CN109694750A - 一种综合利用的气化炉排渣系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种综合利用的气化炉排渣系统，包括：锁斗，用于接收气化炉的废渣；锁斗冲洗单元，用于向锁斗供应冲洗灰水；废渣处理单元，用于接收锁斗排出的冲洗黑水并对其进行处理；合成气洗涤单元，用于对粗合成气进行洗涤净化，还用于向气化炉供应黑水IIa以用作激冷水；泄压单元，用于对锁斗泄压；充压单元，用于对锁斗充压；黑水处理单元，用于接收黑水I、黑水IIb和来自气化炉的黑水III并对它们进行净化处理，还用于供应所述锁斗冲洗单元所用的冲洗灰水、所述合成气洗涤单元所用的合成气洗涤用水和所述充压单元所用的充压水所需的水源。本发明提供的排渣系统，系统用水能全部在内部循环，装置消耗低且能大幅减少系统的外排。

Description

一种综合利用的气化炉排渣系统

技术领域

本发明涉及一种气化炉清洁排渣的系统。

背景技术

随着煤化工的逐渐发展，作为煤化工的重要组成部分-煤气化技术也在快速发展中，气流床气化技术因为煤种适应性好，煤气化效率高，而逐渐成为主流煤气化技术。气流床煤气化技术将煤以煤粉或煤浆的状态送入气化炉与气化剂燃烧反应，生产所需的合成气。在这个反应中，煤中的灰分经过燃烧，形成了灰渣，为了保证气化炉的连续运行，需要将这些灰渣排出气化炉。

专利文献CN102634379A公开了一种粉煤气化炉排渣系统，该发明提供了一种防止气化炉堵渣的方法。

专利文献CN107990056A公开了一种渣锁斗管线装置及水煤浆气化排渣系统。

专利文献CN1045650209A公开了一种排渣装置，包括多元浆气化装置及排煤渣方法。

专利文献CN108165314A公开了一种气化炉排渣系统及排渣方法，该发明提供了一套可以减轻排渣锁斗震动的排渣装置。

专利文献CN204911426U公开了一种安全可靠的锁斗系统，该发明提供了一套带有高压氮气防堵塞的排渣锁斗装置。

从以上文献可以看出，对于现在的气化炉排渣系统，几乎都是从系统本身去考虑，无法满足当下煤化工发展所需的环保、清洁排放、资源综合利用等要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种新型气化炉排渣系统，该系统中的锁斗冲洗用水、充压用水以及各环节排出的黑水均可以在系统中进行综合利用，达到系统的清洁排放，系统用水全部可在内部循环，装置消耗低且能大幅减少系统的外排，能节省大量的原水消耗，节能环保，水资源能得到高效综合利用。

本发明为达到其目的，提供如下技术方案：

一种综合利用的气化炉排渣系统，包括：

锁斗，用于接收气化炉排出的废渣；

锁斗冲洗单元，与所述锁斗相连并能向锁斗内供应冲洗灰水以冲洗所述锁斗内的废渣从而在锁斗内产生冲洗黑水；

废渣处理单元，与所述锁斗相连以接收所述锁斗排出的所述冲洗黑水并对其进行处理从而获得废气、黑水I和灰渣；

合成气洗涤单元，用于将气化炉输出的粗合成气与合成气洗涤用水接触并对所述粗合成气进行洗涤净化以获得净化合成气和黑水II，所述黑水II在合成气洗涤单元中形成含灰量不同的黑水IIa和黑水IIb，其中黑水IIa的含灰量低于黑水IIb；所述合成气洗涤单元还用于向所述气化炉供应所述黑水IIa以用作激冷水；

泄压单元和充压单元，所述泄压单元用于对所述锁斗泄压，所述充压单元与所述锁斗连接并能向锁斗内输入充压水以对锁斗充压；

黑水处理单元，用于接收所述黑水I、所述黑水IIb和来自气化炉的黑水III并对它们进行净化处理以获得灰水；所述黑水处理单元还用于供应所述锁斗冲洗单元所用的冲洗灰水、所述合成气洗涤单元所用的合成气洗涤用水和所述充压单元所用的充压水所需的水源，即供应冲洗灰水、合成气洗涤用水和充压水的水源；该水源为黑水处理单元中得到的所述灰水，即以该灰水来供应冲洗灰水、合成气洗涤用水和充压水所需的水源。

一些优选实施方案中，所述锁斗的入渣口通过排渣管线连接至所述气化炉的出渣口，且所述排渣管线上依次设有靠近气化炉的出渣口的锁斗入口阀I和远离气化炉的出渣口的锁斗入口阀II。

