一種內(nèi)置旋風(fēng)除塵器和循環(huán)式顆粒床的粉煤熱解除塵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種內(nèi)置旋風(fēng)除塵器和顆?？煞诌x式顆粒床的粉煤熱解除塵系統(tǒng)，包括：熱解反應(yīng)器、旋風(fēng)除塵器和循環(huán)式顆粒床，其中，所述旋風(fēng)除塵器和循環(huán)式顆粒床內(nèi)置于所述熱解反應(yīng)器中，所述循環(huán)式顆粒床包括位于上部的加熱段和位于下部的除塵段、提料裝置、進料系統(tǒng)和再生器，設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器的熱解氣出口的前端的所述除塵段包括集料器、進氣端、出氣端、下部顆粒出料口。該系統(tǒng)利用可循環(huán)再生的顆粒作為過濾料，并結(jié)合其他除塵設(shè)備，能夠低成本、高效率的解決粉煤熱解氣的除塵難題，降低熱解氣含塵量，使熱解氣含塵低于50mg/Nm3，從而實現(xiàn)焦油中的含塵低，達到焦油后續(xù)處理要求。
【專利說明】
一種內(nèi)置旋風(fēng)除塵器和循環(huán)式顆粒床的粉煤熱解除塵系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于煤炭分質(zhì)梯級利用領(lǐng)域，具體涉及粉煤熱解過程中的除塵系統(tǒng)，尤其 是一種內(nèi)置旋風(fēng)除塵器和顆?？煞诌x式顆粒床的粉煤熱解除塵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 低階煤分質(zhì)梯級利用是我國十三五煤化工的重要領(lǐng)域，特別是針對我國大量的低 階粉煤，如何有效利用成為研究的重點。采取熱解技術(shù)把低階煤油氣拿出來，剩下的半焦再 去發(fā)電或作為氣化原料，與煤氣化技術(shù)對比，投資小，水耗低，是我國提倡的煤炭清潔高效 利用的技術(shù)路徑。但粉煤熱解過程中，熱解氣攜帶大量的粉塵顆粒，粉煤熱解過程中熱解粉 焦和熱解油氣的高溫在線分離是該工藝遇到的主要技術(shù)難題之一。粉煤在中、低溫?zé)峤膺^ 程中產(chǎn)生的含塵熱解氣體溫度高、易相變。熱解粉焦和熱解油氣高溫在線分離效果不理想， 最終導(dǎo)致煤焦油中的固含量偏高，油品質(zhì)量較差，無法滿足煤焦油進一步深加工的質(zhì)量指 標(biāo)。
[0003] 同時，粉煤熱解過程中含塵熱解氣高溫氣固在線分離對除塵設(shè)備的要求較苛刻， 主要應(yīng)滿足以下條件：（1)耐高溫(500~600°C); (2)具有良好的保溫效果和抗腐蝕性。如 果保溫效果不好或者溫度發(fā)生變化，熱解氣中可冷凝氣體會生成帶粉塵的焦油，黏附在除 塵設(shè)備上，在高溫條件下加速設(shè)備老化甚至使其失去作用；（3)在除塵器中的停留時間要 短，在最短的時間內(nèi)除去熱解氣中夾帶的粉塵，避免熱解氣在除塵設(shè)備中發(fā)生二次裂解等 副反應(yīng)，影響焦油品質(zhì)；（4)高溫條件下，濾材或設(shè)備壽命要長，易再生，過濾效率高。因此， 粉煤熱解過程中含塵熱解氣的除塵方法及關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)，已經(jīng)成為煤炭中低溫?zé)峤忸I(lǐng)域 亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計并開發(fā)出一種內(nèi)置旋風(fēng)除塵器和循環(huán)式顆粒床 的粉煤熱解除塵系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合反應(yīng)器本身的特點，利用可循環(huán)再生的顆粒作為過濾料， 并結(jié)合其他除塵設(shè)備，能夠低成本、高效率的解決粉煤熱解氣的除塵難題，降低熱解氣含塵 量，使熱解氣含塵低于50mg/Nm 3，從而實現(xiàn)焦油中的含塵低，達到焦油后續(xù)處理要求。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:本發(fā)明提供了一種粉煤熱解除 塵系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該系統(tǒng)包括:熱解反應(yīng)器、旋風(fēng)除塵器和循環(huán)式顆粒床，其特 征在于:所述旋風(fēng)除塵器和循環(huán)式顆粒床內(nèi)置于所述熱解反應(yīng)器中，所述循環(huán)式顆粒床的 加熱段和除塵段位于所述熱解反應(yīng)器的一側(cè)，與所述熱解反應(yīng)器的側(cè)壁固定連接，并沿所 