本發(fā)明涉及的是褐煤氣化技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種新型褐煤氣化系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

能源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)能源的需求越來(lái)越多，能源的利用和開(kāi)發(fā)制約著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，影響著人類賴以生存的自然環(huán)境。中國(guó)經(jīng)濟(jì)目前正處在從高速發(fā)展向平穩(wěn)增長(zhǎng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段，處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展的階段，對(duì)能源的需求更加緊迫。目前，煤炭占我國(guó)一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)總量的75％和70％。這種生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)決定了未來(lái)幾十年內(nèi)，煤炭的主導(dǎo)地位不會(huì)改變，同時(shí)生產(chǎn)和利用煤炭所引起的環(huán)境問(wèn)題也會(huì)日益突出。隨著高階煤資源的逐步減少，對(duì)低階煤的開(kāi)發(fā)和清潔利用更加緊迫。我國(guó)褐煤探明保有資源量為1291.32億，占全國(guó)探明保有煤炭資源量的12.69％，開(kāi)發(fā)褐煤綜合高效利用途徑和方法，將會(huì)緩解我國(guó)能源需求的緊張局勢(shì)。

褐煤是煤化程度最淺的煤種，具有水分高、揮發(fā)分高、熱值低、易風(fēng)化碎裂、灰分高等特性，因此它的應(yīng)用范圍和運(yùn)輸距離受到很大限制，難于進(jìn)行有效潔凈利用。但是，褐煤的低變質(zhì)性和高反應(yīng)性使得它是氣化的優(yōu)質(zhì)原料；煤炭氣化技術(shù)也是煤炭轉(zhuǎn)化的主要途徑，氣化所生產(chǎn)的合成氣可以用來(lái)發(fā)電、合成液體燃料和各種化學(xué)品。

與高階煤比，褐煤還具有氧含量高，富含堿金屬堿土金屬，揮發(fā)分高等特點(diǎn)，在熱解和氣化時(shí)的反應(yīng)特性不同。褐煤等低階煤在氣化時(shí)，產(chǎn)生的活性較高的揮發(fā)分不能及時(shí)排出，與產(chǎn)生的焦顆粒發(fā)生相互作用。這種作用將會(huì)導(dǎo)致堿金屬和堿土金屬的揮發(fā)，改變半焦的結(jié)構(gòu)(特別是促進(jìn)芳環(huán)的縮聚反應(yīng))，改變催化劑的分布，最終改變焦的反應(yīng)活性。

現(xiàn)有技術(shù)中的氣化工藝在氣化褐煤或者低階煤時(shí)，普遍存在煤的轉(zhuǎn)換率低，成本高等缺點(diǎn)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理、使用方便的新型褐煤氣化系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)無(wú)酚水和焦油產(chǎn)生，清潔環(huán)保，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果，且有效提高煤炭的利用率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種新型褐煤氣化系統(tǒng)，包含上煤系統(tǒng)、給料機(jī)、氣化爐、分離器一、排灰裝置、分離器二、空氣預(yù)熱器和返料器裝置，所述氣化爐的一側(cè)設(shè)置有給料機(jī)，所述給料機(jī)的上端設(shè)置有上煤系統(tǒng)，所述氣化爐的底部設(shè)置有氣化爐排渣槽，所述氣化爐另一側(cè)的上端設(shè)置有氣化劑入口，所述氣化爐另一側(cè)的下端設(shè)置有固體顆粒入口一，所述固體顆粒入口一的下端設(shè)置有固體顆粒入口二，所述分離器一的下端設(shè)置有返料器裝置，所述返料器裝置的底部一側(cè)設(shè)置有返料口，所述返料口與固體顆粒入口一連接，所述空氣預(yù)熱器的上端與固體顆粒入口二連接，所述空氣預(yù)熱器的下端與分離器二連接，所述分離器二的下端設(shè)置有排灰裝置。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述給料機(jī)上設(shè)置有給煤斗。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述空氣預(yù)熱器的外部設(shè)置有氣化爐風(fēng)機(jī)。

一種新型褐煤氣化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)褐煤氣化的方法，步驟是：以空氣為介質(zhì)脫除煤粉中的灰分和外水，并采用上煤系統(tǒng)將煤粉輸送至給料機(jī)上的給煤斗內(nèi)，通過(guò)給料機(jī)輸送至氣化爐內(nèi)，在氣化爐內(nèi)與氣化劑進(jìn)行氣化反應(yīng)，半焦被分離和完全氣化，固體部分通過(guò)氣化爐排渣槽排出，被氣化的煤氣經(jīng)過(guò)分離器一進(jìn)行氣固分離，細(xì)顆粒的半焦經(jīng)過(guò)返料器裝置繼續(xù)返回到氣化爐內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，煤氣經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器降溫到一定溫度后，通過(guò)分離器二除塵。

