CN204787873U - 一种双压自除氧煤气化余热回收系统 - Google Patents

一种双压自除氧煤气化余热回收系统 Download PDF

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俞向东
朱美昌
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Abstract

本实用新型公开了一种双压自除氧煤气化余热回收系统，包括立式圆形烟道、中高压汽包和低压自除氧汽包，所述的立式圆形烟道顶部设置进气口，下部设置出气口，立式圆形烟道内部自上而下分别设置一个或多个中高压过热器、中高压蒸发器、中高压省煤器、低压蒸发器，本实用新型采用双压系统，较常规单一中高压余热回收系统，增加了低压系统，用于吸收低温位热量，实现能源的梯次回收利用。改进余热烟道的结构形式，避免煤气向外泄漏，提高低温段蒸发器金属壁温，保证设备各点的温度始终在煤气的露点以上。

Description

一种双压自除氧煤气化余热回收系统
技术领域
本实用新型涉及余热回收利用领域，尤其涉及到一种回收煤化工行业低压煤气化炉出口高温煤气热量的双压自除氧煤气化余热回收系统。
背景技术
随着国家能源法规越来越严格，提高能源利用效率将是今后煤化工项目所面临的一大难题，“十二五”时期，新开工煤制天然气、煤炭间接液化、煤制烯烃项目能源转化效率分别达到56%、42%、40%以上。同时由国家发改委、国家能源局编制的《煤炭深加工示范项目规划》也指出，今后煤炭深加工示范项目能否得到核准的3项硬性指标之一就是能源利用效率，部分示范项目则要达到或超过“先进值”，如煤制天然气项目能效基本要求要大于等于56%。因此怎样提高煤气化过程的能源利用效率迫在眉睫。
在低压煤气化工艺装置中，用蒸汽喷入煤气化炉产生高温、正压的高温煤气，其主要成分为H2O、CO、H2，另外还有含有硫化氢、氢氰酸等酸性物质。由于煤气温度较高，必须先降温度后才能进行后续处理工艺，工程上一般多采用余热锅炉来回收热量。但由于存在酸型物质，煤气温度降低后容易产生露点腐蚀，影响余热锅炉乃至整套装置的运行。现有余热锅炉多采用与传统燃煤锅炉类似方形烟道布置蒸发器的方式，采用单一压力参数的汽水系统回收热量，这种结构不能适应热侧介质正压的工况，容易造成煤气外漏，低温段容易出现露点腐蚀的现象。另外对于蒸汽压力较高的余热回收系统难以吸收低温位热量。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种双压自除氧煤气化余热回收系统，该系统采用双压余热回收系统，用中高压汽水系统回收煤气高温段热量，用低压汽水系统回收煤气低温段热量，受热面采用普通碳钢材料，在避免露点腐蚀的前提下，最大限度的回收煤气热量，同时降低设备制造成本。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种双压自除氧煤气化余热回收系统，包括立式圆形烟道、中高压汽包和低压自除氧汽包，所述的立式圆形烟道顶部设置进气口，下部设置出气口，立式圆形烟道内部自上而下分别设置中高压过热器、中高压蒸发器、中高压省煤器、低压蒸发器，其中：
中高压过热器用于过热中高压蒸汽；
中高压蒸发器用于产生中高压饱和蒸汽；
中高压省煤器用于加热中高压锅炉给水；
低压蒸发器用于产生低压饱和蒸汽。
进一步地，所述的中高压过热器一端与蒸汽出口连接，另一端与中高压汽包的中高压蒸汽管道连接；所述的中高压蒸发器两端分别设置中高压上升管和中高压下降管，中高压上升管和中高压下降管分别与中高压汽包的上升管口和下降管口连接，所述的低压蒸发器两端分别设置低压上升管和低压下降管，低压上升管和低压下降管分别与低压自除氧汽包的上升管口和下降管口连接，所述的中高压省煤器一端通过中高压给水泵与低压自除氧汽包的底部连接，另一端与中高压汽包的给水管口连接。
进一步地，所述的低压自除氧汽包的顶部设置除氧器头。
进一步地，所述的低压自除氧汽包的顶部除氧器头上还设置有压力调节装置，可调整低压自除氧汽包的工作压力。
进一步地，所述的低压蒸发器为碳钢材料。
进一步地，所述的中高压过热器、中高压蒸发器、中高压省煤器、低压蒸发器均为水管式。
本实用新型相比现有技术，具有以下有益效果：
1.本实用新型采用双压系统，较常规单一中高压余热回收系统，增加了低压系统，用于吸收低温位热量，实现能源的梯次回收利用。
2.本实用新型采用圆形烟道，提高了烟道承压能力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1-立式圆形烟道、2-中高压过热器、3-中高压蒸发器、4-中高压省煤器、5-低压蒸发器、6-低压下降管、7-低压上升管、8-中高压给水泵、9-低压自除氧汽包、10-中高压下降管、11-中高压上升管、12-中高压汽包、13-中高压蒸汽管道、14-压力调节装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图所示。一种双压自除氧煤气化余热回收系统，包括立式圆形烟道1、中高压汽包12和低压自除氧汽包9，所述的立式圆形烟道1顶部设置进气口，下部设置出气口，立式圆形烟道1内部自上而下分别设置中高压过热器2、中高压蒸发器3、中高压省煤器4、低压蒸发器5，其中：
中高压过热器2用于过热中高压蒸汽；
中高压蒸发器3用于产生中高压饱和蒸汽；
中高压省煤器4用于加热中高压锅炉给水；
低压蒸发器5用于产生低压饱和蒸汽。
进一步地，所述的中高压过热器2一端与蒸汽出口连接，另一端与中高压汽包12的中高压蒸汽管道13连接；所述的中高压蒸发器3两端分别设置中高压上升管11和中高压下降管10，中高压上升管11和中高压下降管10分别与中高压汽包12的上升管口和下降管口连接，所述的低压蒸发器5两端分别设置低压上升管7和低压下降管6，低压上升管7和低压下降管6分别与低压自除氧汽包9的上升管口和下降管口连接，所述的中高压省煤器4一端通过中高压给水泵8与低压自除氧汽包9的底部连接，另一端与中高压汽包12的给水管口连接。
进一步地，所述的低压自除氧汽包9的顶部设置除氧器头。
进一步地，所述的低压自除氧汽包9的顶部除氧器头上还设置有压力调节装置14，可调整低压自除氧汽包9的工作压力。
进一步地，所述的中高压过热器2、中高压蒸发器3、中高压省煤器4、低压蒸发器5均为水管式。
进一步地，所述的低压蒸发器5为使用碳钢材料。
本实用新型的工作过程如下：
高温煤气由气化炉送入立式圆形烟道，先后加热中高压过热器2、中高压蒸发器3、中高压省煤器4，煤气温度降到200℃左右再加热低压蒸发器5，煤气温度最终降为150℃左右出烟道后送后续处理设备。
常温脱盐水送低压自除氧汽包9上部的除氧器头，用低压自除氧汽包自产～0.1MPa的饱和蒸汽进行热力除氧产生～120℃低压饱和水，低压饱和水在低压自除氧汽包9中汇集，其中一部分低压饱和水通过低压下降管6流入低压蒸发器5，在低压蒸发器5中受热后部分蒸发产生汽水混合物，汽水混合物在热虹吸作用通过低压上升管7下返回低压自除氧汽包9，低压自除氧汽包9分离汽水混合物产生～0.1MPa低压蒸汽和～120℃低压饱和水，低压蒸汽用于顶部除氧头热力除氧，低压饱和水循环送入低压蒸发器5回收煤气的热量；另一部低压饱和水经中高压给水泵8加压后送入中高压省煤器4，中高压给水经中高压省煤器4预热后送入中高压汽包12，中高压给水与中高压汽包中的饱和水混合后经中高压下降管10送中高压蒸发器2，中高压蒸发器2吸收煤气的热量产生中高压汽水混合物，汽水混合物在热虹吸的作用下返回中高压汽包12，中高压汽包分离汽水混合物，产生中高压饱和蒸汽，中高压饱和蒸汽经中高压蒸汽管道13送中高压过热器2产生中高压过热蒸汽后外送。另外低压自除氧汽包9顶部设有压力调节装置14，当煤气的组分及压力发生变化时，可调整低压自除氧汽包的工作压力，使低压蒸发器5水侧温度在露点以上，有效防止设备腐蚀。