述熱解反應(yīng)器的高度方向貫穿于所述熱解反應(yīng)器內(nèi)部，其中：所述循環(huán)式顆粒床包括位于 上部的加熱段和位于下部的除塵段、提料裝置、進料系統(tǒng)和再生器;其中，所述加熱段內(nèi)設(shè) 有沿所述熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置的多個蓄熱式輻射管，用于加熱顆粒床料;設(shè)置 在所述熱解反應(yīng)器的熱解氣出口的前端的所述除塵段包括集料器、進氣端、出氣端、下部顆 粒出料口；其中，所述集料器傾斜設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器內(nèi)，所述集料器的上端與所述加熱 段的側(cè)壁連接，所述集料器的下端與出氣柵板連接，用于將經(jīng)所述加熱段加熱的顆粒床料 匯集流入循環(huán)式顆粒床的所述除塵段中；所述進氣端為進氣柵板結(jié)構(gòu)，所述進氣柵板結(jié)構(gòu) 包括進氣柵板和多個第一折流板，所述第一折流板的一端與所述進氣柵板連接，另一端沿 右下方方向延伸作為自由端，相鄰的所述第一折流板自由端之間的間隔形成所述進氣柵板 的開口，使得在所述進氣柵板的開口處形成的折流往右下方方向流動;所述出氣端為出氣 柵板結(jié)構(gòu)，所述出氣柵板結(jié)構(gòu)包括出氣柵板和多個第二折流板，所述第二折流板的一端與 所述出氣柵板連接，另一端沿左下方方向延伸作為自由端，相鄰的所述第二折流板自由端 之間的間隔形成所述出氣柵板的開口，使得在所述出氣柵板的開口處形成的折流往右上方 方向流動;所述旋風(fēng)除塵器包括進氣端、出氣口和出料管，所述進氣端用于通入所述熱解反 應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的攜帶半焦顆粒的熱解氣，所述旋風(fēng)除塵器的出氣口通過連接通道與所述循環(huán) 式顆粒床的所述進氣端連接，用于將經(jīng)過所述旋風(fēng)除塵器的熱解氣二次除塵，其中，所述連 接通道內(nèi)設(shè)有進氣分布板。
[0006] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明實施例的粉煤熱解除塵系統(tǒng)，除塵工藝簡單，保溫效果 好，耗能低。采取可循環(huán)再生的顆粒作為顆粒床的過濾料進行除塵，粒徑均勻，與半焦分離 容易，所以過濾效果好;并設(shè)計了柵板結(jié)構(gòu)的進氣端和出氣端，控制進氣、出氣速度，除塵壓 降小，除塵效果好;而且，結(jié)合其他除塵設(shè)備，進行二次除塵，能夠低成本、高效率的解決粉 煤熱解氣的除塵難題，降低熱解氣含塵量，使熱解氣含塵低于50mg/Nm 3，從而實現(xiàn)焦油中的 含塵低，達到焦油后續(xù)處理要求。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述提料裝置與所述下部顆粒出料口連接;所述再生器與 所述提料裝置連接，用于去除顆粒床中的半焦及粘附在顆粒料上的結(jié)焦物;所述進料系統(tǒng) 分別與所述再生器和所述循環(huán)式顆粒床上部的顆粒進料口連接，用于將經(jīng)再生器再生的顆 粒床料加入到所述循環(huán)式顆粒床中。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第一折流板與豎直線的夾角為15-60度，所述第二折流 板與豎直線的夾角為15-60度。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述循環(huán)式顆粒床的除塵段為平板式結(jié)構(gòu)，所述集料器為 集料板;所述進氣分布板采用折板式分布結(jié)構(gòu)，使熱解氣均勻的進入循環(huán)式顆粒床。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述旋風(fēng)除塵器的出料管插入到所述熱解氣反應(yīng)器的出料 系統(tǒng)的出料半焦中。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，熱解氣經(jīng)過所述進氣柵板結(jié)構(gòu)和所述出氣柵板結(jié)構(gòu)的流速 為0.05-0.5m/s，所述進氣端和所述出氣端的間距為50-300mm。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述顆粒床料為顆粒均勻的陶瓷球或石英砂。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述顆粒床料通過所述進料系統(tǒng)進入顆粒床，利用移動床 的方式，所述顆粒床料經(jīng)加熱、除塵、再生，實現(xiàn)循環(huán)。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述熱解反應(yīng)器包括:進料口、熱解氣出口、出料口和蓄熱 式輻射管，所述進料口設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器的頂壁上，所述熱解氣出口設(shè)置在所述熱解 室的側(cè)壁上，所述蓄熱式輻射管沿所述反應(yīng)器的高度方向多層布置，每層具有多根沿水平 方向布置的所述蓄熱式輻射管。
