CN205382137U - 一种双锅炉粗煤气冷却除尘装置 - Google Patents

一种双锅炉粗煤气冷却除尘装置 Download PDF

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黄益平
黄晶晶
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Abstract

本实用新型公开一种双锅炉粗煤气冷却除尘装置,包括一级冷却除尘系统和二级冷却除尘系统,所述一级冷却除尘系统包括刺刀型中压水管锅炉和一级除尘器;所述二级冷却除尘系统包括低压余热锅炉和二级除尘器;所述刺刀型中压水管锅炉、一级除尘器、低压余热锅炉和二级除尘器的进出口由煤气管道依次连接。本实用新型通过设置两级冷却除尘系统,分阶段对高温粗煤气进行冷却除尘,有效提高冷却除尘效果,将耐磨型刺刀型水管锅炉代替普通锅炉,不仅结构简单耐磨,而且还可以保证锅炉在高温下的耐磨耐热性;本装置杜绝了粗煤气与水的直接接触,减少污水循环,提高了除尘效率,并具备环保意义。

Description

一种双锅炉粗煤气冷却除尘装置
技术领域
本实用新型属于流化床煤气化领域,具体涉及一种高温含尘粗煤气的冷却除尘装置。
背景技术
流化床煤气化装置生产的粗合成气必须经过冷却和除尘工艺产生合格的洁净煤气才能供后续工段使用。早期粗合成气的冷却一般采用单段废锅工艺,热效率低,大量废热需靠水洗降温,高温气体对配套设备和工艺存在较高要求,增加了设备、管道、管件的制造运行成本。同时粗煤气存在灰尘携带量大,对锅炉的腐蚀磨损较严重,且除灰不彻底,大部分后续除尘冷却系统需采用水喷淋除尘降温工艺,大量的粉尘混合污水返回造气水系统,使得污水成分复杂,其处理和排放也成为一项非常困难的工作,投资及运行费用较高。
发明内容
发明目的:本实用新型目的在于针对现有技术的不足,提供一种冷却效果好、除尘彻底、使用寿命长的双锅炉粗煤气冷却除尘装置。
技术方案:本实用新型所述的一种双锅炉粗煤气冷却除尘装置,包括一级冷却除尘系统和二级冷却除尘系统,所述一级冷却除尘系统包括刺刀型中压水管锅炉和一级除尘器;所述二级冷却除尘系统包括低压余热锅炉和二级除尘器;所述刺刀型中压水管锅炉、一级除尘器、低压余热锅炉和二级除尘器的进出口由煤气管道依次连接。
进一步地,所述刺刀型中压水管锅炉底部连接灰冷器,所述灰冷器底部连接第一粉灰槽,所述第一粉灰槽的出口连接第一气力输送泵;所述一级除尘器底部连接第二粉灰槽,所述第二粉灰槽的出口连接第二气力输送泵;所述低压余热锅炉底部连接第三粉灰槽,所述第三粉灰槽出口连接第三气力输送泵;所述二级除尘器底部连接第四粉灰槽,所述第四粉灰槽的出口连接第四气力输送泵,所述第一气力输送泵、第二气力输送泵、第三气力输送泵以及第四气力输送泵连接氮气输送管道。
所述氮气输送管道与第一气力输送泵、第二气力输送泵、第三气力输送泵以及第四气力输送泵之间设置调节阀门,所述调节阀门连接阀门智能自动控制系统。
进一步地,所述刺刀型中压水管锅炉包括锅炉本体和中压锅炉汽包,所述中压锅炉汽包设置于所述锅炉本体顶部;所述锅炉本体与中压锅炉汽包中间连接有2~8根上升管及2~8根下降管;所述锅炉本体自上而下依次包括:给水分配集箱、汽水混合物集箱、刺刀型换热管束和底部灰仓。
进一步地,所述刺刀型换热管束由外套管、内套管和堵头组成;所述刺刀型换热管束外套管采用耐磨耐高温铸钢材料制成。
进一步地,所述一级除尘器为多管除尘器。
进一步地,所述低压余热锅炉顶部连接低压锅炉汽包,锅炉内自上而下依次包括蒸发器、第一省煤器和第二省煤器,所述第一省煤器和第二省煤器的入口分别连接除盐水泵;所述第一省煤器为所述刺刀型中压水管锅炉省煤器,其出口与所述中压锅炉汽包相连接;所述第二省煤器为所述低压余热锅炉省煤器,其出口与所述低压锅炉汽包相连接。
进一步地,所述二级除尘器包括但不限于布袋除尘器。
有益效果:本实用新型通过设置两级冷却除尘系统,分阶段对高温粗煤气进行冷却除尘,有效提高冷却除尘效果,将耐磨型刺刀型水管锅炉代替普通锅炉,不仅结构简单耐磨,而且还可以保证锅炉在高温下的耐磨耐热性;本装置可完成粗煤气在低温条件下的除尘作业,大大降低除尘设备及管道、管件的造价成本;同时该系统结构简单,操作方便,占用空间小,投资少;同时双锅炉可对粗煤气的废热进行充分回收利用,提高装置的整体经济效益,二级除尘提高了除尘效率;本装置粗煤气与水间接换热达到冷却效果,杜绝了粗煤气与水的直接接触,减少污水循环,并具备环保意义。
附图说明
图1为本实用新型的装置结构示意图:
其中1、刺刀型中压水管锅炉,101、中压锅炉汽包,102、给水分配集箱,103、汽水混合物集箱,104、外套管,105、内套管,106、保温隔热层,107、下降管,108、上升管,2、多管除尘器,3、低压余热锅炉,301、低压锅炉汽包,302、蒸发器,303、第一省煤器,304、第二省煤器,4、二级除尘器,5、冷灰器,6、第一粉灰槽,7、第一气力输送泵,8、第二粉灰槽,9、第二气力输送泵,10、第三粉灰槽,11、第三气力输送泵,12、第四粉灰槽,13、第四气力输送泵。
具体实施方式
