CN106244245A - 气化炉干态排渣装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种气化炉干态排渣装置及方法，装置包括激冷室、变压罐、低压罐和真空闪蒸系统；激冷室配置有激冷环，激冷水喷嘴与废水排放管连通；通过激冷水喷嘴，向激冷室腔体喷射包含高盐高污染物的待治理废水；激冷环的湿炉渣排放口与变压罐的湿炉渣进口连通；变压罐的湿炉渣排放口与低压罐的湿炉渣进口连通；低压罐的湿炉渣排放口与真空闪蒸系统的湿炉渣进口连通，真空闪蒸系统开设干态炉渣排放口。优点为：采用工厂需要治理的废水进行工艺激冷降温，同时把废水蒸发成水蒸气进入工艺系统回收热量，把盐分留在气化渣中干态排出气化炉，做到工厂污水零排放；还具有能耗低、流程简单的优点。

Description

气化炉干态排渣装置及方法
技术领域
本发明属于煤化工气化炉利用技术领域，具体涉及一种气化炉干态排渣装置及方法。
背景技术
煤气化技术是燃煤高效、洁净利用的有效手段。水煤浆气化技术是目前世界上最先进的煤气化方法之一。现有气化炉在激冷流程时，需要大量激冷水冷却高温水煤气和高温气化渣，一方面，需要耗费大量的水资源；另一方面，产生大量的废水需要处理。同时，现有气化炉为液态排渣方式，液态排渣需要被迫提高炉温达到煤炭灰熔点流动温度以上，高炉温造成消耗高。可见，现有的水煤浆气化技术，存在能耗高、水资源耗费量大、产生废水需进一步处理等不足。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种气化炉干态排渣装置及方法，可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种气化炉干态排渣装置，包括激冷室、变压罐、低压罐和真空闪蒸系统；
所述激冷室配置有激冷环，所述激冷环设置高温水煤气和高温气化渣进口、激冷水喷嘴以及湿炉渣排放口；所述激冷水喷嘴与废水排放管连通；通过所述激冷水喷嘴，向激冷室腔体喷射包含高盐高污染物的待治理废水；所述激冷环的湿炉渣排放口与所述变压罐的湿炉渣进口连通；所述变压罐的湿炉渣排放口与所述低压罐的湿炉渣进口连通；所述低压罐的湿炉渣排放口与所述真空闪蒸系统的湿炉渣进口连通，所述真空闪蒸系统开设干态炉渣排放口。
本发明还提供一种应用上述的气化炉干态排渣装置的气化炉干态排渣方法，包括以下步骤：
步骤1，气化炉产生的高温水煤气和高温气化渣排放到激冷室腔体内部，同时，需要排放的包含高盐高污染物的废水加药剂后进入气化炉激冷环的激冷水喷嘴，激冷水喷嘴将包含高盐高污染物的废水向激冷室腔体喷射，使高温水煤气、高温气化渣和废水进行传热传质，废水吸热而被蒸发成水蒸气，并排入到工艺系统回收热量；高温水煤气和高温气化渣的温度迅速下降，降到220～260℃，得到湿炉渣；此外，废水中的高盐高污染物也存留于湿炉渣中；
步骤2，步骤1得到的湿炉渣排入到变压罐，压力由6.5mpa降低到0.8mpa，因此，在变压罐中，步骤1得到的湿炉渣闪蒸出低压蒸汽，并进入废热回收系统，闪蒸出低压蒸汽的湿炉渣进入低压罐；
步骤3，步骤2得到的湿炉渣进入低压罐后，压力由0.8mpa减压至0.3mpa，因此，在低压罐中，步骤2得到的湿炉渣闪蒸出低压蒸汽，并进入废热回收系统，闪蒸出低压蒸汽的湿炉渣进入真空闪蒸系统；
步骤4，在真空闪蒸系统中，对步骤3得到的湿炉渣进一步进行闪蒸操作，使步骤3得到的湿炉渣进一步闪蒸出低压蒸汽，并进入废热回收系统，进一步闪蒸出低压蒸汽的炉渣含水在5％～10％，形成干态炉渣，此时的干态炉渣中，已吸附了废水中的高盐高污染物，干态炉渣从真空闪蒸系统的排渣口向外排出。