[0015] 在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明進一步提供了一種利用粉煤熱解除塵系統(tǒng)進行粉 煤熱解除塵的方法，其特征在于，包括以下步驟:a.將粉煤通過熱解反應(yīng)器的進料口加入 到所述熱解反應(yīng)器中，在所述熱解反應(yīng)器中完成熱解過程;b.循環(huán)式顆粒床的加熱段內(nèi)布 置的多個蓄熱式輻射管加熱顆粒床料，并經(jīng)所述循環(huán)式顆粒床的除塵段的集料器把經(jīng)所述 加熱段加熱的顆粒床料匯集流入循環(huán)式顆粒床的所述除塵段中；C.熱解產(chǎn)生的熱解氣從進 氣端進入旋風(fēng)除塵器中，對所述熱解氣進行初步除塵;d.經(jīng)初步除塵的熱解氣從進氣端進 入所述顆粒床的除塵段，對所述熱解氣進行進一步除塵;e.經(jīng)進一步除塵的熱解氣經(jīng)所述 熱解反應(yīng)器的熱解氣出口排出。
[0016] 本發(fā)明的有益效果在于： 1)采取內(nèi)置循環(huán)式顆粒床除塵，保溫效果好，除塵工藝簡單、耗能低。
[0017] 2)利用陶瓷球或石英砂作為過濾床料，粒徑均勻，與半焦分離容易，所以過濾效果 好。
[0018] 3)柵板結(jié)構(gòu)的進氣端和出氣端，控制進氣、出氣速度，除塵壓降小，除塵效果好。
[0019] 4)結(jié)合內(nèi)置式旋風(fēng)除塵器，進行二次除塵，能夠低成本、高效率的解決粉煤熱解氣 的除塵難題，降低熱解氣含塵量，使熱解氣含塵低于50mg/Nm 3，從而實現(xiàn)焦油中的含塵低， 達到焦油后續(xù)處理要求。
[0020] 5)顆粒床料通過進料系統(tǒng)進入顆粒床，利用移動床的方式，顆粒料經(jīng)加熱、除塵、 再生，實現(xiàn)循環(huán)。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發(fā)明粉煤熱解除塵系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖2為本發(fā)明旋風(fēng)除塵器和循環(huán)式顆粒床的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023 ]其中，1、熱解反應(yīng)器;2、旋風(fēng)除塵器;21、進氣端;22、出氣口；23、出料管;3、循環(huán)式 顆粒床;31、集料器;32、進氣端;321、進氣柵板;322、第一折流板;33、出氣端;331、出氣柵 板;332、第二折流板;34、下部顆粒出料口； 35、顆粒進料口； 36、進氣分布板;41、進料口； 42、 熱解氣出口； 43、出料口； 5、輻射管;6、再生器。
【具體實施方式】
[0024] 為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實施例對本 發(fā)明作進一步的詳細說明。下面描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解 為對本發(fā)明的限制。實施例中未注明具體技術(shù)或條件的，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻所描述的技 術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進行。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種內(nèi)置旋風(fēng)除塵器和顆粒可分選式顆粒 床的粉煤熱解除塵系統(tǒng)，圖1為該粉煤熱解除塵系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，包括熱解反 應(yīng)器1、旋風(fēng)除塵器2和循環(huán)式顆粒床3,其中，所述旋風(fēng)除塵器和循環(huán)式顆粒床內(nèi)置于所述 熱解反應(yīng)器中，所述循環(huán)式顆粒床的加熱段和除塵段位于所述熱解反應(yīng)器的一側(cè)，與所述 熱解反應(yīng)器的側(cè)壁固定連接，并沿所述熱解反應(yīng)器的高度方向貫穿于所述熱解反應(yīng)器內(nèi) 部，所述除塵段布置在所述熱解反應(yīng)器的熱解氣出口 42的前端。