下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明,但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
实施例:一种双锅炉粗煤气冷却除尘装置,包括一级冷却除尘系统和二级冷却除尘系统,所述一级冷却除尘系统包括刺刀型中压水管锅炉1和多管除尘器2;所述二级冷却除尘系统包括低压余热锅炉3和二级除尘器4;所述刺刀型中压水管锅炉1、多管除尘器2、低压余热锅炉3和二级除尘器4的进出口由煤气管道依次连接,本装置中,二级除尘器4包括但不限于布袋除尘器。
所述刺刀型中压水管锅炉1底部连接灰冷器5,所述灰冷器5底部连接第一粉灰槽6,所述第一粉灰槽6的出口连接第一气力输送泵7;所述多管除尘器2底部连接第二粉灰槽8,所述第二粉灰槽8的出口连接第二气力输送泵9;所述低压余热锅炉3底部连接第三粉灰槽10,所述第三粉灰槽10出口连接第三气力输送11泵;所述二级除尘器4底部连接第四粉灰槽12,所述第四粉灰槽12的出口连接第四气力输送泵13,所述第一气力输送泵7、第二气力输送泵9、第三气力输送泵11以及第四气力输送泵13连接氮气输送管道,所述氮气输送管道与第一气力输送泵7、第二气力输送泵9、第三气力输送泵11以及第四气力输送泵13之间设置调节阀门,所述调节阀门连接阀门智能自动控制系统。
所述刺刀型中压水管锅炉1包括锅炉本体和中压锅炉汽包101,所述中压锅炉汽包101设置于所述锅炉本体顶部;所述锅炉本体与中压锅炉汽包101中间连接有2~8根上升管108及2~8根下降管107;所述锅炉本体自上而下依次包括:给水分配集箱102、汽水混合物集箱103、刺刀型换热管束和底部灰仓,所述刺刀型换热管束由外套管104、内套管105和堵头组成;所述刺刀型换热管束外套管104采用耐磨耐高温铸钢材料制成。
所述低压余热锅炉3顶部连接低压锅炉汽包301,锅炉内自上而下依次包括蒸发器302、第一省煤器303和第二省煤器304,所述第一省煤器303和第二省煤器304的入口分别连接除盐水泵;所述第一省煤器303为所述刺刀型中压水管锅炉1的省煤器,其出口与所述中压锅炉汽包101相连接;所述第二省煤器304为所述低压余热锅炉3的省煤器,其出口与所述低压锅炉汽包301相连接。
本装置的工作过程如下:来自旋风分离器的高温含尘粗煤气进入中压刺刀型水管锅炉1进行冷却降温至温度低于500℃,后进入一组多管除尘器2进行过滤除尘,使出口飞灰含量降低至60~150mg/Nm3;同时中压锅炉汽包101产出1.3Mpa饱和蒸汽经过热后外送使用;粗煤气管道进出入多管除尘器内部各过滤室设有调节阀门进行控制,调节阀门由智能自动控制系统控制;
经一级冷却除尘后,粗煤气进入低压余热锅炉3进行二次降温,并进一步回收热量。低于500℃粗煤气首先从低压余热锅炉3上口进入,流经顶部高温蒸发器302的火管管束,对火管管束外的来自低压锅炉汽包301的饱和水进行加热,经过初步冷却后的粗合成气依次进入第一省煤器303和第二省煤器304的管程,对管程中的水、汽或汽水混合物进行加热;粗煤气二次降温至200℃后进入二级除尘器4进行彻底除尘,使过滤后的粗煤气出口飞灰含量低于10mg/Nm3,并将除尘后的洁净煤气送入下一工段。低压锅炉汽包301产生0.6Mpa饱和蒸汽经过热后外送使用。
所述中压刺刀水管锅炉1设有粗煤气进出口、筒体内壁设有保温隔热层106,内部设有包含外套管104及内套管105的刺刀式换热管,保温隔热层106可有效的耐高温及隔热,并耐受950℃的高温,刺刀型换热管外套管104采用耐磨耐高温铸钢材料制成,可有效防止粗煤气飞灰对换热管的冲刷摩蚀,内套管则采用普通碳钢制成,进一步降低设备造价;中压刺刀型水管锅炉1底部灰仓出口与冷灰器5上端入口相连,通过冷灰器5将飞灰冷却至100℃以下,冷灰器5下端的灰渣出口与第一粉灰槽6相连通,第一粉灰槽6下端的灰渣出口将冷却后的灰渣通过第一气力输送泵7外送;此外多管除尘器2、低压余热锅炉3及二级除尘器4下方分别设有第二粉灰槽6、第三粉灰槽8和第四粉灰槽10进行粉尘收集,并经各气力输送泵进行统一外送处理。
中压刺刀水管锅炉1还包括中压锅炉汽包101,中压锅炉汽包101上端设有锅炉给水入口与设置于低压余热锅炉3筒体内部的第一省煤器相连接303,通过第一省煤器303将加热至191℃的饱和除盐水送入中压锅炉汽包101;中压锅炉汽包101下端的锅炉给水出口与锅炉本体上端的锅炉给水入口相连通,锅炉本体上端设有汽水混合物出口与汽包侧上端的汽水混合物入口相连通;此种形式的刺刀型水管锅炉结构相对简单、热利用率高,连接紧密,自然循环效果佳。
双锅炉粗煤气冷却方法可有效的回收余热,降低粗煤气出口温度,杜绝了通过水对煤气的直接冷却,利于环保;而通过在第二级锅炉前后设置除尘装置,可使粗煤气在较低温度下进行除尘,进一步减少除尘设备造价,同时减少飞灰对低压余热锅炉的磨损腐蚀,进一步降低低压余热锅炉设备造价。双锅炉及二级除尘器相辅相成,有效回收余热、多产蒸汽、并降低设备造价,有较高的经济效益并且还利于环保。
如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型,但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (9)

