CN111607433A - 一种煤灰渣冷却排渣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤灰渣冷却排渣方法，其包括以下步骤：(1)冷却气一次冷却，(2)蒸汽二次冷却，(3)冷却水三次冷却，(4)排渣罐的进渣及排渣。本发明的优点在于，向灰渣管内部通入二氧化碳代替蒸汽控制排渣速度，并对灰渣进行一次冷却，减少了蒸汽的使用量，降低了蒸汽制造设备及原料煤的投入成本，而且二氧化碳进入流化床气化炉后，可抑制流化床气化炉内碳与氧气反应生成二氧化碳，促进碳和水蒸气反应的进行；灰渣管内液面处的冷却水不断蒸发成蒸汽，蒸汽对灰渣进行二次冷却，而且蒸汽通过灰渣管进入流化床气化炉进行利用，降低了5％的外界蒸汽供应量，减少了蒸汽的投入成本。

Description

一种煤灰渣冷却排渣方法

技术领域：

本发明涉及排渣方法，具体涉及一种煤灰渣冷却排渣方法。

背景技术：

在流化床气化炉中煤粉与气化剂发生气化反应生成粗煤气，煤粉气化后产生高温灰渣。为了对流化床气化炉内的灰渣进行外排，一般在流化床气化炉的排渣口上依次连通激冷室和排渣罐，排渣过程为：流化床气化炉内的灰渣经排渣口进入排渣通道，向排渣通道内通蒸汽控制排渣速度，同时向排渣通道内通入冷却水对下降过程中的灰渣进行冷却，灰渣和冷却水从排渣通道一起落入激冷室内，激冷室内部冷却后的灰渣再通过排渣罐进行外排；上述过程中，一般采用向排渣通道内加过热蒸汽的方法对其排渣速度进行控制，通过向排渣通道内通冷却水的方式对灰渣进行冷却，灰渣中90％的热量被以显热的方式传递到冷却水中，冷却水通过循环泵进行强制循环，利用换热器将其热量移出。

上述排渣装置在使用过程中存在以下问题：1、灰渣需要在激冷室内冷却一段时间，而激冷室不断进渣，当激冷室内的冷却水液位超过出水口时需要使用通过循环泵进行强制循环，冷却水中会含有部分灰渣，在循环冷却过程中会造成循环泵和换热器的堵塞，使得排渣装置工作中断，影响排渣效率；2、排渣罐内的灰渣通过自重落入储渣装置，储渣装置只能放在排渣罐下方，设备安放位置具有局限性，排渣设备整体高度较高，不便于检修维护；3、向排渣通道内部通入蒸汽控制排渣速度，增加了蒸汽的使用量，蒸汽需要通过蒸汽锅炉生产，增加了设备及原料煤的投入成本；4、向排渣通道内通冷却水对灰渣进行冷却，炉渣不能完全浸没到冷却水中，冷却效果差。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种可以降低流化床气化炉外供蒸汽用量，通过在灰渣管内加常温二氧化碳气体，抑制气化反应中二氧化碳的生成，提高原煤气化效率的煤灰渣冷却排渣方法。

本发明由如下技术方案实施：一种煤灰渣冷却排渣方法，其包括以下步骤：(1)冷却气一次冷却，(2)蒸汽二次冷却，(3)冷却水三次冷却，(4)排渣罐的进渣及排渣；其中，

(1)冷却气一次冷却：从流化床气化炉排出的850℃-900℃的煤灰渣进入灰渣管，冷却气二氧化碳通过充气管进入布气管的管体，再通过烧结金属滤芯均匀喷出，对所述灰渣管内的煤灰渣进行一次冷却，同时二氧化碳与高温煤灰渣中的残碳发生吸热的还原反应，对煤灰渣进一步降温，冷却至450℃-550℃的煤灰渣沿所述灰渣管向下移动，与煤灰渣换热后的二氧化碳沿所述灰渣管向上移动进入流化床气化炉；

(2)蒸汽二次冷却：一次冷却后的煤灰渣沿所述灰渣管向下移动，与冷却水接触，冷却水液面处的冷却水吸收煤灰渣的热量蒸发，蒸发产生的蒸汽沿所述灰渣管向上移动，对煤灰渣进行二次冷却，二次冷却后煤灰渣的温度为200℃-300℃，与煤灰渣换热后的蒸汽沿所述灰渣管向上移动进入流化床气化炉作为气化剂使用；

