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一种高钠煤脱除碱金属处理系统

阅读：966发布：2021-03-01

IPRDB可以提供一种高钠煤脱除碱金属处理系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种高钠煤脱除碱金属处理系统，包括脱钠处理系统、成品物料收集系统、析出钠冷凝回收系统和烟气除尘系统，脱钠处理系统中的脱钠反应器上部出口与成品物料收集系统中的一级分离器相连通，其特征在于，乏气燃烧系统设置于析出钠冷凝回收系统的之前或之后，该工艺及系统具有系统灵活可靠、反应器运行温度调整范围宽，脱钠效果好、系统可靠性高、系统热损失小、成品产率高、可靠实现成品粒度控制、乏气热量充分利用、炉内高效脱硫等优点。，下面是一种高钠煤脱除碱金属处理系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高钠煤脱除碱金属处理系统，包括脱钠处理系统、成品物料收集系统、析出钠冷凝回收系统、烟气除尘系统，脱钠处理系统中的脱钠反应器(12)上部出口与成品物料收集系统中的一级分离器(6)相连通，其特征在于，乏气燃烧系统设置于析出钠冷凝回收系统的之前或之后，当乏气燃烧系统设置于析出钠冷凝回收系统的之前时，乏气燃烧系统入口连接脱钠处理系统和成品物料收集系统的出口，乏气燃烧系统出口连接析出钠冷凝回收系统，析出钠冷凝回收系统中的左右双烟道出口与烟气除尘系统中的除尘器(25)相连；当设置于析出钠冷凝回收系统的之后时，成品物料收集系统与析出钠冷凝回收系统相连，脱钠处理系统与析出钠冷凝回收系统的出口与乏气燃烧系统设入口连接，乏气燃烧系统连接烟气除尘系统中的除尘器(25 )。

2.根据权利要求1所述的一种高钠煤脱除碱金属处理系统，其特征在于，所述脱钠处理系统包括作为主体的脱钠反应器(12)，所述脱钠反应器(12)的中部或下部设置给煤口，燃煤(11)由皮带输送至原煤仓(10)后进入脱钠反应器(12)，脱钠反应器(12)下部设置有绝热风室(16)，脱钠反应器(12)侧下部通过粗颗粒成品排料口( 15)与粗颗粒冷却器(14)进口连接，钠反应器上部出口与成品物料收集系统的一级分离器(6)相连通，一级分离器(6)上部出口与二级分离器(7)入口连接，一级分离器(6)下部出口连通级细颗粒冷却器(17)，二级分离器(7)下部出口连通二级细颗粒冷却器(18)，粗颗粒冷却器(14)、一级细颗粒冷却器(17)与二级细颗粒冷却器(18)均与成品输送装置(13)相连通；所述乏气燃烧系统包括乏气燃烧炉(8)，乏气燃烧炉(8)为绝热炉膛，乏气燃烧炉(8)的中下部设置有分别与脱钠反应器(12)及二级分离器(7)相连的乏气给入口、给煤口(10)、与排渣口连接的乏气燃烧炉冷渣器(20)和回料口，气燃烧炉(8)底部设置乏气燃烧炉风室(19);所述乏气燃烧炉(8)的上部的烟气出口通过分离器(9)进入析出钠冷凝回收系统，分离器(9)底部设置有乏气燃烧炉流化风机(21);所述析出钠冷凝回收系统共两套，采用左右双烟道，左烟道(23)与右烟道(24)进风口均与送风机(22)相连，左烟道(23)与右烟道(24)出口与烟气除尘系统中的除尘器(25)相连，除尘器(25)通过风机(26)连接至烟囱(27)，左烟道(23)与右烟道(24)内均布置空气预热器或者水冷受热面或省煤器。

3.根据权利要求1或2所述的一种高钠煤脱除碱金属处理系统，其特征在于，所述析出钠冷凝回收系统共两套，采用左右双烟道，二级分离器(7)上部出口与双烟道相连通，左烟道(23)与右烟道(24)进风口均与送风机(22)相连；乏气燃烧系统中的乏气燃烧炉(8)的中下部设置有分别与脱钠反应器(12)及析出钠冷凝回收系统相连的乏气给入口、给煤口(10)和回料口，给煤口(10)连通煤堆(11)，气燃烧炉(8)底部设置乏气燃烧炉风室(19)；所述乏气燃烧炉(8)的上部的烟气出口通过分离器(9)与烟气除尘系统中的除尘器(25)相连，除尘器(25 )通过风机(26 )连接至烟囱(27 )。