一些优选实施方案中，所述锁斗和所述气化炉之间还设有能将锁斗内的水循环送至气化炉的渣斗内的循环泵，所述锁斗的上部和所述循环泵之间连接有循环泵入口管线，所述气化炉和所述循环泵之间连接有循环泵出口管线；

所述循环泵入口管线上设有循环泵入口阀，位于循环泵入口阀和循环泵之间的循环泵入口管线部分和所述循环泵出口管线之间通过循环泵自循环管线连通，且所述循环泵自循环管线上设有循环泵循环阀。

一些优选实施方案中，所述黑水处理单元的灰水出口通过管线分别与高压灰水泵、低压灰水泵相连，以将所述黑水处理单元得到的部分灰水转化为高压灰水、部分灰水转化为低压灰水。

一些优选实施方案中，所述充压单元包括锁斗充压管线和设于所述锁斗充压管线上的锁斗充压阀，所述高压灰水泵和所述锁斗之间通过所述锁斗充压管线连通以能将部分所述高压灰水作为充压水送至所述锁斗；

优选的，所述锁斗充压管线与位于锁斗入口阀I和锁斗入口阀II之间的排渣管线部分通过锁斗疏通均压管线连通；更优选的，所述锁斗疏通均压管线和所述锁斗充压管线连接的位置位于所述锁斗充压阀的下游，从而锁斗充压阀也能控制锁斗疏通均压管线上的高压灰水通断。

优选的，所述充压单元还包括气化炉-锁斗压差控制模块，所述锁斗上设有锁斗压力表，所述气化炉-锁斗压差控制模块分别与气化炉上设有的气化炉压力表、锁斗压力表、锁斗充压阀通信连接。

一些优选实施方案中，所述高压灰水泵还与所述合成气洗涤单元通过管线相连通，以将部分高压灰水作为合成气洗涤用水送至所述合成气洗涤单元。

一些优选实施方案中，所述锁斗冲洗单元包括锁斗冲洗水罐、锁斗冲洗管线和设于锁斗冲洗管线上的锁斗冲洗水阀，所述锁斗冲洗水罐的入水口与所述低压灰水泵通过冲洗灰水补水管线相连通，所述锁斗冲洗水罐的出水口和所述锁斗的冲洗灰水入口通过所述锁斗冲洗管线相连通；

优选的，所述冲洗灰水补水管线上设有冲洗灰水流量计和冲洗灰水流量控制阀；进一步优选的，所述锁斗冲洗单元还包括分别与冲洗灰水流量计和冲洗灰水流量控制阀通信连接的冲洗灰水流量控制模块；

优选的，所述锁斗冲洗水罐的上部还设有溢流口，所述溢流口与所述废渣处理单元之间通过溢流管线相连通。

一些优选实施方案中，所述泄压单元包括锁斗泄压管线和设于锁斗泄压管线上的锁斗泄压阀，所述锁斗泄压管线连接于锁斗和锁斗冲洗水罐之间；

优选的，所述冲洗灰水补水管线和所述锁斗泄压管线通过锁斗泄压管线冲洗管线相连通，所述锁斗泄压管线冲洗管线上设有锁斗泄压管线冲洗阀。

一些优选实施方案中，所述合成气洗涤单元设有所述黑水II的黑水容纳区中，所述黑水II在所述黑水容纳区内形成的上层清液作为所述黑水IIa，上层清液下方的黑水作为所述黑水IIb；所述合成气洗涤单元的黑水容纳区的上部通过激冷水管线与气化炉相连通，以将至少部分所述黑水IIa输送至气化炉中；所述合成气洗涤单元的黑水容纳区的下部或底部通过管线与黑水处理单元相连通，以将至少部分所述黑水IIb送至所述黑水处理单元。

一些具体实施方案中，所述锁斗的排渣口与所述废渣处理单元通过冲洗黑水输出管线相连接，且所述冲洗黑水输出管线上设有锁斗出口阀；

所述合成气洗涤单元与气化炉的合成气出口通过合成气输出管线相连通；

所述废渣处理单元与所述黑水处理单元之间通过黑水I输出管线连通，所述黑水I输出管线上设有渣池泵。

所述黑水处理单元与气化炉的黑水出口通过黑水III输送管线连通；

所述废渣处理单元的废气出口连接有废气输出管线，所述废气输出管线上设有引风机；所述气化炉排渣系统还包括用于对来自所述废气输出管线的废气进行净化处理的下游处理单元。

本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

本发明提供的气化炉排渣系统，环保性能好。利用本发明的排渣系统，锁斗排渣生产的冲洗黑水经废渣处理单元处理后送往系统内的黑水处理单元进行处理，经过处理后再次进入锁斗冲洗单元作为锁斗冲洗灰水使用，这样锁斗排渣产生的废水不会向外部排出，全部在装置内部循环，具有非常好的环保效果。

