CN106753572A - 循环流化床热煤气站基本系统设备的设置及排布方式 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤制气循环流化床热煤气站基本系统设备的设置及排布方式，热煤气站基本系统由两个设备单元构成，设备单元包括：原煤储斗、气化炉、旋风分离器、高温空气换热除渣器、沉淀除尘室、旋风分离除渣预热器、振动式高温煤气除尘装置和风机。上述设备呈网格式设置，在高温煤气管道长度不变的条件下，高温空气输送管道和蒸汽输送管道最短；在高温空气换热除渣器与旋风分离除渣预热器之间增设沉淀除尘室代替连接管道，既实现通气管道功能，又实现高温煤气的沉淀除尘；增设互联互通连接管道和通断气阀，确保两设备单元中最易出现故障的旋风分离除渣预热器或振动式高温煤气除尘装置在出现故障或需要维护检修时，其它设备仍能正常工作，而不需要停炉。
Description
技术领域
本发明涉及一种人工热煤气站基本系统设备的设置及排布方式，尤其涉及一种循环流化床热煤气站基本系统设备的设置及排布方式，属于成套设备空间排布技术领域。
背景技术
循环流化床热煤气站系统的主要设备都是在高温条件下工作的，为了保证设备的正常运行和维护保养，通常热煤气站的基本系统至少设置两组单元设备，以便在其中某一设备出现故障或需要维护保养时，基本系统仍能正常工作,确保热煤气站连续供气。一般循环流化床热煤气站基本系统中的单元设备包括原煤储斗、气化炉、旋风分离器、高温空气换热器等。这些设备多为高大筒状设备，其长径比往往达到10以上。设备的传统布局通常采用“一字形”排布方式设置，即：沿直线方向依次排布；两个或两个以上的单元设备系统，则呈相互平行的并联状态向总煤气管道供给煤气。这种“一字形”设备排布方式存在以下弊端:1、系统设备之间的连接管道长，因为两设备之间的连接并不都是两相邻设备之间的连接，往往中间还存在其它设备的阻隔，使连接管道成为跨设备连接管道，比如:热空气管道、蒸汽管道；2、相邻两设备的布置合理性不够，系统中出口设置在上端的设备往往和进口设置在下端的设备相连接，形成高大筒状设备之间的上、下连接管道浪费；3、缺乏系统之间的互补，系统设备长期在高温条件下工作，故障率高、维修保养周期短，若其中某一设备出现故障或需要维修保养，则这一系统设备整个停机，造成设备利用率低，系统效能差。因此，需要对循环流化床热煤气站的系统设备进行科学排布，才能减少连接管道、节约系统成本、提高设备利用率、建立系统互补、确保供气的连续性、达到增强系统效能的目的。
发明内容
针对循环流化床热煤气站系统设备传统排布方式存在的弊端，本发明提供一种煤制气循环流化床热煤气站基本系统设备的设置及排布方式，使设备与设备之间的连接管路最短，相邻系统之间能够切换使用，达到系统功能优化，设备利用率提高的目的。
本发明通过以下技术方案实现：煤制气循环流化床热煤气站基本系统设备的设置及排布方式，所述热煤气站基本系统由两个设备单元构成，其中每一设备单元包括：原煤储斗、气化炉、旋风分离器、高温空气换热除渣器、沉淀除尘室、旋风分离除渣预热器、振动式高温煤气除尘装置和风机，所述的原煤料斗的下部通过输送机向气化炉内送入原料煤；所述的气化炉通过管道向旋风分离器送入含有颗粒渣煤的高温煤气；所述旋风分离器将大颗粒渣煤分离后，通过管道将含渣尘的高温煤气串联送入高温空气换热除渣器和旋风分离除渣预热器，对风机鼓入的空气进行预热后再换热；所述的风机通过管道将风首先送入旋风分离除渣预热器内预热，然后送入高温空气换热除渣器内再换热获得气化剂所需的高温空气，高温空气换热除渣器再通过高温空气管道将高温空气送入气化炉内；所述旋风分离除渣预热器利用高温煤气对水加热生成气化剂所需的蒸汽，然后通过蒸汽管道将蒸汽送入气化炉内；所述高温空气换热除渣器的高温煤气出口设置在设备的下部；所述旋风分离除渣预热器的高温煤气串联进口设在设备的上部；所述振动式高温煤气除尘装置对旋风分离除渣预热器F送入的高温煤气进行除尘，并将洁净的高温煤气送往用户，其特征在于:
所述热煤气站基本系统中的两个设备单元对称设置，且每个设备排布在平面矩形网格交点上，所述网格为纵横向交叉的平面矩形网格；
所述原煤储斗、气化炉、旋风分离器、高温空气换热除渣器、沉淀除尘室、旋风分离除渣预热器、振动式高温煤气除尘装置依次相邻设置；
