CN108085062A - 一种全热回收煤气化炉装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种全热回收煤气化炉装置，该气化炉装置包括气化炉、至少一个对流废锅、至少一个汽包和至少一个高温过滤器，气化炉包括至少一个气化室和至少一个辐射废锅，气化炉具有内壳和外壳，气化室设置于内壳的上部，气化室与辐射废锅连接；辐射废锅分别与高温过滤器、汽包连接；高温过滤器与对流废锅连接，汽包与对流废锅连接。本发明的气化炉装置，采用辐射废锅和对流废锅对气化室产生的高温气体进行热量回收，摒弃了现有技术中采用激冷方式的热回收方式，将煤气化过程中煤气的显热全部回收，并产生高品质蒸汽，使能量利用更充分；本发明的煤气化产生的热量只与锅炉水进行换热，不用水去激冷或洗涤，热回收效率高，更加节能环保。

Description

一种全热回收煤气化炉装置
技术领域
本发明涉及煤气化装置技术领域，具体涉及一种能够回收煤气化炉中含碳物质和氧气燃烧产物所含显热的全热回收煤气化炉装置。
背景技术
迄今为止煤气化技术已经历数十年的发展，在我国，也有百余台气化炉已经投入使用。进入21世纪后，随着各行各业技术的进步，煤气化技术的发展也呈现了百家争鸣百花齐放的态势。但纵观已经成熟应用的各种煤气化技术，基本都采用的是将气化炉燃烧产生的高温气体进行直接激冷，激冷后的高温热水通过闪蒸系统进行热量回收，造成气化炉的热能浪费，能量利用率低，且装置用水量大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全热回收煤气化炉装置，用以解决现有煤气化过程中热能浪费，能量利用率低的问题，进而克服传统煤气化技术中采用直接激冷导致热量回收不完全的缺点。
为实现上述目的，本发明提供一种全热回收煤气化炉装置，所述全热回收煤气化炉装置包括气化炉、至少一个对流废锅、至少一个汽包和至少一个高温过滤器，所述气化炉包括至少一个气化室和至少一个辐射废锅，所述气化炉具有一内壳以及套置在内壳外侧的外壳，所述气化室设置于内壳的上部，所述气化室与设在内壳下部的所述辐射废锅连接；所述辐射废锅分别与高温过滤器、汽包连接；所述高温过滤器与所述对流废锅连接，所述汽包与所述对流废锅连接。
优选的，所述气化室采用膜式水冷壁结构。
优选的，所述辐射废锅的数量与所述气化室的数量相同，所述辐射废锅采用水冷壁及水冷屏结构。
优选的，所述全热回收煤气化炉装置还包括灰渣收集装置，所述灰渣收集装置分别与辐射废锅、高温过滤器连接。
优选的，所述灰渣收集装置包括粗渣收集装置和细灰收集装置。
本发明具有如下优点：
本发明的全热回收煤气化炉装置，采用辐射废锅和对流废锅对气化室产生的高温气体进行热量回收，摒弃了相关技术中采用激冷方式的热回收方式，可以将煤气化过程中煤气的显热全部回收，并产生高品质蒸汽，使能量利用更充分；本发明的煤气化产生的热量只和锅炉水进行换热，不用水去激冷或洗涤，热回收效率高，更加节能环保。
附图说明
图1为本发明的全热回收煤气化炉装置的结构示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明的全热回收煤气化炉装置包括：气化炉、灰渣收集装置19、高温过滤器21、对流废锅16及汽包20。其中，气化室5及辐射废锅6组成气化炉，气化炉具有一内壳以及套置在该内壳外侧的外壳，该气化炉的气化室5设在该内壳的上部，该气化室与设在内壳下部的辐射废锅6连接，气化室5的顶部安装有烧嘴3。辐射废锅6分别与高温过滤器21、灰渣收集装置19及汽包20连接；高温过滤器21与灰渣收集装置19及对流废锅16连接；对流废锅16与汽包20连接。
