CN116218570A - 一种煤气化系统 - Google Patents

一种煤气化系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116218570A
CN116218570A CN202310417631.2A CN202310417631A CN116218570A CN 116218570 A CN116218570 A CN 116218570A CN 202310417631 A CN202310417631 A CN 202310417631A CN 116218570 A CN116218570 A CN 116218570A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
slag
water
inlet
communicated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310417631.2A
Other languages
English (en)
Inventor
刘海建
苏宇
张星宇
付贤飞
刘波
齐天亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xinneng Energy Co Ltd
Original Assignee
Xinneng Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xinneng Energy Co Ltd filed Critical Xinneng Energy Co Ltd
Priority to CN202310417631.2A priority Critical patent/CN116218570A/zh
Publication of CN116218570A publication Critical patent/CN116218570A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/723Controlling or regulating the gasification process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02Dust removal
    • C10K1/026Dust removal by centrifugal forces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/04Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0973Water
    • C10J2300/0976Water as steam

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

本发明公开了一种煤气化系统,其包括气化炉、旋风分离器、冷却净化单元、落渣管、混合罐、沉淀池,在气化炉的圆封头的侧部连通有送风管和一级降温管,在落渣管的外部套设有套管,套管的侧壁上连通有吹扫气管道和二级降温管。优点:通过一级降温管向气化炉内送入饱和蒸汽,对炉渣进行一次降温,之后通过二级降温管向落渣管中送入饱和蒸汽实现对炉渣的二次降温,经过两次降温的炉渣进入渣水混合罐中浸入冷却水中实现三次降温,炉渣与冷却水混合后的渣浆通过系统压力压入排渣管后排出,可实现连续控渣与排渣;且经过三次降温后的渣浆温度较低,相应的对于设备的耐高温要求较低,降低了设备成本,且工艺更加容易控制,可操作性及稳定性较好。

Description

一种煤气化系统
技术领域:
本发明涉及煤气化技术领域,具体地说涉及一种煤气化系统。
背景技术:
高压流化床气化系统的主要气化过程是粉煤从移动床的上部加入气化炉,底部通入气化剂,粉煤与气化剂逆向流动,反应后的灰渣由底部排出;气化炉顶部排出的粗煤气经过旋风分离器分离后排到后续的冷却净化单元,旋风分离器分离出的飞灰送回到气化炉进行二次气化;气化炉底部排出的炉渣先排放到高压锁斗,然后再从高压锁斗排放到中压锁斗,之后再从中压锁斗排到低压锁斗,利用锁斗间压力平衡阀门,进行高低压锁斗间的均压,阶梯降压。上述系统存在以下问题:1、气化炉内部温度较高,导致排放的粗煤气和炉渣的温度均比较高,对于后续设备的工艺要求较高,整个系统结构复杂,设备成本高,控制繁琐,可操作性及稳定性差;2、传统气化炉体为圆柱形结构,气化剂从炉体下部进入,致使气化炉上部产生的粗煤气量要高于气化炉底部,使流化床底部气速较低,容易导致流化床结渣的情况发生,造成排渣困难,且炉底排渣为间歇排渣,不利于流化床稳定操作。3、气化炉排出的粗煤气经过旋风系统捕集飞灰后从中心射流管下方返回气化炉,其无法与含氧气化剂接触,因此二次气化效率低。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种煤气化系统。
本发明由如下技术方案实施:一种煤气化系统,其包括气化炉、旋风分离器和冷却净化单元,所述气化炉的煤气出口与所述旋风分离器的进口管路连通,所述旋风分离器的出灰口与所述气化炉的旋风回料口管路连通,所述旋风分离器的排气口与所述冷却净化单元的粗煤气总管的进口连通;其还包括落渣管、混合罐、沉淀池,在所述气化炉的圆封头的侧部连通有送风管和一级降温管,在所述圆封头内部设置有倒锥形的布风板,所述布风板的底端与所述落渣管的顶端连通,所述落渣管的底端与所述混合罐顶端的进口连通;在所述落渣管的底端与所述混合罐的进口之间安装有紧急切断阀和控渣阀,在所述落渣管的外部套设有套管,所述套管的侧壁上连通有吹扫气管道和二级降温管,在所述落渣管的管壁上开设有若干透气孔;在所述落渣管的侧壁连通有流化气管道,所述流化气管道的进口设置在所述套管的外部;在所述混合罐的下部侧壁连通有补水管,在所述补水管上安装有补水控制阀;所述混合罐的底端通过排净阀与沉淀池的进口连通,在所述混合罐的内底部设置有排渣管,所述排渣管的出口延伸至所述混合罐的外部,在所述排渣管的出口端安装有排渣阀,所述排渣阀的出口与所述沉淀池的进口管路连通。
进一步的,所述一级降温管与第一饱和蒸汽支管连通,在所述第一饱和蒸汽支管上安装有第一调节阀,在所述圆封头侧壁安装有第一温度传感器,第一温度传感器36的检测探头至于布风板内侧,所述第一温度传感器与所述第一调节阀联锁;在所述第一调节阀进口侧的所述第一饱和蒸汽支管上连接有第一减温水支管,在所述第一减温水支管上安装有第二调节阀,在所述第一减温水支管与所述第一调节阀之间的所述第一饱和蒸汽支管上安装有第二温度传感器,所述第二温度传感器与所述第二调节阀联锁。
进一步的,所述气化炉包括从上向下依次连接的上炉体、火管锅炉、下炉体和圆封头,所述上炉体为锥形炉体,在所述上炉体的顶部设置有煤气出气口;所述下炉体为倒锥形炉体,所述布风板的顶端边缘与所述下炉体的底端固定;在所述下炉体的底端中部设置有中心射流管,在所述下炉体的上部设置有喷水口;在所述喷水口下方的所述下炉体侧壁上从上向下依次设置有下斜设置的第三加煤口、第二加煤口和第一加煤口,在所述下炉体的下部侧壁还设置有旋风回料口。
进一步的,所述第一加煤口和所述旋风回料口设置在所述中心射流管的喷头的上方,所述第一加煤口和所述旋风回料口处于所述射流中心管的喷射范围内,且所述第一加煤口和所述旋风回料口与水平线的夹角大于30°。
进一步的,在所述喷水口的进口端安装有喷水控制阀,在所述喷水口上方的所述下炉体侧壁上安装有与所述喷水控制阀联锁的第三温度传感器。
进一步的,在所述下炉体的上部和下部之间设置压差计,所述压差计与所述控渣阀联锁。
