專利名稱：油頁巖半焦廢棄物在循環(huán)流化床鍋爐中燃燒取得熱能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種固體化石燃料燃燒的方法，特別是油頁巖半焦廢棄物與油頁巖細渣混合物的燃燒方法。
背景技術(shù)：
世界上豐富的油頁巖提供了巨大的能源儲備，存在于各大洲的寒武紀(jì)到第三紀(jì)的沉積物中，油頁巖是一種重要的潛在能源，儲量巨大，在化石燃料中它的儲量折算成發(fā)熱量僅次于煤而列第二位。如果將它折算成頁巖油，世界上的油頁巖儲量將是4750億噸，相當(dāng)于目前世界天然原油探明可采儲量的5.4倍。
油頁巖能源的開發(fā)利用主要在于制取頁巖油。頁巖油的煉制過程通常是采用干餾方法，將約為8-75mm的塊狀油頁巖置于干餾爐中，即在加熱條件下油頁巖發(fā)生裂解生成頁巖油氣，頁巖油氣經(jīng)冷卻裝置形成頁巖油滴，再經(jīng)分離裝置將粉塵、頁巖油和頁巖油液化氣分離。油頁巖干餾后產(chǎn)生的廢棄物，即油頁巖半焦干冷至100℃左右從干餾爐底排出，在空氣中冷卻至環(huán)境溫度，稱為油頁巖半焦廢棄物。
目前，油頁巖半焦廢棄物與顆粒粒徑小于8mm的油頁巖細渣篩下物的處理方法是回填到開采地中，缺點是運輸?shù)馁M用高，對環(huán)境有污染，并且忽視了對這些廢棄物的開發(fā)利用，是對自然資源的一種浪費。
本發(fā)明提供一種油頁巖半焦廢棄物在循環(huán)流化床鍋爐中燃燒取得熱能的方法，以解決目前沒有對油頁巖半焦廢棄物進行有效利用的問題。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一、混合物料將油頁巖半焦廢棄物與油頁巖細渣篩下物按下面的重量百分比進行混合油頁巖半焦廢棄物 60％～100％油頁巖細渣篩下物 0％～40％二、檢測熱值檢測混合物料的熱值，使其在800kcal/kg～1500kcal/kg；三、粉碎物料將上述混合物料用粉碎機粉碎至顆粒粒度1～25mm；四、在循環(huán)流化床鍋爐中低溫燃燒將上一步驟中的混合物料加入循環(huán)流化床鍋爐，運行溫度為850℃～950℃。
本發(fā)明的首創(chuàng)精神在于發(fā)現(xiàn)和有效利用油頁巖半焦廢棄物。半焦中含有熱量的問題是通過試驗室多次測試得出的結(jié)論。另外，從理論上講，固定碳燃燒溫度為815℃，而干餾溫度僅為600℃左右。因此說，油氣帶走的固定碳大約在40％左右，絕大部分的固定碳仍然留存在半焦之中。
通過下表對取自吉林省樺甸礦的數(shù)據(jù)可以更直接證實這個結(jié)論，名稱 含油率半焦熱值半焦著火點 油頁巖熱值編號(％) (kcal/kg) (℃) (kcal/kg)公郎頭三井四層 19.60 1185 363公郎頭二井十一層 8.234327 333公郎頭三井六層 11.90 638 375 加權(quán)平均值公郎頭森德礦井四層 19.74 1029 365大城子鴻昌礦二井 22.15 1100 333公郎頭三井五層 13.84 700 377平均值 15.91 1507 377 2300本發(fā)明作為供給循環(huán)流化床鍋爐的燃料，在循環(huán)流化床鍋爐中燃燒，燃燒所產(chǎn)生的熱量傳給爐內(nèi)受熱面中的工質(zhì)，加熱后的工質(zhì)作為汽輪機的動力源產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動能并進一步推動發(fā)電機發(fā)電。將油頁巖細渣及油頁巖半焦廢棄物混合燃燒投入循環(huán)流化床燃燒室下部的密相區(qū)，密相區(qū)的溫度在850-950℃。難燃的油頁巖半焦廢棄物與油頁巖細渣組成的混合燃料在熾熱的流化床料的加熱下完成析出水分，揮發(fā)并著火燃燒。在流化狀態(tài)下部分細小顆粒和燃燒過程中形成的顆粒被熱煙氣帶進上部稀相區(qū)進行懸浮燃燒。在燃燒室出口設(shè)有分離回輸裝置，被熱煙氣帶出的部分顆?；蝾w粒團被分離器分離、捕捉，通過回輸裝置返回燃燒室下部密相區(qū)，實現(xiàn)顆粒物料的循環(huán)燃燒，從而獲得高的燃燒效率。此外由于為低溫燃燒過程850℃～950℃，有效的控制了熱力型NOx的形成和避免爐內(nèi)結(jié)焦。從而實現(xiàn)了油頁巖半焦與油頁巖細渣組成的混合燃料高度低污染潔凈燃燒的目的。本發(fā)明的有益效果是，將油頁巖煉制頁巖油的過程中生成的半焦廢棄物和油頁巖煉制頁巖油的過程中篩下的顆粒粒徑小于8mm的油頁巖細渣進行資源化潔凈利用，大幅度降低了煉油的過程中生產(chǎn)成本和油頁巖細渣及油頁巖煉制頁巖油的過程中生成的對環(huán)境造成的污染。本發(fā)明把油頁巖半焦和油頁巖細渣篩下物變廢為寶，既解決了環(huán)境污染的問題，又節(jié)約了運輸費用，特別是為鍋爐燃燒提供了無價的燃料，為高效潔凈利用油頁巖半焦廢棄物開創(chuàng)了一條新的途徑，具有巨大的市場潛力和經(jīng)濟與社會效益。
具體實施例方式
實施例一一、混合物料將油頁巖半焦廢棄物與油頁巖細渣篩下物按下面的重量百分比進行混合油頁巖半焦廢棄物 60％
油頁巖細渣篩下物 40％二、檢測熱值檢測混合物料的熱值，使其在1500kcal/kg；三、粉碎物料將上述混合物料用粉碎機粉碎至顆粒粒度1～10mm；四、在循環(huán)流化床鍋爐中低溫燃燒將上一步驟中的混合物物加入循環(huán)流化床鍋爐，運行溫度為850℃～950℃。
實施例二一、混合物料將油頁巖半焦廢棄物與油頁巖細渣篩下物按下面的重量百分比進行混合油頁巖半焦廢棄物 74％油頁巖細渣篩下物 26％二、檢測熱值檢測混合物料的熱值，使其在1250kcal/kg；三、粉碎物料將上述混合物料用粉碎機粉碎至顆粒粒度5～15mm；四、在循環(huán)流化床鍋爐中低溫燃燒將上一步驟中的混合物物加入循環(huán)流化床鍋爐，運行溫度為850℃～950℃。
實施例三一、混合物料全部選取油頁巖半焦廢棄物，占全部重量的100％，二、檢測熱值檢測混合物料的熱值，使其在800kcal/kg；三、粉碎物料將上述混合物料用粉碎機粉碎至顆粒粒度10～25mm；四、在循環(huán)流化床鍋爐中低溫燃燒將上一步驟中的混合物物加入循環(huán)流化床鍋爐，運行溫度為850℃～950℃。
權(quán)利要求
1.一種油頁巖半焦廢棄物在循環(huán)流化床鍋爐中燃燒取得熱能的方法，其特征在于它是按下面的步驟實現(xiàn)的一、混合物料將油頁巖半焦廢棄物與油頁巖細渣篩下物按下面的重量百分比進行混合油頁巖半焦廢棄物 60％～100％油頁巖細渣篩下物 0％～400％二、檢測熱值檢測混合物料的熱值，使其在800kcal/kg～1500kcal/kg；三、粉碎物料將上述混合物料用粉碎機粉碎至顆粒粒度為1～25mm；四、在循環(huán)流化床鍋爐中低溫燃燒將上一步驟中的混合物料加入循環(huán)流化床鍋爐，運行溫度為850℃～950℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油頁巖半焦廢棄物在循環(huán)流化床鍋爐中燃燒取得熱能的方法，屬于固體化石燃料燃燒的方法?；旌衔锪蠈⒂晚搸r半焦廢棄物與油頁巖細渣篩下物按60％～100％和0％～40％的重量百分比進行混合，檢測熱值，粉碎物料，在循環(huán)流化床鍋爐中低溫燃燒，運行溫度為850℃～950℃。本發(fā)明的有益效果是，將油頁巖煉制頁巖油的過程中生成的半焦廢棄物和油頁巖煉制頁巖油的過程中篩下的顆粒粒徑小于8mm的油頁巖細渣進行資源化潔凈利用，變廢為寶，大幅度降低了煉油的過程中生產(chǎn)成本和油頁巖細渣及油頁巖煉制頁巖油的過程中生成的對環(huán)境造成的污染。
文檔編號F23C10/00GK1453344SQ03127040
公開日2003年11月5日 申請日期2003年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月23日
發(fā)明者王世祥, 施國泉, 姜秀民 申請人:王世祥