CN1103439C - 炉渣处理系统和炉渣处理方法 - Google Patents

Abstract

一种批量处理炉渣的系统，用于在加压状态下工作的气化器之类的装置，该系统具有接收加压的炉渣和在减压后将炉渣分散的活门料斗。将炉渣磨碎并与水混合以便传输到一炉渣贮存器，在其中炉渣被脱水然后由现场移走。由一闭合回路系统提供冲水。

Description

炉渣处理系统和炉渣处理方法

本发明涉及一种改进的炉渣处理系统，更确切地说，涉及的系统可避免使用价高又不可靠的链板式输送机。

所有的煤和焦炭气化系统都必须具有排渣系统，以排放灰渣和作为这些过程的不可避免的副产物的非挥发性物质。目前的一种排渣系统包括一炉渣链板式输送机，其由活底料斗直接接收炉渣并落到一输送带上，该输送带将炉渣输送到一炉渣贮藏容器(例如卡车、火车、料坑等)。这些气化过程的炉渣产生部分处在暴露于磨蚀性的物质材料和腐蚀性的化学成分的恶劣环境中。这种恶劣的环境使得具有很多运动零件的链板式输送机易出故障、维护繁重，因此排渣是不可靠的。该链板式输送机本身耗资很大，因而在现场紧急使用备用系统也花费太大。这种类型的排渣设备的不可靠的本质属性可能导致整个气化厂的停机，并因此降低运行时间/能力指数。一种已知的链板式输送机是气化过程中的一个主要的薄弱环节，通过使用一种紧急炉渣排卸作业线可能将其旁路。为了提高气化过程的可靠性，需要一种改进的炉渣处理方法，其在环境方面是可接受的，维护使用经济，使用安全。

在其它工业中的燃煤锅炉所产生的灰渣/炉渣与由气化过程产生的炉渣相似但不严格相同。因而，与气化器不同，常规的锅炉的炉渣产生部分不是在压力下工作的，因而能由该系统连续地排渣。已经有这些燃煤锅炉工厂中使用的各种冲洗系统。

确信，通过明显地降低煤和焦炭气化厂的单位停机时间以及因此改进对间接的用户的能力指数，本发明可以使至少在上面讨论的某些问题得到克服。通过降低排渣系统的用于维护和修理的停机时间，将会提高生产时间。特别是考虑工厂的维护费用将明显降低，系统的花费应明显低于链板式输送机。

本发明通过使用一种活门料斗来接收、减压和分批分散炉渣，用于由加压下工作的气化系统中排渣。该炉渣通过将其磨成十分小的尺寸的一个排放装置，使其通过系统的其余部分而不会引起任何堵塞。将磨碎的炉渣通到一个排放管，在其中炉渣与来自一闭合回路冲水系统的水相混合，并且送入到一贮渣坑中。在贮渣坑中的水位被监测，并将水返回到闭合回路冲水系统中。

下面将通过举例的方式结合附图来介绍本发明，其有一张附图是本发明的示意图。

主要系统10优选结合一种已知的煤或焦炭气化厂中并作为其一个部分使用，在该厂中仅示出炉渣接收贮存器12。该贮存器12通常其中具有粉磨装置(未表示)，以破碎由气化器运行而接收的炉渣。主要系统的炉渣处理部分具有一带第一压力闸门16的活门料斗14，该闸门16将该贮存器12的输出端连通到活门料斗14的输入端，以及第二压力闸门18用作活门料斗14的输出端。炉渣排放装置20连接在第二压力闸门18和炉渣粉磨机22之间，在粉磨机中炉渣被磨碎并减小尺寸使得不会堵塞下游的设备。被磨碎的炉渣通过管道26达到排放管24，在其中炉渣与水混合，并经管道28送入贮渣坑30。