进一步的,所述排渣管的进口端向下设置,在与所述排渣管进口端相对的所述排渣管的管壁上连通有第一冲洗管,所述第一冲洗管的进口端延伸至所述混合罐的外部,在所述第一冲洗管的进口端安装有第一控制阀;在所述排渣阀的出口侧连通有第二冲洗管,在所述第二冲洗管上安装有第二控制阀。
进一步的,所述沉淀池的澄清水出口通过管路与循环泵的进口连通,所述循环泵的出口与冷却器的进口连通,所述冷却器的出口分别与所述第一冲洗管、所述第二冲洗管和所述补水管的进口连通。
进一步的,在所述混合罐的侧壁安装有渣水温度传感器,所述渣水温度传感器与所述补水控制阀联锁。
进一步的,在所述二级降温管的进口上连通有第二饱和蒸汽支管,在所述第二饱和蒸汽支管上安装有第三调节阀,在所述第三调节阀出口侧的所述第二蒸汽支管上安装有第二减温水支管,在所述第二减温水支管上安装有第四调节阀。
进一步的,在所述落渣管的下部和上部分别安装有上部温度传感器和下部温度传感器,所述上部温度传感器和所述第三调节阀联锁,所述下部温度传感器与所述第四调节阀联锁。
本发明的优点:通过一级降温管向气化炉内送入饱和蒸汽,对炉渣进行一次降温,之后通过二级降温管向落渣管中送入饱和蒸汽实现对炉渣的二次降温,经过两次降温的炉渣进入渣水混合罐中浸入冷却水中实现三次降温,炉渣与冷却水混合后的渣浆通过系统压力压入排渣管后排出,可实现连续排渣;且经过三次降温后的渣浆温度较低,相应的对于设备的耐高温要求较低,降低了设备成本,且工艺更加容易控制,可操作性及稳定性较好。并且,一级降温管将饱和蒸汽送入炉体降低炉渣温度的同时,可降低炉体内部温度,且与炉体中部的喷水口和上部的火管锅炉相互配合,可有效的降低排放的粗煤气的温度,可大幅降低气化炉后续设备的工艺设计要求及降低工艺处理难度,且降低后续设备的成本投入,便于工艺参数控制;下炉体为倒锥形设计,下炉体上部降温及扩容相结合,使气速大幅降低,可有效降低粗煤气中的尘含量,降低了后续冷却净化单元各设备的工艺要求。
附图说明:
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为图1的局部放大图。
图3为冷却净化单元的结构示意图。
标记名称
1-气化炉,2-旋风分离器,3-冷却净化单元,4-上炉体,5-火管锅炉,6-下炉体,7-圆封头,8-煤气出气口,9-送风管,10-一级降温管,11-布风板,12-落渣管,13-混合罐,14-中心射流管,15-喷水口,16-第三加煤口,17-第二加煤口,18-第一加煤口,19-旋风回料口,20-粗煤气总管,21-紧急切断阀,22-控渣阀,23-套管,24-吹扫气管道,25-二级降温管,26-透气孔,27-流化气管道,28-补水管,29-补水控制阀,30-排净阀,31-沉淀池,32-排渣管,33-排渣阀,34-第一饱和蒸汽支管,35-第一调节阀,36-第一温度传感器,37-第一减温水支管,38-第二调节阀,39-第二温度传感器,40-喷水控制阀,41-第三温度传感器,42-压差计,43-第一冲洗管,44-第一控制阀,45-第二冲洗管,46-第二控制阀,47-循环泵,48-冷却器,49-渣水温度传感器,50-第二饱和蒸汽支管,51-第三调节阀,52-第二减温水支管,53-第四调节阀,54-上部温度传感器,55-下部温度传感器。
具体实施方式:
如图1至图3所示,一种煤气化系统,其包括气化炉1、旋风分离器2和冷却净化单元3、落渣管12、混合罐13、沉淀池31,
气化炉1包括从上向下依次连接的上炉体4、火管锅炉5、下炉体6和圆封头7,上炉体4为锥形炉体,在上炉体4的顶部设置有煤气出气口8;上炉体4的底端与火管锅炉5的顶端连接,火管锅炉5的底端与下炉体6的顶端连接,下炉体6的底端与圆封头7的顶端连接;下炉体6为倒锥形炉体,使得床层气速在不断变化,特别是高压流化床,可有效避免气化炉1结渣风险。