4.根据权利要求2或3所述的一种高钠煤脱除碱金属处理系统，其特征在于，所述除尘器(25)采用电除尘器或者布袋除尘器或者电袋除尘器。

5.根据权利要求2或3所述的一种高钠煤脱除碱金属处理系统，其特征在于，所述一级分离器(6)与二级分离器(7)可采用旋风分离器或者惯性分离器。

6.根据权利要求2或3所述的一种高钠煤脱除碱金属处理系统，其特征在于，所述粗颗粒冷却器(14)采用水冷滚筒式或者水冷移动床冷却器或者水冷刮板冷却器。

7.根据权利要求2或3所述的一种高钠煤脱除碱金属处理系统，其特征在于，所述一级细颗粒冷却器(17)与二级细颗粒冷却器(18)可采用水冷滚筒式或者水冷移动床冷却器。

8.根据权利要求2或3所述的一种高钠煤脱除碱金属处理系统，其特征在于，所述乏气燃烧炉(8)可采用绝热炉膛或者布置少许水冷受热面，所述乏气燃烧炉(8)设置炉内脱硫石灰石给入口，实现炉内脱硫。

9.根据权利要求2或3所述的一种高钠煤脱除碱金属处理系统，其特征在于，所述乏气燃烧炉(8)设置返料器，所述的乏气燃烧炉(8)设置炉内脱硫系统，脱硫剂的入口可布置在回料器或者炉膛中下部。

10.根据权利要求2或3所述的一种高钠煤脱除碱金属处理系统，其特征在于，所述左烟道(23 )与右烟道(24)可以立式或者卧式布置，受热面可顺列或者错列布置。

说明书全文

一种高钠煤脱除碱金属处理系统

技术领域

[0001] 本发明涉及高钠煤碱金属脱除处理技术，特别涉及一种高钠煤脱除碱金属处理系统。

背景技术

[0002] 经勘探，我国尤其是新疆地区高钠煤(煤灰中Na2O含量大于6%)资源丰富，仅准东煤田就蕴藏着约3900亿吨高钠含量煤炭资源，以我国目前煤炭年产量计算，一个准东煤田就够全国使用一百年。

[0003] 但是研究表明，无论在燃烧还是气化方面，高钠煤均因为钠含量高影响其可靠利用。其原因为=Na2O属于易挥发物质，在高温下挥发后，易凝结在受热面上形成烧结或粘结的灰沉积，这类沉积多发生在尾部对流受热面上，并形成结渣源。目前，在准东煤田附近建设的多个坑口电站，在燃用准东煤时相继产生了尾部对流受热面沾污积灰严重的现象，影响锅炉传热，降低了锅炉机组的整体运行可靠性；而在气化方面，因为煤中的钠是煤气化与燃烧过程中造成炉内结渣及沉积腐蚀的主要矿物质元素，对煤的热解和气化反应造成影响。因此，高钠低阶煤不能直接用于气化工艺，必须进行预处理。

[0004] 在燃烧方面，现有高钠低阶煤的利用多采用掺烧或添加催化剂的方式。通过掺烧的方式，可实现高钠低阶煤的部分利用，但长期掺烧比例通常小于30%，难以大规模可靠利用；通过添加催化剂的方式，虽然基本实现了高钠低阶煤的可靠燃烧，但需要投入价格不菲的催化剂，不仅提高了其利用成本，而且增加了系统复杂程度。

发明内容

[0005]为了实现高钠煤的大规模可靠利用，本发明的目的在于提供一种高钠煤脱除碱金属处理系统，该系统具有脱钠效果好、成品性质稳定且产率高、成品煤发热量变化小等突出优点，经脱钠提质后的成品煤可直接燃烧或气化利用，从根本上解决高钠煤难以大规模工业利用的技术难题。

[0006] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:

[0007] —种高钠煤脱除碱金属处理系统，包括脱钠处理系统、成品物料收集系统、析出钠冷凝回收系统和烟气除尘系统，脱钠处理系统中的脱钠反应器12上部出口与成品物料收集系统中的一级分离器6相连通，其特征在于，乏气燃烧系统设置于析出钠冷凝回收系统的之前或之后，当乏气燃烧系统设置于析出钠冷凝回收系统的之前时，乏气燃烧系统入口连接脱钠处理系统和成品物料收集系统的出口，乏气燃烧系统出口连接析出钠冷凝回收系统，析出钠冷凝回收系统中的左右双烟道出口与烟气除尘系统中的除尘器25相连；当设置于析出钠冷凝回收系统的之后时，成品物料收集系统与析出钠冷凝回收系统相连，脱钠处理系统与析出钠冷凝回收系统的出口与乏气燃烧系统设入口连接，乏气燃烧系统连接烟气除尘系统中的除尘器25。

[0008] 所述脱钠处理系统包括作为主体的脱钠反应器12，所述脱钠反应器12的中部或下部设置给煤口，燃煤11由皮带输送至原煤仓10后进入脱钠反应器12，脱钠反应器12下部设置有绝热风室16，脱钠反应器12侧下部通过粗颗粒成品排料口 15与粗颗粒冷却器14进口连接，钠反应器上部出口与成品物料收集系统的一级分离器6相连通，一级分离器6上部出口与二级分离器7入口连接，一级分离器6下部出口连通级细颗粒冷却器17，二级分离器7下部出口连通二级细颗粒冷却器18，粗颗粒冷却器14、一级细颗粒冷却器17与二级细颗粒冷却器18均与成品输送装置13相连通；

[0009] 所述乏气燃烧系统包括乏气燃烧炉8，乏气燃烧炉8为绝热炉膛，乏气燃烧炉8的中下部设置有分别与脱钠反应器12及二级分离器7相连的乏气给入口、原煤仓10、与排渣口连接的乏气燃烧炉冷渣器20和回料口，气燃烧炉8底部设置乏气燃烧炉风室19 ;所述乏气燃烧炉8的上部的烟气出口通过分离器9进入析出钠冷凝回收系统，分离器9底部设置有乏气燃烧炉流化风机21 ;所述析出钠冷凝回收系统共两套，采用左右双烟道，左烟道23与右烟道24进风口均与送风机22相连，左烟道23与右烟道24出口与烟气除尘系统中的除尘器25相连，除尘器25通过风机26连接至烟® 27，左烟道23与右烟道24内均布置空气预热器或者水冷受热面或省煤器。

[0010] 所述析出钠冷凝回收系统共两套，采用左右双烟道，二级分离器7上部出口与双烟道相连通，左烟道23与右烟道24进风口均与送风机22相连；乏气燃烧系统中的乏气燃烧炉8的中下部设置有分别与脱钠反应器12及析出钠冷凝回收系统相连的乏气给入口、原煤仓10和回料口，原煤仓10连通燃煤11，气燃烧炉8底部设置乏气燃烧炉风室19 ;所述乏气燃烧炉8的上部的烟气出口通过分离器9与烟气除尘系统中的除尘器25相连，除尘器25通过风机26连接至烟囱27。

[0011] 所述除尘器25采用电除尘器或者布袋除尘器或者电袋除尘器。

[0012] 所述一级分离器6与二级分离器7可采用旋风分离器或者惯性分离器。

[0013] 所述粗颗粒冷却器14采用水冷滚筒式或者水冷移动床冷却器或者水冷刮板冷却器。

[0014] 所述一级细颗粒冷却器17与二级细颗粒冷却器18可采用水冷滚筒式或者水冷移动床冷却器。

[0015] 所述乏气燃烧炉8可采用绝热炉膛或者布置少许水冷受热面。所述乏气燃烧炉8设置炉内脱硫石灰石给入口，实现炉内脱硫。所述乏气燃烧炉8设置返料器。

[0016] 所述的乏气燃烧炉8设置炉内脱硫系统，脱硫剂的入口可布置在回料器或者炉膛中下部。

[0017] 所述细颗粒成品采用绝热分离器分离捕集，分离器布置单级、两级或多级。

[0018] 所述乏气燃烧系统的炉膛结构可采用循环流化床或者鼓泡流化床。

[0019] 所述左烟道23与右烟道24可以立式或者卧式布置，受热面可顺列或者错列布置。

[0020] 所述成品输送装置13采用刮板输送机或者斗式输送机。

[0021] 所述成品输送装置13进行水冷冷却。

[0022] 所述脱钠反应器12的粗颗粒成品排料口设置在反应器的侧部或下部。

[0023] 所述给煤口设置在脱钠反应器12的下部或中部。

[0024] 所述的乏气燃烧炉8的燃烧温度可控制在700_1200°C之间。

[0025] 所述脱钠反应器12的反应温度、热源及烟气速度均可调整。所述脱钠反应器12的所需热量可以由自身提供，或者采用外来热源。反应器12的反应温度在400°C〜1200°C。

[0026] 所述脱钠反应器(12)的烟气速度在lm/s〜10m/S。反应器12可以常压或加压运行。

[0027] 根据本发明，所述细颗粒物料由脱钠反应器上部出口经分离器收集，优选两级分离器，如一级分离器6与二级分离器7，所述一级分离器6上部出口与二级分离器7入口连接。

[0028] 本发明具有以下优点:

[0029] 1、既可以采用自身反应放热满足系统吸热要求，也可以采用外来热源，系统灵活可靠；

[0030] 2、反应器运行温度调整范围宽，脱钠效果好，可满足多种使用要求；

[0031] 3、反应器采用绝热布置，系统热损失小；

[0032] 4、系统采用一级、两级或多级分离装置，成品产率高；

[0033] 5、反应器烟气速度调整范围宽，能可靠实现成品粒度控制；

[0034] 6、乏气热量获得充分利用；

[0035] 7、乏气燃烧过程实现炉内脱硫，降低脱硫成本；

[0036] 8、两套析出钠冷凝回收系统，可实现系统连续运行。附图说明`

[0037] 图1为本发明的工艺系统图。

[0038] 图2为本发明的第二工艺系统图。图3为本发明的第三工艺系统图。

具体实施方式

[0039] 实施例一

[0040] 如图1所示:

[0041] 一种高钠煤脱除碱金属处理系统，包括脱钠处理系统、成品物料收集系统、析出钠冷凝回收系统、烟气除尘系统，脱钠处理系统中的脱钠反应器12上部出口与成品物料收集系统中的一级分离器6相连通，其特征在于，乏气燃烧系统设置于析出钠冷凝回收系统的之前或之后，当乏气燃烧系统设置于析出钠冷凝回收系统的之前时，乏气燃烧系统入口连接脱钠处理系统和成品物料收集系统的出口，乏气燃烧系统出口连接析出钠冷凝回收系统，析出钠冷凝回收系统中的左右双烟道出口与烟气除尘系统中的除尘器25相连；

[0042] 所述脱钠处理系统包括作为主体的脱钠反应器12，所述脱钠反应器12的中部或下部设置给煤口，脱钠反应器12下部设置有绝热风室16，脱钠反应器12侧下部通过粗颗粒成品排料口 15与粗颗粒冷却器14进口连接，钠反应器上部出口与成品物料收集系统的一级分离器6相连通，一级分离器6上部出口与二级分离器7入口连接，一级分离器6下部出口连通级细颗粒冷却器17，二级分离器7下部出口连通二级细颗粒冷却器18，粗颗粒冷却器14、一级细颗粒冷却器17与二级细颗粒冷却器18均与成品输送装置13相连通，最终送入成品储藏车间或其它位置。

[0043] 所述乏气燃烧系统包括乏气燃烧炉8，乏气燃烧炉8为绝热炉膛，乏气燃烧炉8的中下部设置有分别与脱钠反应器12及二级分离器7相连的乏气给入口、原煤仓10和回料口，原煤仓10连通燃煤11，气燃烧炉8底部设置乏气燃烧炉风室19 ;所述乏气燃烧炉8的上部的烟气出口通过分离器9进入析出钠冷凝回收系统，分离器9底部设置有乏气燃烧炉流化风机21。

[0044] 所述析出钠冷凝回收系统共两套，采用左右双烟道，左烟道23与右烟道24进风口均与送风机22相连，左烟道23与右烟道24出口与烟气除尘系统中的除尘器25相连，除尘器25通过风机26连接至烟® 27，左烟道23与右烟道24内均布置空气预热器或者水冷受热面或省煤器，当烟气降温后，析出钠将冷凝并积存入飞灰中并被回收。烟气最终经由除尘系统处理后，排入大气。

[0045] 实施例二

[0046] 如图2所示，一种高钠煤脱除碱金属处理系统，包括脱钠处理系统、成品物料收集系统、析出钠冷凝回收系统、烟气除尘系统，脱钠处理系统中的脱钠反应器12上部出口与成品物料收集系统中的一级分离器6相连通，其特征在于，乏气燃烧系统设置于析出钠冷凝回收系统之后，成品物料收集系统与析出钠冷凝回收系统相连，脱钠处理系统与析出钠冷凝回收系统的出口与乏气燃烧系统设入口连接，乏气燃烧系统连接烟气除尘系统中的除尘器25。

[0047] 所述脱钠处理系统包括作为主体的脱钠反应器12，所述脱钠反应器12的中部或下部设置给煤口，脱钠反应器12下部设置有绝热风室16，脱钠反应器12侧下部通过粗颗粒成品排料口 15与粗颗粒冷却器14进口连接，钠反应器上部出口与成品物料收集系统的一级分离器6相连通，一级分离器6上部出口与二级分离器7入口连接，一级分离器6下部出口连通级细颗粒冷却器17，二级分离器7下部出口连通二级细颗粒冷却器18，粗颗粒冷却器14、一级细颗粒冷却器17与二级细颗粒冷却器18均与成品输送装置13相连通，最终送入成品储藏车间或其它位置。

[0048] 所述析出钠冷凝回收系统共两套，采用左右双烟道，二级分离器7上部出口与双烟道相连通，左烟道23与右烟道24进风口均与送风机22相连，

[0049] 所述乏气燃烧系统包括乏气燃烧炉8，乏气燃烧炉8为绝热炉膛，乏气燃烧炉8的中下部设置有分别与脱钠反应器12及析出钠冷凝回收系统相连的乏气给入口、原煤仓10和回料口，原煤仓10连通燃煤11，气燃烧炉8底部设置乏气燃烧炉风室19 ;所述乏气燃烧炉8的上部的烟气出口通过分离器9与烟气除尘系统中的除尘器25相连，除尘器25通过风机26连接至烟® 27，左烟道23与右烟道24内均布置空气预热器或者水冷受热面或省煤器，烟气最终经由除尘系统处理后，排入大气。

[0050] 实施例三

[0051] 如图3所示，一种高钠煤脱除碱金属处理系统，包括脱钠处理系统、成品物料收集系统、乏气燃烧系统、析出钠冷凝回收系统与烟气除尘系统。

[0052] 脱钠处理系统主体为脱钠反应器12，所述脱钠反应器12的中下部设置给煤口，所述脱钠反应器12的下部设置有绝热风室16，所述脱钠反应器12的侧下部设置有粗颗粒成品排料口，粗颗粒排料口与粗颗粒冷却器13进口连接。脱钠处理系统出口与成品物料收集系统进口连接。

[0053] 成品物料收集系统主要包括一级分离器6与二级分离器7，所述一级分离器6的进口与脱钠反应器12的出口连接，一级分离器6下部设置排料口并与一级细颗粒冷却器17的进口连接，一级分离器上部出口与二级分离器7入口连接，二级分离器7下部设置排料口并与二级细颗粒冷却器18连接，二级分离器7上部设置烟气排放口，含析出钠的烟气进入析出钠冷凝回收系统。

[0054] 析出钠冷凝回收系统共两套，主要包括左烟道23、右烟道24，两套烟道内均布置空气预热器或省煤器，当烟气降温后，析出钠将冷凝并积存入飞灰中并被回收。经析出钠冷凝处理后的乏气进入现有锅炉进行焚烧，焚烧后经现有烟气处理系统处理后排出。

[0055] 本发明的工作原理为:未经处理的高钠煤I由破碎筛分装置2处理后，由提升机3输送至原煤仓4，经设置在原煤仓下方的给煤机5送入反应器12的中下部，高钠煤在脱钠反应器12内发生反应后，大部分钠等碱金属、水分与部分挥发分析出进入烟气，经处理后的成品煤以粗颗粒成品、一级细颗粒成品与二级细颗粒成品三种形式经粗颗粒成品冷却器13、一级细颗粒成品冷却器17与二级细颗粒成品冷却器18冷却后成为最终的成品。而含有析出钠及一定热值的烟气进入乏气燃烧系统，通过炉内脱硫系统将石灰石送入乏气燃烧炉8，在燃烧的过程实现炉内脱硫，由乏气焚烧炉排出的烟气进入析出钠冷凝回收系统。正常运行过程中，左烟道23或右烟道24投入运行，另一方处于备用状态，可随时切换。在析出钠的回收过程中，将造成烟道内受热面的结焦，当结焦到一定程度时，切换至另一烟道，实现系统连续运行。烟气最终经由除尘器25后排入大气。

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