CN106281474A - 一种加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收装置及其方法 - Google Patents

一种加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收装置及方法。从加压移动床煤气化炉出来的高温煤气首先经过管式膜过滤器对粗煤气中的灰尘进行过滤，然后进入废热锅炉产生3.5～4.5MPa的中压蒸汽。自废热锅炉出来的煤气通过水洗塔进行除尘除油净化，经分离后的煤气直接进入后续的一氧化碳变换工序，煤焦油被排出，冷却洗水分为循环冷却洗水、废热锅炉用冷却洗水和外排冷却洗水等三部分。其中废热锅炉用冷却洗水通过精除盐器后进入废热锅炉产生中压蒸汽。本发明的装置和方法提高了热量高品位利用率，减少了煤气水环境治理的负荷。

Description

一种加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收装置及其 方法
技术领域
本发明属于除尘及能源回收利用技术领域，具体涉及一种加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收装置及其方法。
背景技术
加压移动床煤气化炉具有运行稳定、操作简单和安全性好等优点，是目前世界上加压煤气化工艺中在运行装置和业绩最多的炉型，但是加压移动床煤气化炉也存在着高温煤气热量高值回收利用不够，洗涤煤气后得到的冷却洗水的处理很难等缺点。自加压移动床煤气化炉产生的粗煤气，温度一般在500℃以上，为了回收这部分热量，目前的做法是经水喷射降温，然后送入废热锅炉产生压力为0.5MPa～0.7MPa的低压水蒸气。因此现有加压移动床煤气化炉工艺中的预热回收装置只能回收低压蒸汽，造成0.5MPa～0.7MPa低压蒸汽过剩，有的企业设置氨水吸收式制冷方式以消耗这些低压蒸汽，效率很低，造成浪费。水喷射对煤气进行降温生成了大量的冷却洗水，生产过程中1吨煤会产生1吨这样的冷却洗水，其中除了含有高浓度的COD、氨氮等常规污染物外，还含有难处理的油、酚和石蜡等，悬浮物也较高，环保问题不易解决。
为了提高回收热量的品位问题，公开号为CN102199453A的发明专利提出在水喷射降温后的废热锅炉分为两级，第一级废热锅炉产生0.8MPa～1.5MPa的蒸汽，第二级废热锅炉产生0.3MPa～0.8MPa的蒸汽，在一定程度上提高了热量利用的品位，但由于仍沿用传统工艺的高温冷却洗水喷射降温，使得高达500℃的高温煤气一下子降低到了250℃左右再进行利用，显然没有对高品位热量进行充分利用。
针对煤气废水的治理，目前人们将主要的精力放在了采用各种方法将排出的冷却洗水进行治理上，例如崔富忠等对加压移动床煤气化炉高温煤气冷却洗水分离的难点进行了分析(中国石油和化工标准与质量，2016年第8期)，韩洪军等提出采用外循环厌氧工艺处理加压移动床煤气化炉高温煤气冷却洗水(哈尔滨工业大学学报，2010年第6期)，高志远等提出采用超临界水氧化法处理加压移动床煤气化炉气化废水(化学工程，2014年第1期)，其存在的缺点是冷却洗水处理程序繁多、设备复杂，造成处理成本过高。
发明内容
本发明为解决目前技术中存在的问题，提供一种加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收装置及其方法。它能使热量回收产生中压蒸汽并减少冷却洗水的排放量。
本发明采用以下技术方案予以实现：