在下炉体6的底端中部设置有中心射流管14,中心射流管14是气化炉1主要的气化剂(氧气+蒸汽)进入通道,气化炉1所需的氧气全部由该处进入。在下炉体6的上部设置有喷水口15,通过喷水口15向下炉体6喷水可降低下炉体6的内部温度;在喷水口15的进口端安装有喷水控制阀40,在喷水口15上方的下炉体6侧壁上安装有与喷水控制阀40联锁的第三温度传感器41。中心射流管14上部,依次可划分为床层物料流化区、过渡喷水控温区、稀相沉降区、降温沉降区(火管锅炉5)。床层物料流化区为气化炉1内反应的主要区域;过渡喷水控温区通过喷水口15喷水降温,控制气化炉1上部第三温度传感器41测温点温度,使其温度在800℃左右;稀相沉降区主要作用是通过喷水口15喷水降温后,增大炉体截面积降低粗煤气气速,减少其粉尘含量;降温沉降区(火管锅炉5)主要作用是通过火管锅炉5进一步降低粗煤气温度至700℃左右,回收高温热能,同时通过降温,进一步降低气速,减少粉尘含量。
在喷水口15下方的下炉体6侧壁上从上向下依次设置有下斜设置的第三加煤口16、第二加煤口17和第一加煤口18,在下炉体6的下部侧壁还设置有旋风回料口19;第一加煤口18和旋风回料口19设置在下炉体6侧部同等高度的位置。第一加煤口18和旋风回料口19设置在中心射流管14的喷头的上方,第一加煤口18和旋风回料口19处于射流中心管的喷射范围内,且第一加煤口18和旋风回料口19与水平线的夹角大于30°,确保其粉煤与中心射流充分接触。第一加煤口18是气化炉1主要加煤口,投煤量为总量的50%;第二加煤口17位于床层的中部,第三加煤口16位于床层的上部,最大投煤量各为10-30%,用于调控炉温及煤气组成。气化炉1的煤气出口与旋风分离器2的进口管路连通,旋风分离器2的出灰口与气化炉1的旋风回料口19管路连通,气化炉1排出的粗煤气经旋风分离器2进行分离,分离出的飞灰经旋风回料口19送回到气化炉1内;旋风回料口19位于中心射流管14上方的射流区域内,使旋风分离器2捕集的飞灰返回气化炉1后能与中心射流充分接触并气化,提高飞灰二次气化转化率。旋风分离器2的排气口与冷却净化单元3的粗煤气总管20的进口连通;如图3所示,本实施例中的冷却净化单元3包括废热锅炉、文丘里洗涤器、一级洗涤塔和二级洗涤塔,粗煤气总管20送来的粗煤气经废热锅炉换热降温,同时对冷却介质(饱和蒸汽)进行加热,回收粗煤气中的高温热能,之后送入文丘里洗涤器;工艺煤气进入文丘里洗涤器后,利用水雾捕集煤气中的颗粒和焦油形成大颗粒,紧接着进入到一级洗涤塔中;煤气进入一级洗涤塔后,首先是浸没在一级洗涤塔底部的洗涤液中进行除尘降温,之后向上经过一级洗涤塔上部的换热器后,进一步降低了煤气温度,同时通过顶部喷淋水继续喷淋除尘;且换热器利用循环水回收了这部分热量,提高了热量利用率;一级洗涤塔排出的煤气进入二级洗涤塔,二级洗涤塔对煤气进行喷淋洗涤、除尘降温。一级洗涤塔和二级洗涤塔底部排水排放至常压闪蒸塔,闪蒸气进行高点排放(或回收处理),水排放至沉降池;沉降池溢流的澄清液通过循环泵47加压后与冷却器48内的冷却水换热降温后,送去文丘里洗涤器、一级洗涤塔和二级洗涤塔用作喷淋水,以实现循环使用。
在圆封头7的侧部连通有送风管9和一级降温管10,在圆封头7内部设置有倒锥形的布风板11,布风板11的顶端边缘与下炉体6的底端固定;布风板11的底端与落渣管12的顶端连通,落渣管12的底端与混合罐13顶端的进口连通;中心射流管14下部为煤渣冷却区,降温介质(蒸汽/二氧化碳)通过布风板11上的小孔进入,与高温煤渣换热,起到控制煤渣温度的作用,可实现连续稳定的排渣控制;降温后的煤渣,通过落渣管12排出气化炉1,通过调节排渣控制阀的开度,可以调节排渣速度。具体的,一级降温管10与第一饱和蒸汽支管34连通,在第一饱和蒸汽支管34上安装有第一调节阀35,在圆封头7侧壁安装有第一温度传感器36,第一温度传感器36的检测探头至于布风板11内侧,第一温度传感器36与第一调节阀35联锁;通过第一温度传感器36检测布风板11内部煤渣温度,并根据检测到的温度调节第一调节阀35的开度,以调节进入圆封头7的饱和蒸汽量;具体的,当第一温度传感器36检测到的实时温度高于设定值时,则加大第一调节阀35的开度,加大饱和蒸汽的送入量。在第一调节阀35进口侧的第一饱和蒸汽支管34上连接有第一减温水支管37,在第一减温水支管37上安装有第二调节阀38,在第一减温水支管37与第一调节阀35之间的第一饱和蒸汽支管34上安装有第二温度传感器39,第二温度传感器39与第二调节阀38联锁。通过第二温度传感器39检测第一调节阀35进口侧的饱和蒸汽温度,当检测到的温度超过设定值时,则加大第二调节阀38的开度,加大减温水的送入量,达到调节饱和蒸汽温度的目的。