本发明提供的气化炉排渣系统，系统消耗低，经济效应好。本发明中系统用水全部可在内部循环，几乎不需要外部补水，装置消耗非常低。这样可节省大量的原水消耗，创造良好的经济效应。

本发明提供的气化炉排渣系统，系统内装置紧凑，节省投资。利用本发明的系统，能将排渣环节与后续环节紧密结合，一些设备能兼用于多个环节；优选方案中，所需的加压设备少，这样可以有效减少设备数量，节省装置投资。

本发明提供的气化炉排渣系统，装置可靠性高。本发明的系统中，锁斗在集渣-泄压-排渣-充压-集渣等不同阶段能循环使用，可以将气化炉内的灰渣稳定排出，不会对气化炉造成压力上的波动。在优选方案中，充压单元通过设置锁斗疏通均压管线，可有效疏通锁斗入口阀I及其所在管线的堵塞，避免锁斗入口阀开启不畅等问题，保证装置可靠运行。

本发明的系统，锁斗冲洗用水，充压用水以及各环节排出的黑水均可以利用装置中的下游单元进行综合利用，排出的废气还可通过装置下游处理单元来进行处理，能实现全系统的清洁排放。

利用本发明的气化炉排渣系统进行气化炉排渣，具有清洁环保，介质和设备能综合利用等特点，能减少系统的外排，节省装置的消耗。

附图说明

图1气化炉排渣系统示意图；

图2锁斗冲洗单元示意图；

图3充压单元示意图；

图中部分标号说明如下：

气化炉100，锁斗200、废渣处理单元300，黑水处理单元400，合成气洗涤单元500，泄压单元600，充压单元700，锁斗冲洗单元800，下游处理单元900。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合实施例进一步阐述本发明的内容，但本发明的内容并不仅仅局限于以下实施例。

本发明提供的气化炉排渣系统，参见图1，为了便于清晰表达，图1中仅示意性的画出充压单元700和锁斗冲洗单元800。本发明提供的气化炉排渣系统主要包括锁斗200、锁斗冲洗单元800、废渣处理单元300、合成气洗涤单元500、泄压单元600、充压单元700和黑水处理单元400。其中，锁斗200和气化炉100连接，用于接收气化炉100排出的废渣；锁斗200具体设在气化炉100的下方。锁斗冲洗单元800，与锁斗200相连并能向锁斗200内供应冲洗灰水，该冲洗灰水用于冲洗锁斗200内收集的废渣，经冲洗，在锁斗200内产生冲洗黑水。废渣处理单元300，与锁斗200相连，具体可以设在锁斗200的下方，用于接收锁斗200排出的冲洗黑水，并对冲洗黑水进行净化处理从而获得废气、黑水I和灰渣。合成气洗涤单元500，和气化炉100连接，用于对气化炉100输出的粗合成气进行洗涤净化，将粗合成气和合成气洗涤用水接触，粗合成气经洗涤净化得到净化合成气和黑水II，黑水II在合成气洗涤单元500中形成含灰量不同的黑水IIa和黑水IIb，例如黑水II在合成气洗涤单元中经静置后在重力作用下自然分离形成含灰量相对较少的上层清液，该上层清液作为黑水IIa，而在下部和底部则形成含灰量相对较高的黑水IIb。合成气洗涤单元500还用于向气化炉100供应黑水IIa，该黑水IIa输入气化炉100中用作激冷水。泄压单元600，用于对锁斗200泄压。充压单元700，与锁斗200连接，能向锁斗200内输入充压水(即充压用水)从而对锁斗200充压。黑水处理单元400，用于接收废渣处理单元300中产生的黑水I、合成气洗涤单元500中产生的黑水IIb和来自气化炉100的黑水III，黑水处理单元400用于对所接收的这些黑水进行净化处理，从而获得灰水；具体如通过黑水处理单元400进行闪蒸、沉降处理，将黑水中的灰沉降析出。黑水处理单元400还用于提供冲洗灰水、合成气洗涤用水和充压水的水源，即将所得的灰水作为冲洗灰水、合成气洗涤用水和充压水的水源分别供应至锁斗冲洗单元800、合成气洗涤单元500和充压单元700。