优选的，步骤1中，所述药剂为防止炉渣结块药剂。
优选的，步骤1中，控制废水和高温气化渣的质量比例为3:10。
优选的，步骤2中，在湿炉渣排入到变压罐时，变压罐内部密封二氧化碳气体；步骤3中，在湿炉渣排入到低压罐时，低压罐内部密封二氧化碳气体。
优选的，步骤4中，真空闪蒸系统出渣方法为：首先向真空闪蒸系统中充入二氧化碳气体进行均压，然入通入空气进行置换，最后常压出渣。
本发明提供的气化炉干态排渣装置及方法具有以下优点：
本发明是针对气化炉激冷流程进行的改进，采用工厂需要治理的废水(包括高盐高污染物)进行工艺激冷降温，同时把废水蒸发成水蒸气进入工艺系统回收热量，把盐分留在气化渣中干态排出气化炉，能够做到工厂污水零排放；还具有能耗低、流程简单的优点。
附图说明
图1为本发明提供的气化炉干态排渣装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种气化炉干态排渣装置，结合图1，包括激冷室、变压罐、低压罐和真空闪蒸系统；所述激冷室配置有激冷环，所述激冷环设置高温水煤气和高温气化渣进口、激冷水喷嘴以及湿炉渣排放口；所述激冷水喷嘴与废水排放管连通；通过所述激冷水喷嘴，向激冷室腔体喷射包含高盐高污染物的待治理废水；所述激冷环的湿炉渣排放口与所述变压罐的湿炉渣进口连通；所述变压罐的湿炉渣排放口与所述低压罐的湿炉渣进口连通；所述低压罐的湿炉渣排放口与所述真空闪蒸系统的湿炉渣进口连通，所述真空闪蒸系统开设干态炉渣排放口。
本发明还提供一种应用上述气化炉干态排渣装置的气化炉干态排渣方法，包括以下步骤：
步骤1，气化炉产生的高温水煤气和高温气化渣排放到激冷室腔体内部，同时，需要排放的包含高盐高污染物的废水加药剂后进入气化炉激冷环的激冷水喷嘴，药剂为防止炉渣结块药剂；激冷水喷嘴将包含高盐高污染物的废水向激冷室腔体喷射，其中，控制废水和高温气化渣的质量比例为3:10左右，使高温水煤气、高温气化渣和废水进行传热传质，废水吸热而被蒸发成水蒸气，并排入到工艺系统回收热量；高温水煤气和高温气化渣的温度迅速下降，降到220～260℃，得到湿炉渣；此外，废水中的高盐高污染物也存留于湿炉渣中；
步骤2，步骤1得到的湿炉渣排入到变压罐，压力由6.5mpa降低到0.8mpa，因此，在变压罐中，步骤1得到的湿炉渣闪蒸出低压蒸汽，并进入废热回收系统，闪蒸出低压蒸汽的湿炉渣进入低压罐；
步骤3，步骤2得到的湿炉渣进入低压罐后，压力由0.8mpa减压至0.3mpa，因此，在低压罐中，步骤2得到的湿炉渣闪蒸出低压蒸汽，并进入废热回收系统，闪蒸出低压蒸汽的湿炉渣进入真空闪蒸系统；
步骤4，在真空闪蒸系统中，对步骤3得到的湿炉渣进一步进行闪蒸操作，使步骤3得到的湿炉渣进一步闪蒸出低压蒸汽，并进入废热回收系统，进一步闪蒸出低压蒸汽的炉渣含水在5％～10％，形成干态炉渣，此时的干态炉渣中，已吸附了废水中的高盐高污染物，干态炉渣从真空闪蒸系统的排渣口向外排出。其中，真空闪蒸系统出渣方法为：首先向真空闪蒸系统中充入二氧化碳气体进行均压，然入通入空气进行置换，最后常压出渣。
下面介绍一个具体实施例：
工厂需要排放废水加药剂进入气化炉激冷环，气化炉高温水煤气和高温气化渣排入到激冷室腔体内部，水和渣的质量比例约为3:10，因此，高温水煤气和高温气化渣与废水进行传热传质，废水中水蒸发的同时使得高温水煤气和高温气化渣温度迅速下降，大约降到240℃左右，水被蒸发走60％左右；低温240℃剩余水分和气化渣进入变压罐，压力由6.5mpa降低到0.8mpa，同时闪蒸出低压蒸汽进入废热回收系统，减压后的湿渣进入低压罐，由0.8mpa减压至0.3mpa，闪蒸出的低压蒸汽进入废热回收系统，再次减压后的湿渣进入真空闪蒸系统，最后排渣温度在55℃左右，同时渣中含水在10％左右，出渣时，首先是二氧化碳气体进入进行均压，然后空气进入置换，最后常压出渣，基本以干态形式出渣，全程用二氧化碳进行密封操作。