该系统还包括一闭合回路冲水部分，在其中水箱32用作主要冲水源。冲水泵34连接到水箱32的输出端并且利用配水管道36经过阀门38通到排放管24、经过阀门40通到排放装置20，经过阀门42返回到水箱32，以及经过阀门44到灰水处理设备(未表示)。形成闭合回路的返回部分的是集水管46，其具有连接到贮渣坑排水管线50的水泵48，连接到一连接到贮渣坑30的返回管线54的阀门52，连接到冲水箱32的阀门56。阀门52和56通过集水平面的检测和控制装置58来控制。冲水箱32包括水位控制装置60和一连接到补充水源(未表示)的入口阀门62。阀门44将闭合回路连接到对于灰水的灰水处理设备(未表示)，以便处理过分污浊的水。如下文介绍，控制装置64控制压力闸门16、18和阀门38、40和42的工作。排放装置20最好装备一连接到蒸汽回收装置(未表示)的通道66。

由于压力闸门16周期性地动作，在气化器的正常运行中炉渣积累在活门料斗14中。压力闸门18同样周期性地动作，但是仅在压力闸门16闭合时动作，以便将积累的炉渣贮在排放装置20中。经过阀门40将某些冲水导入该排放装置，以及某些蒸汽经过通道66排放。排放装置然后将局部冷却和减压的炉渣排放到炉渣粉磨机22，在其中使炉渣尺寸明显减小，使这不会使下游侧产生堵塞问题。磨碎的炉渣然后送到冲水排放管24，在其中炉渣粉与冲水混合，在水压下输送到贮渣坑30中。

贮渣坑30的构成应使炉渣有效地脱水。贮渣坑的水将利用水泵48通过管线46抽入冲水箱32，在其中滞留时间应能保证固体沉淀。高容量泵34经过阀门38和排放管24向贮渣坑30提供冲水。

通过选择性地动作阀门52、56以及泵48，水位控制系统58维持在贮渣坑30中的最低水位。通过动作阀门62，水位控制系统60维持在冲水箱32中的足够水量，以保证整个炉渣排卸的循环。

最好是使整个闭合回路冲水系统的规模能维持水的平衡。偶然过量的水经过阀门44通到灰水处理系统(未表示)。

排放装置20是一种市场上可得到的设备，适合的实例是由Hindon Corporation of Charleston，SC制造的Roplex Dis-charger。它的设计带有独特的内部结构以及底部卸料旋转犁形件，能实现均匀排放和消除容器的堵塞。排放装置20将渣排放到炉渣粉磨机22，其将炉渣尺寸减少到不会堵塞在贮渣坑30的通道下游侧的设备。

贮渣坑30最好具有多个炉渣入口点。当该坑的一个部分逐渐充满时，将选择并打开另外位置的入口。设计该坑使得使炉渣堆有效地脱水。在预定的时间之后，为了能够进行另外的脱水，可以将已脱水的炉渣装入卡车和搬运离开现场。

贮渣坑的下端将收集由注入的炉渣中排出的水。渣坑水泵48将由贮渣坑抽出水或者经过阀门52进入该坑以便再循环或者经过阀门56抽入冲水箱32。设计该系统应当能使渣坑水泵48连续运行，以便将通/断操作水泵产生的压力降低以及防止固体颗粒沉淀在管线46、50、54及水泵48中。在贮水水位降低时，渣坑贮水水位控制装置58将打开水返回阀门52和关断水阀门56，以使冲水箱32维持在防止水泵48失去抽吸作用的最低贮水水位上。假如贮水水位下降低于一低—低液位点，水泵48将停机。

冲水箱32的正常工作范围将提供适当的供水量，以便维持冲水系统经过一个完整的炉渣活门料斗的卸料循环。水位控制系统60将维持冲水箱中的适当水位，在低水位的状态下经过阀门62提供补充水，并且在高水位的状态下，将过量的水经过阀门44排放到灰水处理设备(未表示)中。水箱32应保证滞留时间，用于辅助的固体颗粒沉淀。这将有助于保护下游侧的高容量的冲水泵34和炉渣排放管24免除不必要的磨蚀。固体颗粒沉淀还将提供一个清洁的水源，以便排到灰水系统。积累的固体颗粒需要周期性地清理出去，或者可以结合一固体颗粒排除系统采用一底部为锥形的水箱。假如封闭的冲水系统需要化学添加剂，以保证水的质量，水箱32将设有适当的注入/混合点。