(3)冷却水三次冷却：煤灰渣进入冷却水后浸没在冷却水中，冷却水对其进行三次冷却，冷却至150℃以下；

(4)排渣罐的进渣与排渣：经过三次冷却后的煤灰渣向下移动进入收渣罐进行暂存，当排渣罐内部的煤灰渣排尽后，关闭第二排渣阀，打开注水阀开始注水，当排渣液位传感器检测到注水液面达到控制器的预设值，排渣罐压力传感器的检测值等于冷渣罐压力传感器的检测值时，所述控制器向所述注水阀发送关闭信号，所述注水阀关闭，开启第一排渣阀，所述排渣罐顶部的高压气体向上移动进入所述收渣罐，所述收渣罐下部的煤灰渣被扰动并下移进入所述排渣罐；所述排渣罐进料结束后，关闭所述第一排渣阀，开启泄压阀，所述排渣罐压力传感器的检测值等于零后，开启第二排渣阀和冲渣阀，煤灰渣被高压引射水顺利带走，沿排渣总管流向储渣装置。

进一步的，步骤(4)中所述排渣罐注入的水和所述排渣总管进行排渣时的输送水由冷却水管提供。

进一步的，步骤(4)中所述排渣罐注入的水和所述排渣总管的输送水均为收渣罐通过水平衡阀排出的水。

进一步的，定时开启收渣罐冲洗阀和控制阀使用冷却水管排出的冷却水对渣水流经的管线进行冲洗。

进一步的，在步骤(1)中，当所述控制器收到灰渣温度传感器的检测值大于500℃时，所述控制器会向充气控制阀发送开度调大信号；在步骤(3)中，当所述控制器收到冷渣罐温度传感器的检测值大于150℃时，所述控制器会向进水控制阀发送开度调大信号；在步骤(4)中，当所述排渣罐压力传感器的检测值大于所述冷渣罐压力传感器的检测值时，所述控制器会向所述泄压阀发送开启信号。

进一步的，在步骤(3)中，当低液位传感器检测到冷渣罐内部的冷却水液位达到预设的液位下限值时，调大进水控制阀的开度，调小水平衡阀的开度，对罐体进行补水；当高液位传感器检测到冷却水液位达到预设的液位上限值时，调小进水控制阀的开度，调大水平衡阀的开度，使罐体内部的冷却水液位始终保持在最低液位和最高液位之间。

本发明的优点：1、灰渣管内液面处的冷却水不断蒸发成蒸汽，蒸汽对灰渣进行二次冷却，而且蒸汽通过灰渣管进入流化床气化炉进行利用，降低了5％的外界蒸汽供应量，减少了蒸汽的投入成本；冷却水蒸发后会有低温的冷却水补入，不需要对冷却水强制循环降温，避免了在循环冷却过程中造成循环泵和换热器的堵塞，保证了排渣装置工作的顺利进行，保证了排渣效率；2、排渣总管内的灰渣通过高压水进行输送，可以沿排渣总管输送到排渣总管末端的储渣装置内，使得储渣装置的放置位置不受限制，降低了排渣设备的整体高度，便于检修维护；3、向灰渣管内部通入二氧化碳代替蒸汽控制排渣速度，并对灰渣进行一次冷却，减少了蒸汽的使用量，降低了蒸汽制造设备及原料煤的投入成本，而且二氧化碳进入流化床气化炉后，使得流化床气化炉内的二氧化碳浓度增加，可抑制流化床气化炉内碳与氧气反应生成二氧化碳，促进碳和水蒸气反应的进行，提高粗煤气的有效气体成分含量；4、灰渣进入罐体后，落入并浸没在冷却水中，冷却水可以对灰渣进行充分冷却，保证了冷却效果；5、在灰渣管的中部圆周方向上开设有若干平衡孔，能够平衡罐体上部和灰渣管内部的压力，避免罐体上部压力大于灰渣管内部压力时冷却水压入流化床气化炉，保证安全生产；6、灰渣管包括由上向下依次连通的直管换热段、扩径管汽化段和直管排渣段，扩径管汽化段和直管排渣段的直径大于直管换热段的直径，能够限制高温灰渣在冷却水中扩散，可限制灰渣中不易溶于水的飞灰扩散，迫使其润湿；并充分收集冷却水吸热产生的蒸汽，蒸汽通过灰渣管进入流化床气化炉作为气化剂进行利用，减少了气化剂的投入成本。

附图说明：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为冷渣罐的结构示意图；

图3为布气管的结构示意图。

冷渣罐1，收渣罐2，排渣罐3，灰渣管4，灰渣温度传感器5，冷却水管6，进水管7，进水控制阀8，冷却气管9，充气管10，充气控制阀11，冷渣罐压力传感器12，水平衡阀13，第一排渣阀14，泄压阀15，排渣罐压力传感器16，排渣液位传感器17，注水阀18，第二排渣阀19，排渣总管20，连通管21，控制阀22，冲渣阀23，收渣罐冲洗阀24，控制器25，罐体26，布气管27，高液位传感器28，平衡孔29，低液位传感器30，人孔31，环形布水管32，布水孔33，直管换热段34，扩径管汽化段35，直管排渣段36，烧结金属滤芯37，管体38，耐火层39，篦子板40，冷渣罐温度传感器41。

具体实施方式：

实施例1：

如图1-3所示，一种煤灰渣冷却排渣系统，其包括冷渣罐1、收渣罐2和排渣罐3，

冷渣罐1包括罐体26，在罐体26的中部竖直设有灰渣管4，灰渣管4的顶端延伸至罐体26的顶端外部，灰渣管4的出口延伸至冷渣罐1的内底部，灰渣管4的底端与罐体26的底端之间形成通道，灰渣通过灰渣管4落入罐体26中进行冷却。

灰渣管4包括由上向下依次连通的直管换热段34、扩径管汽化段35和直管排渣段36，扩径管汽化段35和直管排渣段36的直径大于直管换热段34的直径，能够限制高温灰渣在冷却水中扩散，可限制灰渣中不易溶于水的飞灰扩散，迫使其润湿。

在冷渣罐1内部的灰渣管4的上部连通有充气管10，充气管10设置在直管换热段34，冷却气管9与充气管10连通，灰渣流经直管换热段34时，充气管10向灰渣管4内通入冷却气对灰渣进行一次冷却。经一次冷却后的灰渣继续沿灰渣管4下行，当与灰渣管4内的冷却水接触时，冷却水吸热蒸发产生大量蒸汽，蒸汽对灰渣管4内的灰渣进行二次冷却，对灰渣进行二次冷却后的蒸汽通过灰渣管4进入流化床气化炉进行利用，降低了5％的外界蒸汽供应量，减少了气化剂的投入成本，冷却水蒸发后会有低温的冷却水补入，不需要对冷却水强制循环降温，避免了在循环冷却过程中造成循环泵和换热器的堵塞，保证了排渣装置工作的顺利进行，保证了排渣效率。

灰渣管4上嵌入安装有布气管27，充气管10通过布气管27与灰渣管4连通，布气管27包括环形的烧结金属滤芯37和分体套设在烧结金属滤芯37外部的管体38，烧结金属滤芯37能够阻止灰渣进入管体38的内部，避免堵塞充气管10，管体38嵌入安装在灰渣管4上，且管体38的顶端和底端分别通过法兰与灰渣管4连接，充气管10与管体38内部连通。在充气管10上装设有充气控制阀11，在灰渣管4顶端内部装设有灰渣温度传感器5，灰渣温度传感器5检测流化床气化炉排出的灰渣的温度，温度高于控制器25的预设值时会向充气控制阀11发送开度调大信号，增加冷却气的进入量。充气管10为二氧化碳充气管，使用二氧化碳气体代替蒸汽作为冷却气，减少了蒸汽的使用量，降低了蒸汽制造设备及原料煤的投入成本，而且二氧化碳进入流化床气化炉后，使得流化床气化炉内的二氧化碳浓度增加，可抑制流化床气化炉内碳与氧气反应生成二氧化碳，促进碳和水蒸气反应的进行，提高粗煤气的有效气体成分含量。

在罐体26的侧部连通有进水管7，冷却水管6与进水管7连通，向冷渣罐1内通入冷却水，二次冷却后的灰渣落入罐体26内浸没在冷却水中进行三次冷却。在进水管7上装设有进水控制阀8，在冷渣罐1的顶部装设有冷渣罐温度传感器41，冷渣罐温度传感器41用于检测冷渣罐1内部冷却水及灰渣的温度，温度高于控制器25的预设值时会向进水控制阀8发送开度调大信号，增加冷却水的进入量。

在灰渣管4的外部套设有与进水管7连通的环形布水管32，在环形布水管32的管壁上开设有若干布水孔33，可保证冷却水均匀加入罐体26，保证罐体26各部分液位、环境温度均匀一致，利于冷却系统温度、压力的调控。布水孔33开设在环形布水管32的各个方向，冷却水喷到罐体26侧壁上时，可对罐体26侧壁进行冷却降温。

在布气管27和充气管10的下方的罐体26的内部设有高液位传感器28，高液位传感器28设置在充气管10的下方，避免灰渣管4内部液位超过充气管10，保证冷却气正常进入灰渣管4；在高液位传感器28下方的灰渣管4上，沿圆周方向上开设有若干平衡孔29，平衡孔29开设在扩径管汽化段35的上部。平衡罐体26上部和灰渣管4内部的压力，避免罐体26上部压力大于灰渣管4内部压力时将冷却水由灰渣管4压入流化床气化炉，保证安全生产；在平衡孔29下方的罐体26内部设有低液位传感器30，高液位传感器28和低液位传感器30均与进水控制阀8和收渣罐2上的水平衡阀13电连接，高液位传感器28用于检测罐体26内部的液位是否达液位上限值，低液位传感器30用于检测罐体26内部的液位是否达到液位下限值；当低液位传感器30检测到冷渣罐1内部的冷却水液位达到预设的液位下限值时，调大进水控制阀8的开度，调小水平衡阀13的开度，对罐体26进行补水；当高液位传感器28检测到冷却水液位达到预设的液位上限值时，调小进水控制阀8的开度，调大水平衡阀13的开度，使罐体26内部的冷却水液位始终保持在最低液位和最高液位之间，使煤渣能够浸没在冷却水中，保证良好的冷却效果。本实施例中的高液位传感器28和低液位传感器30的功能为检测液位高度，为液位传感器的常规功能，其型号为MC1151/3351DP。

在灰渣管4的下部外壁与罐体26的内壁之间固定有篦子板40，能够防止冷却水中的灰渣向上漂浮堵塞灰渣管4上的平衡孔29，保证罐体26上部和灰渣管4内部的压力平衡。在罐体26侧壁设有人孔31，便于对罐体26内部进行检修。冷渣罐1的顶部装设有冷渣罐压力传感器12，冷渣罐压力传感器12用于检测冷渣罐1内部的气压。

冷渣罐1底部的排渣口与收渣罐2顶部的进渣口连通，在收渣罐2的顶部装设有水平衡阀13，冷渣罐1内的冷却水和灰渣进入到收渣罐2中，灰渣在收渣罐2内沉积到底部，打开水平衡阀13，可将收渣罐2上部多余的水排出；经水平衡阀13排出的水分为两路，一路作为排渣罐3的补水水源，另一路作为排渣总管20的排渣水源进行利用。

收渣罐2底部的排渣口通过第一排渣阀14与排渣罐3顶部的进渣口连通，在排渣罐3的顶部装设有泄压阀15和排渣罐压力传感器16，在排渣罐3的侧部装设有排渣液位传感器17，在排渣罐3的底部装设有第二排渣阀19，第二排渣阀19与排渣总管20连通，在第二排渣阀19上方的排渣罐3上装设有注水阀18；通过注水阀18向排渣罐3内补水，使排渣罐3与收渣罐2内的压力均衡，并通过排渣罐压力传感器16检测排渣罐3内部的气压，排渣罐3注水时，如果排渣罐压力传感器16的检测值大于冷渣罐压力传感器12的检测值，控制器25控制泄压阀15开启，对排渣罐3进行泄压，直至排渣罐压力传感器16的检测值等于冷渣罐压力传感器12，关闭泄压阀15，此时，在排渣罐3的顶部形成一高压气相空间，排渣液位传感器17用于检测注水时排渣罐3内部的液位，当排渣液位传感器17的检测值达到控制器25的预设值时，关闭注水阀18，停止注水；注水结束之后，定期打开第一排渣阀14，收渣罐2内底部的灰渣落入排渣罐3；排渣罐3排渣时，先打开泄压阀15，对排渣罐3进行泄压，避免压力过高对管道冲击过大，保证安全排渣，通过排渣罐压力传感器16可检测排渣管3内的压力，当排渣管3内的压力泄至系统正常压力后，关闭泄压阀15，打开第二排渣阀19、冲渣阀23，排渣罐3内的灰渣经第二排渣阀19进入排渣总管20内；当排渣罐3排渣不畅时，打开注水阀18，向排渣罐3内部注水进行清堵，直至排渣结束。