在落渣管12的底端与混合罐13的进口之间安装有紧急切断阀21和控渣阀22,在下炉体6的上部和下部之间设置压差计42,压差计42与控渣阀22联锁。压差计42监测到的为流化床床层压差,其代表流化床床层高度,并利用其压差去控制控渣阀22开度,压差越高,控制其阀门开度越大。
在落渣管12的外部套设有套管23,在落渣管12的侧壁连通有流化气管道27,流化气管道27的进口设置在套管23的外部,通过流化气管道27向落渣管12中送入流化气。套管23的侧壁上连通有吹扫气管道24和二级降温管25,在落渣管12的管壁上开设有若干透气孔26;吹扫气管道24用于送入CO2/N2吹扫,用于系统开停车期间对降温布分板小孔的吹扫,及系统置换用。
气化炉1排出的煤渣经过落渣管12进入到混合罐13中,在此过程中通过二级降温管25向套管23中喷入降温介质,之后经过透气孔26进入到落渣管12中与煤渣逆流接触实现对煤渣的降温冷却。具体的,在二级降温管25的进口上连通有第二饱和蒸汽支管50,在第二饱和蒸汽支管50上安装有第三调节阀51,在第三调节阀51出口侧的第二蒸汽支管上安装有第二减温水支管52,在第二减温水支管52上安装有第四调节阀53。通过第二减温水支管52和第二饱和蒸汽支管50同时向套管23内喷入降温介质,之后通过透气孔26喷入到落渣管12内,与煤渣逆向接触对煤渣进行降温。饱和蒸汽吸收炉渣的热量产生过热蒸汽,向上进入气化炉1作为气化剂使用,减少蒸汽用量;并且饱和蒸汽可与炉渣中的残碳发生水煤气反应,降低炉渣中的残碳含量,提高原煤气化利用率。在落渣管12的下部和上部分别安装有上部温度传感器54和下部温度传感器55,上部温度传感器54和第三调节阀51联锁,上部温度传感器54用于监测进入落渣管12的煤渣的温度,当监测到的温度高于设定值,则加大第三调节阀51的开度,达到控制上部温度传感器54监测点温度的目的。下部温度传感器55与第四调节阀53联锁。下部温度传感器55用于监测即将排出落渣管12煤渣的温度,若监测到的温度高于设定值,则加大第四调节阀53的开度,达到降低煤渣温度的目的;
在混合罐13的下部侧壁连通有补水管28,在补水管28上安装有补水控制阀29;通过补水管28为混合罐13补充冷却水,冷却水与煤渣混合成渣浆;并且,补水管28送来的水从混合罐13的下部进入罐体,可对其底部的煤渣进行搅动,使其与冷却水混合呈悬浮状态,减少煤渣沉降。在混合罐13的侧壁安装有渣水温度传感器49,渣水温度传感器49与补水控制阀29联锁。通过渣水温度传感器49可以监测混合罐13中的温度,当监测到的温度高于设定的最高值时,则加大补水控制阀29的开度以加大补水量;当监测到的温度低于设定的最低值时,则减小补水控制阀29的开度,减小补水量。在混合罐13的侧壁安装有液位计,液位计与排渣阀33联锁,通过液位计可监测混合罐13内的液位,当液位达到设定的高液位时,加大排渣阀33的开度加速排渣;当液位达到设定的低液位时,则减小排渣阀33的开度,降低排渣速度;以此保证混合罐13中的液位,保证排渣的顺利进行。
