CN115978519A - 气化渣水余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了气化渣水余热回收系统，用于对洗涤塔和气化炉激冷室的黑水进行余热回收，包括高压闪蒸器，高压闪蒸器顶部出口依次连通有灰水加热器、高压闪蒸分离器，高压闪蒸分离器底部出口连通有除氧器；高压闪蒸器底部出口连通有低压闪蒸器，低压闪蒸器顶部出口依次连通低压闪蒸冷凝器、低压闪蒸分离器，低压闪蒸分离器底部出口与除氧器连通。能高效回收利用气化黑水的大量热能，保证闪蒸过程中热量的有效利用，有效减少了对环境的污染。

Description

气化渣水余热回收系统

技术领域

本发明属于煤气化处理设备技术领域，涉及气化渣水余热回收系统。

背景技术

现代煤化工气化装置生产过程中会产生大量的渣水，气化炉、水洗塔底排水统称为气化黑水(压力约6.5MPa)，经三级或四级闪蒸并分离细渣后的水称为灰水。煤气化装置渣水处理系统大多采用三级闪蒸工艺，高压闪蒸气和低压闪蒸气分别送变换汽提塔和除氧器回收利用，真空闪蒸气在真空闪蒸冷凝器被循环水冷凝后再回收凝液。实践表明，气化黑水三级闪蒸工艺普遍存在真空闪蒸气量大、三级闪蒸冷凝器循环水用量多、黑水余热无法再利用的问题。随之也带来了废水排放温度高、不凝汽释放不彻底，溶解汽腐蚀设备和管道等问题。采用ORC的方式回收热力，往往对温度有一定要求，如热源采用黑水，水质太差，机组难以正常运行，如热源采用闪蒸气，闪蒸气的温度往往不足，无法达到热量回收的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种气化渣水余热回收系统，解决了现有技术中存在的无法达到热量回收问题。

本发明所采用的技术方案是，气化渣水余热回收系统，用于对洗涤塔和气化炉激冷室的黑水进行余热回收，包括高压闪蒸器，高压闪蒸器顶部出口依次连通有灰水加热器、高压闪蒸分离器，高压闪蒸分离器底部出口连通有除氧器；高压闪蒸器底部出口连通有低压闪蒸器，低压闪蒸器顶部出口依次连通低压闪蒸冷凝器、低压闪蒸分离器，低压闪蒸分离器底部出口与除氧器连通。

本发明的特点还在于：

低压闪蒸器底部出口通过黑灰水换热器连通真空闪蒸器；真空闪蒸器顶部出口依次连通有真空闪蒸冷凝器、真空闪蒸分离器，真空闪蒸分离器底部出口连通有灰水罐；灰水罐排液口依次连通灰水泵、除氧器、除氧水泵、黑灰水换热器、灰水加热器。

灰水加热器出水口与洗涤塔入口相连通。

真空闪蒸分离器顶部出口通过真空泵依次连通真空泵分离器、灰水罐。

真空闪蒸器底部出口通过澄清槽与灰水罐连通。

本发明的有益效果是：本发明气化渣水余热回收系统，能高效回收利用气化黑水的大量热能，保证闪蒸过程中热量的有效利用，有效减少了对环境的污染；将高压闪蒸分离器以及低压闪蒸分离器底部排液作为除氧器热源，能减少除氧器蒸汽的用量；同时各个闪蒸环节的冷凝水都进行回收，能减少渣水系统本身的补水量；使用灰水为高压闪蒸器顶部闪蒸气和低压闪蒸器底部排液降温换热，用灰水加热器代替原高压闪蒸冷凝器，黑灰水换热器的使用能减少低压闪蒸冷凝器的循环水用量，两个换热器能大幅降低公用工程冷却循环水系统能耗。

附图说明

图1是本发明气化渣水余热回收系统的结构示意图。

图中，1.高压闪蒸器，2.低压闪蒸器，3.真空闪蒸器，4.灰水加热器，5.黑灰水换热器，6.低压闪蒸冷凝器，7.真空闪蒸冷凝器，8.高压闪蒸分离器，9.低压闪蒸分离器，10.真空闪蒸分离器，11.真空泵分离器，12.澄清槽，13.灰水罐，14.除氧器，15.灰水泵，16.除氧水泵，17.真空泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

气化渣水余热回收系统，如图1所示，包括高压闪蒸器1，高压闪蒸器1顶部的闪蒸气出口依次连通有灰水加热器4、高压闪蒸分离器8，高压闪蒸分离器8底部的冷凝液排放口连通有除氧器14，高压闪蒸分离器8顶部的不凝汽及饱和水汽排放口连接变换汽提塔相。高压闪蒸器1底部的液体及细渣排口连通有低压闪蒸器2，低压闪蒸器2顶部的闪蒸气出口依次连通低压闪蒸冷凝器6、低压闪蒸分离器9，低压闪蒸分离器9底部的冷凝液排放口与除氧器14连通，低压闪蒸分离器9顶部出口的不凝汽及饱和水汽排放口连接变换汽提塔。使用高压闪蒸分离器8以及低压闪蒸分离器9底部排液作为除氧器14的热源，减少了除氧器14蒸汽的用量。