在冷却水管6与注水阀18之间连接有连通管21，在连通管21上装设有控制阀22，打开控制阀22及注水阀18，冷却水管6送来的部分冷却水作为排渣罐3的补水水源，控制阀22出口端的连通管21通过冲渣阀23与排渣总管20连通，打开冲渣阀23，冷却水管6送来的部分冷却水对灰渣流经管道进行冲洗或将冷却水作为排渣总管20的排渣水，泄压阀15的出口端与排渣总管20的进口连通，排渣罐3排出的气体排入排渣总管20，对灰渣进行扰动，保证灰渣在排渣总管20内具有良好的流动性。

水平衡阀13的出口端与控制阀22出口端的连通管21连通，打开水平衡阀13和冲渣阀23，可以使用收渣罐2排出的换热后的冷却水作为排渣总管20的排渣水；打开水平衡阀13和注水阀18，可以使用收渣罐2排出的换热后的冷却水作为排渣罐3的补水水源，控制阀22进口端的连通管21通过收渣罐冲洗阀24与水平衡阀13的进口端连通，打开收渣罐冲洗阀24，可以使用冷却水管6送来的部分冷却水对水平衡阀13的进口管线进行冲洗。

灰渣温度传感器5、冷渣罐温度传感器41、冷渣罐压力传感器12、排渣罐压力传感器16、排渣液位传感器17均与控制器25的输入端电连接，控制器25的输出端分别与进水控制阀8、充气控制阀11、泄压阀15电连接。本实施例中的冷渣罐温度传感器41和灰渣温度传感器5的功能为检测温度，为温度传感器的常规功能，其型号为MCT80Y；本实施例中的冷渣罐压力传感器12和排渣罐压力传感器16的功能为检测罐内部压力，为压力传感器的常规功能，其型号为MC1151/3351GP；本实施例中的排渣液位传感器17的功能为检测液位高度，为液位传感器的常规功能，其型号为MC1151/3351DP；本实施例中的控制器25的功能为根据接收到检测值对相应阀门进行控制，其型号为S7-400西门子PLC控制器。灰渣温度传感器5、冷渣罐温度传感器41、冷渣罐压力传感器12、排渣罐压力传感器16、排渣液位传感器17将检测值传输给控制器25，控制器25相应的对进水控制阀8、充气控制阀11、泄压阀15进行调节，实现对排渣系统的温度、压力的控制，降低了劳动强度，提高了工作效率。

工作过程：

流化床气化炉内部的灰渣通过灰渣管4进入冷渣罐1的罐体26内部，在灰渣管4的直管换热段34通过烧结金属滤芯37排出的二氧化碳冷却气对灰渣进行一次冷却，冷却气对灰渣进行一次冷却后沿灰渣管4上行进入流化床气化炉。一次冷却后的灰渣沿灰渣管4继续向下运动，与冷却水接触后，冷却水蒸发产生大量蒸汽，扩径管汽化段35和直管排渣段36限制高温灰渣在冷却水中扩散，充分收集冷却水吸热产生的蒸汽，蒸汽沿灰渣管4向上运动，对灰渣进行二次冷却，蒸汽对灰渣进行二次冷却后沿灰渣管4上行进入流化床气化炉。灰渣落入冷却水中后，冷却水对其进行三次冷却。冷却水通过环形布水管32上的布水孔33喷出，对罐体26内的冷却水进行补充，同时会有部分冷却水喷到罐体26的内壁上，沿内壁下滑，对罐体26的内壁进行冷却。