在混合罐13的内底部设置有排渣管32,排渣管32的出口延伸至混合罐13的外部,在排渣管32的出口端安装有排渣阀33,排渣阀33的出口与沉淀池31的进口管路连通。排渣管32的进口端向下设置,在与排渣管32进口端相对的排渣管32的管壁上连通有第一冲洗管43,第一冲洗管43的进口端延伸至混合罐13的外部,在第一冲洗管43的进口端安装有第一控制阀44;第一控制阀44为常开状态,通过第一冲洗管43为排渣管32送水,使排渣管32的进口保持流化状态,避免排渣管32进口堵塞。在排渣阀33的出口侧连通有第二冲洗管45,在第二冲洗管45上安装有第二控制阀46。通过第二冲洗管45提供的冲洗水可对排渣阀33出口侧的管路进行冲洗,起到疏通防堵塞的作用。混合罐13的底端通过排净阀30与沉淀池31的进口连通,定期打开排净阀30可将渣水混合罐13底部沉降的煤渣排入到渣水沉淀池31中。
沉淀池31的澄清水出口通过管路与循环泵47的进口连通,循环泵47的出口与冷却器48的进口连通,冷却器48的出口分别与第一冲洗管43、第二冲洗管45和补水管28的进口连通。通过循环泵47将沉淀池31内的澄清水泵出后再经过冷却器48冷却降温,之后用作排渣管32和排渣阀33的冲洗水、以及混合罐13的补水,实现水资源的循环利用,减少水资源消耗,达到节能降耗的目的。
连续排渣过程:
(1)开车前准备
系统开车前,先通过吹扫气管道24向套管23内送入CO2/N2,对落渣管12上的透气孔26进行吹扫并将空气置换出系统;
并保持紧急切断阀21、控渣阀22打开,排净阀30、排渣阀33保持关闭;
打开补水控制阀29,通过补水管28向渣水混合罐13中注入冷却水至渣水混合罐13容量的70%,之后打开排渣阀33。
(2)排渣
系统运行过程中,气化炉1气室排渣口排出的煤渣经落渣管12进入渣水混合罐13中,在此过程中:
通过降温管道向套管23内送入饱和蒸汽及减温水,饱和蒸汽及减温水经透气孔26进入落渣管12与煤渣逆流接触,起到冷却煤渣的作用;
进入渣水混合罐13的煤渣与其内部的冷却水混合成煤浆,在系统压力的作用下,将煤浆压入排渣管32,最终将煤浆从排渣阀33排放到渣水沉淀池31中;
渣水沉淀池31中的煤浆沉降后,由循环泵47将澄清水送到冷却器48冷却后再分别送到第一冲洗管43、第二冲洗管45和补水管28,回用到系统中。
(3)排净
排净阀30为系统故障或停车时系统排净用。当系统需排净时,关闭紧急切断阀21,开大排渣阀33,降低渣水混合罐13的液位,当压力传感器监测到的压力<5KPA,即可打开排净阀30,使渣水混合罐13底部的煤浆从排净阀30排入到渣水沉淀池31中;同时打开第一控制阀44,利用第一冲洗管43送来的冲洗水对渣水混合罐13底部进行冲洗。待渣水混合罐13内的渣浆排净后,关闭排净阀30及排渣阀33,利用补水管28对系统进行补水,压缩其内部气体,达到系统升压目的,待压力传感器检测到的压力值与气化炉1压力相同时,打开紧急切断阀21及排渣阀33,恢复正常排渣。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种煤气化系统,其包括气化炉、旋风分离器和冷却净化单元,所述气化炉的煤气出口与所述旋风分离器的进口管路连通,所述旋风分离器的出灰口与所述气化炉的旋风回料口管路连通,所述旋风分离器的排气口与所述冷却净化单元的粗煤气总管的进口连通;其特征在于,其还包括落渣管、混合罐、沉淀池,
在所述气化炉的圆封头的侧部连通有送风管和一级降温管,在所述圆封头内部设置有倒锥形的布风板,所述布风板的底端与所述落渣管的顶端连通,所述落渣管的底端与所述混合罐顶端的进口连通;
在所述落渣管的底端与所述混合罐的进口之间安装有紧急切断阀和控渣阀,在所述落渣管的外部套设有套管,所述套管的侧壁上连通有吹扫气管道和二级降温管,在所述落渣管的管壁上开设有若干透气孔;在所述落渣管的侧壁连通有流化气管道,所述流化气管道的进口设置在所述套管的外部;
在所述混合罐的下部侧壁连通有补水管,在所述补水管上安装有补水控制阀;所述混合罐的底端通过排净阀与沉淀池的进口连通,在所述混合罐的内底部设置有排渣管,所述排渣管的出口延伸至所述混合罐的外部,在所述排渣管的出口端安装有排渣阀,所述排渣阀的出口与所述沉淀池的进口管路连通。
