CN102994162B - 循环流化床气化炉系统开车方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及循环流化床气化炉系统及其开车方法，解决了循环流化床气化炉开车时氮气消耗量大、设备投资和运行成本高的问题。包括经管道依次连接的气化炉、废热锅炉、过滤器以及洗涤塔，洗涤塔设有与过滤器连接的气体进口、及分别与火炬及去下游装置连接的气体出口，其特征在于，还包括有文丘里抽引器，所述文丘里抽引器设高压氮气进口、循环气进口以及气体出口，所述循环气进口与洗涤塔的气体出口连接，所述文丘里抽引器的气体出口与气化炉连接。本发明开车方法利用高压氮气作为动力气体，在文丘里抽引器内喷射形成局部真空，抽引部分排放至火炬的流化气作为循环流化气。本发明工艺简单、可大幅减少氮气消耗量，能有效降低设备投资和运行成本。

Description

循环流化床气化炉系统开车方法
技术领域
本发明涉及一种循环流化床气化炉系统及其开车方法。
背景技术
循环流化床气化炉在原始开车时，首先需要大量低压氮气在气化炉内建立循环流化状态，然后通过开工加热炉燃烧柴油产生的高温烟气逐渐将气化炉升温至约650℃，接着通过柴油喷枪往气化炉内喷入柴油，通过柴油在气化炉内的燃烧继续升温至约950℃，然后开始往气化炉投入煤粉，气化炉逐渐转入正常运行。由于循环流化床气化炉内为耐火衬里材料，耐火衬里升温速率通常要求不超过50℃/h，因此循环流化床气化炉开车时间很长，一般约为42小时，氮气消耗量巨大。
以某入炉煤1000吨/日的循环流化床气化炉为例，开车时用于建立气化炉循环流化的低压氮气消耗量高达48000Nm3/h，而空分装置最大的氮气产量为35000Nm3/h，不能满足循环流化床气化炉开车氮气需求。开车过程中从气化炉出来的流化氮气经过滤、洗涤后都排入火炬。
某工程为解决上述问题，提出了外购液氮存储，然后经液氮泵增压、气化后使用方案，需要增加液氮储罐、液氮泵、汽化器等设备，估算需要增加设备投资500万元，每次开车外购液氮需要花费约50万元。
因此，循环流化床气化炉系统在开车时氮气消耗量大、设备投资大、运行成本高是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种可大幅减少氮气消耗量、降低设备投资和运行成本的循环流化床气化炉系统的开车方法。
本发明还提供一种用于上述开车方法循环流化床气化炉系统。
本发明气化炉系统包括经管道依次连接的气化炉、废热锅炉、过滤器以及洗涤塔，所述洗涤塔设有与过滤器连接的气体进口、及分别与火炬及去下游装置连接的气体出口，还包括有文丘里抽引器，所述文丘里抽引器设高压氮气进口、循环气进口以及气体出口，所述循环气进口与洗涤塔的气体出口连接，所述文丘里抽引器的气体出口与气化炉连接。
本发明循环流化床气化炉系统开车方法，包括以下步骤：开车时，包括以下步骤：开车时，（1）将低压氮气依次送入气化炉、废热锅炉、飞灰过滤器、洗涤塔内，将上述装置内部的空气置换掉，置换出来的空气经洗涤塔的气体出口通过火炬排入大气；
（2），当置换完毕后，将建立流化所需要的沙子通过低压氮气输送至气化炉；
（3），高压氮气经文丘里抽引器的高压氮气进口通入，同时通过文丘里抽引器抽引出由洗涤塔的气体出口排出的部分流化气经循环气进口通入，高压氮气和部分流化气混合后经文丘里抽引器的气体出口送入气化炉作为气化炉的循环流化气配合气化炉的升温过程，其余流化气仍经火炬排入大气；
（4）当气化炉升温过程完成后，切断文丘里抽引器高压氮气进口、循环气进口以及气体出口处的阀门，文丘里抽引器停止工作，气化炉转入正常运行，经洗涤塔洗涤后得到的粗煤气经气体出口送入下游工序。
所述进入文丘里抽引器的高压氮气与部分流化气的气量体积比为0.6～1.0：1。
所述高压氮气的压力为4.5～8.0MPa(G)，所述低压氮气的压力为0.5～1.0MPa(G)，经文丘里抽引器排出的混合气体的压力为0.6～1.2MPa(G)
本发明系统基于原有系统仅增加一台文丘里抽引器，利用高压氮气作为动力气体，在文丘里抽引器内喷射形成局部真空，抽引部分排放至火炬的流化气作为循环流化气，高压氮气和部分流化气在文丘里抽引器内混合、扩压后形成低压循环气，然后返回气化炉作为循环流化气。
有益效果：
1、本发明方法回收了部分排入火炬的流化气，解决了空分装置氮气产量不能满足循环流化床气化炉开车过程需要的问题，极大地节省了开车氮气消耗，降低了气化炉开车运行成本。
2、本发明系统仅增加一台文丘里抽引器，不需要额外增加空分装置设备，相比外购液氮用于开车的方法，极大的节省了设备投资。
附图说明
图1为本发明系统图。
其中，1—气化炉、2—废热锅炉、3—过滤器、4—洗涤塔、4.1-气体进口、4.2-气体出口、5—文丘里抽引器、5.1-高压氮气进口、5.2-循环气进口、5.3-气体出口、6、7、8、9、10—阀门、11-火炬、12-去下游装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步解释说明：
气化炉1、废热锅炉2、过滤器3以及洗涤塔4经管道依次连接，所述洗涤塔4设有与过滤器连接的气体进口4.1、及分别与火炬11及去下游装置12连接的气体出口4.2，文丘里抽引器5设高压氮气进口5.1、循环气进口5.2以及气体出口5.3，所述循环气进口5.2与洗涤塔4的气体出口4.2连接，所述文丘里抽引器5的气体出口5.3与气化炉1连接。所述文丘里抽引器5的高压氮气进口5.1、循环气进口5.2以及气体出口5.3的进、出口处设有阀门6、7、8，所述洗涤塔4的气体出口4.2与火炬11及去下游装置12连接的管道上分别设有阀门9、10。
工作原理：
开车时，
（1）打开阀门9，其余阀门关闭，将低压氮气（0.5～1.0MPa(G)）依次送入气化炉1、废热锅炉2、飞灰过滤器3、洗涤塔内4，将上述装置内部的空气置换掉，置换出来的空气经洗涤塔4的气体出口4.2通过火炬11排入大气；
（2），当置换完毕后，将建立流化所需要的沙子通过低压氮气（压力为0.5～1.0MPa(G)）输送至气化炉1；
（3），打开阀门6、7、8、9，切断阀门10，高压氮气（压力为4.5～8.0MPa(G)）经文丘里抽引器5的高压氮气进口5.1通入，同时通过文丘里抽引器5抽引出由洗涤塔4的气体出口4.2排出的部分流化气经循环气进口5.2通入（由洗涤塔4的气体出口4.2排出的余量流化气仍送入火炬11排出），高压氮气和部分流化气混合后经文丘里抽引器5的气体出口5.3送入气化炉1作为气化炉1的循环流化气配合气化炉1的升温过程，所述进入文丘里抽引器5的高压氮气与部分流化气的气量体积比为0.6～1.0：1，两者合计气量满足气化炉1所需的循环流化气的气体量，出文丘里抽引器5的混合气体的压力为0.6～1.2MPa(G)。
（4）当气化炉1升温过程完成后，切断文丘里抽引器5的高压氮气进口5.1、循环气进口5.2以及气体出口5.3处的阀门6、7、8及阀门9，打开阀门10，文丘里抽引器5停止工作，气化炉1转入正常运行，得到的粗煤气经洗涤塔4的气体出口4.2送入去下游装置12。
以入炉煤1000吨/日的循环流化床气化炉系统为例，开车时，以20000Nm3/h高压氮气作为动力气体，利用文丘里抽引器5可吸入约28000Nm3/h洗涤塔4排出的部分流化气，混合后形成48000Nm3/h低压循环气返回气化炉1作为循环流化气，仅此项改造就可为每次开车过程节省氮气约1176000Nm3，减少设备投资约500万元，每次开车运行成本下降约50万元。