進(jìn)一步，所述空氣預(yù)熱器的降溫溫度為600-700℃。

進(jìn)一步，所述氣化爐的工作溫度在900-1000℃。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明的有益效果為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理、該系統(tǒng)無(wú)酚水和焦油產(chǎn)生，清潔環(huán)保，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果，且有效提高煤炭的利用率，氣化方法簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中1.上煤系統(tǒng)、2.給煤斗、3.給料機(jī)、4.氣化爐、5.分離器一、6.氣化爐排渣槽、7.氣化劑入口、8.氣化爐風(fēng)機(jī)、9.排灰裝置、10.分離器二、11.固體顆粒入口一、12.空氣預(yù)熱器、13.返料器裝置、14.固體顆粒入口二。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參看圖1所示，一種新型褐煤氣化系統(tǒng)，包含上煤系統(tǒng)1、給料機(jī)3、氣化爐4、分離器一5、排灰裝置9、分離器二10、空氣預(yù)熱器12和返料器裝置13，所述氣化爐4的一側(cè)設(shè)置有給料機(jī)3，所述給料機(jī)3的上端設(shè)置有上煤系統(tǒng)1，所述氣化爐4的底部設(shè)置有氣化爐排渣槽6，所述氣化爐4另一側(cè)的上端設(shè)置有氣化劑入口7，所述氣化爐4另一側(cè)的下端設(shè)置有固體顆粒入口一11，所述固體顆粒入口一11的下端設(shè)置有固體顆粒入口二14，所述分離器一5的下端設(shè)置有返料器裝置13，所述返料器裝置13的底部一側(cè)設(shè)置有返料口，所述返料口與固體顆粒入口一11連接，所述空氣預(yù)熱器12的上端與固體顆粒入口二14連接，所述空氣預(yù)熱器12的下端與分離器二10連接，所述分離器二10的下端設(shè)置有排灰裝置9。

所述給料機(jī)3上設(shè)置有給煤斗2，用于放置煤粉。

所述空氣預(yù)熱器12的外部設(shè)置有氣化爐風(fēng)機(jī)8，便于空氣預(yù)熱器12內(nèi)的煤氣加速降溫，節(jié)省成本。

一種新型褐煤氣化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)褐煤氣化的方法，步驟是：以空氣為介質(zhì)脫除煤粉中的灰分和外水，并采用上煤系統(tǒng)1將煤粉輸送至給料機(jī)3上的給煤斗2內(nèi)，通過(guò)給料機(jī)3輸送至氣化爐4內(nèi)，在氣化爐4內(nèi)與氣化劑進(jìn)行氣化反應(yīng)，半焦被分離和完全氣化，固體部分通過(guò)氣化爐排渣槽6排出，被氣化的煤氣經(jīng)過(guò)分離器一5進(jìn)行氣固分離，細(xì)顆粒的半焦經(jīng)過(guò)返料器裝置13繼續(xù)返回到氣化爐4內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，煤氣經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器12降溫到一定溫度后，通過(guò)分離器二10除塵。

所述空氣預(yù)熱器12的降溫溫度為600-700℃。

所述氣化爐4的工作溫度在900-1000℃。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型褐煤氣化系統(tǒng)，所述氣化爐的一側(cè)設(shè)置有給料機(jī)，所述給料機(jī)的上端設(shè)置有上煤系統(tǒng)，所述氣化爐的底部設(shè)置有氣化爐排渣槽，所述氣化爐另一側(cè)的上端設(shè)置有氣化劑入口，所述氣化爐另一側(cè)的下端設(shè)置有固體顆粒入口一，所述固體顆粒入口一的下端設(shè)置有固體顆粒入口二，所述分離器一的下端設(shè)置有返料器裝置，所述返料器裝置的底部一側(cè)設(shè)置有返料口，所述返料口與固體顆粒入口一連接，所述空氣預(yù)熱器的上端與固體顆粒入口二連接；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，該系統(tǒng)無(wú)酚水和焦油產(chǎn)生，清潔環(huán)保，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果，且有效提高煤炭的利用率，氣化方法簡(jiǎn)單。

技術(shù)研發(fā)人員：肖瑞瑞;楊偉;趙玉亮;鞠彩霞;董凱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：棗莊學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.18
技術(shù)公布日：2017.10.03