罐体26上部空间与灰渣管4通过平衡孔29连通，从而保证罐体1与灰渣管2内的压力平衡，在灰渣管4的下部外壁与罐体26的内壁之间的篦子板40能够防止冷却水中的灰渣向上漂浮堵塞平衡孔29。

经过三次冷却后的灰渣通过排渣口直接进入收渣罐2，当排渣罐3内部的灰渣排尽后，关闭第二排渣阀19，打开注水阀18开始注水，当排渣液位传感器17的检测值达到控制器25的预设值时，关闭注水阀18，当排渣罐压力传感器16的检测值大于冷渣罐压力传感器12的检测值时，控制器25会向泄压阀15发送开启信号，对排渣罐3进行泄压，当排渣罐压力传感器16的检测值等于冷渣罐压力传感器12，关闭泄压阀15；

按上述步骤调整好排渣罐3内部的液位及压力后，开启第一排渣阀14，排渣罐3顶部的高压气体向上移动进入收渣罐2，收渣罐2下部的灰渣被扰动并下移进入排渣罐3；排渣罐3进料结束后，关闭第一排渣阀14，开启泄压阀15，排渣罐3泄至常压后，开启第二排渣阀19和冲渣阀23，灰渣被高压引射水顺利带走，沿排渣总管20流向储渣装置，排渣总管20内的灰渣通过高压引射水进行输送，可以沿排渣总管20输送到排渣总管20末端的储渣装置内，使得储渣装置的放置位置不受限制；在排渣罐3的进渣与排渣过程中，水平衡阀13始终为开启状态，排渣罐3注入的水和排渣总管20的输送水均为收渣罐2通过水平衡阀13排出的水，对收渣罐2排出的水进行充分利用，减少纯净水资源的使用量。

排渣罐3注入的水和排渣总管20的输送水均由收渣罐2通过水平衡阀13排出的水提供，水平衡阀13排出的水中含有一定的灰渣，需要定时开启收渣罐冲洗阀24和控制阀22对渣水流经的管线进行冲洗，防止渣水流经的管线堵塞，冲洗周期根据系统运行的实际工作情况确定。

当低液位传感器30检测到冷渣罐1内部的冷却水液位达到预设的液位下限值时，调大进水控制阀8的开度，调小水平衡阀13的开度，对罐体26进行补水；当高液位传感器28检测到冷却水液位达到预设的液位上限值时，调小进水控制阀8的开度，调大水平衡阀13的开度，使罐体26内部的冷却水液位始终保持在最低液位和最高液位之间，使煤渣能够浸没在冷却水中，保证良好的冷却效果。

当控制器25收到冷渣罐温度传感器41的检测值超过预设值时，控制器25会向进水控制阀8发送开度调大信号，增加冷却水的进入量；当控制器25收到灰渣温度传感器5的检测值超过预设值时，控制器25会向充气控制阀11发送开度调大信号，增加冷却气的进入量。

实施例2：

利用实施例1中的一种煤灰渣冷却排渣系统进行的一种煤灰渣冷却排渣方法，其包括以下步骤：(1)冷却气一次冷却，(2)蒸汽二次冷却，(3)冷却水三次冷却，(4)排渣罐的进渣及排渣；其中，

(1)冷却气一次冷却：从流化床气化炉排出的850℃-900℃的灰渣进入灰渣管4，冷却气二氧化碳通过充气管10进入布气管27的管体38，再通过烧结金属滤芯37均匀喷出，对灰渣管4内的灰渣进行一次冷却，冷却至450℃-550℃的灰渣沿灰渣管4向下移动，与灰渣换热后的二氧化碳沿灰渣管4向上移动进入流化床气化炉；使用二氧化碳代替蒸汽控制排渣速度，一方面减少了蒸汽的使用量，降低了蒸汽制造设备及原料煤的投入成本，同时二氧化碳与高温灰渣中的残碳发生吸热的还原反应，对灰渣进一步降温，另一方面二氧化碳进入流化床气化炉后可抑制流化床气化炉内碳与氧气反应生成二氧化碳，减少二氧化碳的产生，促进碳与水蒸气反应的进行，提高粗煤气的有效气体成分；

当控制器25收到灰渣温度传感器5的检测值大于500℃时，控制器25会向充气控制阀11发送开度调大信号，增加冷却气二氧化碳的通入量，从而降低灰渣的温度；

(2)蒸汽二次冷却：一次冷却后的灰渣沿灰渣管4向下移动，与冷却水接触，冷却水液面处的冷却水吸收灰渣的热量蒸发，蒸发产生的蒸汽沿灰渣管4向上移动，对灰渣进行二次冷却，二次冷却后灰渣的温度为200-300℃，与灰渣换热后的蒸汽沿灰渣管4向上移动进入气化炉作为气化剂使用，降低了蒸汽的外界供应量，减少了蒸汽的投入成本；冷却水蒸发后会有低温冷却水补入，不需要对冷却水强制循环降温，避免了在循环冷却过程中造成循环泵和换热器的堵塞，保证了排渣装置工作的顺利进行，保证了排渣效率；

(3)冷却水三次冷却：灰渣进入冷却水后浸没在冷却水中，冷却水可以对灰渣进行充分冷却，保证了冷却效果，冷却水对其进行三次冷却，冷却至150℃以下；

当控制器25收到冷渣罐温度传感器41的检测值大于150℃时，控制器25会向进水控制阀8发送开度调大信号，增加冷却水的进入量，从而降低冷渣罐1内冷却水的温度，进而降低灰渣的温度；

(4)排渣罐的进渣与排渣：经过三次冷却后的灰渣向下移动进入收渣罐2进行暂存，当排渣罐3内部的灰渣排尽后，关闭第二排渣阀19，打开注水阀18开始注水，当排渣液位传感器17的检测值达到控制器25的预设值时，控制器25向注水阀18发送关闭信号，注水阀18关闭，当排渣罐压力传感器16的检测值大于冷渣罐压力传感器12的检测值时，控制器25会向泄压阀15发送开启信号，对排渣罐3进行泄压，当排渣罐压力传感器16的检测值等于冷渣罐压力传感器12，关闭泄压阀15；

按照上述步骤调整好排渣罐3内部的液位及压力后，开启第一排渣阀14，排渣罐3顶部的高压气体向上移动进入收渣罐2，收渣罐2下部的灰渣被扰动并下移进入排渣罐3；排渣罐3进料结束后，关闭第一排渣阀14，开启泄压阀15，排渣罐压力传感器16的检测值等于零后，开启第二排渣阀19和冲渣阀23，灰渣被高压引射水顺利带走，沿排渣总管20流向储渣装置，在排渣罐3的进渣与排渣过程中，水平衡阀13始终为开启状态，排渣罐3注入的水和排渣总管20的输送水均为收渣罐2通过水平衡阀13排出的水，对收渣罐2排出的水进行充分利用，减少纯净水资源的使用量。

排渣总管20内的灰渣通过高压水进行输送，使得灰渣可以沿排渣总管20输送到排渣总管20末端的储渣装置内，不必限制储渣装置的位置，提高了设备安放位置的灵活性，排渣罐3内的高压气体通过排渣总管20进行外排，给灰渣的输送提供一定的压力，保证灰渣的顺利输送。

排渣罐3注入的水和排渣总管20的输送水均由收渣罐2通过水平衡阀13排出的水提供，定时开启收渣罐冲洗阀24和控制阀22使用冷却水管排出的冷却水对渣水流经的管线进行冲洗，防止渣水流经的管线堵塞，冲洗周期根据系统运行的实际工作情况确定。

当低液位传感器30检测到冷渣罐1内部的冷却水液位达到预设的液位下限值时，调大进水控制阀8的开度，调小水平衡阀13的开度，对罐体26进行补水；当高液位传感器28检测到冷却水液位达到预设的液位上限值时，调小进水控制阀8的开度，调大水平衡阀13的开度，使罐体26内部的冷却水液位始终保持在最低液位和最高液位之间，使煤渣能够浸没在冷却水中，保证良好的冷却效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种煤灰渣冷却排渣方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)冷却气一次冷却，(2)蒸汽二次冷却，(3)冷却水三次冷却，(4)排渣罐的进渣及排渣；其中，

(1)冷却气一次冷却：从流化床气化炉排出的850℃-900℃的煤灰渣进入灰渣管，冷却气二氧化碳通过充气管进入布气管的管体，再通过烧结金属滤芯均匀喷出，对所述灰渣管内的煤灰渣进行一次冷却，同时二氧化碳与高温煤灰渣中的残碳发生吸热的还原反应，对煤灰渣进一步降温，冷却至450℃-550℃的煤灰渣沿所述灰渣管向下移动，与煤灰渣换热后的二氧化碳沿所述灰渣管向上移动进入流化床气化炉；

(2)蒸汽二次冷却：一次冷却后的煤灰渣沿所述灰渣管向下移动，与冷却水接触，冷却水液面处的冷却水吸收煤灰渣的热量蒸发，蒸发产生的蒸汽沿所述灰渣管向上移动，对煤灰渣进行二次冷却，二次冷却后煤灰渣的温度为200℃-300℃，与煤灰渣换热后的蒸汽沿所述灰渣管向上移动进入流化床气化炉作为气化剂使用；

(3)冷却水三次冷却：煤灰渣进入冷却水后浸没在冷却水中，冷却水对其进行三次冷却，冷却至150℃以下；

(4)排渣罐的进渣与排渣：经过三次冷却后的煤灰渣向下移动进入收渣罐进行暂存，当排渣罐内部的煤灰渣排尽后，关闭第二排渣阀，打开注水阀开始注水，当排渣液位传感器检测到注水液面达到控制器的预设值，排渣罐压力传感器的检测值等于冷渣罐压力传感器的检测值时，所述控制器向所述注水阀发送关闭信号，所述注水阀关闭，开启第一排渣阀，所述排渣罐顶部的高压气体向上移动进入所述收渣罐，所述收渣罐下部的煤灰渣被扰动并下移进入所述排渣罐；所述排渣罐进料结束后，关闭所述第一排渣阀，开启泄压阀，所述排渣罐压力传感器的检测值等于零后，开启第二排渣阀和冲渣阀，煤灰渣被高压引射水顺利带走，沿排渣总管流向储渣装置。

2.根据权利要求1所述的一种煤灰渣冷却排渣方法，其特征在于，步骤(4)中所述排渣罐注入的水和所述排渣总管进行排渣时的输送水由冷却水管提供。

3.根据权利要求1所述的一种煤灰渣冷却排渣方法，其特征在于，步骤(4)中所述排渣罐注入的水和所述排渣总管的输送水均为收渣罐通过水平衡阀排出的水。

4.根据权利要求3所述的一种煤灰渣冷却排渣方法，其特征在于，定时开启收渣罐冲洗阀和控制阀使用冷却水管排出的冷却水对渣水流经的管线进行冲洗。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种煤灰渣冷却排渣方法，其特征在于，在步骤(1)中，当所述控制器收到灰渣温度传感器的检测值大于500℃时，所述控制器会向充气控制阀发送开度调大信号；在步骤(3)中，当所述控制器收到冷渣罐温度传感器的检测值大于150℃时，所述控制器会向进水控制阀发送开度调大信号；在步骤(4)中，当所述排渣罐压力传感器的检测值大于所述冷渣罐压力传感器的检测值时，所述控制器会向所述泄压阀发送开启信号。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的一种煤灰渣冷却排渣方法，其特征在于，在步骤(3)中，当低液位传感器检测到所述冷渣罐内部的冷却水液位达到预设的液位下限值时，调大进水控制阀的开度，调小水平衡阀的开度，对罐体进行补水；当高液位传感器检测到冷却水液位达到预设的液位上限值时，调小进水控制阀的开度，调大水平衡阀的开度，使罐体内部的冷却水液位始终保持在最低液位和最高液位之间。

7.根据权利要求5所述的一种煤灰渣冷却排渣方法，其特征在于，在步骤(3)中，当低液位传感器检测到冷渣罐内部的冷却水液位达到预设的液位下限值时，调大进水控制阀的开度，调小水平衡阀的开度，对罐体进行补水；当高液位传感器检测到冷却水液位达到预设的液位上限值时，调小进水控制阀的开度，调大水平衡阀的开度，使罐体内部的冷却水液位始终保持在最低液位和最高液位之间。

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