利用本发明的气化炉排渣系统，各环节产生的黑水，例如气化炉100产生的黑水III、锁斗200中排渣产生的冲洗黑水经废渣处理单元300处理后得到的黑水I、合成气洗涤单元500中产生的黑水IIb，经黑水处理单元400处理后均能回用于系统内，而合成气洗涤单元500中产生的黑水IIa回用至气化炉100作为激冷水；各环节的废水均得到循环使用，废水不会向外排放，具有非常好的环保效果，装置消耗非常低，能节省大量的原水消耗，介质得到有效的综合利用。

参见图1，锁斗200的入渣口通过排渣管线201连接至气化炉100的出渣口，气化炉100产生的灰渣通过排渣管线201进入锁斗200进行收集。在一些具体实施方式中，收集时间可以为固定时间，例如为30min。排渣管线201上依次设有锁斗入口阀I 202和锁斗入口阀II203，锁斗入口阀I 202和锁斗入口阀II 203的位置分布为：锁斗入口阀I 202相对于锁斗入口阀II 203而言，在靠近气化炉100的出渣口的位置，锁斗入口阀II203相对而言在远离气化炉100的出渣口的位置。

参见图1，锁斗200和气化炉100之间还设有能将锁斗200内的水循环送至气化炉100的渣斗内的循环泵209，锁斗200的上部和循环泵209之间连接有循环泵入口管线204，循环泵209和气化炉100之间连接(具体如和气化炉的激冷室之间连接)有循环泵出口管线205。循环泵入口管线204上设有循环泵入口阀208，位于循环泵入口阀208和循环泵209之间的循环泵入口管线204部分(即位于该位置的管段)和循环泵出口管线205之间通过循环泵自循环管线206连接并在该管线206上设有循环泵循环阀207。在锁斗200收集气化炉100排出的渣的过程中，利用循环泵209将锁斗200上部的清水送回气化炉100内，具体如送回气化炉的渣斗内，通过循环产生的推力，提高锁斗200收集渣的效率。而当不需要收集渣的时候(例如当渣收集时间达到所需时间后)，通过关闭循环泵入口阀208和锁斗入口阀(包括阀I202和阀II203)，打开循环泵循环阀207，将锁斗200和气化炉100进行进行隔离，锁斗循环泵209在其与循环泵循环阀207连接的管段之间产生自循环。此时，通过泄压单元600对锁斗200进行泄压，例如将锁斗200压力从4.0-6.0MPa，泄至常压。

参见图1，黑水处理单元400的灰水出口通过管线分别与高压灰水泵402、低压灰水泵401相连，例如与高压灰水泵402通过管线403相连。在一些具体实施方式中，黑水处理单元400得到的灰水分别流经高压灰水泵402和低压灰水泵401而转化为5.0～7.0MPa高压灰水和1.0MPa左右的低压灰水，供后续环节使用。黑水处理单元的具体结构并不作特别要求，可直接采用本领域现有的相应黑水处理设施，对黑水进行闪蒸、沉降处理，对此不作赘述。

一些优选实施方式中，参见图3，充压单元700主要包括锁斗充压管线406和锁斗充压阀701。高压灰水泵402和锁斗200之间通过锁斗充压管线406连通，锁斗充压阀701设于锁斗充压管线406上，用于控制锁斗充压管线406内的高压灰水的通断。通过锁斗充压管线406，能将高压灰水泵输出的高压灰水作为充压水用于锁斗200充压。一些优选实施方式中，参见图3，锁斗充压管线406与位于锁斗入口阀I202和锁斗入口阀II203之间的排渣管线201部分(即位于该位置的排渣管线的管段)通过锁斗疏通均压管线702连通。在一些具体实施方式中，锁斗充压管线406和循环泵入口管线204连通并经同一管线连接至锁斗200。锁斗200需要充压时，关闭锁斗入口阀I202和循环泵入口阀208，打开锁斗充压阀701和锁斗入口阀II203，从而对锁斗200充压。锁斗疏通均压管线702和锁斗充压管线406的连接位置优选为连接在锁斗充压阀701下游的位置，锁斗充压阀701不仅可以对锁斗200进行充压，还可以通过锁斗疏通均压管线702对锁斗入口阀I202和锁斗入口阀II203之间的管线充压，达到给锁斗入口阀I202和阀II203均压的效果，这样可减小阀门的进出口压差，使阀门开启更为顺利，减少了阀门开启故障。在排渣管线201特别是锁斗入口阀I202及其所在的管线发生堵塞时(也可理解为锁斗入口发生堵塞时)，也可使用锁斗疏通均压管线702进行疏通；疏通时，关闭锁斗入口阀II203，打开锁斗入口阀I202和锁斗充压阀701，通过高压灰水(例如压力为5.5MPa-8MP高压灰水)反冲来实现对堵塞的疏通。由于疏通采用的是高压水，所以疏通堵塞的效果比使用高压氮气更好。

