CN109280567A - 一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的装置及方法，属于煤制气生产领域，解决了现有处理装置对飞灰的处理效果不佳的问题。本发明包括灰库、飞灰打浆罐、过滤机和滤液池，飞灰打浆罐通过灰浆管与过滤机相连，灰浆管上设有浆液泵，过滤机的滤液水管与滤液池相连，滤液池与飞灰打浆罐之间通过回流管相连，回流管上设有滤液泵，过滤机的滤渣下料口通向堆场，飞灰打浆罐顶部设有飞灰下料口和排气口，飞灰下料口与灰库底部相连，灰库底部设有卸料阀，飞灰打浆罐侧壁设有浆液出口、回流管口和补水管口，其上分别连有灰浆管、回流管和补水管，回流管口和补水管口均沿飞灰打浆罐内壁的切线方向。本发明采用全封闭处理方式，杜绝飞灰外逸。

Description

一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的装置及方法
技术领域
本发明属于煤制气生产领域，具体涉及一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的装置及方法。
背景技术
流化床气化炉生产煤气过程中会产生大量的飞灰，飞灰粒径较小，-350目占比80%以上，堆比重仅为0.35～0.4t/m3，主要物质组成为C、CaO、MgO、SiO2和部分挥发份等。鉴于飞灰具有以上特性，在处理飞灰的过程中，若发生飞灰逸散的情况，就会对周围环境造成极大的污染，严重威胁岗位人员的身体健康。目前国内处理飞灰较为普遍的方法是使用喷淋水通过双轴搅拌加湿机进行搅拌加湿后装车外运，但通过实践，该种加湿机不适用于飞灰的处理，存在喷淋水量不易控制，加湿效果较差，加湿过程中还会产生大量的飞灰扬尘，造成环境污染或者飞灰较湿不好装卸车等情况的发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的装置，以解决现有处理装置对飞灰的处理效果不佳的问题。
本发明的另一目的是提供一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的方法。
本发明的技术方案是：一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的装置，包括灰库、飞灰打浆罐、过滤机和滤液池，飞灰打浆罐通过灰浆管与过滤机相连，灰浆管上设有浆液泵，过滤机的滤液水管与滤液池相连，滤液池与飞灰打浆罐之间通过回流管相连，回流管上设有滤液泵，过滤机的滤渣下料口通向堆场，飞灰打浆罐顶部设有飞灰下料口和排气口，飞灰下料口与灰库底部相连，灰库底部设有卸料阀，飞灰打浆罐侧壁设有浆液出口、回流管口和补水管口，灰浆管与浆液出口相连，回流管口和补水管口均沿飞灰打浆罐内壁的切线方向，回流管口与回流管相连，补水管口上连接有补水管。
作为本发明的进一步改进，卸料阀为星型卸料器，可通过调整星型卸料器的转速来控制下料量。
作为本发明的进一步改进，浆液出口位于飞灰打浆罐侧壁底端，使得飞灰打浆罐底部的沉淀物尽可能通过浆液泵输送出去，提高输送效率。
作为本发明的进一步改进，在卸料阀上方设有用于检修的插板阀。
作为本发明的进一步改进，过滤机选用陶瓷过滤机或板框式压滤机。
作为本发明的进一步改进，飞灰打浆罐顶部还设有人员检修孔，便于人员进入飞灰打浆罐进行检修。
一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的方法，包括以下步骤：
A、飞灰通过气力输送系统输送至灰库，再由灰库底部的卸料阀进入飞灰打浆罐；
B、冲洗水经补水管、补水管口沿飞灰打浆罐内壁的切线方向进入飞灰打浆罐内，利用水压在飞灰打浆罐内形成旋流，飞灰通过冲洗水的冲洗在打浆罐中进行溶解，形成浆液；
C、浆液通过浆液泵和灰浆管输送至过滤机进行过滤，过滤机定期进行反冲洗以保证过滤效果；
D、过滤后的滤液通过滤液水管进入滤液池，滤液池中的滤液再通过滤液泵、回流管和回流管口沿飞灰打浆罐内壁的切线方向返回至飞灰打浆罐进行循环利用，过滤后的湿飞灰通过滤渣下料口进入堆场，可定期拉运外销。
作为本发明的进一步改进，在步骤B中，冲洗水的压力为0.4～0.5Mpa，以保证飞灰打浆罐内液体形成强力旋流，进而达到强力搅拌溶液、保证溶解充分的目的。