一种加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收装置，包括旋风分离器、管式膜过滤器、蒸汽过热器、废热锅炉、水洗涤塔、煤气油水分离器、升压泵、加压泵和精除盐器；所述旋风分离器的上部与管式膜过滤器的下侧部连接，管式膜过滤器的顶部与蒸汽过热器的顶部连接，蒸汽过热器的下侧部与外送中压蒸汽管道连接，蒸汽过热器的上侧部与废热锅炉顶侧部连接，蒸汽过热器的下部与废热锅炉下侧部连接，废热锅炉的顶部与水洗涤塔的侧上部连接，所述水洗涤塔的下部与煤气油水分离器的侧下部连接，水洗涤塔的顶部经阀门与加压泵连接，加压泵又与外补软水管道连通；煤气油水分离器的顶部经管道与直接送往下工序的煤气管道连通，煤气油水分离器的下部通过冷却洗水管道和冷却洗水循环管道与加压泵连接。
所述的旋风分离器的侧上部设有高温粗煤气进口管道。
所述的旋风分离器的顶部又可以通过煤气管道直接与管式膜过滤器连接。
所述的管式膜过滤器的顶部又可以通过净煤气管道直接与废热锅炉的下侧部连接，废热锅炉的顶侧部又可以通过饱和蒸汽管道直接与外送中压蒸汽管道连接。
所述旋风分离器的下部设有旋风除尘器排尘管道。
所述管式膜过滤器的下部设有管式膜过滤器排尘管道。
所述废热锅炉的下部设有废热锅炉外排管道。
所述废热锅炉的侧下部设有废热锅炉污水外排管道。
所述煤气油水分离器的中部设有煤焦油外排口。
优选的，所述废热锅炉的侧上部与升压泵连接，升压泵又与精除盐器连接，精除盐器的另一端通过进精除盐器冷却洗水管道和冷却洗水管道与煤气油水分离器的下部连通；升压泵又可以通过直接进升压泵冷却洗水管道和冷却洗水管道直接与煤气油水分离器的下部连通；煤气油水分离器的下部通过冷却洗水管道又与外排冷却洗水管道连接。
优选的，所述废热锅炉的侧上部与升压泵连接，升压泵与外供热软水管道连接；煤气油水分离器的下部通过管道又与冷却洗水外排管道连接。
优选的，所述管式膜过滤器中的管式膜为碳化硅膜、烧结金属膜、金属烧结丝网中的一种，孔径小于5μm。
优选的，所述的精除盐器是管式膜除盐装置，或是反渗透膜除盐分离器。
一种上述装置加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收的方法，包括以下步骤：
a.压力为3MPa、温度高于500℃的高温粗煤气首先经高温粗煤气管道进入旋风分离器进行初步的除尘，再进入管式膜过滤器对煤气中的灰尘进行精脱除，得到除尘后煤气；或者，所述的高温粗煤气经过煤气管道直接进入管式膜过滤器对煤气中的灰尘进行精脱除，得到除尘后煤气。
b.所述的除尘后煤气进入蒸汽过热器，对废热锅炉产生的3.5MPa～4.5MPa的饱和水蒸汽加热得到过热水蒸汽，进入外送中压蒸汽管道，自蒸汽过热器出来的煤气进入废热锅炉通过间接加热由升压泵送来的水以产生3.5MPa～4.5MPa的饱和水蒸气；或者，所述的除尘后煤气经净煤气管道28直接进入废热锅炉，所述的废热锅炉产生的3.5MPa～4.5MPa饱和水蒸气直接通过饱和蒸汽管道，进入外送中压蒸汽管道。
c.自废热锅炉锅炉出来的煤气进入水洗涤塔，通过与加压泵送来的循环冷却洗水充分接触，煤气降温并使其中的部分水蒸气冷凝下来，同时煤气中的煤焦油也被冷却冷凝并被洗涤出来，随后一起进入煤气油水分离器中将煤气、冷却洗水、煤焦油分离出来；自煤气油水分离器顶部出来的煤气经过送往下工序的煤气管道直接进入后续的一氧化碳变换工序。
d.煤气油水分离器中液相的上层为焦油，通过煤焦油外排口进行连续外排。
e.本步骤或为下述e1，或为下述e2：
e1.煤气油水分离器中液相的下层为冷却洗水，经冷却洗水管道后，分为循环冷却洗水、废热锅炉用冷却洗水和外排冷却洗水等三部分，其中循环冷却洗水通过冷却洗水循环管道与外补软水管道进来的软水混合后进入加压泵；废热锅炉用冷却洗水经过进精除盐器管道进入精除盐器后再进入升压泵，或者直接经管道直接进入升压泵，然后进入废热锅炉；外排冷却洗水经过外排冷却洗水管道进入后续的冷却洗水处理工序。
e2.煤气油水分离器中液相的下层为冷却洗水，经冷却洗水管道后，分为循环冷却洗水和外排冷却洗水等两部分，其中循环冷却洗水通过冷却洗水循环管道与外补软水管道进来的软水混合后进入加压泵,外排冷却洗水经过冷却洗水外排管道进入后续的冷却洗水处理工序；自热软水进入管道18来的锅炉用软水，经升压泵加压后打入废热锅炉。