Claims (6)

1.一种双压自除氧煤气化余热回收系统，其特征在于：包括立式圆形烟道（1）、中高压汽包（12）和低压自除氧汽包（9），所述的立式圆形烟道（1）顶部设置进气口，下部设置出气口，立式圆形烟道（1）内部自上而下分别设置中高压过热器（2）、中高压蒸发器（3）、中高压省煤器（4）、低压蒸发器（5），其中：
中高压过热器（2）用于过热中高压蒸汽；
中高压蒸发器（3）用于产生中高压饱和蒸汽；
中高压省煤器（4）用于加热中高压锅炉给水；
低压蒸发器（5）用于产生低压饱和蒸汽。
2.根据权利要求1所述的一种双压自除氧煤气化余热回收系统，其特征在于：所述的中高压过热器（2）一端与蒸汽出口连接，另一端与中高压汽包（12）的中高压蒸汽管道（13）连接；所述的中高压蒸发器（3）两端分别设置中高压上升管（11）和中高压下降管（10），中高压上升管（11）和中高压下降管（10）分别与中高压汽包（12）的上升管口和下降管口连接，所述的低压蒸发器（5）两端分别设置低压上升管（7）和低压下降管（6），低压上升管（7）和低压下降管（6）分别与低压自除氧汽包（9）的上升管口和下降管口连接，所述的中高压省煤器（4）一端通过中高压给水泵（8）与低压自除氧汽包（9）的底部连接，另一端与中高压汽包（12）的给水管口连接。
3.根据权利要求1所述的一种双压自除氧煤气化余热回收系统，其特征在于：所述的低压自除氧汽包（9）的顶部设置除氧器头。
4.根据权利要求3所述的一种双压自除氧煤气化余热回收系统，其特征在于：所述的低压自除氧汽包（9）的顶部除氧器头上还设置有压力调节装置（14），可调整低压自除氧汽包（9）的工作压力。
5.根据权利要求1所述的一种双压自除氧煤气化余热回收系统，其特征在于：所述的低压蒸发器（5）为碳钢材料。
6.根据权利要求1所述的一种双压自除氧煤气化余热回收系统，其特征在于：所述的中高压过热器（2）、中高压蒸发器（3）、中高压省煤器（4）、低压蒸发器（5）均为水管式。
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