作为本发明的进一步改进，在步骤B中，利用卸料阀控制飞灰的下料量，灰水体积比为5～6:1。如果超出这个范围，会对过滤后物料的含水量造成影响，导致物料无法运输。可根据调节飞灰下料量、冲洗水量和浆液回流量三个方面进行控制。
作为本发明的进一步改进，在步骤D中，回流的滤液的压力为0.4Mpa。
本发明的有益效果是：
1. 本发明中回流管口和补水管口均沿飞灰打浆罐内壁的切线方向，使得进入飞灰打浆罐的回流滤液和冲洗水形成旋流，飞灰能够充分、高效地溶解形成浆液；
2. 本发明采用全封闭处理方式，工艺控制简单，环保可靠，能有效处理流化床汽化炉生产煤过程中产生的飞灰，尤其针对-350目占比80%以上的难处理飞灰，杜绝飞灰外逸，彻底解决了飞灰处理对周围环境和现场人员身体健康的影响；
3. 本发明中滤液水可重复利用，达到节能的目的；
4. 过滤后的飞灰含水量可控，其中水的质量分数为50%左右，便于收集和装车拉运，现场环境无污染。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中飞灰打浆罐的结构示意图；
图3是图2的俯视图。
图中，1-卸料阀；2-插板阀；3-堆场；4-滤液泵；5-回流管；6-灰浆管；7-灰库；8-飞灰打浆罐；81-飞灰下料口；82-人员检修孔；83-排气口；84-浆液出口；85-回流管口；86-补水管口；9-过滤机；91-滤液水管；92-滤渣下料口；10-滤液池；11-浆液泵。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明。
如图1-图3所示，一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的装置，包括灰库7、飞灰打浆罐8、过滤机9和滤液池10，飞灰打浆罐8通过灰浆管6与过滤机9相连，灰浆管6上设有浆液泵11，过滤机9的滤液水管91与滤液池10相连，滤液池10与飞灰打浆罐8之间通过回流管5相连，回流管5上设有滤液泵4，过滤机9的滤渣下料口92通向堆场3，飞灰打浆罐8顶部设有飞灰下料口81和排气口83，飞灰下料口81与灰库7底部相连，灰库7底部设有卸料阀1，飞灰打浆罐8侧壁设有浆液出口84、回流管口85和补水管口86，灰浆管6与浆液出口84相连，回流管口85和补水管口86均沿飞灰打浆罐8内壁的切线方向，回流管口85与回流管5相连，补水管口86上连接有补水管。
卸料阀1为星型卸料器。
浆液出口84位于飞灰打浆罐8侧壁底端。
在卸料阀1上方设有插板阀2。
过滤机9选用陶瓷过滤机或板框式压滤机。
飞灰打浆罐8顶部还设有人员检修孔82。
以下的实施例可以进一步说明本发明，但不以任何形式限制本发明。
以下实施例中，飞灰的粒径为-350目占比80%以上，飞灰打浆罐8内径为3.5～4米，高度为3米，材质为Q235钢。
实施例1、处理方法如下：
A、飞灰通过气力输送系统输送至灰库7，再由灰库7底部的卸料阀1进入飞灰打浆罐8，卸料阀1为星型卸料器；
B、冲洗水经补水管、补水管口86沿飞灰打浆罐8内壁的切线方向进入飞灰打浆罐8内，冲洗水的压力为0.5Mpa，利用水压在飞灰打浆罐8内形成旋流，飞灰通过冲洗水的冲洗在打浆罐中进行溶解，形成浆液，调整星型卸料器转速控制飞灰下料量，使得灰水体积比为6:1，此时浆液的体积浓度为30%。
C、浆液通过浆液泵11和灰浆管6输送至过滤机9进行过滤，过滤机9选用陶瓷过滤机，其真空度为70KPa；
D、过滤后的滤液通过滤液水管91进入滤液池10，滤液池10中的滤液再通过滤液泵4、回流管5和回流管口85沿飞灰打浆罐8内壁的切线方向返回至飞灰打浆罐8进行循环利用，回流的滤液的压力为0.4Mpa，过滤后的湿飞灰中水的质量分数为43%，通过滤渣下料口92进入堆场。
实施例2、处理方法如下：
A、飞灰通过气力输送系统输送至灰库7，再由灰库7底部的卸料阀1进入飞灰打浆罐8，卸料阀1为星型卸料器；
B、冲洗水经补水管、补水管口86沿飞灰打浆罐8内壁的切线方向进入飞灰打浆罐8内，冲洗水的压力为0.4Mpa，利用水压在飞灰打浆罐8内形成旋流，飞灰通过冲洗水的冲洗在打浆罐中进行溶解，形成浆液，调整星型卸料器转速控制飞灰下料量，使得灰水体积比为5:1，此时浆液的体积浓度为25%。
C、浆液通过浆液泵11和灰浆管6输送至过滤机9进行过滤，过滤机9选用陶瓷过滤机，其真空度为60KPa；
D、过滤后的滤液通过滤液水管91进入滤液池10，滤液池10中的滤液再通过滤液泵4、回流管5和回流管口85沿飞灰打浆罐8内壁的切线方向返回至飞灰打浆罐8进行循环利用，回流的滤液的压力为0.4Mpa，过滤后的湿飞灰中水的质量分数为52%，通过滤渣下料口92进入堆场。
流化床气化炉生产煤气过程中产生的飞灰为煤气生产过程中的副产品，-350目占比80%以上，极易扬尘，产出后难以处理。本发明将原本粒径极细、极易造成环境污染的飞灰进行处理后，产生的湿飞灰运输方便快捷，适于外销，且其含水量可控，能够满足用户的需求。
目前煤气生产过程中大多采用的湿法收尘，存在污染周围环境，影响员工身心健康，收尘设备检修困难等问题，而本发明属于干法收尘中处理飞灰的首创方法，具有引导及拓展处理干飞灰理念和思维的作用。

Claims (10)

1.一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的装置，包括灰库、飞灰打浆罐、过滤机和滤液池，飞灰打浆罐通过灰浆管与过滤机相连，灰浆管上设有浆液泵，过滤机的滤液水管与滤液池相连，滤液池与飞灰打浆罐之间通过回流管相连，回流管上设有滤液泵，其特征在于：过滤机（9）的滤渣下料口（92）通向堆场（3），所述飞灰打浆罐（8）顶部设有飞灰下料口（81）和排气口（83），飞灰下料口（81）与灰库（7）底部相连，灰库（7）底部设有卸料阀（1），飞灰打浆罐（8）侧壁设有浆液出口（84）、回流管口（85）和补水管口（86），灰浆管（6）与浆液出口（84）相连，回流管口（85）和补水管口（86）均沿飞灰打浆罐（8）内壁的切线方向，回流管口（85）与回流管（5）相连，补水管口（86）上连接有补水管。
2.根据权利要求1所述的一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的装置，其特征在于：所述卸料阀（1）为星型卸料器。
3.根据权利要求1或2所述的一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的装置，其特征在于：所述浆液出口（84）位于飞灰打浆罐（8）侧壁底端。
4.根据权利要求3所述的一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的装置，其特征在于：在卸料阀（1）上方设有插板阀（2）。
5.根据权利要求4所述的一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的装置，其特征在于：所述过滤机（9）选用陶瓷过滤机或板框式压滤机。
6.根据权利要求5所述的一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的装置，其特征在于：飞灰打浆罐（8）顶部还设有人员检修孔（82）。
7.一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的方法，其特征在于包括以下步骤：
A、飞灰通过气力输送系统输送至灰库（7），再由灰库（7）底部的卸料阀（1）进入飞灰打浆罐（8）；
B、冲洗水经补水管、补水管口（86）沿飞灰打浆罐（8）内壁的切线方向进入飞灰打浆罐（8）内，利用水压在飞灰打浆罐（8）内形成旋流，飞灰通过冲洗水的冲洗在打浆罐中进行溶解，形成浆液；
C、浆液通过浆液泵（11）和灰浆管（6）输送至过滤机（9）进行过滤；
D、过滤后的滤液通过滤液水管（91）进入滤液池（10），滤液池（10）中的滤液再通过滤液泵（4）、回流管（5）和回流管口（85）沿飞灰打浆罐（8）内壁的切线方向返回至飞灰打浆罐（8）进行循环利用，过滤后的湿飞灰通过滤渣下料口（92）进入堆场。
8.根据权利要求7所述的一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的方法，其特征在于：在步骤B中，冲洗水的压力为0.4～0.5Mpa。
9.根据权利要求8所述的一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的方法，其特征在于：在步骤B中，利用卸料阀（1）控制飞灰的下料量，灰水体积比为5～6:1。
10.根据权利要求9所述的一种流化床气化炉生产煤气过程中处理飞灰的方法，其特征在于：在步骤D中，回流的滤液的压力为0.4Mpa。
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