2.根据权利要求1所述的一种煤气化系统,其特征在于,所述一级降温管与第一饱和蒸汽支管连通,在所述第一饱和蒸汽支管上安装有第一调节阀,在所述圆封头侧壁安装有第一温度传感器,第一温度传感器的检测探头至于布风板内侧,所述第一温度传感器与所述第一调节阀联锁;在所述第一调节阀进口侧的所述第一饱和蒸汽支管上连接有第一减温水支管,在所述第一减温水支管上安装有第二调节阀,在所述第一减温水支管与所述第一调节阀之间的所述第一饱和蒸汽支管上安装有第二温度传感器,所述第二温度传感器与所述第二调节阀联锁。
3.根据权利要求1或2所述的一种煤气化系统,其特征在于,所述气化炉包括从上向下依次连接的上炉体、火管锅炉、下炉体和圆封头,所述上炉体为锥形炉体,在所述上炉体的顶部设置有煤气出气口;所述下炉体为倒锥形炉体,所述布风板的顶端边缘与所述下炉体的底端固定;在所述下炉体的底端中部设置有中心射流管,在所述下炉体的上部设置有喷水口;在所述喷水口下方的所述下炉体侧壁上从上向下依次设置有下斜设置的第三加煤口、第二加煤口和第一加煤口,在所述下炉体的下部侧壁还设置有旋风回料口。
4.根据权利要求3所述的一种煤气化系统,其特征在于,所述第一加煤口和所述旋风回料口设置在所述中心射流管的喷头的上方,所述第一加煤口和所述旋风回料口处于所述射流中心管的喷射范围内,且所述第一加煤口和所述旋风回料口与水平线的夹角大于30°。
5.根据权利要求3所述的一种煤气化系统,其特征在于,在所述喷水口的进口端安装有喷水控制阀,在所述喷水口上方的所述下炉体侧壁上安装有与所述喷水控制阀联锁的第三温度传感器。
6.根据权利要求3所述的一种煤气化系统,其特征在于,在所述下炉体的上部和下部之间设置压差计,所述压差计与所述控渣阀联锁。
7.根据权利要求1所述的一种煤气化系统,其特征在于,所述排渣管的进口端向下设置,在与所述排渣管进口端相对的所述排渣管的管壁上连通有第一冲洗管,所述第一冲洗管的进口端延伸至所述混合罐的外部,在所述第一冲洗管的进口端安装有第一控制阀;在所述排渣阀的出口侧连通有第二冲洗管,在所述第二冲洗管上安装有第二控制阀。
8.根据权利要求7所述的一种煤气化系统,其特征在于,所述沉淀池的澄清水出口通过管路与循环泵的进口连通,所述循环泵的出口与冷却器的进口连通,所述冷却器的出口分别与所述第一冲洗管、所述第二冲洗管和所述补水管的进口连通。
9.根据权利要求1所述的一种煤气化系统,其特征在于,在所述混合罐的侧壁安装有渣水温度传感器,所述渣水温度传感器与所述补水控制阀联锁。
10.根据权利要求1所述的一种煤气化系统,其特征在于,在所述二级降温管的进口上连通有第二饱和蒸汽支管,在所述第二饱和蒸汽支管上安装有第三调节阀,在所述第三调节阀出口侧的所述第二饱和蒸汽支管上安装有第二减温水支管,在所述第二减温水支管上安装有第四调节阀。
11.根据权利要求10所述的一种煤气化系统,其特征在于,在所述落渣管的下部和上部分别安装有上部温度传感器和下部温度传感器,所述上部温度传感器和所述第三调节阀联锁,所述下部温度传感器与所述第四调节阀联锁。
CN202310417631.2A 2023-04-18 2023-04-18 一种煤气化系统 Pending CN116218570A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310417631.2A CN116218570A (zh) 2023-04-18 2023-04-18 一种煤气化系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310417631.2A CN116218570A (zh) 2023-04-18 2023-04-18 一种煤气化系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116218570A true CN116218570A (zh) 2023-06-06

Family