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例， 該循環(huán)式顆粒床的加熱段和除塵段的形狀、及其與所述熱解反應(yīng)器側(cè)壁具體的"固定連接 方式"不受特別限制，只要保證循環(huán)式顆粒床能夠穩(wěn)定的連接在熱解反應(yīng)器內(nèi)即可。優(yōu)選 的，所述顆粒床外形可以是箱體結(jié)構(gòu)，該箱體結(jié)構(gòu)的前后側(cè)壁沿?zé)峤夥磻?yīng)器的內(nèi)腔延伸，所 述前后側(cè)壁的兩端與分別與反應(yīng)器的側(cè)壁焊接固定。由此，本除塵系統(tǒng)利用熱解反應(yīng)器中 內(nèi)置式旋風(fēng)除塵器和循環(huán)式顆粒床結(jié)合的方式，解決了粉煤熱解過程中熱解氣除塵難的問 題。熱解過程中產(chǎn)生的高溫?zé)峤鈿鈹y帶小顆粒的半焦一起進入旋風(fēng)除塵器，進行初次除塵 后，熱解氣進入顆粒床進行二次除塵，利用固體顆粒沉降、阻擋及各種作用力，把半焦中的 細顆粒分離下來進入顆粒床中，而潔凈的熱解氣從熱解氣氣出氣口出來。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，圖2為本發(fā)明旋風(fēng)除塵器和循環(huán)式顆粒床的結(jié)構(gòu)示意 圖，如圖1-2所示，所述循環(huán)式顆粒床包括位于上部的加熱段和位于下部的除塵段、提料裝 置(未示出）、進料系統(tǒng)(未示出）和再生器6。其中，所述提料裝置和進料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不受特 別限制，根據(jù)一些具體的實施例，所述提料裝置與所述下部顆粒出料口34連接;所述再生器 與所述提料裝置連接，用于去除顆粒床中的半焦及粘附在顆粒料上的結(jié)焦物;所述進料系 統(tǒng)分別與所述再生器和所述循環(huán)式顆粒床上部的顆粒進料口 35連接，用于將經(jīng)再生器再生 的顆粒床料加入到所述循環(huán)式顆粒床中。所述加熱段內(nèi)設(shè)有沿所述熱解反應(yīng)器的高度方向 多層布置的多個蓄熱式輻射管5,用于加熱顆粒床料。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述顆粒 床加熱采取內(nèi)置輻射管的方式，利用輻射管的熱量加熱顆粒床料，使顆粒料加熱至500-550 °C，移動至除塵段;設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器的熱解氣出口的前端的所述除塵段包括集料器 31、進氣端32、出氣端33、下部顆粒出料口 34。所述顆粒床的除塵段的結(jié)構(gòu)不受特別限制，只 要能夠固定連接在熱解反應(yīng)器內(nèi)部的側(cè)壁即可。根據(jù)一些具體的實施例，所述顆粒床除塵 段可以為平板式結(jié)構(gòu)。所述集料器傾斜設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器內(nèi)，所述集料器的上端與所 述加熱段的側(cè)壁連接，所述集料器的下端與出氣柵板連接，用于將經(jīng)所述加熱段加熱的顆 粒床料匯集流入循環(huán)式顆粒床的所述除塵段中，所述集料器的結(jié)構(gòu)不受特別限制，只要能 夠收集熱解反應(yīng)器產(chǎn)生的半焦顆粒即可。根據(jù)一些具體的實施例，所述集料器的材質(zhì)可以 為耐熱金屬材質(zhì)，例如鋼板、鐵板等;所述集料器的形狀可以為平板狀或者圓盤狀，優(yōu)選的， 為集料板。所述進氣端為進氣柵板結(jié)構(gòu)，所述進氣柵板結(jié)構(gòu)包括進氣柵板321和多個第一折 流板322,所述第一折流板的一端與所述進氣柵板連接，另一端沿右下方方向延伸作為自由 端，相鄰的所述第一折流板自由端之間的間隔形成所述進氣柵板的開口，使得在所述進氣 柵板的開口處形成的折流往右下方方向流動;所述出氣端為出氣柵板結(jié)構(gòu)，所述出氣柵板 結(jié)構(gòu)包括出氣柵板331和多個第二折流板332,所述第二折流板的一端與所述出氣柵板連 接，另一端沿左下方方向延伸作為自由端，相鄰的所述第二折流板自由端之間的間隔形成 所述出氣柵板的開口，使得在所述出氣柵板的開口處形成的折流往右上方方向流動。該柵 板結(jié)構(gòu)的進氣端和出氣端，便于控制進氣和出氣速度，除塵壓降小，除塵效果好。