)上布置有風帽并與粗顆粒成品排料管(7)相連接。
2、 如權利要求1所述的流化床式高水分固體燃料提質反應裝置， 其特征是，所說的熱解氣化干燥與輕度氣化反應爐膛(2)通過其上 端的水平燭道(9)與分離器(10)相連接。
3、 如權利要求1所述的流化床式高水分固體燃料提質反應裝置， 其特征是，在干燥與輕度氣化反應爐膛(2)的中部布置有高水分固 體燃料給入口 (3)。
4、 如權利要求1所述的流化床式高水分固體燃料提質反應裝置， 其特征是，所說的粗顆粒成品排料管(7)，與粗顆粒成品冷卻系統(tǒng)相 連接。
5、 如權利要求1所述的流化床式高水分固體燃料提質反應裝置， 其特征是，，所說的風室(8)連接點火風道及送風管(6)。
6、 如權利要求1所述的流化床式高水分固體燃料提質反應裝置， 其特征是，所說的分離器(10)通過立管(11)與細顆粒成品冷卻系 統(tǒng)相連接，分離器(10)上出口與尾部煙道相連接。
7、 如權利要求1所述的流化床式高水分固體燃料提質反應裝置，其特征是，所說的干燥與輕度氣化反應爐膛(2)下部為密相區(qū)，密 相區(qū)上方為上下均勻的稀相區(qū)，共同組成干燥與輕度氣化反應爐膛 (2)。
8、 如權利要求1所述的流化床式高水分固體燃料提質反應裝置，其特征是，所說的干燥與輕度氣化反應爐膛(2)由耐火耐磨磚、絕熱保溫材料和鋼外殼構成。
9、 如權利要求1所述的流化床式高水分固體燃料提質反應裝置， 其特征是，所說的干燥與輕度氣化反應爐膛(2)由水冷光管或水冷 膜式壁構成。
專利摘要流化床式高水分固體燃料提質反應裝置，具有一個干燥與輕度氣化反應爐膛2，其出口與分離器10相連接，干燥與輕度氣化反應爐膛2的下方設有風室8，中間以布風板5隔開，分離器10通過立管11與細顆粒成品冷卻系統(tǒng)相連接，通過高水分固體燃料在化反應裝置內(nèi)發(fā)生熱解、輕度氣化、部分燃燒等反應提供的熱量完成高水分固體燃料脫水提質過程，達到提高高水分固體燃料品質的目的，可以控制提質成品水分含量＜12％，具有工藝簡單、操作方便、能耗低、耗水少、高水分固體燃料提質產(chǎn)品品質高、能在不需要大型機械設備的條件下實現(xiàn)大型化生產(chǎn)的特點。
文檔編號C10L5/04GK201276551SQ20082022211
公開日2009年7月22日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權日2008年10月28日
發(fā)明者徐正泉, 強 李, 平 肖, 蔣敏華, 濤 郭 申請人:西安熱工研究院有限公司