CN108456555A - 新型连续排渣气化工艺流程和新型气流床气化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型连续排渣气化工艺流程和新型气流床气化装置。新型气化工艺流程包括以下步骤：利用气化炉对煤进行气化；使粗渣和黑水进入到破渣机内，破碎渣的粒度小于等于5毫米；使破碎渣和黑水分别进入到过滤单元，过滤后的出渣和细灰浓缩水分别进入闪蒸分离装置，粗渣被排出闪蒸分离装置，灰水被输送到真空闪蒸罐，提浓后的灰水被输送到沉降槽并收集细渣。过滤单元过滤后的再生水返回系统循环使用。其中过滤装置浓缩后的含渣水和黑水可以分开或者进入闪蒸分离装置，气化炉的出渣和黑水可以分开或者合并进入过滤单元。根据本发明实施例的新型气化工艺流程具有工艺简单、便于操作、土建和设备投资成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型连续排渣气化工艺流程，还涉及一种新型气流床气化装置。
背景技术
在现有的加压气化工艺中，气化炉的黑水被输送到闪蒸工段进行浓缩处理。粗渣(粒度＜50毫米)经锁斗系统间歇操作排至捞渣机。但是，该处理方法对锁斗系统的可靠性与安全性的要求很高，需要设置相关联锁，系统的黑水排放量很大，热量回收相对比较困难。而且，气化框架通常较高，故存在设备及土建投资成本高、操作较为复杂等弊端。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种具有工艺简单、便于操作、土建和设备投资成本低优点的新型连续排渣气化工艺流程。
本发明还提出一种新型气流床气化装置。
根据本发明第一方面实施例的新型气化工艺流程包括以下步骤：利用气化炉对煤进行气化，并得到粗煤气、粗渣和黑水；使所述粗渣和所述黑水进入到破渣机内，利用所述破渣机对所述粗渣进行破碎并得到破碎渣，所述破碎渣的粒度小于等于5毫米；和使所述破碎渣和所述黑水进入到过滤装置内，从过滤装置出来的浓缩水进入闪蒸分离装置内，过滤水返回系统循环使用，过滤装置出来的浓缩水利用所述闪蒸分离装置进行热量回收和进一步提浓，并得到粗渣和灰水，其中所述粗渣被排出所述闪蒸分离装置，所述灰水被输送到真空闪蒸罐并进行进一步提浓，提浓后的所述灰水被输送到沉降槽并收集细渣。
根据本发明实施例的新型气化工艺流程具有工艺简单、便于操作、土建和设备投资成本低等优点。
另外，根据本发明上述实施例的新型气化工艺流程还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述黑水的含固量为20％。
根据本发明的一个实施例，所述新型气化工艺流程进一步包括：将收集所述细渣后的灰水和所述粗煤气输送到碳洗塔内，利用所述灰水洗涤所述粗煤气，并得到煤气，洗涤后的所述灰水被输送到所述的过滤单元内经处理后的浓缩水进入所述闪蒸分离装置内。
根据本发明第二方面实施例的新型气流床气化装置包括：气化炉，所述气化炉具有水煤浆进口、含氧气体入口、激冷水入口、黑水出口、粗煤气出口和粗渣出口；破渣机，所述破渣机的进口与所述气化炉的粗渣出口相连；过滤装置，所述的过滤装置具有渣黑水进口、过滤水出口、浓缩水出口、反洗水进口(根据装置要求可以不设该接口)，其中渣黑水进口与所述破渣机的出口相连，气化炉黑水出口相连或者碳洗塔黑水出口相连；闪蒸分离装置，所述闪蒸分离装置具有进气口、出气口、进料口、灰水进口、粗渣出口和灰水出口，其中所述闪蒸分离装置的进料口与所述过滤装置浓缩水出口相连；真空闪蒸罐，所述真空闪蒸罐的进口与所述闪蒸分离装置的灰水出口相连；和沉降槽，所述沉降槽的进口与所述真空闪蒸罐的出口相连。
根据本发明实施例的新型气流床气化装置具有结构简单、便于操作、土建和设备投资成本低等优点。
根据本发明的一个实施例，所述破渣机设在所述气化炉的底部。
根据本发明的一个实施例，所述新型气流床气化装置进一步包括第一减压阀，所述第一减压阀的进口与所述过滤装置浓缩水出口相连，所述第一减压阀的出口与所述闪蒸分离装置的进料口相连。
根据本发明的一个实施例，所述新型气流床气化装置进一步包括碳洗塔，所述碳洗塔具有粗煤气进口、煤气出口、灰水进口和灰水出口，其中所述碳洗塔的粗煤气进口与所述气化炉的粗煤气出口相连，所述碳洗塔的灰水出口与所述过滤装置的灰水进口相连，所述碳洗塔的灰水进口与所述沉降槽的灰水出口相连。