f.通过外补软水管道补充软水以维持恒定的循环洗水的流量。
g.经管道排出废热锅炉的污水，进入废水治理工序；自旋风除尘器排尘管道19和管式膜过滤器排尘管道管线排出灰尘送往后续处理工序。
优选的，所述步骤b中，过热水蒸气的温度为390℃～410℃。
优选的，所述步骤c中,从废热锅炉出来的煤气温度为260℃～280℃。
优选的，所述的步骤c中，经水洗涤塔后的煤气及冷却洗水的温度为180℃～190℃。
优选的，所述步骤e中，若为e1步骤方式，所述的循环冷却洗水流量是所述的废热锅炉用冷却洗水流量的10.0～25.0倍，所述的废热锅炉用冷却洗水流量是所述的外排冷却洗水流量的的5.0～10.0倍；若为e2步骤方式，所述的循环冷却洗水流量是所述的外排冷却洗水流量的的8.0～20.0倍。
本发明首先采用耐高温的管式膜过滤器将温度为500℃左右的粗煤气中的灰尘进行精细脱除，减少了煤气中灰尘掺杂在煤焦油中沉积在废热锅炉管中的可能性，从而使得高温废热锅炉回收高品位热量的可能；同时，管式膜清除灰尘后，冷却洗水中含灰尘量变得极少，煤气炉中高温下挥发的无机盐在炉出口温度下凝结在灰尘表面，被管式膜除尘器一并与煤气分离开来，冷却洗水中的盐分将会降到很低的程度，进一步再通过精除盐器清除其中的盐分，因此使得该冷却洗水直接作为废热锅炉用水，其中含有的有机物一起蒸发与蒸汽一同进入加压移动床煤气化炉内参与煤气化反应。同时，本装置出来的煤气温度仍在160～180℃，含有大量的水蒸气，可以直接进入后续的一氧化碳工序。本发明在回收热量的同时大大减少了冷却洗水的外排，从根本上解决了加压移动床煤气化炉工艺中冷却洗水难以治理的环境问题。
本发明与现有加压移动床煤气发生炉方法相比显著的优点为：
1.将260℃至500℃左右的高温热量用于产生3.7MPa的中压蒸汽，该中压蒸汽可以作为工艺蒸汽直接进入加压移动床煤气发生炉，从而减少外供中压蒸汽量，节省能源。
2.将冷却洗水直接作为废热锅炉水源，使得冷却洗水外排量大为减少，从而减少了加压移动床煤气化炉工艺固有的废水治理的压力。
3.自煤气油水分离器出来的煤气温度仍在180℃～190℃，含有大量的饱和水蒸汽，蕴含着大量潜热，直接送往后续的一氧化碳变换工序，可以减少该工序加热煤气所需的热量和工艺蒸汽的加入量，降低能耗。
附图说明
图1为本发明装置一种实施例1、实施例2和实施例3的结构示意图；
图2为本发明装置第二种实施例4和实施例5的结构示意图；
图中各部件标号说明：
1-旋风分离器，2-管式膜过滤器，3-自蒸汽过热器，4-废热锅炉，5-水洗涤塔，6-煤气油水分离器，7-升压泵，8-加压泵，9-精除盐器，10-冷却洗水循环管道，11-高温粗煤气管道，12-送往下工序的煤气管道，13-冷却洗水管道，14-外送中压蒸汽管道，15-外补软水管道，16-外排冷却洗水管道，17-冷却洗水外排管道，18-热软水进入管道，19-旋风除尘器排尘管道，20-管式膜过滤器排尘管道，21-废热锅炉冷凝水管道，22-废热锅炉污水外排管道，23-煤焦油外排口，24-煤气管道，25-饱和蒸汽管道，26-直接进升压泵冷却洗水管道，27-进精除盐器冷却洗水管道，28-净煤气管道。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
参见图1、图2。
一种加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收装置，包括旋风分离器1、管式膜过滤器2、蒸汽过热器3、废热锅炉4、水洗涤塔5、煤气油水分离器6、升压泵7、加压泵8和精除盐器9；所述旋风分离器1的上部与管式膜过滤器2的下侧部连接，管式膜过滤器2的顶部与蒸汽过热器3的顶部连接，蒸汽过热器3的下侧部与外送中压蒸汽管道14连接，蒸汽过热器3的上侧部与废热锅炉4顶侧部连接，蒸汽过热器3的下部与废热锅炉4下侧部连接，废热锅炉4的顶部与水洗涤塔5的侧上部连接，所述水洗涤塔5的下部与煤气油水分离器6的侧下部连接，水洗涤塔5的顶部经阀门与加压泵8连接，加压泵8又与外补软水管道15连通；煤气油水分离器6的顶部经管道与直接送往下工序的煤气管道12连通，煤气油水分离器6的下部通过冷却洗水管道13和冷却洗水循环管道10与加压泵8连接。
所述的旋风分离器1的侧上部设有高温粗煤气进口管道11。
所述的旋风分离器1的顶部又可以通过煤气管道24直接与管式膜过滤器2连接。
所述的管式膜过滤器2的顶部又可以通过净煤气管道28直接与废热锅炉4的下侧部连接，废热锅炉4的顶侧部又可以通过饱和蒸汽管道25直接与外送中压蒸汽管道14连接。
所述旋风分离器1的下部设有旋风除尘器排尘管道19。
所述管式膜过滤器2的下部设有管式膜过滤器排尘管道20。
所述废热锅炉4的下部设有废热锅炉外排管道21。
所述废热锅炉4的侧下部设有废热锅炉污水外排管道22。
所述煤气油水分离器5的中部设有煤焦油外排口23。
优选的，所述废热锅炉4的侧上部与升压泵7连接，升压泵7又与精除盐器10连接，精除盐器10的另一端通过进精除盐器冷却洗水管道27和冷却洗水管道13与煤气油水分离器5的下部连通；升压泵7又可以通过直接进升压泵冷却洗水管道26和冷却洗水管道13直接与煤气油水分离器6的下部连通；煤气油水分离器6的下部通过冷却洗水管道13又与外排冷却洗水管道16连接。见图1。
优选的，所述废热锅炉4的侧上部与升压泵7连接，升压泵7与外供热软水管道18连接；煤气油水分离器6的下部通过管道13又与冷却洗水外排管道17连接。见图2。
优选的，所述管式膜过滤器2中的管式膜为碳化硅膜、烧结金属膜、金属烧结丝网中的一种，孔径小于5μm。
优选的，所述的精除盐器9是管式膜除盐装置，或是反渗透膜除盐分离器。
图1为以冷却洗水作为废热锅炉水源的加压移动床煤气化炉高温煤气除尘及余热回收的装置示意图。见实施例1、实施例2和实施例3。
图2是以外供软水为废热锅炉水源的加压移动床煤气化炉高温煤气除尘及余热回收的装置示意图，见实施例4和实施例5。
实施例1
自加压移动床煤气化炉出来的粗煤气，干煤气流量为38000Nm3/h，含有的水蒸气流量为18t/h，温度为520℃，其中含有灰尘10g/Nm3干气，经过旋风分离器1后的含尘量降为1.0g/Nm3干气，再经过管式膜过滤器2后的含尘量减少为50mg/Nm3干气。此低尘煤气随后进入蒸汽过热器3，将废热锅炉4产生的饱和蒸汽加热到400℃，进入外送中压蒸汽管道14。从蒸汽过热器3出来的煤气温度降至380℃，进入废热锅炉4回收热量并进一步降温至260℃，废热锅炉4产生5.7t/h的3.7MPa饱和蒸汽。
自废热锅炉4出来的煤气进入水洗涤塔5，与自加压泵8打过来的循环量为120吨/时的冷却洗水直接喷淋接触，煤气的温度进一步降低至186℃。在此过程中有部分水蒸气冷凝为液态水，同时冷凝的还有煤焦油、酚类和烃类等有机物质，随后煤气、水和冷凝的有机物一并进入煤气油水分离器6进行分离。自煤气油水分离器6顶部出来的煤气通过管道12送往后续的一氧化碳变换工序。自煤气油水分离器6侧中部连续排出煤焦油，送入煤焦油收集管道。自煤气油水分离器6底部出来的冷却洗水分为循环冷却洗水、废热锅炉用冷却洗水和外排冷却洗水等三部分，其中循环冷却洗水流量119.5吨/时，通过冷却洗水循环管道10与外补软水管道15进来的软水混合后进入加压泵8；废热锅炉用冷却洗水的流量为5.75吨/时，经过进精除盐器管道27进入精除盐器9后再进入升压泵7，然后进入废热锅炉4；外排冷却洗水流量为0.95吨/时，经过外排冷却洗水管道16进入后续的冷却洗水处理工序。
通过外补软水管道15补充0.5吨/时软水以维持恒定的循环洗水的流量。经管道22排出0.05吨/时废热锅炉4污水，进入废水治理工序。自旋风除尘器排尘管道19和管式膜过滤器排尘管道20管线排出370kg/时的灰尘，送往后续处理工序。
本实施例的有益效果是产生了5.7吨/时3.7MPa、400℃的过热蒸汽，减少了12吨/时的冷却洗涤水的外排；同时送往后续一氧化碳变换工序的煤气中比现有工艺多含水蒸气8.5吨/时，温度比现有工艺高出100℃，节约热量约6000MJ/时。
实施例2
自加压移动床煤气化炉出来的粗煤气，干煤气流量为36000Nm3/h，含有的水蒸气流量为18t/h，温度为500℃，其中含有灰尘5g/Nm3干气，经过旋风分离器1后的含尘量降为0.8g/Nm3干气，再经过管式膜过滤器2后的含尘量减少为50mg/Nm3干气。此低尘煤气随后经净煤气管道28直接进入废热锅炉4间接加热其中的水产生的9.0t/h、4.0MPa饱和蒸汽，该饱和蒸汽直接通过饱和蒸汽管道25直接进入蒸汽管道14。自废热锅炉4出来的煤气温度降低到267℃。
自废热锅炉4出来的煤气进入水洗涤塔5，与自加压泵8打过来的循环量为130吨/时的冷却洗水直接喷淋接触，煤气的温度进一步降低至182℃。在此过程中有部分水蒸气冷凝为液态水，同时冷凝的还有煤焦油、酚类和烃类等有机物质，随后煤气、水和冷凝的有机物一并进入煤气油水分离器6进行分离。自煤气油水分离器6顶部出来的煤气通过管道12送往后续的一氧化碳变换工序。自煤气油水分离器6侧中部连续排出煤焦油，送入煤焦油收集管道。自煤气油水分离器6底部出来的冷却洗水分为循环冷却洗水、废热锅炉用冷却洗水和外排冷却洗水等三部分，其中循环冷却洗水流量128.5吨/时，通过冷却洗水循环管道10与外补软水管道15进来的软水混合后进入加压泵8；废热锅炉用冷却洗水的流量为9.1吨/时，经过直接进升压泵冷却洗水管道26进入升压泵7，然后进入废热锅炉4；外排冷却洗水流量为1.2吨/时，经过外排冷却洗水管道16进入后续的冷却洗水处理工序。
通过外补软水管道15补充1.5吨/时软水以维持恒定的循环洗水的流量。经管道22排出0.1吨/时废热锅炉4污水，进入废水治理工序。自旋风除尘器排尘管道19和管式膜过滤器排尘管道20管线排出170kg/时的灰尘，送往后续处理工序。
本实施例的有益效果是产生了9.0吨/时3.7MPa的饱和蒸汽，减少了12吨/时的冷却洗涤水的外排；同时送往后续一氧化碳变换工序的煤气中比现有工艺多含水蒸气6.1吨/时，温度比现有工艺高出96℃，节约热量约5500MJ/时。
实施例3
自加压移动床煤气化炉出来的粗煤气，干煤气流量为35000Nm3/h，含有的水蒸气流量为17t/h，温度为510℃，其中含有灰尘1.5g/Nm3干气，经过煤气管道24直接进入管式膜过滤器2后的含尘量减少为70mg/Nm3干气。此低尘煤气随后进入蒸汽过热器3，将废热锅炉4产生的饱和蒸汽加热到390℃，进入外送中压蒸汽管道14。从蒸汽过热器3出来的煤气温度降至385℃，进入废热锅炉4回收热量并进一步降温至260℃，废热锅炉4产生5.5t/h的3.8MPa饱和蒸汽。
自废热锅炉4出来的煤气进入水洗涤塔5，与自加压泵8打过来的循环量为110吨/时的冷却洗水直接喷淋接触，煤气的温度进一步降低至184℃。在此过程中有部分水蒸气冷凝为液态水，同时冷凝的还有煤焦油、酚类和烃类等有机物质，随后煤气、水和冷凝的有机物一并进入煤气油水分离器6进行分离。自煤气油水分离器6顶部出来的煤气通过管道12送往后续的一氧化碳变换工序。自煤气油水分离器6侧中部连续排出煤焦油，送入煤焦油收集管道。自煤气油水分离器6底部出来的冷却洗水分为循环冷却洗水、废热锅炉用冷却洗水和外排冷却洗水等三部分，其中循环冷却洗水流量109.5吨/时，通过冷却洗水循环管道10与外补软水管道15进来的软水混合后进入加压泵8；废热锅炉用冷却洗水的流量为5.6吨/时，经过直接进升压泵冷却洗水管道26进入升压泵7，然后进入废热锅炉4；外排冷却洗水流量为2.2吨/时，经过外排冷却洗水管道16进入后续的冷却洗水处理工序。
通过外补软水管道15补充1.0吨/时软水以维持恒定的循环洗水的流量。经管道22排出0.1吨/时废热锅炉4污水，进入废水治理工序。自管式膜过滤器排尘管道20管线排出50kg/时的灰尘，送往后续处理工序。