一些优选实施方式中，充压单元700还包括气化炉-锁斗压差控制模块703，锁斗200上设有锁斗压力表212，用于检测锁斗200内的压力；气化炉-锁斗压差控制模块703分别和气化炉100上设有的气化炉压力表103(该压力表用于检测气化炉内的压力)、锁斗压力表212、锁斗充压阀701通信连接。气化炉-锁斗压差控制模块703根据锁斗压力表212检测的锁斗压力和气化炉压力表103检测的气化炉压力判断气化炉100和锁斗200之间的压差，并与预设压差相比较，来控制锁斗充压阀701的开闭，从而使得锁斗200和气化炉100的压差控制在预设的范围内；例如当压差小于0.18MPa时，气化炉-锁斗压差控制模块703输出关闭锁斗充压阀701的指令。

参见图1，高压灰水泵402还与合成气洗涤单元500通过管线405相连通，从而经该管线405能将部分高压灰水作为合成气洗涤用水送至所述合成气洗涤单元500，用于洗涤净化粗合成气。

参见图2，锁斗冲洗单元800包括锁斗冲洗水罐801、锁斗冲洗管线802和锁斗冲洗水阀803，所述锁斗冲洗水罐801的入水口与低压灰水泵401通过冲洗灰水补水管线404相连通，从而经冲洗灰水补水管线404将低压灰水输送至锁斗冲洗水罐801作为冲洗灰水备用；锁斗冲洗水罐801的出水口和锁斗200的冲洗灰水入口通过锁斗冲洗管线802相连通，锁斗冲洗水阀803设在锁斗冲洗管线802上。一些优选实施方式中，冲洗灰水补水管线404上设有冲洗灰水流量计409和冲洗灰水流量控制阀410；冲洗灰水流量控制阀410用于控制锁斗冲洗水罐801的补水量，例如锁斗集渣过程中(比如集渣的30min时间内)控制锁斗冲洗水罐801的补水量使其液位补充到90％以上。优选还包括冲洗灰水流量控制模块(图中未示出)，分别与冲洗灰水流量计409和冲洗灰水流量控制阀410通信连接；系统运行时，冲洗灰水流量计409向冲洗灰水流量控制模块反馈流量数据，冲洗灰水流量控制模块经分析判断锁斗冲洗水罐801内的冲洗灰水量是否达到所需的液位，从而控制冲洗灰水流量控制阀410的开闭；例如在锁斗收集渣的过程中，通过控制冲洗灰水流量控制阀410的开闭确保锁斗冲洗水罐801的液位达到到90％以上。冲洗灰水流量控制模块和前文提到的气化炉-锁斗压差控制模块，具体例如为具有相应控制及计算功能的芯片等，可集成于系统控制器中，或独立设置。

在一些具体实施方式中，参见图2，锁斗冲洗水罐801的上部还设有溢流口(图中未示出)，该溢流口与废渣处理单元300之间通过溢流管线804相连通；在锁斗冲洗水罐801液位过高的情况下能将水溢流至废渣处理单元300，这样可有效的控制锁斗冲洗水罐801液位，防止锁斗冲洗水罐801过充。在生产过程中，锁斗冲洗单元800在锁斗200泄压完毕后，投入使用。通过锁斗冲洗单元800向锁斗200内输入冲洗灰水(例如40-50℃的冲洗灰水)，将锁斗200内收集的渣通过冲洗黑水输出管线210排出，在冲洗过程中，冲洗灰水和渣变为冲洗黑水，送入到废渣处理单元300。

参见图2，泄压单元600具体包括锁斗泄压管线601和设于锁斗泄压管线601上的锁斗泄压阀602，锁斗泄压管线601连接于锁斗200和锁斗冲洗水罐801之间；当锁斗200需要泄压时，打开锁斗泄压阀602，锁斗200通过锁斗泄压管线601泄压，例如将锁斗200压力从4.0-6.0MPa，泄至常压。

一些优选实施方式中，参见图2，冲洗灰水补水管线404和锁斗泄压管线601之间通过锁斗泄压管线冲洗管线407相连通，锁斗泄压管线冲洗管线407上设有锁斗泄压管线冲洗阀408。当锁斗200泄压完毕后，启动锁斗泄压管线冲洗阀408对锁斗泄压管线601进行清洗，防止锁斗泄压管线601因为泄压带出的灰渣而堵塞。