所述两个设备单元中的气化炉相邻；
所述高温空气换热除渣器下部的高温煤气串联出口与旋风分离除渣预热器上部的高温煤气串联进口之间设有沉淀除尘室；
所述设备单元内的气化炉、高温空气换热除渣器、旋风分离除渣预热器所在网格点的连线构成等腰三角形，其中高温空气换热除渣器置于等腰三角形的顶点上，所述等腰三角形的两腰为网格的对角线；
所述沉淀除尘室与旋风分离除渣预热器F之间的高温煤气管道上设有气阀；
所述旋风分离除渣预热器与振动式高温煤气除尘装置之间的高温煤气管道上设有盘阀；
所述两设备单元中的旋风分离除渣预热器之间设有高温煤气联通管道，且在管道上设有气阀；
所述一设备单元中的沉淀除尘室与另一设备单元中的旋风分离除渣预热器之间设有高温煤气联通管道，且在联通管道上设有气阀；
所述旋风分离除渣预热器与高温空气换热除渣器之间设有预热空气管道，高温空气换热除渣器与气化炉之间设有高温空气管道，且在预热空气管道上设有气阀；
所述两设备单元中的预热空气管道之间设有预热空气联通管道，且在预热空气联通管道上设有气阀；
所述预热空气连接管道上的气阀，设置在预热空气连接管道与预热空气联通管道的连接点到高温空气换热除渣器之间的连接管道上；
所述旋风分离除渣预热器与气化炉之间的蒸汽管道上设有气阀，且两设备单元中的蒸汽管道之间设有蒸汽联通管道，蒸汽联通管道上设有气阀；
所述蒸汽管道上的气阀设置在蒸汽管道与蒸汽联通管道的连接点到旋风分离除渣预热器之间的管道上。
进一步地,所述盘阀为干式密封盘阀。
本发明与传统的循环流化床热煤气站系统相比具有以下优点:
1、设备网格式设置，在高温煤气通流管道长度不增加的条件下，实现高温空气输送管道和蒸汽输送管道最短、系统内耗最少；
2、将高温空气换热除渣器与旋风分离除渣预热器之间的上、下连接管道，设计成沉淀除尘室，既达到通气管道的功能，又能在通气的过程中实现高温煤气沉淀除尘目的；
3、在两设备单元之间增设互联互通管道，且分别在管道上设置盘阀、气阀，确保两设备单元中最易出现故障的旋风分离除渣预热器和振动式高温煤气除尘装置，在出现故障或需要维护检修时，其它设备仍能正常工作，而不需要停炉。
4、设备排布紧凑，电气线路最短，便于监测和控制，使各种功能设备的布局进一步优化。
本发明设计新颖、布局合理、管路优化、系统效能强、设备利用率高、运行成本低。
附图说明
附图1为本发明的设备布局展开图；
附图2为本发明实施例一的俯视设备布局示意图；
附图3为本发明实施例二的俯视设备布局示意图。
在附图1、2、3中：A为原煤储斗、B为气化炉、C为旋风分离器、D为高温空气换热除渣器、E为沉淀除尘室、F为旋风分离除渣预热器、G为振动式高温煤气除尘装置、H为风机。1、2、3、4、5、7和7’、8和8’、9、10和10’、11、12和12’、13为气阀、6和6’为盘阀。g1和g2为高温煤气联通管道、g3为预热空气联通管道、g4为预热空气管道、g5为高温空气管道、g6为蒸汽管道、g7为蒸汽联通管道。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步解释说明：
如附图1所示，热煤气站基本系统由两个设备单元构成，其中每一设备单元包括：原煤储斗A、气化炉B、旋风分离器C、高温空气换热除渣器D、沉淀除尘室E、旋风分离除渣预热器F、振动式高温煤气除尘装置G和风机H，原煤料斗A的下部通过输送机向气化炉B内送入原料煤；气化炉B通过管道向旋风分离器C送入含有颗粒渣煤的高温煤气；旋风分离器C将大颗粒渣煤分离后，通过管道将含渣尘的高温煤气串联送入高温空气换热除渣器D和旋风分离除渣预热器F，对风机H鼓入的空气进行交叉换热；风机H通过管道将风首先送入旋风分离除渣预热器F内预热，然后送入高温空气换热除渣器D内获得气化剂所需的高温空气，高温空气换热除渣器D再通过高温空气管道g5将高温空气送入气化炉B内；旋风分离除渣预热器F利用高温煤气对水加热生成气化剂所需的蒸汽，然后通过蒸汽管道g6将蒸汽送入气化炉B内；高温空气换热除渣器D的高温煤气出口设置在设备的下部；旋风分离除渣预热器F的高温煤气串联进口设在设备的上部；振动式高温煤气除尘装置G对旋风分离除渣预热器F送入的高温煤气进行除尘，并将洁净的高温煤气送往用户。
本发明两设备单元中的设备排布如下：