本实施例的有益效果是产生了5.5吨/时3.8MPa、390℃的过热蒸汽，减少了10吨/时的冷却洗涤水的外排；同时送往后续一氧化碳变换工序的煤气中比现有工艺多含水蒸气7.5吨/时，温度比现有工艺高出98℃，节约热量约5700MJ/时。
实施例4
自加压移动床煤气化炉出来的粗煤气，干煤气流量为37000Nm3/h，含有的水蒸气流量为17.5t/h，温度为520℃，其中含有灰尘8.1g/Nm3干气，经过旋风分离器1后的含尘量降为0.63g/Nm3干气，再经过管式膜过滤器2后的含尘量减少为56mg/Nm3干气。此低尘煤气随后进入蒸汽过热器3，将废热锅炉4产生的饱和蒸汽加热到395℃，进入外送中压蒸汽管道14。从蒸汽过热器3出来的煤气温度降至391℃，进入废热锅炉4回收热量并进一步降温至262℃，废热锅炉4产生6.3t/h的3.6MPa饱和蒸汽。
自废热锅炉4出来的煤气进入水洗涤塔5，与自加压泵8打过来的循环量为110吨/时的冷却洗水直接喷淋接触，煤气的温度进一步降低至187℃。在此过程中有部分水蒸气冷凝为液态水，同时冷凝的还有煤焦油、酚类和烃类等有机物质，随后煤气、水和冷凝的有机物一并进入煤气油水分离器6进行分离。自煤气油水分离器6顶部出来的煤气通过管道12送往后续的一氧化碳变换工序。自煤气油水分离器6侧中部连续排出煤焦油，送入煤焦油收集管道。自煤气油水分离器6底部出来的冷却洗水分为循环冷却洗水和外排冷却洗水等两部分，其中循环冷却洗水流量95.0吨/时，通过冷却洗水循环管道10与外补软水管道15进来的软水混合后进入加压泵8；外排冷却洗水流量为11.5吨/时，经过冷却洗水外排管道17进入后续的冷却洗水处理工序。
通过外补软水管道15补充12.0吨/时软水以维持恒定的循环洗水的流量。通过热软水进入管道18进入系统6.35吨/时的热软水，经升压泵7后进入废热锅炉4。经管道22排出0.05吨/时废热锅炉4污水，进入废水治理工序。自旋风除尘器排尘管道19和管式膜过滤器排尘管道20管线排出290kg/时的灰尘，送往后续处理工序。
本实施例的有益效果是产生了6.3吨/时3.6MPa、395℃的过热蒸汽；同时送往后续一氧化碳变换工序的煤气中比现有工艺多含水蒸气8.5吨/时，温度比现有工艺高出101℃，节约热量约6100MJ/时。
实施例5
自加压移动床煤气化炉出来的粗煤气，干煤气流量为37500Nm3/h，含有的水蒸气流量为17.8t/h，温度为516℃，其中含有灰尘1.4g/Nm3干气，经过煤气管道24直接进入管式膜过滤器2后的含尘量减少为61mg/Nm3干气。此低尘煤气随后经净煤气管道28直接进入废热锅炉4间接加热其中的水产生的10.2t/h、3.7MPa饱和蒸汽，该饱和蒸汽直接通过饱和蒸汽管道25直接进入蒸汽管道14。自废热锅炉4出来的煤气温度降低到273℃。
自废热锅炉4出来的煤气进入水洗涤塔5，与自加压泵8打过来的循环量为123吨/时的冷却洗水直接喷淋接触，煤气的温度进一步降低至186℃。在此过程中有部分水蒸气冷凝为液态水，同时冷凝的还有煤焦油、酚类和烃类等有机物质，随后煤气、水和冷凝的有机物一并进入煤气油水分离器6进行分离。自煤气油水分离器6顶部出来的煤气通过管道12送往后续的一氧化碳变换工序。自煤气油水分离器6侧中部连续排出煤焦油，送入煤焦油收集管道。自煤气油水分离器6底部出来的冷却洗水分为循环冷却洗水和外排冷却洗水等两部分，其中循环冷却洗水流量115.0吨/时，通过冷却洗水循环管道10与外补软水管道15进来的软水混合后进入加压泵6；外排冷却洗水流量为13.0吨/时，经过冷却洗水外排管道17进入后续的冷却洗水处理工序。
通过外补软水管道15补充8.0吨/时软水以维持恒定的循环洗水的流量。通过热软水进入管道18进入系统10.25吨/时的热软水，经升压泵7后进入废热锅炉4。经管道22排出0.05吨/时废热锅炉4的污水，进入废水治理工序。自旋风除尘器排尘管道19和管式膜过滤器排尘管道20管线排出50kg/时的灰尘，送往后续处理工序。
