CN107101458A - 一种空分与造气冷热量联用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空分与造气冷热量联用系统，包括：压缩装置，用于压缩空气产生高温空气和用于输出高温除盐水；预冷装置，用于冷却高温空气、和用于给压缩装置提供预热除盐水；除盐水供给装置，用于给预冷装置提供除盐水；空分装置，用于产生低温氧气；氧气换热装置，用于接收高温除盐水和低温氧气，并生成带水高温氧气；气化剂生成装置，用于接收蒸汽供给装置提供的蒸汽和带水高温氧气，并使两者以预设比例进行混合生成气化剂；造气装置，用于使小粒焦和气化剂反应生成清洁燃气。通过氧气换热装置使氧气升温，其利用的是预冷装置换热获取的热能和压缩装置所提供的热能，相对于传统通过低温氧气和高温蒸汽相比，更加节约蒸汽和能耗。

Description

一种空分与造气冷热量联用系统
技术领域
本发明涉及煤化工领域，特别是涉及一种空分与造气冷热量联用系统。
背景技术
随着社会的发展，环境保护和资源利用率的问题也亟待解决，在化工生产行业越来越重视生产能耗的降低，尤其在产能较大的煤化工行业。采用纯氧连续汽化技术的清洁燃气装置利用氧气和蒸汽混合后产生气化剂与小粒焦反应以生产清洁燃气。
但是传统的系统，氧气进入造气装置时温度较低，使得造气装置需要提供温度更高的蒸汽使得气化剂温度来整体升高。同时，氧气的生成装置即空分装置的冷热量未加以利用，造成了大量的热量和冷量的浪费。
因此，如何提供一种空分与造气冷热量联用系统，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种空分与造气冷热量联用系统，可以有效解决能源浪费等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种空分与造气冷热量联用系统，包括：
压缩装置，用于压缩空气产生高温空气和用于输出高温除盐水；
预冷装置，其和所述压缩装置连接，用于冷却所述压缩装置输出的高温空气、和用于给所述压缩装置提供预热除盐水；
除盐水供给装置，其和所述预冷装置连接，用于给所述预冷装置提供除盐水和冷却除盐水；
空分装置，其和所述预冷装置连接，用于将所述预冷装置输出的低温空气进行提纯产生低温氧气；
氧气换热装置，其和所述空分装置以及所述压缩装置连接，用于接收所述压缩装置输出的所述高温除盐水和所述空分装置输出的低温氧气，并使接收到的两者相互接触生成带水高温氧气；
气化剂生成装置，其和所述氧气换热装置连接，用于接收蒸汽供给装置提供的蒸汽和所述氧气换热装置输出的所述带水高温氧气，并使接收到的两者以预设比例进行混合生成气化剂；
造气装置，其和所述气化剂生成装置连接，用于使小粒焦和所述气化剂反应生成清洁燃气。
优选地，所述气化剂的所述带水高温氧气和所述蒸汽比例为2.7:1，所述气化剂的温度大于160℃。
优选地，所述高温空气的温度范围在75℃～95℃之间，其包括端点值。
优选地，经过所述预冷装置换热后输出的所述预设除盐水的温度范围在40℃～42℃之间，其包括端点值。
优选地，所述高温除盐水的温度大于60℃。
优选地，所述高温氧气的温度大于60℃，且含水量在13％～20％之间。
优选地，所述空分装置产生的所述低温氧气为温度12℃，纯度为99.6％的不饱和氧气。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明所提供的一种空分与造气冷热量联用系统，包括：压缩装置，用于压缩空气产生高温空气和用于输出高温除盐水；预冷装置，其和压缩装置连接，用于冷却压缩装置输出的高温空气、和用于给压缩装置提供预热除盐水；除盐水供给装置，其和预冷装置连接，用于给预冷装置提供除盐水和冷却除盐水；空分装置，其和预冷装置连接，用于将预冷装置输出的低温空气进行提纯产生低温氧气；氧气换热装置，其和空分装置以及压缩装置连接，用于接收压缩装置输出的高温除盐水和空分装置输出的低温氧气，并使接收到的两者相互接触生成带水高温氧气；气化剂生成装置，其和氧气换热装置连接，用于接收蒸汽供给装置提供的蒸汽和氧气换热装置输出的带水高温氧气，并使接收到的两者以预设比例进行混合生成气化剂；造气装置，其和气化剂生成装置连接，用于使小粒焦和气化剂反应生成清洁燃气。
压缩装置可采用多级压缩对原料空气进行压缩，使得空气温度大幅度升高，除盐水给预冷装置提供除盐水使得高温空气进行冷却，由于经过压缩装置压缩后的空气属于饱和空气，在降温后会有大量的水凝结出来，被回收至除盐水供给装置，同时预冷装置可将部分换热后的预热除盐水输送至压缩装置用来产生高温除盐水。预冷装置将冷却后的低温空气输送至空分装置，空分装置可将低温空气中的氧气进行提取，然后输送至氧气换热装置中，同时换热装置接收来自压缩装置输送来的高温除盐水，使得低温氧气和高温除盐水进行接触式换热，以产生带水高温氧气。通过气化剂生成装置使得带水高温氧气与蒸汽以预设比例进行混合，来获取气化剂，最后通过造气装置使得小粒焦和气化剂反应生成清洁燃气。重要的是，通过氧气换热装置使氧气升温，其利用的是预冷装置换热获取的热能和压缩装置所提供的热能，相对于传统通过低温氧气和高温蒸汽相比，更加节约蒸汽和能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种空分与造气冷热量联用系统的结构示意图。
附图标记如下：