合成气洗涤单元500采用本领域现有的合成气洗涤设施均可，对此不作特别限定。具体的，合成气洗涤单元500和气化炉100的合成气出口通过合成气输出管线101相连通；气化炉100产生的粗合成气经合成气输出管线101进入合成气洗涤单元500中。合成气洗涤单元500中，利用合成气洗涤用水洗涤净化粗合成气后，产生黑水II；该黑水II沉积在合成气洗涤单元500中的黑水容纳区(图中未示出)，静置过程中在重力作用下黑水II中灰渣会自然沉降，进而在黑水容纳区中形成上层含灰量较少的上层清液，称之为黑水IIa；而下层黑水含灰量相对较高，称之为黑水IIb。黑水容纳区的具体结构并没有特别要求，只要能容纳黑水即可，比如为黑水室，黑水槽等。合成气洗涤单元500的黑水容纳区的上部通过激冷水管线501与气化炉100相连通，具体如和气化炉100的中部激冷室相连通；黑水容纳区上部中的含灰量相对较低的部分(即，黑水IIa，为上层清液)经激冷水管线501送入气化炉100内作为激冷水使用；具体的，黑水IIa可经黑水泵加压后转化为高压黑水(例如5.5MPa-8MP的高压黑水)经激冷水管线501送入气化炉100内。合成气洗涤单元500的黑水容纳区的下部或底部通过管线502与黑水处理单元400相连通，以将位于下层的含灰量相对较高的黑水IIb送至黑水处理单元400进行处理。

废渣处理单元300中对冲洗黑水的具体处理设施可采用本领域现有的相应净化分离设施，对此不作特别限定。例如包括渣池，冲洗黑水在渣池中进行分离，具体如利用捞渣设备分离出冲洗黑水中的固态灰渣，废气在渣池中释放排出，余下的物料即为黑水(即黑水I)。锁斗200的排渣口与废渣处理单元300的渣池通过冲洗黑水输出管线210相连接，在冲洗黑水输出管线210上设锁斗出口阀211，废渣处理单元300具体通过渣池接收并处理锁斗200排出的冲洗黑水，从而得到废气、灰渣和黑水I。废渣处理单元300可直接和下游的运输单元305相连，废渣处理单元300得到的灰渣可通过下游的运输单元305运出系统外，进行后续处理。

废渣处理单元300还优选包括黑水I输出管线303、渣池引风机301、渣池泵304和废气输出管线302；其中，废渣处理单元300与黑水处理单元400之间通过黑水I输出管线303连通，渣池泵304设置在黑水I输出管线303上，从而将废渣处理单元300中得到的黑水I送入黑水处理单元400中处理，经处理后可再次进入锁斗冲洗单元800中循环使用。废渣处理单元300中渣池的废气出口连接有废气输出管线302，废气输出管线302上设有引风机301；气化炉排渣系统具体还可包括下游处理单元900，废渣处理单元300中产生的废气通过引风机301引入下游处理单元900，以对废气进行净化处理，从而达到系统的完全清洁排放。

为了便于理解，下面示例说明本发明的排渣系统在生产过程中的应用操作进行说明，不应理解为本发明技术方案仅局限于此：气化炉100产生的灰渣通过排渣管线201进入锁斗200进行收集，例如收集时间为30min等；在锁斗200收集渣的过程中，循环泵209将锁斗200内的水送至气化炉100内，通过循环产生的推力，提高锁斗200渣的收集效率。无需收集渣时(例如收集渣的时间到达所需时间后)，关闭锁斗入口阀I202和锁斗入口阀II203，及关闭循环泵入口阀208，打开循环泵循环阀207，使得锁斗200和气化炉100隔离。启用泄压单元600，锁斗200通过泄压管线601泄压。

锁斗200泄压完毕后，锁斗冲洗单元800投入使用。通过锁斗冲洗单元800，利用冲洗灰水将锁斗200内的渣排入废渣处理单元300内；在废渣处理单元300中得到的灰渣通过下游运输单元305运出系统外进行后续处理，在废渣处理单元300中得到的黑水I送入黑水处理单元400进行净化处理后，可再次进入锁斗冲洗单元800进行循环使用。在废渣处理单元300中得到的废气经引风机301引入下游处理单元900处理。

锁斗200排渣完毕后，关闭锁斗出口阀211，锁斗冲洗单元800退出使用。关闭锁斗泄压单元600中的锁斗泄压阀602，将锁斗200与常压环境隔离后，启用锁斗充压单元700。在锁斗200充压单元700作用下，锁斗200和气化炉100之间的压差达到所需要求，例如压差小于0.18MPa后，打开锁斗入口阀I202、锁斗入口阀II203和循环泵入口阀208，重新建立锁斗200和气化炉100之间的连接，锁斗200开始新一轮的集渣。锁斗排渣系统如此循环运行，保证气化炉100内的灰渣及时排出。