本实施例的有益效果是产生了10.2吨/时3.7MPa饱和蒸汽；同时送往后续一氧化碳变换工序的煤气中比现有工艺多含水蒸气8.0吨/时，温度比现有工艺高出100℃，节约热量约5800MJ/时。

Claims (10)

1.一种加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收装置，其特征是，包括旋风分离器(1)、管式膜过滤器(2)、蒸汽过热器(3)、废热锅炉(4)、水洗涤塔(5)、煤气油水分离器(6)、升压泵(7)、加压泵(8)和精除盐器(9)；所述旋风分离器(1)的上部与管式膜过滤器(2)的下侧部连接，管式膜过滤器(2)的顶部与蒸汽过热器(3)的顶部连接，蒸汽过热器(3)的下侧部与外送中压蒸汽管道(14)连接，蒸汽过热器(3)的上侧部与废热锅炉(4)顶侧部连接，蒸汽过热器(3)的下部与废热锅炉(4)下侧部连接，废热锅炉(4)的顶部与水洗涤塔(5)的侧上部连接，所述水洗涤塔(5)的下部与煤气油水分离器(6)的侧下部连接，水洗涤塔(5)的顶部经阀门与加压泵(8)连接，加压泵(8)又与外补软水管道(15)连通；煤气油水分离器(6)的顶部经管道与直接送往下工序的煤气管道(12)连通，煤气油水分离器(6)的下部通过冷却洗水管道(13)和冷却洗水循环管道(10)与加压泵(8)连接；
所述的旋风分离器(1)的侧上部设有高温粗煤气进口管道(11)；
所述的旋风分离器(1)的顶部又可以通过煤气管道(24)直接与管式膜过滤器(2)连接；
所述的管式膜过滤器(2)的顶部又可以通过净煤气管道(28)直接与废热锅炉(4)的下侧部连接，废热锅炉(4)的顶侧部又可以通过饱和蒸汽管道25直接与外送中压蒸汽管道(14)连接；
所述旋风分离器(1)的下部设有旋风除尘器排尘管道(19)；
所述管式膜过滤器(2)的下部设有管式膜过滤器排尘管道(20)；
所述废热锅炉(4)的下部设有废热锅炉外排管道(21)；
所述废热锅炉(4)的侧下部设有废热锅炉污水外排管道(22)；
所述煤气油水分离器(6)的中部设有煤焦油外排口(23)。
2.如权利要求1所述的加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收装置，其特征是，所述废热锅炉(4)的侧上部与升压泵(7)连接，升压泵(7)又与精除盐器(10)连接，精除盐器(10)的另一端通过进精除盐器冷却洗水管道(27)和冷却洗水管道(13)与煤气油水分离器(6)的下部连通；升压泵(7)又可以通过直接进升压泵冷却洗水管道(26)和冷却洗水管道(13)直接与煤气油水分离器(6)的下部连通；煤气油水分离器(6)的下部通过冷却洗水管道(13)又与外排冷却洗水管道(16)连接。
3.如权利要求1所述的加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收装置，其特征是，所述废热锅炉(4)的侧上部与升压泵(7)连接，升压泵(7)与外供热软水管道(18)连接；煤气油水分离器(6)的下部通过管道(13)又与冷却洗水外排管道(17)连接。
4.如权利要求1所述的加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收装置，其特征是，所述管式膜过滤器(2)中的管式膜为碳化硅膜、烧结金属膜、金属烧结丝网中的一种，孔径小于5μm。
5.如权利要求1所述的加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收装置，其特征是，所述的精除盐器(9)是管式膜除盐装置，或是反渗透膜除盐分离器。
6.一种使用权利要求1所述装置加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收的方法，其特征是，包括以下步骤：