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，如圖2所示，所述旋風(fēng)除塵器包括進氣端21、出氣口 22 和出料管23,所述進氣端用于通入所述熱解反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的攜帶半焦顆粒的熱解氣，所述 旋風(fēng)除塵器的出氣口通過連接通道與所述顆粒床的所述進氣端32連接，用于將經(jīng)過所述旋 風(fēng)除塵器的熱解氣二次除塵，其中，所述連接通道內(nèi)設(shè)有進氣分布板36,優(yōu)選的，進氣分布 板采取折板式分布結(jié)構(gòu)，通過分布板的分布后，含塵熱解氣能夠勻速的進入顆粒床中，從而 提高了除塵效果。由此，熱解過程中產(chǎn)生的高溫?zé)峤鈿鈹y帶小顆粒的半焦一起進入內(nèi)置旋 風(fēng)除塵器進行初除塵，經(jīng)旋風(fēng)除塵器后的熱解氣進入顆粒床進行二次除塵。
[0028] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明實施例的該粉煤熱解除塵系統(tǒng)，采取內(nèi)置循環(huán)式顆粒床 除塵，保溫效果好，除塵工藝簡單、耗能低，并設(shè)計了柵板結(jié)構(gòu)的進氣端和出氣端，控制進 氣、出氣速度，除塵壓降小，除塵效果好;而且，結(jié)合其他除塵設(shè)備，進行二次除塵，能夠低成 本、高效率的解決粉煤熱解氣的除塵難題，降低熱解氣含塵量，使熱解氣含塵低于50mg/ Nm3,從而實現(xiàn)焦油中的含塵低，達到焦油后續(xù)處理要求。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述第一和第二折流板的材質(zhì)、連接方式不受具體限 制，只要能夠使除塵后的熱解氣排出顆粒床即可，根據(jù)一些具體的實施例，所述折流板可以 為耐高溫的材質(zhì)，優(yōu)選為鋼板;所述折流板與所述出氣柵板可以采用固定連接的方式，優(yōu)選 為焊接。所述第一折流板與豎直線的夾角不受特別限制，優(yōu)選為15-60度，所述第二折流板 與豎直線的夾角不受特別限制，優(yōu)選為15-60度。由此，柵板開口面積能夠保證熱解氣經(jīng)過 柵板結(jié)構(gòu)的流速為〇. 05-0.5m/s的速度，并且，進氣端和出氣端的間距優(yōu)選為50-300mm，保 障熱解氣除塵效果，同時熱解反應(yīng)器的爐膛壓力不會太高。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，為了不使經(jīng)初步除塵的熱解氣與含塵熱解氣混合，要 求熱解氣進入旋風(fēng)分離后，除塵器的出料管插入出料半焦中。如圖1所示，所述旋風(fēng)除塵器 的出料管23插入到所述熱解氣反應(yīng)器的出料系統(tǒng)的出料半焦中，防止熱解氣通過出料管又 進入熱解反應(yīng)器中。由此，含塵熱解氣從顆粒床的進氣端進入，通過折流和顆粒過濾后從顆 粒床的出氣端出來，實現(xiàn)了熱解氣的除塵。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述顆粒床料不受特別限制，優(yōu)選為顆粒均勻的陶瓷 球或石英砂，利用陶瓷球或石英砂作為過濾床料，粒徑均勻，與半焦分離容易，過濾效果好。 所述顆粒床料通過所述進料系統(tǒng)進入顆粒床，利用移動床的方式，所述顆粒床料經(jīng)加熱、除 塵、再生，實現(xiàn)循環(huán)。由此，實現(xiàn)了顆粒料的循環(huán)再生和利用，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，如圖1所示，所述熱解反應(yīng)器還包括:進料口 41、熱解氣 出口 42、出料口 43和蓄熱式輻射管5，所述進料口設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器的頂壁上，所述熱 解氣出口設(shè)置在所述熱解室的側(cè)壁上，所述蓄熱式輻射管沿所述反應(yīng)器的高度方向多層布 置，每層具有多根沿水平方向布置的所述蓄熱式輻射管。由此，原料從熱解反應(yīng)器的上部進 料口進入，利用自重力下行，通過輻射管加熱，發(fā)生熱解反應(yīng)，釋放出熱解氣和半焦。
[0033] 在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供了一種利用前面所述的粉煤熱解除塵系統(tǒng)進 行粉煤熱解除塵的方法。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法可以包括以下步驟： a.將粉煤通過熱解反應(yīng)器的進料口加入到所述熱解反應(yīng)器中，在所述熱解反應(yīng)器中 完成熱解過程。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述粉煤通過所述進料口進入到所述熱解反應(yīng)器中， 經(jīng)所述蓄熱式輻射管加熱后，被加熱的粉煤在熱解反應(yīng)器中發(fā)生熱解反應(yīng)，生產(chǎn)熱解氣和 半焦顆粒，熱解半焦通過所述熱解反應(yīng)器的出料口排出。