ID=86589416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310417631.2A Pending CN116218570A (zh) 2023-04-18 2023-04-18 一种煤气化系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116218570A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116987531A (zh) * 2023-09-27 2023-11-03 华能(天津)煤气化发电有限公司 一种煤气化用煤灰分离装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116987531A (zh) * 2023-09-27 2023-11-03 华能(天津)煤气化发电有限公司 一种煤气化用煤灰分离装置
CN116987531B (zh) * 2023-09-27 2023-12-15 华能(天津)煤气化发电有限公司 一种煤气化用煤灰分离装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1318550C (zh) 一种干煤粉加压气化方法
CN101298569B (zh) 一种激冷式浆态或粉态含碳物料的气化方法
US10208948B2 (en) Solid fuel grade gasification-combustion dual bed poly-generation system and method thereof
US8529648B2 (en) Mixing and feeding aqueous solution of alkali metal salt and particles of sulfur-containing carbonaceous fuel for gasification
CN103031156B (zh) 一种用于气流床的干法排渣装置及方法
EP2147965B1 (en) A coal circulating fluidized bed coal gas generating furnace system
CN106190327B (zh) 一种飞灰和废水再循环的煤气化、净化系统及方法
CN101063053B (zh) 循环煤流化床煤气发生炉系统
CN106753569B (zh) 低压干粉煤气化工艺
CN116218570A (zh) 一种煤气化系统
CN206069794U (zh) 一种飞灰和废水再循环的煤气化、净化系统
CN203833895U (zh) 原料煤制备合成气的系统
CN219621132U (zh) 一种煤气化系统
WO2015074589A1 (zh) 一种含碳物质气化装置及方法
CN206375865U (zh) 煤催化气化排渣与回收催化剂的耦合系统
JP7258663B2 (ja) 炭素系燃料のガス化システム
CN113881461B (zh) 快速更换气化炉工艺烧嘴的方法
CN214937584U (zh) 一种高炉炉顶均压煤气净化回收装置
CN206188752U (zh) 低压干粉煤气化系统
CN105802675A (zh) 一种气化炉合成气出口脱除飞灰的方法
CN107537266B (zh) 一种高温热解气体的除尘系统及除尘方法
WO2015074591A1 (zh) 一种含碳物质反应系统及方法
CN219637170U (zh) 一种气化炉排渣装置
CN218811547U (zh) 一种煤气化高压灰水发电并网系统
CN216378071U (zh) 一种气流床气化装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination