双热解段煤直立热解炉的四路进气联合离心压缩输送方法与流程

技术特征：
1.双热解段煤直立热解炉的四路进气联合离心压缩输送方法，其特征在于：(1)双热解段煤直立热解炉所述煤热解炉，是一种上升气温度突降式双热解段内热式移动床煤直立热解炉，入热解炉煤料在下行过程中，至少经过预热段、低温热解段、提馏段、半焦预冷段，逐步成为预热后煤料、低温热解半焦、提馏半焦、预冷半焦；在热解炉炉膛内，提馏段位于低温热解段下方，提馏段空间与低温热解段空间连通；在热解炉炉膛内，半焦预冷段位于提馏段下方，半焦预冷段空间与提馏段空间连通；在低温热解段，低温热解段的热源，由在低温热解段内上升的低温热解段初始气体热载体提供；在低温热解段底部布置调温气布气道，调温气布气道排出调温气进入炉腔；进炉腔调温气与来自提馏段的上行的提馏段输出气混合后成为低温热解段初始气体热载体，低温热解段初始气体热载体温度，低于提馏段输出气温度至少100℃；在低温热解段，调温气布气道，位于低温热解段的下部焦层内和或下部焦层侧边和或下部焦层周边；在低温热解段，低温热解段气体热载体上行，与来自预热段的下行预热后煤料逆流接触降温并混合低温热解净产煤气成为低温热解段输出气；低温热解段输出气进入预热段；下行的预热后煤料逐步升温进行低温热解，降低挥发分成为低温半焦；低温半焦下行排出低温热解段进入提馏段；在提馏段，提馏段的热源，大部分至全部由在提馏段内上升的气体热载体提供；在提馏段底部布置主火道；主火道排出提馏供热气上行，与来自低温热解段的下行低温热解半焦逆流接触降温并混合提馏净产煤气成为提馏段输出气；提馏段输出气进入低温热解段；下行的低温热解半焦逐步升温深度热解，降低挥发分成为提馏半焦；提馏半焦排出提馏段；提馏段主火道，位于提馏段的下部焦层内和或下部焦层侧边和或下部焦层周边；在半焦预冷段，半焦预冷段的冷源，大部分至全部由在半焦预冷段内上升的预冷气热载体提供；在半焦预冷段底部布置预冷气通道；预冷气通道排出预冷气上行，与来自提馏段的下行提馏半焦逆流接触升温并混合半焦预冷段净产煤气成为半焦预冷段输出气；半焦预冷段输出气上行进入提馏段与主火道排出的提馏供热气混合后继续上行；半焦预冷段输出气进入提馏段；下行的提馏半焦逐步降温成为预冷半焦；预冷半焦排出半焦预冷段；预冷气通道，位于半焦预冷段的下部焦层内和或下部焦层侧边和或下部焦层周边；所述的煤内热式块煤移动床直立热解炉，由1孔或2孔或多孔炭化室组成；在每孔炭化室的至少一侧，设有调温气布气道、主火道、预冷气布气道；调温气布气道上设置出气口，主火道上设置出气口，预冷气布气道上设置出气口；热解室上部设有煤炭布料板，热解室顶部设有上升管；上升管排出热解炉初煤气；(2)四路进气联合离心压缩输送在联合离心压缩机，用一台原动机驱动第一助燃气离心压缩机、第一燃料气离心压缩机、调温气离心压缩机、预冷气离心压缩机，第一助燃气离心压缩机、第一燃料气离心压缩机、调温气离心压缩机、预冷气离心压缩机的工作方式为同时启动、同时运转、同时停转；联合离心压缩机的原动机经动力传递机构对第一助燃气离心压缩机、第一燃料气离心压缩机、调温气离心压缩机、预冷气离心压缩机实现动力传递；第一助燃气经过联合离心压缩机的第一助燃气离心压缩机升压成为升压后第一助燃
气；第一燃料气经过联合离心压缩机的第一燃料气离心压缩机升压成为升压后第一燃料气；升压后第一助燃气、升压后第一燃料气经第一混合器成为第一混合燃气；第一混合燃气进入主火道内燃烧和或进入煤热解炉炉膛燃烧释放热量形成气体热载体上行，加热热解下行的煤料；进入第一混合器的第一燃料气的体积与进入第一混合器的第一助燃气的化学燃烧当量的第一燃料气的体积比定位义为第一燃料气供燃比k1，k1≥1.15；调温气经过联合离心压缩机的调温气离心压缩机升压成为升压后调温气；升压后调温气进入调温气布气道，经过调温气布气道连通炉膛的布气口进入炉膛，与上行的热气体和下行的碳料接触，降低上行气体的温度；预冷气经过联合离心压缩机的预冷气离心压缩机升压成为升压后预冷气；升压后预冷气进入预冷气布气道，经过预冷气布气道连通炉膛的布气口进入炉膛，与下行的碳料接触降低下行提馏半焦的温度，与存在或不存在的上行气体接触；调温气，是来自热解炉初煤气经过至少包括降温、脱油、脱水步骤的净化过程得到的净化煤气；第一燃料气，是来自热解炉初煤气经过至少包括降温、脱油、脱水步骤的净化过程得到的净化煤气；预冷气，是来自热解炉初煤气经过至少包括降温、脱油、脱水步骤的净化过程得到的净化煤气。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：联合离心压缩机采用双输出轴原动机；双输出轴原动机的第一输出轴与第一传动机的输入轴相连驱动之；第一传动机的主齿轮，设于第一传动机的输入轴上；第1龆轮，与上述第一传动机的主齿轮啮合；第2龆轮，与上述第一传动机的主齿轮啮合；第1龆轮输出轴，用于设置上述第1龆轮，并形成第1龆轮输出轴的一端和第1龆轮输出轴的另一端；第2龆轮输出轴，用于设置上述第2龆轮，并形成第2龆轮输出轴的一端和第2龆轮输出轴的另一端；第1龆轮输出轴的一侧布置第一燃料气离心压缩机a，第1龆轮输出轴的另一侧布置第一燃料气离心压缩机b；第一燃料气分为流量相同的2路，分别进入第一燃料气离心压缩机a、第一燃料气离心压缩机b；第2龆轮输出轴的一侧布置调温气离心压缩机，第2龆轮输出轴的另一侧布置预冷气离心压缩机；双输出轴原动机的第二输出轴与第一助燃气离心压缩机的叶轮转轴连接。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：联合离心压缩机采用双输出轴原动机；双输出轴原动机的第一输出轴与第一传动机的输入轴相连驱动之；第一传动机的主齿轮，设于第一传动机的输入轴上；
第1龆轮，与上述第一传动机的主齿轮啮合；第2龆轮，与上述第一传动机的主齿轮啮合；第1龆轮输出轴，用于设置上述第1龆轮，并形成第1龆轮输出轴的一端和第1龆轮输出轴的另一端；第2龆轮输出轴，用于设置上述第2龆轮，并形成第2龆轮输出轴的一端和第2龆轮输出轴的另一端；第1龆轮输出轴的一侧布置调温气离心压缩机a，第1龆轮输出轴的另一侧布置调温气离心压缩机b；调温气分为流量相同的2路，分别进入调温气离心压缩机a、调温气离心压缩机b；第2龆轮输出轴的一侧布置预冷气离心压缩机，第2龆轮输出轴的另一侧布置第一燃料气离心压缩机；双输出轴原动机的第二输出轴与第一助燃气离心压缩机的叶轮转轴连接。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：联合离心压缩机采用双输出轴原动机；双输出轴原动机的第一输出轴与第一传动机的输入轴相连驱动之；第一传动机的主齿轮，设于第一传动机的输入轴上；第1龆轮，与上述第一传动机的主齿轮啮合；第2龆轮，与上述第一传动机的主齿轮啮合；第1龆轮输出轴，用于设置上述第1龆轮，并形成第1龆轮输出轴的一端和第1龆轮输出轴的另一端；第2龆轮输出轴，用于设置上述第2龆轮，并形成第2龆轮输出轴的一端和第2龆轮输出轴的另一端；第1龆轮输出轴的一侧布置预冷气离心压缩机a，第1龆轮输出轴的另一侧布置预冷气离心压缩机b；预冷气分为流量相同的2路，分别进入预冷气离心压缩机a、预冷气离心压缩机b；第2龆轮输出轴的一侧布置调温气离心压缩机，第2龆轮输出轴的另一侧布置第一燃料气离心压缩机；双输出轴原动机的第二输出轴与第一助燃气离心压缩机的叶轮转轴连接。5.根据权利要求1所述方法，其特征在于：联合离心压缩机采用双出轴原动机；双输出轴原动机的第一输出轴与第一传动机的输入轴相连驱动之；第一传动机的主齿轮，设于第一传动机的输入轴上；第1龆轮，与上述第一传动机的主齿轮啮合；第1龆轮输出轴，用于设置上述第1龆轮，并形成第1龆轮输出轴的一侧和第1龆轮输出轴的另一侧；第1龆轮输出轴的一侧布置第一燃料气离心压缩机，第1龆轮输出轴的另一侧布置预冷气离心压缩机；双输出轴原动机的第二输出轴与第二传动机的输入轴相连驱动之；第二传动机的主齿轮，设于第二传动机的输入轴上；
第2龆轮，与上述第二传动机的主齿轮啮合；第2龆轮输出轴，用于设置上述第2龆轮，并形成第2龆轮输出轴的一侧和第2龆轮输出轴的另一侧；第2龆轮输出轴的一侧布置第一助燃气离心压缩机，第2龆轮输出轴的另一侧布置调温气离心压缩机。6.根据权利要求1所述方法，其特征在于：联合离心压缩机采用双输出轴原动机；双输出轴原动机的第一输出轴与第一传动机的输入轴相连驱动之；第一传动机的主齿轮，设于第一传动机的输入轴上；第1龆轮，与上述第一传动机的主齿轮啮合；第1龆轮输出轴，用于设置上述第1龆轮，并形成第1龆轮输出轴的一侧和第1龆轮输出轴的另一侧；第1龆轮输出轴的一侧布置预冷气离心压缩机，第1龆轮输出轴的另一侧布置调温气离心压缩机；双输出轴原动机的第二输出轴与第二传动机的输入轴相连驱动之；第二传动机的主齿轮，设于第二传动机的输入轴上；第2龆轮，与上述第二传动机的主齿轮啮合；第2龆轮输出轴，用于设置上述第2龆轮，并形成第2龆轮输出轴的一侧和第2龆轮输出轴的另一侧；第2龆轮输出轴的一侧布置第一助燃气离心压缩机，第2龆轮输出轴的另一侧布置第一燃料气离心压缩机。7.根据权利要求1所述方法，其特征在于：联合离心压缩机采用双出轴原动机；双输出轴原动机的第一输出轴与第一传动机的输入轴相连驱动之；第一传动机的主齿轮，设于第一传动机的输入轴上；第1龆轮，与上述第一传动机的主齿轮啮合；第1龆轮输出轴，用于设置上述第1龆轮，并形成第1龆轮输出轴的一侧和第1龆轮输出轴的另一侧；第1龆轮输出轴的一侧布置第一燃料气离心压缩机，第1龆轮输出轴的另一侧布置调温气离心压缩机；双输出轴原动机的第二输出轴与第二传动机的输入轴相连驱动之；第二传动机的主齿轮，设于第二传动机的输入轴上；第2龆轮，与上述第二传动机的主齿轮啮合；第2龆轮输出轴，用于设置上述第2龆轮，并形成第2龆轮输出轴的一侧和第2龆轮输出轴的另一侧；第2龆轮输出轴的一侧布置第一助燃气离心压缩机，第2龆轮输出轴的另一侧布置预冷气离心压缩机。8.根据权利要求1所述方法，其特征在于：联合离心压缩机采用单输出轴原动机，驱动第一传动机；
第一传动机的输入轴，与原动机输出轴连接；主齿轮，设于上述第一传动机的输入轴上；第1龆轮，与上述主齿轮啮合；第2龆轮，与上述主齿轮啮合；第1龆轮输出轴，用于设置上述第1龆轮，并形成第1龆轮输出轴的一端和第1龆轮输出轴的另一端；第2龆轮输出轴，用于设置上述第2龆轮；第1龆轮输出轴的一侧布置第一燃料气离心压缩机，第1龆轮输出轴的另一侧布置预冷气离心压缩机；第2龆轮输出轴的一侧布置第一助燃气离心压缩机，第2龆轮输出轴的另一侧布置调温气离心压缩机。9.根据权利要求1所述方法，其特征在于：联合离心压缩机采用单输出轴原动机，驱动第一传动机；第一传动机的输入轴，与原动机输出轴连接；主齿轮，设于上述第一传动机的输入轴上；第1龆轮，与上述主齿轮啮合；第2龆轮，与上述主齿轮啮合；第1龆轮输出轴，用于设置上述第1龆轮，并形成第1龆轮输出轴的一端和第1龆轮输出轴的另一端；第2龆轮输出轴，用于设置上述第2龆轮；第1龆轮输出轴的一侧布置预冷气离心压缩机，第1龆轮输出轴的另一侧布置调温气离心压缩机；第2龆轮输出轴的一侧布置第一助燃气离心压缩机，第2龆轮输出轴的另一侧布置第一燃料气离心压缩机。10.根据权利要求1所述方法，其特征在于：联合离心压缩机采用单输出轴原动机，驱动第一传动机；第一传动机的输入轴，与原动机输出轴连接；主齿轮，设于上述第一传动机的输入轴上；第1龆轮，与上述主齿轮啮合；第2龆轮，与上述主齿轮啮合；第1龆轮输出轴，用于设置上述第1龆轮，并形成第1龆轮输出轴的一端和第1龆轮输出轴的另一端；第2龆轮输出轴，用于设置上述第2龆轮；第1龆轮输出轴的一侧布置第一燃料气离心压缩机，第1龆轮输出轴的另一侧布置调温气离心压缩机；第2龆轮输出轴的一侧布置第一助燃气离心压缩机，第2龆轮输出轴的另一侧布置预冷气离心压缩机。11.根据权利要求1所述方法，其特征在于：进入联合离心压缩机的第一助燃气，来自第一助燃气缓冲罐；
第一助燃气缓冲罐的操作压力，低于连通主火道的第1混合器的出口处的压力。12.根据权利要求11所述方法，其特征在于：联合离心压缩机排出的升压后的第一助燃气的管道上，设置第一助燃气紧急事故联锁切断阀，一旦联合离心压缩机失去动力，联锁关闭第一助燃气紧急事故联锁切断阀；联合离心压缩机排出的升压后的第一燃料气的管道上，设置第一燃料气紧急事故联锁切断阀，一旦联合离心压缩机失去动力，联锁关闭第一燃料气紧急事故联锁切断阀；联合离心压缩机排出的升压后的调温气的管道上，设置调温气紧急事故联锁切断阀，一旦联合离心压缩机失去动力，联锁关闭调温气紧急事故联锁切断阀。13.根据权利要求1所述方法，其特征在于：进入联合离心压缩机的第一助燃气，来自第一助燃气缓冲罐；第一助燃气缓冲罐的操作压力，低于连通主火道的第1混合器的出口处的压力；第一助燃气缓冲罐排出的第一助燃气去联合离心压缩机的管道上，设置第一助燃气缓冲罐超压联锁切断阀，一旦第一助燃气缓冲罐的压力高于第1混合器出口处的压力，联锁关闭第一助燃气缓冲罐超压联锁切断阀。14.根据权利要求1所述方法，其特征在于：第一助燃气，是氧气体积浓度高于35％的富氧气，二氧化碳体积浓度高于60％。15.