1为压缩装置，2为预冷装置，3为除盐水供给装置，4为空分装置，5为氧气换热装置，6为气化剂生成装置，7为蒸汽供给装置，8为造气装置。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，目前的造气装置需要提供温度更高的蒸汽使得气化剂温度来整体升高，其不仅需要较多的高温蒸汽，而且浪费资源。
基于上述研究的基础上，本发明实施例提供了一种空分与造气冷热量联用系统，通过氧气换热装置使氧气升温，其利用的是预冷装置换热获取的热能和压缩装置所提供的热能，相对于传统通过低温氧气和高温蒸汽相比，更加节约蒸汽和能耗。
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种空分与造气冷热量联用系统的结构示意图。
本发明的一种具体实施方式提供了一种空分与造气冷热量联用系统，包括：压缩装置1，用于压缩空气产生高温空气和用于输出高温除盐水；预冷装置2，其和压缩装置1连接，用于冷却压缩装置1输出的高温空气、和用于给压缩装置1提供预热除盐水；除盐水供给装置3，其和预冷装置2连接，用于给预冷装置2提供除盐水和冷却除盐水；空分装置4，其和预冷装置2连接，用于将预冷装置2输出的低温空气进行提纯产生低温氧气；氧气换热装置5，其和空分装置4以及压缩装置1连接，用于接收压缩装置1输出的高温除盐水和空分装置4输出的低温氧气，并使接收到的两者相互接触生成带水高温氧气；气化剂生成装置6，其和氧气换热装置5连接，用于接收蒸汽供给装置7提供的蒸汽和氧气换热装置5输出的带水高温氧气，并使接收到的两者以预设比例进行混合生成气化剂；造气装置8，其和气化剂生成装置6连接，用于使小粒焦和气化剂反应生成清洁燃气。
在本实施例中，压缩装置1可采用多级压缩对原料空气进行压缩，使得空气温度大幅度升高，除盐水给预冷装置2提供除盐水使得高温空气进行冷却，由于经过压缩装置1压缩后的空气属于饱和空气，在降温后会有大量的冷凝水产生，被回收至除盐水供给装置3，同时预冷装置2可将部分换热后的预热除盐水输送至压缩装置1用来产生高温除盐水。预冷装置2将冷却后的低温空气输送至空分装置4了，空分装置4可将低温空气中的氧气进行提取，然后输送至氧气换热装置5中，同时换热装置接收来自压缩装置1输送来的高温除盐水，使得低温氧气和高温除盐水进行接触式换热，以产生带水高温氧气。通过气化剂生成装置6使得带水高温氧气与蒸汽以预设比例进行混合，来获取气化剂，最后通过造气装置8使得小粒焦和气化剂反应生成清洁燃气。重要的是，通过氧气换热装置5使氧气升温，其利用的是预冷装置2换热获取的热能和压缩装置1所提供的热能，相对于传统通过低温氧气和高温蒸汽相比，更加节约蒸汽和能耗。
其中，气化剂的带水高温氧气和蒸汽比例为2.7:1，气化剂的温度大于160℃。
此外，高温空气的温度范围在75℃～95℃之间，其包括端点值。
经过预冷装置2应换热后输出的预设除盐水的温度范围在40℃～42℃之间，其包括端点值。高温除盐水的温度大于60℃。高温氧气的温度大于60℃，且含水量在13％～20％之间。空分装置4产生的低温氧气为温度12℃，纯度为99.6％的不饱和氧气。
需要说明的是，上述具体数值只是优选，其具体可根据实际情况而定，上述实施例对此均不作限定。
还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种空分与造气冷热量联用系统，其特征在于，包括：
压缩装置，用于压缩空气产生高温空气和用于输出高温除盐水；
预冷装置，其和所述压缩装置连接，用于冷却所述压缩装置输出的高温空气、和用于给所述压缩装置提供预热除盐水；
除盐水供给装置，其和所述预冷装置连接，用于给所述预冷装置提供除盐水和冷却除盐水；
空分装置，其和所述预冷装置连接，用于将所述预冷装置输出的低温空气进行提纯产生低温氧气；
氧气换热装置，其和所述空分装置以及所述压缩装置连接，用于接收所述压缩装置输出的所述高温除盐水和所述空分装置输出的低温氧气，并使接收到的两者相互接触生成带水高温氧气；
气化剂生成装置，其和所述氧气换热装置连接，用于接收蒸汽供给装置提供的蒸汽和所述氧气换热装置输出的所述带水高温氧气，并使接收到的两者以预设比例进行混合生成气化剂；
造气装置，其和所述气化剂生成装置连接，用于使小粒焦和所述气化剂反应生成清洁燃气。
2.根据权利要求1所述的空分与造气冷热量联用系统，其特征在于，所述气化剂的所述带水高温氧气和所述蒸汽比例为2.7:1，所述气化剂的温度大于160℃。
3.根据权利要求2所述的空分与造气冷热量联用系统，其特征在于，所述高温空气的温度范围在75℃～95℃之间，其包括端点值。
4.根据权利要求3所述的空分与造气冷热量联用系统，其特征在于，经过所述预冷装置换热后输出的所述预设除盐水的温度范围在40℃～42℃之间，其包括端点值。
5.根据权利要求4所述的空分与造气冷热量联用系统，其特征在于，所述高温除盐水的温度大于60℃。
6.根据权利要求5所述的空分与造气冷热量联用系统，其特征在于，所述高温氧气的温度大于60℃，且含水量在13％～20％之间。
7.根据权利要求6所述的空分与造气冷热量联用系统，其特征在于，所述空分装置产生的所述低温氧气为温度12℃，纯度为99.6％的不饱和氧气。
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