通过该技术中所描述的流程，做到了利用工厂废水(包括高盐高污染物)进行工艺激冷降温，将废水蒸发成水蒸气回收热量，同时将盐分留在气化渣中干态排出，气化炉能够做到工厂污水零排放。由于直接采用废水进行工艺激冷降温，也有效节约了水资源。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种气化炉干态排渣装置，其特征在于，包括激冷室、变压罐、低压罐和真空闪蒸系统；
所述激冷室配置有激冷环，所述激冷环设置高温水煤气和高温气化渣进口、激冷水喷嘴以及湿炉渣排放口；所述激冷水喷嘴与废水排放管连通；通过所述激冷水喷嘴，向激冷室腔体喷射包含高盐高污染物的待治理废水；所述激冷环的湿炉渣排放口与所述变压罐的湿炉渣进口连通；所述变压罐的湿炉渣排放口与所述低压罐的湿炉渣进口连通；所述低压罐的湿炉渣排放口与所述真空闪蒸系统的湿炉渣进口连通，所述真空闪蒸系统开设干态炉渣排放口。
2.一种应用权利要求1所述的气化炉干态排渣装置的气化炉干态排渣方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，气化炉产生的高温水煤气和高温气化渣排放到激冷室腔体内部，同时，需要排放的包含高盐高污染物的废水加药剂后进入气化炉激冷环的激冷水喷嘴，激冷水喷嘴将包含高盐高污染物的废水向激冷室腔体喷射，使高温水煤气、高温气化渣和废水进行传热传质，废水吸热而被蒸发成水蒸气，并排入到工艺系统回收热量；高温水煤气和高温气化渣的温度迅速下降，降到220～260℃，得到湿炉渣；此外，废水中的高盐高污染物也存留于湿炉渣中；
步骤2，步骤1得到的湿炉渣排入到变压罐，压力由6.5mpa降低到0.8mpa，因此，在变压罐中，步骤1得到的湿炉渣闪蒸出低压蒸汽，并进入废热回收系统，闪蒸出低压蒸汽的湿炉渣进入低压罐；
步骤3，步骤2得到的湿炉渣进入低压罐后，压力由0.8mpa减压至0.3mpa，因此，在低压罐中，步骤2得到的湿炉渣闪蒸出低压蒸汽，并进入废热回收系统，闪蒸出低压蒸汽的湿炉渣进入真空闪蒸系统；
步骤4，在真空闪蒸系统中，对步骤3得到的湿炉渣进一步进行闪蒸操作，使步骤3得到的湿炉渣进一步闪蒸出低压蒸汽，并进入废热回收系统，进一步闪蒸出低压蒸汽的炉渣含水在5％～10％，形成干态炉渣，此时的干态炉渣中，已吸附了废水中的高盐高污染物，干态炉渣从真空闪蒸系统的排渣口向外排出。
3.根据权利要求2所述的气化炉干态排渣方法，其特征在于，步骤1中，所述药剂为防止炉渣结块药剂。
4.根据权利要求2所述的气化炉干态排渣方法，其特征在于，步骤1中，控制废水和高温气化渣的质量比例为3:10。
5.根据权利要求2所述的气化炉干态排渣方法，其特征在于，步骤2中，在湿炉渣排入到变压罐时，变压罐内部密封二氧化碳气体；步骤3中，在湿炉渣排入到低压罐时，低压罐内部密封二氧化碳气体。
6.根据权利要求2所述的气化炉干态排渣方法，其特征在于，步骤4中，真空闪蒸系统出渣方法为：首先向真空闪蒸系统中充入二氧化碳气体进行均压，然入通入空气进行置换，最后常压出渣。
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