根据权利要求1所述方法，其特征在于：以低温热解段调温气布气道出气口以上300mm处的气流温度为低温热解段初始气体热载体定性温度；在提馏段，以距离低温热解段调温气布气道出气口以下300mm处的气流温度为提馏段输出气定性温度；以低温热解段调温气布气道出气口上部300mm处的低温热解半焦的温度为低温热解段的定性温度；以提馏段主火道出气口上部300mm处的提馏半焦的温度为提馏段的定性温度；热解炉的入炉煤为低阶煤；预热段，排出的预热后煤料的温度为180～370℃；低温热解段的定性温度为430～680℃；低温热解段初始气体热载体定性温度，低于提馏段输出气定性温度至少200℃；提馏段的定性温度为700～1000℃，且比低温热解段的定性温度高出100～450℃；每孔炭化室上宽下窄，中间横断面为变截面，调温气布气道、主火道均布置在炭化室中间横断面变窄过渡段之下的窄腔体段；提馏半焦的挥发分，低于低温热解半焦至少2.0重量％；提馏半焦的挥发分低于4.95重量％。16.根据权利要求1或15所述方法，其特征在于：所述煤热解炉，在预冷段之下设置半焦的熄焦段。17.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述煤热解炉，同时设置外热式供热系统，外热式供热系统的传热通道流过的高温气体不进入热解炉的炉膛内，外热式供热系统的传热通道通过传热壁面间接地向热解炉的煤干馏区炉膛内传递热量。
18.根据权利要求1所述方法，其特征在于：第一燃料气供燃比k1，k1为1.5～5.0。19.根据权利要求1所述方法，其特征在于：各离心压缩机均为单级离心压缩机。20.根据权利要求5或6或7或8或9或10所述方法，其特征在于：第一助燃气离心压缩机的叶轮，采用设置附加扩展叶轮区的叶轮，通过增大第一助燃气离心压缩机叶轮盘背面的面积和气体压力，降低一体化输出轴上的总体流体荷载。21.根据权利要求1所述方法，其特征在于：原动机，为电动机或透平机。22.根据权利要求1所述方法，其特征在于：原动机的输出轴与离心压缩机叶轮的旋转轴或传动器的输入轴之间的连接方式，为直联或通过联轴器连接。23.根据权利要求2或3或4或5或6或7或8或9或10所述方法，其特征在于：主齿轮、龆轮是斜齿轮；以轴向作用于龆轮的齿轮载荷与沿该轴向作用于对应输出轴的流体载荷成为相反方向的方式，设定上述斜齿轮的旋向。

技术总结
双热解段煤直立热解炉的四路进气联合离心压缩输送方法，在存在内热式气固逆流热传递的双热解段煤直立热解炉系统，第一助燃气和第一燃料气经过联合离心压缩机升压后经第一混合器形成的第一混合燃气进入提馏段主火道内燃烧和或进入煤热解炉炉膛燃烧释放热量形成气体热载体上行，加热热解下行的煤料；第一混合燃气燃烧属于欠氧燃烧，剩余燃气用作控温燃气；调温气经过联合离心压缩机升压后经过低温热解段调温气通道进入炉膛降低上升气体的温度；下部预冷气经过联合离心压缩机升压后经过半焦预冷段预冷气通道进入炉膛降低下行半焦的温度，联合离心压缩机用一台原动机驱动4种离心压缩机同开同停，可靠地控制四路气体流量，实现安全稳定生产。实现安全稳定生产。实现安全稳定生产。


技术研发人员：何巨堂 何艺帆
受保护的技术使用者：洛阳瑞华新能源技术发展有限公司
技术研发日：2021.07.16
技术公布日：2021/10/8