本发明的全热回收煤气化炉装置中，气化炉用于含碳物质的燃烧气化和能量回收，气化室5具有进料口和粗煤气出口，含碳物质和氧气通过进料口进入气化室5，气化炉采用湿法进料或干法进料，含碳物质和氧气在气化室5内发生气化反应，气化反应的温度一般可达1100℃～2000℃，气化室5采用膜式水冷壁结构，气化室5的膜式水冷壁与气化炉外壳之间预留有一定的间隙，从气化室5出来的高温煤气和灰渣一起通过粗煤气出口进入辐射废锅6进行换热，实现一次热量回收。降温之后约800℃左右的煤气送往高温过滤器21，对其进行除灰除尘，然后煤气再送往对流废锅16进行二次热量回收，通过改变对流废锅16的大小可得到符合温度要求的煤气，进而送往后工段进行利用。灰渣收集装置19包括粗渣收集装置和细灰收集装置，分别用来收集和处理来自辐射废锅6的粗渣7和来自高温过滤器21的细灰18。在两次热量回收过程中，锅炉水8/9通过辐射废锅6及对流废锅16产生的高品质蒸汽送往汽包20进行分离。本发明突破了传统技术中采用激冷水回收热量的热回收方式，将气化室5的高温煤气产生的显热全部回收，并产生高品质蒸汽，使能量利用更充分。本发明的全热回收煤气化炉装置与现有的直接激冷的煤气化系统相比，出气化界区的温度可以提高100～200℃，同时显热回收量增加了1t蒸汽/1000Nm3(CO+H2)，热回收效率提高了2倍。
辐射废锅6的数量可根据需要设置1个或多个，辐射废锅6的设置数量与气化室5相同，辐射废锅6主要用于回收气化炉燃烧后所得到的高温高压气体所携带的热量。具体的，辐射废锅6设置于气化炉内壳的下部，气化室5的粗煤气出口与辐射废锅6进口相连接，辐射废锅6的粗煤气出口与高温过滤器21的进气口相连接，高温粗煤气经过辐射废锅6对热量回收后，进入高温过滤器21进行除灰除尘，然后进入对流废锅16中，进一步对热量进行回收，从对流废锅16出来的粗煤气进入后工段使用。
高温过滤器21可根据需要设置1个或多个，其主要作用是对来自辐射废锅6的高温含灰粗煤气进行除灰除尘处理，经过高温过滤器21处理后的粗煤气再经过降温处理可直接送往后工段使用。高温过滤器21中的细灰可通过反吹氮气或反冲洗水17进行清理，在灰渣收集装置19中再进行收集处理。
对流废锅16具有粗煤气进口、粗煤气出口、水进口和汽液混合物出口，对流废锅16的粗煤气进口与高温过滤器21的粗煤气出口连接，对流废锅16与高温过滤器21通过管道相连接，用于回收高温过滤器21中煤气携带的热量。对流废锅16可以根据需要设置一个或多个，进入对流废锅16的粗煤气的温度一般为800℃左右，经对流废锅16降温处理后的粗煤气进入后工段继续使用。
汽包20的设置数量为一个或多个，当设置一个汽包20时，辐射废锅6和对流废锅16可以共用一个汽包20；当汽包20的数量为两个时，辐射废锅6可单独与其中一个汽包20连接，对流废锅16可单独与另一个汽包20连接。
灰渣收集装置19设置在气化炉外壳的下部，辐射废锅6与高温过滤器21可以设置一个共用的灰渣收集装置19，也可以一对一分别设置一个灰渣收集装置19。该装置内设有水浴，用于将来自辐射废锅6和高温过滤器21的灰渣进行冷却降温及沉淀。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种全热回收煤气化炉装置，所述全热回收煤气化炉装置包括气化炉、至少一个对流废锅、至少一个汽包和至少一个高温过滤器，其特征在于，所述气化炉包括至少一个气化室和至少一个辐射废锅，所述气化炉具有一内壳以及套置在内壳外侧的外壳，所述气化室设置于内壳的上部，所述气化室与设在内壳下部的所述辐射废锅连接；所述辐射废锅分别与高温过滤器、汽包连接；所述高温过滤器与所述对流废锅连接，所述汽包与所述对流废锅连接。
2.根据权利要求1所述的全热回收煤气化炉装置，其特征在于，所述气化室采用膜式水冷壁结构。
3.根据权利要求1所述的全热回收煤气化炉装置，其特征在于，所述辐射废锅的数量与所述气化室的数量相同，所述辐射废锅采用水冷壁及水冷屏结构。
4.根据权利要求1所述的全热回收煤气化炉装置，其特征在于，所述全热回收煤气化炉装置还包括灰渣收集装置，所述灰渣收集装置分别与辐射废锅、高温过滤器连接。
5.根据权利要求4所述的全热回收煤气化炉装置，其特征在于，所述灰渣收集装置包括粗渣收集装置和细灰收集装置。
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