气化炉100生产的粗合成气进入到合成气洗涤单元500内洗涤，洗涤产生的黑水II分两路送出，即含灰量相对低的黑水IIa送入气化炉100作为激冷水使用，含大部分灰的黑水IIb送入到黑水处理单元400进行闪蒸、沉降处理，将其中的灰沉降析出，得到灰水(例如得到40-50℃的灰水)，重新进入系统使用。其中部分灰水经高压灰水泵402后得到高压灰水，送入合成气洗涤单元500做合成气洗涤用水，以及送入充压单元700作为充压水使用。而部分灰水经低压灰水泵401后得到低压灰水送入到锁斗冲洗单元800内用作冲洗灰水使用。通过这种内部循环使用，可以实现系统用水的内部循环，减少生产用水的消耗及工业废水的外排。

下面通过一个具体生产示例对本发明气化炉排渣系统的应用进行介绍，该案例仅是为了便于对本发明方案的理解，不应理解为本发明局限于此：

所涉及的排渣系统参见图1-3。

一套1500吨级的气化装置，气化炉100操作压力为4.0MPa，合成气产量为70,000Nm³/h。排渣系统中锁斗200进行循环排渣，每30min排渣一次。系统用水在内部循环使用，其中从气化炉100到黑水处理单元400的黑水流量为210m³/h,从合成气洗涤单元500到黑水处理单元400的黑水流量为65m³/h，从废渣处理单元300到黑水处理单元400的黑水流量为60m³/h；从黑水处理单元400流出的灰水流量为335m³/h，其中进入合成气洗涤单元500的灰水流量约为260m³/h，进入到锁斗冲洗单元800的灰水流量约为75m³/h，少量灰水作为充压用水进入充压单元700。如上，系统用水在内部达到平衡，不需要外部补水及外排废水，环保性能非常好。该装置已稳定运行3年以上。

本发明的技术方案为在现有排渣系统基础上所做的改进，本发明的排渣系统中所涉及的各个装置或元件例如气化炉、锁斗等均可以采用本领域现有的具有相应功能作用的处理设施、装置或元件，对此不作一一赘述。文中未特别说明之处，均为本领域技术人员根据掌握的现有技术所能了解或知晓的，对此不作一一赘述。

本发明中，涉及的黑水I、黑水II、黑水IIa、黑水IIb、黑水III等中带有的“I”、“II”或“III”等并非对于数量的限定，而仅是为了便于描述和区分。本发明中涉及的“上”、“下”、“底部”等方位名词均基于图1而言。

本领域技术人员可以理解，在本说明书的教导之下，可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种综合利用的气化炉排渣系统，其特征在于，包括：

锁斗，用于接收气化炉排出的废渣；

锁斗冲洗单元，与所述锁斗相连并能向锁斗内供应冲洗灰水以冲洗所述锁斗内的废渣从而在锁斗内产生冲洗黑水；

废渣处理单元，与所述锁斗相连以接收所述锁斗排出的所述冲洗黑水并对其进行处理从而获得废气、黑水I和灰渣；

合成气洗涤单元，用于将气化炉输出的粗合成气与合成气洗涤用水接触并对所述粗合成气进行洗涤净化以获得净化合成气和黑水II，所述黑水II在合成气洗涤单元中形成含灰量不同的黑水IIa和黑水IIb，其中黑水IIa的含灰量低于黑水IIb；所述合成气洗涤单元还用于向所述气化炉供应所述黑水IIa以用作激冷水；

泄压单元和充压单元，所述泄压单元用于对所述锁斗泄压，所述充压单元与所述锁斗连接并能向锁斗内输入充压水以对锁斗充压；

黑水处理单元，用于接收所述黑水I、所述黑水IIb和来自气化炉的黑水III并对它们进行净化处理以获得灰水；所述黑水处理单元还用于供应所述锁斗冲洗单元所用的冲洗灰水、所述合成气洗涤单元所用的合成气洗涤用水和所述充压单元所用的充压水所需的水源，所述水源为黑水处理单元中得到的所述灰水。

2.根据权利要求1所述的气化炉排渣系统，其特征在于，所述锁斗的入渣口通过排渣管线连接至所述气化炉的出渣口，且所述排渣管线上依次设有靠近气化炉的出渣口的锁斗入口阀I和远离气化炉的出渣口的锁斗入口阀II。