[0034] b.循環(huán)式顆粒床的加熱段內(nèi)布置的多個蓄熱式輻射管加熱顆粒床料，并經(jīng)所述循 環(huán)式顆粒床的除塵段的集料器把經(jīng)所述加熱段加熱的顆粒床料匯集流入循環(huán)式顆粒床的 所述除塵段中。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述循環(huán)式顆粒床的顆粒床料在所述循環(huán)式顆粒床 的除塵段對所述熱解氣進行除塵處理后，經(jīng)所述下部顆粒出料口排出，進入到所述提料裝 置，經(jīng)所述提料裝置提料運輸?shù)剿鲈偕?，在所述再生器中通過去除半焦及粘附在所述 顆粒床料上的結(jié)焦物來對所述顆粒床料進行再生處理，所述顆粒床料不受特別限制，優(yōu)選 為顆粒均勻的陶瓷球或石英砂。得到的再生顆粒床料經(jīng)由所述進料系統(tǒng)進入所述循環(huán)式顆 粒床的加熱段，所述再生顆粒床料被所述蓄熱式輻射管加熱至500-550°C，最后，通過所述 集料器進入所述循環(huán)式顆粒床的除塵段進行堆積，再次用于所述熱解氣的過濾除塵處理， 從而，實現(xiàn)了所述顆粒床料的循環(huán)使用。
[0035] c.熱解產(chǎn)生的熱解氣從進氣端進入旋風(fēng)除塵器中，對所述熱解氣進行初步除塵。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述旋風(fēng)除塵器包括進氣端21、出氣口 22和出料管23，所述進氣端用 于通入所述熱解反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的攜帶半焦顆粒的熱解氣，所述旋風(fēng)除塵器的出氣口通過連 接通道與所述顆粒床的所述進氣端連接，用于將經(jīng)過所述旋風(fēng)除塵器的熱解氣二次除塵， 其中，所述連接通道內(nèi)設(shè)有進氣分布板，優(yōu)選的，進氣分布板采取折板式分布結(jié)構(gòu)，使熱解 氣較均勻的進入顆粒床入口。由此，熱解過程中產(chǎn)生的高溫?zé)峤鈿鈹y帶小顆粒的半焦一起 進入內(nèi)置旋風(fēng)除塵器進行初除塵。
[0036] d.經(jīng)初步除塵的熱解氣從進氣端進入所述循環(huán)顆粒床的除塵段，對所述熱解氣進 行進一步除塵。根據(jù)本發(fā)明的實施例，設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器的熱解氣出口的前端的所述 除塵段包括集料器31、進氣端32、出氣端33、下部顆粒出料口 34。所述集料器傾斜設(shè)置在所 述熱解反應(yīng)器內(nèi)，所述集料器的上端與所述加熱段的側(cè)壁連接，所述集料器的下端與出氣 柵板連接，用于將經(jīng)所述加熱段加熱的顆粒床料匯集流入循環(huán)式顆粒床的所述除塵段中。 所述進氣端為進氣柵板結(jié)構(gòu)，所述進氣柵板結(jié)構(gòu)包括進氣柵板和多個第一折流板，所述第 一折流板的一端與所述進氣柵板連接，另一端沿右下方方向延伸作為自由端，相鄰的所述 第一折流板自由端之間的間隔形成所述進氣柵板的開口，使得在所述進氣柵板的開口處形 成的折流往右下方方向流動;所述出氣端為出氣柵板結(jié)構(gòu)，所述出氣柵板結(jié)構(gòu)包括出氣柵 板和多個第二折流板，所述第二折流板的一端與所述出氣柵板連接，另一端沿左下方方向 延伸作為自由端，相鄰的所述第二折流板自由端之間的間隔形成所述出氣柵板的開口，使 得在所述出氣柵板的開口處形成的折流往右上方方向流動。該柵板結(jié)構(gòu)的進氣端和出氣 端，便于控制進氣和出氣速度，除塵壓降小，除塵效果好。由此，初步除塵的熱解氣經(jīng)旋風(fēng)除 塵器的出氣口通過連接通道輸入到顆粒床除塵段的所述進氣端，并在顆粒床除塵段內(nèi)進行 二次除塵，優(yōu)選的，柵板開口面積能夠保證熱解氣經(jīng)過柵板結(jié)構(gòu)的流速為〇. 05-0.5m/s的速 度，以保障熱解氣除塵效果。
[0037] e.經(jīng)進一步除塵的熱解氣經(jīng)所述熱解反應(yīng)器的熱解氣出口排出。
[0038]利用熱解反應(yīng)系統(tǒng)對澳大利亞褐煤進行處理，增加了顆粒床除塵與只采取旋風(fēng)除 塵器的對比見表1。
[0039] 表1:澳大利亞褐煤熱解處理除塵對比
利用熱解反應(yīng)系統(tǒng)對印尼褐煤進行處理，增加了顆粒床除塵與只采取旋風(fēng)除塵器的對 比見表2。
[0040] 表2:印尼褐煤熱解處理除塵對比