冲水控制阀门38、40和42结合活门料斗14的联锁/定时系统进行操作。当活门料斗14处在收集模式时，通到炉渣排放管24的冲水阀门38以及通到炉渣箱20的冲水阀门40将关闭。通到水箱32的冲水返回阀门42将打开。系统设计应使冲水泵34连续运行，以便降低开/关操作水泵的压力并防止固体颗粒沉淀在管线和水泵中。当活门料斗14完成减压步骤时，阀门38将打开以向该系统提供冲水并且阀门42将关闭。冲水阀门40将打开，以便向排放装置20提供必要的水冲洗。这一冲洗将有助于使炉渣通过排放装置、通过炉渣粉磨机22并进入排放管24。在完成冲洗周期之后，定时控制系统将打开阀门42和关闭阀门38和40。

在不脱离本发明的构思和基本特征的情况下，本发明可以进行很多改进和变化，这对本技术领域的熟练人员来说是很明显的。因此，上述的实施例在各个方面都应当理解为是说明性的而不是对本发明的保护范围的限定，本发明的保护范围是由所提权利要求限定的。

Claims (10)

1.一种炉渣处理系统，包含：

炉渣贮存器，其中直接接收来自炉渣产生操作所产生的炉渣；

活门料斗装置，其连接使得能接收由炉渣贮存器所排放的炉渣，所述活门料斗具有入口和出口两个气密装置；

炉渣磨碎装置，其连接使得能接收由所述活门料斗输出的炉渣；

一闭合回路冲水系统；

排放管装置，其连接使得能接收所述磨碎装置的输出、来自所述冲水系统的水，将所述炉渣和所述水混合并将所述掺水的炉渣送到一贮坑中；以及

监视所述贮坑中的水位的装置。

2.如权利要求1所述的炉渣处理系统，其中所述闭合回路冲水系统包括：

用于监测和维持所述贮坑中的水位的装置。

3.如权利要求1所述的炉渣处理系统，其中所述的闭合回路冲水系统包括：

固定水箱的装置和监测和维持所述固定水箱中的冲水的水位的装置。

4.如权利要求1所述的炉渣处理系统，其中所述的闭合回路冲水系统包括：

用于监测和维持所述排放管中水位的装置。

5.如权利要求1所述的炉渣处理系统，其中所述的闭合回路冲水系统包含：

一水源。

6.如权利要求1所述的炉渣处理系统，其中所述的闭合回路冲水系统包含：

将所述闭合回路连接到一灰水处理装置的装置。

7.一种处理炉渣的方法，该炉渣在加压和高温下进行操作作为副产物产生，所述方法包含的步骤是：

提供一贮存器，以收集由所述操作所产生的炉渣；

周期性地排除经过气密装置以分批方式积累的炉渣，该气密装置使所述操作保持在加压的状态下；

对所述炉渣初步冷却和减压；

将所述经冷却和减压的炉渣配送到磨碎装置，其将炉渣尺寸减少成为磨碎的物料；

将经磨碎的物料通到排放管，在其中该物料与水混合并流入收集贮存器；

监测所述贮存器中的水；以及

由所述贮存器收集水并使水再循环到收集水箱和所述排放管中。

8.如权利要求7所述的方法，还包含：

用于监测收集水箱中的水的方法。

9.如权利要求7所述的方法，还包含：

向所述系统添加水的方法。

10.如权利要求7所述的方法，还包含：

用于至少所述水的一部分分配到灰水处理装置中的方法。

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