3.根据权利要求2所述的气化炉排渣系统，其特征在于，所述锁斗和所述气化炉之间还设有能将锁斗内的水循环送至气化炉的渣斗内的循环泵，所述锁斗的上部和所述循环泵之间连接有循环泵入口管线，所述气化炉和所述循环泵之间连接有循环泵出口管线；

所述循环泵入口管线上设有循环泵入口阀，位于循环泵入口阀和循环泵之间的循环泵入口管线部分和所述循环泵出口管线之间通过循环泵自循环管线连通，且所述循环泵自循环管线上设有循环泵循环阀。

4.根据权利要求2或3所述的气化炉排渣系统，其特征在于，所述黑水处理单元的灰水出口通过管线分别与高压灰水泵、低压灰水泵相连，以将所述黑水处理单元得到的部分灰水转化为高压灰水、部分灰水转化为低压灰水。

5.根据权利要求4所述的气化炉排渣系统，其特征在于，所述充压单元包括锁斗充压管线和设于所述锁斗充压管线上的锁斗充压阀，所述高压灰水泵和所述锁斗之间通过所述锁斗充压管线连通以能将部分所述高压灰水作为充压水送至所述锁斗；

优选的，所述锁斗充压管线与位于锁斗入口阀I和锁斗入口阀II之间的排渣管线部分通过锁斗疏通均压管线连通；更优选的，所述锁斗疏通均压管线和所述锁斗充压管线连接的位置位于所述锁斗充压阀的下游；

优选的，所述充压单元还包括气化炉-锁斗压差控制模块，所述锁斗上设有锁斗压力表，所述气化炉-锁斗压差控制模块分别与气化炉上设有的气化炉压力表、锁斗压力表、锁斗充压阀通信连接。

6.根据权利要求4或5所述的气化炉排渣系统，其特征在于，所述高压灰水泵还与所述合成气洗涤单元通过管线相连通，以将部分高压灰水作为合成气洗涤用水送至所述合成气洗涤单元。

7.根据权利要求4-6任一项所述的气化炉排渣系统，其特征在于，所述锁斗冲洗单元包括锁斗冲洗水罐、锁斗冲洗管线和设于锁斗冲洗管线上的锁斗冲洗水阀，所述锁斗冲洗水罐的入水口与所述低压灰水泵通过冲洗灰水补水管线相连通，所述锁斗冲洗水罐的出水口和所述锁斗的冲洗灰水入口通过所述锁斗冲洗管线相连通；

优选的，所述冲洗灰水补水管线上设有冲洗灰水流量计和冲洗灰水流量控制阀；进一步优选的，所述锁斗冲洗单元还包括分别与冲洗灰水流量计和冲洗灰水流量控制阀通信连接的冲洗灰水流量控制模块；

优选的，所述锁斗冲洗水罐的上部还设有溢流口，所述溢流口与所述废渣处理单元之间通过溢流管线相连通。

8.根据权利要求7所述的气化炉排渣系统，其特征在于，所述泄压单元包括锁斗泄压管线和设于锁斗泄压管线上的锁斗泄压阀，所述锁斗泄压管线连接于锁斗和锁斗冲洗水罐之间；

优选的，所述冲洗灰水补水管线和所述锁斗泄压管线通过锁斗泄压管线冲洗管线相连通，所述锁斗泄压管线冲洗管线上设有锁斗泄压管线冲洗阀。

9.根据权利要求1-8任一项所述的气化炉排渣系统，其特征在于，

所述合成气洗涤单元设有所述黑水II的黑水容纳区，所述黑水II在所述黑水容纳区内形成的上层清液作为所述黑水IIa，上层清液下方的黑水作为所述黑水IIb；所述合成气洗涤单元的黑水容纳区的上部通过激冷水管线与气化炉相连通，以将至少部分所述黑水IIa输送至气化炉中；所述合成气洗涤单元的黑水容纳区的下部或底部通过管线与黑水处理单元相连通，以将至少部分所述黑水IIb送至所述黑水处理单元。

10.根据权利要求1-9任一项所述的气化炉排渣系统，其特征在于，

所述锁斗的排渣口与所述废渣处理单元通过冲洗黑水输出管线相连接，且所述冲洗黑水输出管线上设有锁斗出口阀；

所述合成气洗涤单元与气化炉的合成气出口通过合成气输出管线相连通；

所述废渣处理单元与所述黑水处理单元之间通过黑水I输出管线连通，所述黑水I输出管线上设有渣池泵；

所述黑水处理单元与气化炉的黑水出口通过黑水III输送管线连通；

所述废渣处理单元的废气出口连接有废气输出管线，所述废气输出管线上设有引风机；所述气化炉排渣系统还包括用于对来自所述废气输出管线的废气进行净化处理的下游处理单元。