根据本发明的一个实施例，所述新型气流床气化装置进一步包括第二减压阀，所述第二减压阀的进口与所述过滤装置出口相连，所述第二减压阀的出口与所述闪蒸分离装置的灰水进口相连。
附图说明
图1是根据本发明实施例的新型气流床气化工艺流程的流程图；
图2是根据本发明实施例的新型气流床气化装置的结构示意图。
附图标记：
新型气流床气化装置10、气化炉101、破渣机102、闪蒸分离装置103、真空闪蒸罐104、沉降槽105、第一减压阀106、第二减压阀107、碳洗塔108
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例的新型气流床气化工艺流程。如图1所示，根据本发明实施例的新型气流床气化工艺流程包括以下步骤：
利用气化炉对水煤浆进行气化，并得到粗煤气、粗渣和黑水；
使粗渣和黑水进入到破渣机内，利用破渣机对粗渣进行破碎并得到破碎渣，破碎渣的粒度小于等于5毫米；
使破碎渣和黑水通过过滤装置过滤后进入到闪蒸分离装置内，利用闪蒸分离装置进行热量回收和提浓，并得到粗渣和灰水，其中粗渣被排出闪蒸分离装置，灰水被输送到真空闪蒸罐并进行进一步提浓，提浓后的灰水被输送到沉降槽并收集细渣。
在现有的气流床气化工艺中，气化炉的黑水被输送到闪蒸工段进行浓缩处理。粗渣(粒度＜50毫米)经锁斗系统间歇操作排至捞渣机。但是，该处理方法对锁斗系统的可靠性与安全性的要求很高，需要设置相关联锁。而且，气化框架通常较高，故存在设备及土建投资成本高、操作较为复杂等弊端。
根据本发明实施例的新型气流床气化工艺流程通过利用破渣机102将粗渣的粒度破碎到小于等于5毫米，从而可以利用闪蒸分离装置103对破碎渣和黑水进行提浓。由此无需再利用锁斗系统间歇操作排至捞渣机，简化了集渣、排渣过程，从而不仅省却了锁斗系统的相关设备，降低了气化框架高度，节省了土建和设备投资成本，而且也不再需要复杂的锁斗排渣联锁操作，使工艺操作更为简单灵活。
因此，根据本发明实施例的新型气流床气化工艺流程具有工艺简单、便于操作、土建和设备投资成本低等优点。
其中，黑水的含固量为5～30％。
根据本发明实施例的新型气流床气化工艺流程还可以进一步包括：将收集细渣后的灰水和粗煤气输送到碳洗塔108内，利用灰水洗涤粗煤气，并得到煤气，洗涤后的灰水被输送到闪蒸分离装置103内。
也就是说，灰水被输送到真空闪蒸罐并进行进一步提浓，提浓后的灰水被输送到沉降槽并收集细渣。与细渣分离的灰水被输送到碳洗塔108内，以便对粗煤气进行洗涤。洗涤后的灰水被输送过滤装置过滤后进入闪蒸分离装置103内，由此可以实现灰水的循环利用。
下面参考附图描述根据本发明实施例的新型气流床气化装置10。如图2所示，根据本发明实施例的新型气流床气化装置10包括气化炉101、破渣机102、过滤装置XXX、闪蒸分离装置103、真空闪蒸罐104和沉降槽105。
气化炉101具有水煤浆进口、含氧气体入口、激冷水入口、黑水出口、粗煤气出口和粗渣出口，破渣机102的进口与气化炉101的粗渣出口相连。过滤装置xxx具有渣黑水进口、过滤水出口、浓缩水出口、反洗水进口(根据装置要求可以不设该接口)，其中渣黑水进口与所述破渣机的出口相连，气化炉黑水出口相连，碳洗塔黑水出口相连。
闪蒸分离装置103具有进气口、出气口、进料口、灰水进口、粗渣出口和灰水出口，其中闪蒸分离装置103的进料口与破渣机102的出口相连。真空闪蒸罐104的进口与闪蒸分离装置103的灰水出口相连，沉降槽105的进口与真空闪蒸罐104的出口相连。
具体而言，气化炉101对水煤浆进行气化，并得到粗煤气、粗渣和黑水。破渣机102对粗渣进行破碎，得到粒度小于等于5毫米的破碎渣。破碎渣和黑水通过过滤装置进入到闪蒸分离装置103内进行分别提浓，气体从闪蒸分离装置103的进气口进入到闪蒸分离装置103内进行热量回收。提浓后，粗渣被排出闪蒸分离装置103，灰水被输送到真空闪蒸罐104并进行进一步提浓，提浓后的灰水被输送到沉降槽105并收集细渣。
根据本发明实施例的新型气流床气化装置10通过设置与气化炉101相连的破渣机102，从而可以将粗渣破碎成粒度小于等于5毫米的破碎渣，以便可以利用过滤装置xxx、闪蒸分离装置103对破碎渣和黑水进行提浓。由此无需再利用锁斗系统间歇操作排至捞渣机，简化了集渣、排渣过程，从而不仅省却了锁斗系统的相关设备，降低了气化框架高度，节省了土建和设备投资成本，而且也不再需要复杂的锁斗排渣联锁操作，使工艺操作更为简单灵活。