热煤气站基本系统中的两个设备单元对称设置，且每个设备排布在平面矩形网格交点上，网格为纵横向交叉的平面矩形网格；原煤储斗A、气化炉B、旋风分离器C、高温空气换热除渣器D、沉淀除尘室E、旋风分离除渣预热器F、振动式高温煤气除尘装置G依次相邻设置，且两个设备单元中的气化炉B相邻；高温空气换热除渣器D下部的高温煤气串联出口与旋风分离除渣预热器F上部的高温煤气串联进口之间设有沉淀除尘室E；设备单元内的气化炉B、高温空气换热除渣器D、旋风分离除渣预热器F所在网格点的连线构成等腰三角形，其中高温空气换热除渣器D置于等腰三角形的顶点上，等腰三角形的两腰为网格的对角线。
本发明在两设备单元中增设以下管道和阀门：
沉淀除尘室E与旋风分离除渣预热器F之间的高温煤气管道上设有气阀8、8’；旋风分离除渣预热器F与振动式高温煤气除尘装置G之间的高温煤气管道上设有盘阀6、6’；两设备单元中的旋风分离除渣预热器F之间设有高温煤气联通管道g1，且在高温煤气联通管道g1上设有气阀9；一设备单元中的沉淀除尘室E与另一设备单元中的旋风分离除渣预热器F之间设有高温煤气联通管道g2，且在连接管道g2上设有气阀7、7’；旋风分离除渣预热器F与高温空气换热除渣器D之间设有预热空气管道g4，高温空气换热除渣器D与气化炉B之间设有高温空气管道g5，预热空气管道g4上设有气阀10、10’；两设备单元中的预热空气管道g4之间设有预热空气联通管道g3，且在预热空气联通管道g3上设有气阀11；气阀10、10’设置在预热空气管道g4与预热空气联通管道g3的连接点到高温空气换热除渣器D之间的连接管道上；旋风分离除渣预热器F与气化炉B之间的蒸汽管道g6上设有气阀12、12’； 两设备单元中的蒸汽管道g6之间设有蒸汽联通管道g7，且蒸汽联通管道g7上设有气阀13；气阀12、12’设置在蒸汽管道g6与蒸汽联通管道g7的连接点到旋风分离除渣预热器F之间的管道上。
设备单元排布方式实施例一
如附图2所示，原煤储斗A、气化炉B、沉淀除尘室E、旋风分离除渣预热器F沿网格的横向依次相邻；旋风分离器C与气化炉B纵向相邻；高温空气换热除渣器D与旋风分离器C横向相邻，与沉淀除尘室E纵向相邻；振动式高温煤气除尘装置G与旋风分离除渣预热器F纵向相邻，与高温空气换热除渣器D横向相邻。
设备单元排布方式实施例二
如附图3所示，原煤储斗A、气化炉B、旋风分离器C、旋风分离除渣预热器F、振动式高温煤气除尘装置G沿网格的横向依次相邻；高温空气换热除渣器D与旋风分离器C纵向相邻；沉淀除尘室E与高温空气换热除渣器D横向相邻、与旋风分离除渣预热器F纵向相邻。
本发明正常工作时，两设备单元(设备单元一和设备单元二)中的各个设备按照技术方案中的前绪技术所述的流程运转工作，其中气阀7、7’，气阀9，气阀11、气阀13关闭，其余气阀全部打开。
当设备单元一中的旋风分离除渣预热器F出现故障或需要停机维护检修时，设备单元二中的各个设备正常工作，气阀4、气阀8、气阀7’、气阀9、气阀10、气阀12关闭，其余气阀全部打开:（1）高温煤气路线：设备单元一的高温煤气从气化炉B→旋风分离器C→高温空气换热除渣器D→沉淀除尘室E→高温煤气联通管道g2→气阀7→设备单元二中的旋风分离除渣预热器F→盘阀6’→振动式高温煤气除尘装置G→气阀5→气阀1→气阀2→气阀3；（2）高温空气路线：高温空气从设备单元二中的旋风分离除渣预热器F→预热空气管道g4→气阀10’→ 预热空气联通管道g3→设备单元一中的高温空气换热除渣器D→气化炉B；（3）蒸汽路线：蒸汽从设备单元二中的旋风分离除渣预热器F→蒸汽管道g6→气阀12’→ 蒸汽联通管道g7→气阀13→设备单元一中的气化炉B。
当设备单元一中的振动式高温煤气除尘装置G出现故障或需要停机维护检修时，设备单元二中的各个设备正常工作，气阀4、盘阀6、气阀7和7’、气阀11、气阀13关闭，其余气阀全部打开: （1）、设备单元一的高温煤气从气化炉B→旋风分离器C→高温空气换热除渣器D→沉淀除尘室E→气阀8→旋风分离除渣预热器F→气阀9→设备单元二中的旋风分离除渣预热器F→设备单元二中的振动式高温煤气除尘装置G→气阀5→气阀1→气阀2→气阀3；（2）、高温空气路线不变；（3）、蒸汽路线不变。
本发明可确保两设备单元中最易出现故障的旋风分离除渣预热器F和振动式高温煤气除尘装置G，在出现故障或需要维护检修时，其它设备仍能正常工作，而不需要停炉。
Claims (2)
1.煤制气循环流化床热煤气站基本系统设备的设置及排布方式，所述热煤气站基本系统由两个设备单元构成，其中每一设备单元包括：原煤储斗、气化炉、旋风分离器、高温空气换热除渣器、沉淀除尘室、旋风分离除渣预热器、振动式高温煤气除尘装置和风机，所述的原煤料斗的下部通过输送机向气化炉内送入原料煤；所述的气化炉通过管道向旋风分离器送入含有颗粒渣煤的高温煤气；所述旋风分离器将大颗粒渣煤分离后，通过管道将含渣尘的高温煤气串联送入高温空气换热除渣器和旋风分离除渣预热器，对风机鼓入的空气进行预热后再换热；所述的风机通过管道将风首先送入旋风分离除渣预热器内预热，然后送入高温空气换热除渣器内再换热获得气化剂所需的高温空气，高温空气换热除渣器再通过高温空气管道将高温空气送入气化炉内；所述旋风分离除渣预热器利用高温煤气对水加热生成气化剂所需的蒸汽，然后通过蒸汽管道将蒸汽送入气化炉内；所述高温空气换热除渣器的高温煤气出口设置在设备的下部；所述旋风分离除渣预热器的高温煤气串联进口设在设备的上部；所述振动式高温煤气除尘装置对旋风分离除渣预热器F送入的高温煤气进行除尘，并将洁净的高温煤气送往用户，其特征在于:
所述热煤气站基本系统中的两个设备单元对称设置，且每个设备排布在平面矩形网格交点上，所述网格为纵横向交叉的平面矩形网格；
所述原煤储斗、气化炉、旋风分离器、高温空气换热除渣器、沉淀除尘室、旋风分离除渣预热器、振动式高温煤气除尘装置依次相邻设置；
所述两个设备单元中的气化炉相邻；
所述高温空气换热除渣器下部的高温煤气串联出口与旋风分离除渣预热器上部的高温煤气串联进口之间设有沉淀除尘室；
所述设备单元内的气化炉、高温空气换热除渣器、旋风分离除渣预热器所在网格点的连线构成等腰三角形，其中高温空气换热除渣器置于等腰三角形的顶点上，所述等腰三角形的两腰为网格的对角线；
所述沉淀除尘室与旋风分离除渣预热器F之间的高温煤气管道上设有气阀；
所述旋风分离除渣预热器与振动式高温煤气除尘装置之间的高温煤气管道上设有盘阀；
所述两设备单元中的旋风分离除渣预热器之间设有高温煤气联通管道，且在管道上设有气阀；
所述一设备单元中的沉淀除尘室与另一设备单元中的旋风分离除渣预热器之间设有高温煤气联通管道，且在联通管道上设有气阀；
所述旋风分离除渣预热器与高温空气换热除渣器之间设有预热空气管道，高温空气换热除渣器与气化炉之间设有高温空气管道，且在预热空气管道上设有气阀；
所述两设备单元中的预热空气管道之间设有预热空气联通管道，且在预热空气联通管道上设有气阀；
所述预热空气连接管道上的气阀，设置在预热空气连接管道与预热空气联通管道的连接点到高温空气换热除渣器之间的连接管道上；
所述旋风分离除渣预热器与气化炉之间的蒸汽管道上设有气阀，且两设备单元中的蒸汽管道之间设有蒸汽联通管道，蒸汽联通管道上设有气阀；
所述蒸汽管道上的气阀设置在蒸汽管道与蒸汽联通管道的连接点到旋风分离除渣预热器之间的管道上。
2.根据权利要求1所述的煤制气循环流化床热煤气站基本系统设备的设置及排布方式，其特征在于所述盘阀为干式盘阀。
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| EP0845522A2 (de) * | 1996-11-29 | 1998-06-03 | MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft | Synthesegas-Wärmetauscher-Anlage |
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-
2016
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107418634B (zh) * | 2017-09-15 | 2023-05-16 | 中科清能燃气技术（北京）有限公司 | 一种循环流化床煤气化多级降温除尘工艺及装置 |
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