在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解 為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、 "第二"的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。
[0041]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連 接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi) 部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情 況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0042]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以 是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在 第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是第 一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0043]在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不 必針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一 個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié) 合和組合。
[0044] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例 性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述 實施例進行變化、修改、替換和變型，同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思 想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。
【主權(quán)項】
1. 一種粉煤熱解除塵系統(tǒng)，包括熱解反應(yīng)器、旋風(fēng)除塵器和循環(huán)式顆粒床，其特征在 于:所述旋風(fēng)除塵器和循環(huán)式顆粒床內(nèi)置于所述熱解反應(yīng)器中，所述循環(huán)式顆粒床的加熱 段和除塵段位于所述熱解反應(yīng)器的一側(cè)，與所述熱解反應(yīng)器的側(cè)壁固定連接，并沿所述熱 解反應(yīng)器的高度方向貫穿于所述熱解反應(yīng)器內(nèi)部，其中： 所述循環(huán)式顆粒床包括位于上部的加熱段和位于下部的除塵段、提料裝置、進料系統(tǒng) 和再生器;其中，所述加熱段內(nèi)設(shè)有沿所述熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置的多個蓄熱式 輻射管，用于加熱顆粒床料;設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器的熱解氣出口的前端的所述除塵段包 括集料器、進氣端、出氣端、下部顆粒出料口；其中，所述集料器傾斜設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器 內(nèi)，所述集料器的上端與所述加熱段的側(cè)壁連接，所述集料器的下端與出氣柵板連接，用于 將經(jīng)所述加熱段加熱的顆粒床料匯集流入循環(huán)式顆粒床的所述除塵段中；所述進氣端為進 氣柵板結(jié)構(gòu)，所述進氣柵板結(jié)構(gòu)包括進氣柵板和多個第一折流板，所述第一折流板的一端 與所述進氣柵板連接，另一端沿右下方方向延伸作為自由端，相鄰的所述第一折流板自由 端之間的間隔形成所述進氣柵板的開口，使得在所述進氣柵板的開口處形成的折流往右下 方方向流動;所述出氣端為出氣柵板結(jié)構(gòu)，所述出氣柵板結(jié)構(gòu)包括出氣柵板和多個第二折 流板，所述第二折流板的一端與所述出氣柵板連接，另一端沿左下方方向延伸作為自由端， 相鄰的所述第二折流板自由端之間的間隔形成所述出氣柵板的開口，使得在所述出氣柵板 的開口處形成的折流往右上方方向流動； 所述旋風(fēng)除塵器包括進氣端、出氣口和出料管，所述進氣端用于通入所述熱解反應(yīng)器 內(nèi)產(chǎn)生的攜帶半焦顆粒的熱解氣，所述旋風(fēng)除塵器的出氣口通過連接通道與所述循環(huán)式顆 粒床的所述進氣端連接，用于將經(jīng)過所述旋風(fēng)除塵器的熱解氣二次除塵，其中，所述連接通 道內(nèi)設(shè)有進氣分布板。