因此，根据本发明实施例的新型气流床气化装置10具有结构简单、便于操作、土建和设备投资成本低等优点。
如图2所示，在本发明的一个实施例中，破渣机102设在气化炉101的底部。
在本发明的一些实施例中，新型气流床气化装置10进一步包括碳洗塔108，碳洗塔108具有粗煤气进口、煤气出口、灰水进口和灰水出口。其中，碳洗塔108的粗煤气进口与气化炉101的粗煤气出口相连，碳洗塔108的灰水出口与过滤装置xxx的灰水进口相连，碳洗塔108的灰水进口与沉降槽105的灰水出口相连。由此可以循环利用灰水。
如图2所示，在本发明的一个示例中，新型气流床气化装置10进一步包括第一减压阀106，第一减压阀106的进口与过滤装置的浓缩水出口相连，第一减压阀106的出口与闪蒸分离装置103的进料口相连。其中，该破碎渣和黑水可以通过过滤装置的渣黑水入口进入过滤浓缩后进入闪蒸分离装置103的进料口进入到闪蒸分离装置103内。由此可以使新型气流床气化装置10的结构更加合理。
在本发明的一个具体示例中，如图2所示，新型气流床气化装置10进一步包括第二减压阀107，第二减压阀107的进口与过滤装置的浓缩水出口相连，第二减压阀107的出口与闪蒸分离装置103的灰水进口相连。由此可以使新型气流床气化装置10的结构更加合理。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种新型连续排渣气化工艺流程，其特征在于，包括以下步骤：
利用气化炉对煤进行气化，并得到粗煤气、粗渣和黑水；
使所述粗渣和所述黑水进入到破渣机内，利用所述破渣机对所述粗渣进行破碎并得到破碎渣，所述破碎渣的粒度小于等于5毫米；和
使所述破碎渣和所述黑水进入到过滤单元利用过滤单元将粗渣、黑水与水分离，对粗渣和细灰进行提浓，过滤后的粗渣和细灰浓缩水分别进入利用闪蒸分离装置内，利用所述闪蒸分离装置进行热量回收和提浓，并得到粗渣和灰水，其中所述粗渣被排出所述闪蒸分离装置，所述灰水被输送到真空闪蒸罐并进行进一步提浓，提浓后的所述灰水被输送到沉降槽并收集细渣。
2.根据权利要求1所述的新型气化工艺流程，其特征在于，所述黑水的含固量为5～30％。
3.根据权利要求1所述的新型气化工艺流程，其特征在于，进一步包括：将收集所述细渣后的灰水和所述粗煤气输送到碳洗塔内，利用所述灰水洗涤所述粗煤气，并得到煤气，洗涤后的所述灰水被输送到所述过滤装置内。
4.一种新型气流床气化装置，其特征在于，包括：
气化炉，所述气化炉具有水煤浆进口、含氧气体入口、激冷水入口、黑水出口、粗煤气出口和粗渣出口；
破渣机，所述破渣机的进口与所述气化炉的粗渣出口相连；
过滤装置，所述的过滤装置具有渣黑水进口、过滤水出口、浓缩水出口、反洗水进口(根据装置要求可以不设该接口)，其中渣黑水进口与所述破渣机的出口相连，气化炉黑水出口相连，碳洗塔黑水出口相连。
闪蒸分离装置，所述闪蒸分离装置具有进气口、出气口、进料口、灰水进口、粗渣出口和灰水出口，其中所述闪蒸分离装置的进料口与所述过滤装置浓缩水出口相连；
真空闪蒸罐，所述真空闪蒸罐的进口与所述闪蒸分离装置的灰水出口相连；和
沉降槽，所述沉降槽的进口与所述真空闪蒸罐的出口相连。
5.根据权利要求4所述的新型气流床气化装置，其特征在于，所述破渣机设在所述气化炉的底部。
6.根据权利要求4所述的新型气流床气化装置，其特征在于，进一步包括第一减压阀，所述第一减压阀的进口与所述过滤装置浓缩水的出口相连，所述第一减压阀的出口与所述闪蒸分离装置的进料口相连。
7.根据权利要求4所述的新型气流床气化装置，其特征在于，进一步包括碳洗塔，所述碳洗塔具有粗煤气进口、煤气出口、灰水进口和灰水出口，其中所述碳洗塔的粗煤气进口与所述气化炉的粗煤气出口相连，所述碳洗塔的灰水出口与所述过滤装置的灰水进口相连，所述碳洗塔的灰水进口与所述沉降槽的灰水出口相连。
8.根据权利要求7所述的新型气流床气化装置，其特征在于，进一步包括第二减压阀，所述第二减压阀的进口与所述过滤装置浓缩水水出口相连，所述第二减压阀的出口与所述闪蒸分离装置的灰水进口相连。
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- 2017-02-22 CN CN201710096417.6A patent/CN108456555A/zh active Pending
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