低压闪蒸器2底部的液体及细渣排口通过黑灰水换热器5连通真空闪蒸器3；真空闪蒸器3顶部的闪蒸气出口依次连通有真空闪蒸冷凝器7、真空闪蒸分离器10，真空闪蒸分离器10底部出口的冷凝液排放口连通有灰水罐13；灰水罐13排液口依次连通灰水泵15、除氧器14、除氧水泵16、黑灰水换热器5、灰水加热器4与洗涤塔入口相连通。使用灰水罐13内的灰水分别作为黑灰水换热器5、灰水加热器4的冷却水，分别为高压闪蒸器1顶部闪蒸气、低压闪蒸器2底部排液降温换热，灰水加热器4代替了原高压闪蒸冷凝器，黑灰水换热器5减少低压闪蒸冷凝器6的循环水用量，两者能大幅降低公用工程冷却循环水系统能耗。进一步的，真空闪蒸分离器10顶部出口不凝汽及饱和水汽排放口通过真空泵17依次连通真空泵分离器11、灰水罐13。真空闪蒸器3底部出口液体及细渣排口通过澄清槽12与灰水罐13连通。对各个闪蒸环节的冷凝水都进行回收，减少了渣水系统本身的补水量。

本发明气化渣水余热回收系统的工作原理如下：

来自气化炉激冷室的黑水和洗涤塔黑水经过减压后送入高压闪蒸器1，在高压闪蒸器1中，一部分水闪蒸成为蒸汽，从高压闪蒸器1顶部排出，经过灰水加热器4换热后进入高压闪蒸分离器8进行气液分离，分离出的冷凝液去除氧器14作为除氧水热源，分离出的不凝气及饱和水汽经过压力调节送变换汽提塔。

高压闪蒸器1底部的液体及细渣经液位调节进入低压闪蒸器2，低压闪蒸器2闪蒸出的蒸汽从顶部排出，经低压闪蒸冷凝器6换热后进入低压闪蒸分离器9，分离出的冷凝液去除氧器14，不凝气及饱和水汽送往变换汽提。低压闪蒸器2底部的液体及细渣经黑灰水换热器5与来自除氧水泵16的灰水降温换热后，经液位调节进入真空闪蒸器3，在此对黑水进行闪蒸。

真空闪蒸器3在真空条件下操作，顶部出来的气体经真空闪蒸冷凝器7冷凝后，进入真空闪蒸分离器10进行气液分离，冷凝液送入灰水罐13，气体进入真空泵17入口，真空泵17出口物料经汽水分离后，分离出的水流入灰水罐13，不凝气排入大气。同时，真空闪蒸器3底部的水及细渣混合物经液位调节阀调节送入澄清槽12。具体的，来自真空闪蒸器3的水及细渣混合物与絮凝剂在管道混合器中混合后送入澄清槽12。澄清槽12底部的细渣及水经沉降后，底部沉降物输送往压滤装置，澄清槽中澄清后的灰水仅含有极少量的细灰，溢流并依靠重力进入灰水罐13。灰水罐13中回收的灰水经低压灰水泵15返回系统循环使用，低压灰水泵15出口的大部分灰水送往除氧器14，为防止灰水中溶解物在水系统中的累积和沉积，保持灰水中溶解物的平衡，部分灰水送往界外废水处理系统。除氧器14排出的灰水经过除氧水泵16后作为灰水加热器4、黑灰水换热器5的冷却水，对高压闪蒸器1顶部闪蒸气、低压闪蒸器2底部排液降温换热。

通过以上方式，本发明气化渣水余热回收系统，能高效回收利用气化黑水的大量热能，保证闪蒸过程中热量的有效利用，有效减少了对环境的污染；将高压闪蒸分离器以及低压闪蒸分离器底部排液作为除氧器热源，能减少除氧器蒸汽的用量；同时各个闪蒸环节的冷凝水都进行回收，能减少渣水系统本身的补水量；使用灰水为高压闪蒸器顶部闪蒸气和低压闪蒸器底部排液降温换热，用灰水加热器代替原高压闪蒸冷凝器，黑灰水换热器的使用能减少低压闪蒸冷凝器的循环水用量，两个换热器能大幅降低公用工程冷却循环水系统能耗。

Claims (5)

1.气化渣水余热回收系统，用于对洗涤塔和气化炉激冷室的黑水进行余热回收，其特征在于，包括高压闪蒸器(1)，所述高压闪蒸器(1)顶部出口依次连通有灰水加热器(4)、高压闪蒸分离器(8)，所述高压闪蒸分离器(8)底部出口连通有除氧器(14)；所述高压闪蒸器(1)底部出口连通有低压闪蒸器(2)，所述低压闪蒸器(2)顶部出口依次连通低压闪蒸冷凝器(6)、低压闪蒸分离器(9)，所述低压闪蒸分离器(9)底部出口与除氧器(14)连通。

2.根据权利要求1所述的气化渣水余热回收系统，其特征在于，所述低压闪蒸器(2))底部出口通过黑灰水换热器(5)连通真空闪蒸器(3)；所述真空闪蒸器(3)顶部出口依次连通有真空闪蒸冷凝器(7)、真空闪蒸分离器(10)，所述真空闪蒸分离器(10)底部出口连通有灰水罐(13)；所述灰水罐(13)排液口依次连通灰水泵(15)、除氧器(14)、除氧水泵(16)、黑灰水换热器(5)、灰水加热器(4)。

3.根据权利要求1所述的气化渣水余热回收系统，其特征在于，所述灰水加热器(4)出水口与洗涤塔入口相连通。

4.根据权利要求2所述的气化渣水余热回收系统，其特征在于，所述真空闪蒸分离器(10)顶部出口通过真空泵(17)依次连通真空泵分离器(11)、灰水罐(13)。

5.根据权利要求2所述的气化渣水余热回收系统，其特征在于，所述真空闪蒸器(3)底部出口通过澄清槽(12)与灰水罐(13)连通。

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