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤熱解除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述提料裝置與所述下部顆 粒出料口連接;所述再生器與所述提料裝置連接，用于去除顆粒床中的半焦及粘附在顆粒 料上的結(jié)焦物;所述進料系統(tǒng)分別與所述再生器和所述循環(huán)式顆粒床上部的顆粒進料口連 接，用于將經(jīng)再生器再生的顆粒床料加入到所述循環(huán)式顆粒床中。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤熱解除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述第一折流板與豎直線的 夾角為15-60度，所述第二折流板與豎直線的夾角為15-60度。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的粉煤熱解除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述循環(huán)式顆粒 床的除塵段為平板式結(jié)構(gòu)，所述集料器為集料板;所述進氣分布板采用折板式分布結(jié)構(gòu)，使 熱解氣均勻的進入循環(huán)式顆粒床。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的粉煤熱解除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述旋風(fēng)除塵器 的出料管插入到所述熱解氣反應(yīng)器的出料系統(tǒng)的出料半焦中。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的粉煤熱解除塵系統(tǒng)，其特征在于:熱解氣經(jīng)過所述 進氣柵板結(jié)構(gòu)和所述出氣柵板結(jié)構(gòu)的流速為0.05-0.5m/s，所述進氣端和所述出氣端的間 距為 50-300mm。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的粉煤熱解除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述顆粒床料為 顆粒均勻的陶瓷球或石英砂。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉煤熱解除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述顆粒床料通過所述進料 系統(tǒng)進入顆粒床，利用移動床的方式，所述顆粒床料經(jīng)加熱、除塵、再生，實現(xiàn)循環(huán)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的粉煤熱解除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述熱解反應(yīng)器 包括:進料口、熱解氣出口、出料口和蓄熱式輻射管，所述進料口設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器的 頂壁上，所述熱解氣出口設(shè)置在所述熱解室的側(cè)壁上，所述蓄熱式輻射管沿所述反應(yīng)器的 高度方向多層布置，每層具有多根沿水平方向布置的所述蓄熱式輻射管。10. -種利用權(quán)利要求1-9中任一項所述的粉煤熱解除塵系統(tǒng)進行粉煤熱解除塵的方 法，其特征在于，包括以下步驟： a. 將粉煤通過熱解反應(yīng)器的進料口加入到所述熱解反應(yīng)器中，在所述熱解反應(yīng)器中 完成熱解過程； b. 循環(huán)式顆粒床的加熱段內(nèi)布置的多個蓄熱式輻射管加熱顆粒床料，并經(jīng)所述循環(huán)式 顆粒床的除塵段的集料器把經(jīng)所述加熱段加熱的顆粒床料匯集流入循環(huán)式顆粒床的所述 除塵段中； c. 熱解產(chǎn)生的熱解氣從進氣端進入旋風(fēng)除塵器中，對所述熱解氣進行初步除塵； d. 經(jīng)初步除塵的熱解氣從進氣端進入所述顆粒床的除塵段，對所述熱解氣進行進一步 除塵； e. 經(jīng)進一步除塵的熱解氣經(jīng)所述熱解反應(yīng)器的熱解氣出口排出。
【文檔編號】C10K1/02GK105969416SQ201610453629
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】陳水渺, 肖磊, 薛遜, 姜朝興, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司