一种新型褐煤气化系统及方法与流程

本发明涉及的是褐煤气化技术领域，具体的说是一种新型褐煤气化系统及方法。

背景技术：

能源是社会经济发展的基础，随着社会的发展，人们对能源的需求越来越多，能源的利用和开发制约着经济社会的发展，影响着人类赖以生存的自然环境。中国经济目前正处在从高速发展向平稳增长转型的关键阶段，处于工业化、城镇化发展的阶段，对能源的需求更加紧迫。目前，煤炭占我国一次能源生产和消费总量的75％和70％。这种生产和消费结构决定了未来几十年内，煤炭的主导地位不会改变，同时生产和利用煤炭所引起的环境问题也会日益突出。随着高阶煤资源的逐步减少，对低阶煤的开发和清洁利用更加紧迫。我国褐煤探明保有资源量为1291.32亿，占全国探明保有煤炭资源量的12.69％，开发褐煤综合高效利用途径和方法，将会缓解我国能源需求的紧张局势。

褐煤是煤化程度最浅的煤种，具有水分高、挥发分高、热值低、易风化碎裂、灰分高等特性，因此它的应用范围和运输距离受到很大限制，难于进行有效洁净利用。但是，褐煤的低变质性和高反应性使得它是气化的优质原料；煤炭气化技术也是煤炭转化的主要途径，气化所生产的合成气可以用来发电、合成液体燃料和各种化学品。

与高阶煤比，褐煤还具有氧含量高，富含碱金属碱土金属，挥发分高等特点，在热解和气化时的反应特性不同。褐煤等低阶煤在气化时，产生的活性较高的挥发分不能及时排出，与产生的焦颗粒发生相互作用。这种作用将会导致碱金属和碱土金属的挥发，改变半焦的结构(特别是促进芳环的缩聚反应)，改变催化剂的分布，最终改变焦的反应活性。

现有技术中的气化工艺在气化褐煤或者低阶煤时，普遍存在煤的转换率低，成本高等缺点

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的新型褐煤气化系统及方法，系统无酚水和焦油产生，清洁环保，可以实现节能减排的效果，且有效提高煤炭的利用率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种新型褐煤气化系统，包含上煤系统、给料机、气化炉、分离器一、排灰装置、分离器二、空气预热器和返料器装置，所述气化炉的一侧设置有给料机，所述给料机的上端设置有上煤系统，所述气化炉的底部设置有气化炉排渣槽，所述气化炉另一侧的上端设置有气化剂入口，所述气化炉另一侧的下端设置有固体颗粒入口一，所述固体颗粒入口一的下端设置有固体颗粒入口二，所述分离器一的下端设置有返料器装置，所述返料器装置的底部一侧设置有返料口，所述返料口与固体颗粒入口一连接，所述空气预热器的上端与固体颗粒入口二连接，所述空气预热器的下端与分离器二连接，所述分离器二的下端设置有排灰装置。

作为本发明的进一步改进，所述给料机上设置有给煤斗。

作为本发明的进一步改进，所述空气预热器的外部设置有气化炉风机。

一种新型褐煤气化系统实现褐煤气化的方法，步骤是：以空气为介质脱除煤粉中的灰分和外水，并采用上煤系统将煤粉输送至给料机上的给煤斗内，通过给料机输送至气化炉内，在气化炉内与气化剂进行气化反应，半焦被分离和完全气化，固体部分通过气化炉排渣槽排出，被气化的煤气经过分离器一进行气固分离，细颗粒的半焦经过返料器装置继续返回到气化炉内进行反应，煤气经过空气预热器降温到一定温度后，通过分离器二除尘。

进一步，所述空气预热器的降温温度为600-700℃。

进一步，所述气化炉的工作温度在900-1000℃。

采用上述结构后，本发明的有益效果为：结构简单，设计合理、该系统无酚水和焦油产生，清洁环保，可以实现节能减排的效果，且有效提高煤炭的利用率，气化方法简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的系统结构示意图；

图中1.上煤系统、2.给煤斗、3.给料机、4.气化炉、5.分离器一、6.气化炉排渣槽、7.气化剂入口、8.气化炉风机、9.排灰装置、10.分离器二、11.固体颗粒入口一、12.空气预热器、13.返料器装置、14.固体颗粒入口二。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参看图1所示，一种新型褐煤气化系统，包含上煤系统1、给料机3、气化炉4、分离器一5、排灰装置9、分离器二10、空气预热器12和返料器装置13，所述气化炉4的一侧设置有给料机3，所述给料机3的上端设置有上煤系统1，所述气化炉4的底部设置有气化炉排渣槽6，所述气化炉4另一侧的上端设置有气化剂入口7，所述气化炉4另一侧的下端设置有固体颗粒入口一11，所述固体颗粒入口一11的下端设置有固体颗粒入口二14，所述分离器一5的下端设置有返料器装置13，所述返料器装置13的底部一侧设置有返料口，所述返料口与固体颗粒入口一11连接，所述空气预热器12的上端与固体颗粒入口二14连接，所述空气预热器12的下端与分离器二10连接，所述分离器二10的下端设置有排灰装置9。

所述给料机3上设置有给煤斗2，用于放置煤粉。

所述空气预热器12的外部设置有气化炉风机8，便于空气预热器12内的煤气加速降温，节省成本。

一种新型褐煤气化系统实现褐煤气化的方法，步骤是：以空气为介质脱除煤粉中的灰分和外水，并采用上煤系统1将煤粉输送至给料机3上的给煤斗2内，通过给料机3输送至气化炉4内，在气化炉4内与气化剂进行气化反应，半焦被分离和完全气化，固体部分通过气化炉排渣槽6排出，被气化的煤气经过分离器一5进行气固分离，细颗粒的半焦经过返料器装置13继续返回到气化炉4内进行反应，煤气经过空气预热器12降温到一定温度后，通过分离器二10除尘。

所述空气预热器12的降温温度为600-700℃。

所述气化炉4的工作温度在900-1000℃。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种新型褐煤气化系统，所述气化炉的一侧设置有给料机，所述给料机的上端设置有上煤系统，所述气化炉的底部设置有气化炉排渣槽，所述气化炉另一侧的上端设置有气化剂入口，所述气化炉另一侧的下端设置有固体颗粒入口一，所述固体颗粒入口一的下端设置有固体颗粒入口二，所述分离器一的下端设置有返料器装置，所述返料器装置的底部一侧设置有返料口，所述返料口与固体颗粒入口一连接，所述空气预热器的上端与固体颗粒入口二连接；本发明结构简单，设计合理，该系统无酚水和焦油产生，清洁环保，可以实现节能减排的效果，且有效提高煤炭的利用率，气化方法简单。

技术研发人员：肖瑞瑞;杨伟;赵玉亮;鞠彩霞;董凯
受保护的技术使用者：枣庄学院
技术研发日：2017.07.18
技术公布日：2017.10.03