Claims (3)

1.一种循环流化床气化炉系统开车方法，其特征在于，包括以下步骤：开车时，（1）将低压氮气依次送入气化炉、废热锅炉、飞灰过滤器、洗涤塔内，将上述装置内部的空气置换掉，置换出来的空气经洗涤塔的气体出口通过火炬排入大气；
（2），当置换完毕后，将建立流化所需要的沙子通过低压氮气输送至气化炉；
（3），高压氮气经文丘里抽引器的高压氮气进口通入，同时通过文丘里抽引器抽引出由洗涤塔的气体出口排出的部分流化气经循环气进口通入，高压氮气和部分流化气混合后经文丘里抽引器的气体出口送入气化炉作为气化炉的循环流化气配合气化炉的升温过程，其余流化气仍经火炬排入大气；
（4）当气化炉升温过程完成后，切断文丘里抽引器高压氮气进口、循环气进口以及气体出口处的阀门，文丘里抽引器停止工作，气化炉转入正常运行，经洗涤塔洗涤后得到的粗煤气经气体出口送入下游工序。
2.如权利要求1所述的循环流化床气化炉系统开车方法，其特征在于，所述进入文丘里抽引器的高压氮气与部分流化气的气量体积比为0.6～1.0：1。
3.如权利要求1或2所述的循环流化床气化炉系统开车方法，其特征在于，所述高压氮气的压力为4.5～8.0MPa，所述低压氮气的压力为0.5～1.0MPa，经文丘里抽引器排出的混合气体的压力为0.6～1.2MPa。
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