a.压力为3MPa、温度高于500℃的高温粗煤气首先经高温粗煤气管道(11)进入旋风分离器(1)进行初步的除尘，再进入管式膜过滤器(2)对煤气中的灰尘进行精脱除，得到除尘后煤气；或者，所述的高温粗煤气经过煤气管道(24)直接进入管式膜过滤器(2)对煤气中的灰尘进行精脱除，得到除尘后煤气；
b.所述的除尘后煤气进入蒸汽过热器(3)，对废热锅炉(4)产生的3.5MPa～4.5MPa的饱和水蒸汽加热得到过热水蒸汽，进入外送中压蒸汽管道(14)，自蒸汽过热器(3)出来的煤气进入废热锅炉(4)通过间接加热由升压泵(7)送来的水以产生3.5MPa～4.5MPa的饱和水蒸气；或者，所述的除尘后煤气经净煤气管道(28)直接进入废热锅炉(4)，所述的废热锅炉(4)产生的3.5MPa～4.5MPa饱和水蒸气直接通过饱和蒸汽管道25，进入外送中压蒸汽管道14；
c.自废热锅炉锅炉(4)出来的煤气进入水洗涤塔(5)，通过与加压泵(8)送来的循环冷却洗水充分接触，煤气降温并使其中的部分水蒸气冷凝下来，同时煤气中的煤焦油也被冷却冷凝并被洗涤出来，随后一起进入煤气油水分离器(6)中将煤气、冷却洗水、煤焦油分离出来；自煤气油水分离器(6)顶部出来的煤气经过送往下工序的煤气管道(12)直接进入后续的一氧化碳变换工序；
d.煤气油水分离器(6)中液相的上层为焦油，通过煤焦油外排口(23)进行连续外排；
e.本步骤或为下述e1，或为下述e2：
e1.煤气油水分离器(6)中液相的下层为冷却洗水，经冷却洗水管道(13)后，分为循环冷却洗水、废热锅炉用冷却洗水和外排冷却洗水等三部分，其中循环冷却洗水通过冷却洗水循环管道(10)与外补软水管道(15)进来的软水混合后进入加压泵(8)；废热锅炉用冷却洗水经过进精除盐器管道(27)进入精除盐器(9)后再进入升压泵(7)，或者直接经管道(26)直接进入升压泵(7)，然后进入废热锅炉(4)；外排冷却洗水经过外排冷却洗水管道(16)进入后续的冷却洗水处理工序；
e2.煤气油水分离器(6)中液相的下层为冷却洗水，经冷却洗水管道(13)后，分为循环冷却洗水和外排冷却洗水等两部分，其中循环冷却洗水通过冷却洗水循环管道(10)与外补软水管道(15)进来的软水混合后进入加压泵(8),外排冷却洗水经过冷却洗水外排管道(17)进入后续的冷却洗水处理工序；自热软水进入管道(18)来的锅炉用软水，经升压泵(7)加压后打入废热锅炉(4)；
f.通过外补软水管道(15)补充软水以维持恒定的循环洗水的流量；
g.经管道(22)排出废热锅炉(4)的污水，进入废水治理工序；自旋风除尘器排尘管道(19)和管式膜过滤器排尘管道(20)管线排出灰尘送往后续处理工序。
7.如权利要求6所述加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收的方法，其特征是，所述步骤b中，过热水蒸气的温度为390℃～410℃。
8.如权利要求6所述加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收的方法，其特征是，所述步骤c中,从废热锅炉(4)出来的煤气温度为260℃～280℃。
9.如权利要求6所述加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收的方法，其特征是，所述的步骤c中，经水洗涤塔(5)后的煤气及冷却洗水的温度为180℃～190℃。
10.如权利要求6所述加压移动床煤气化炉高温煤气除尘和余热回收的方法，其特征是，所述步骤e中，若为e1步骤方式，所述的循环冷却洗水流量是所述的废热锅炉用冷却洗水流量的10.0～25.0倍，所述的废热锅炉用冷却洗水流量是所述的外排冷却洗水流量的的5.0～10.0倍；若为e2步骤方式，所述的循环冷却洗水流量是所述的外排冷却洗水流量的的8.0～20.0倍。
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