1.一种双锅炉粗煤气冷却除尘装置,其特征在于:包括一级冷却除尘系统和二级冷却除尘系统,所述一级冷却除尘系统包括刺刀型中压水管锅炉和一级除尘器;所述二级冷却除尘系统包括低压余热锅炉和二级除尘器;所述刺刀型中压水管锅炉、一级除尘器、低压余热锅炉和二级除尘器的进出口由煤气管道依次连接。
2.根据权利要求1所述的双锅炉粗煤气冷却除尘装置,其特征在于:所述刺刀型中压水管锅炉底部连接灰冷器,所述灰冷器底部连接第一粉灰槽,所述第一粉灰槽的出口连接第一气力输送泵;所述一级除尘器底部连接第二粉灰槽,所述第二粉灰槽的出口连接第二气力输送泵;所述低压余热锅炉底部连接第三粉灰槽,所述第三粉灰槽出口连接第三气力输送泵;所述二级除尘器底部连接第四粉灰槽,所述第四粉灰槽的出口连接第四气力输送泵,所述第一气力输送泵、第二气力输送泵、第三气力输送泵以及第四气力输送泵连接氮气输送管道。
3.根据权利要求2所述的双锅炉粗煤气冷却除尘装置,其特征在于:所述氮气输送管道与第一气力输送泵、第二气力输送泵、第三气力输送泵以及第四气力输送泵之间设置调节阀门,所述调节阀门连接阀门智能自动控制系统。
4.根据权利要求1所述的双锅炉粗煤气冷却除尘装置,其特征在于:所述刺刀型中压水管锅炉包括锅炉本体和中压锅炉汽包,所述中压锅炉汽包设置于所述锅炉本体顶部;所述锅炉本体与中压锅炉汽包中间连接有2~8根上升管及2~8根下降管;所述锅炉本体自上而下依次包括:给水分配集箱、汽水混合物集箱、刺刀型换热管束和底部灰仓。
5.根据权利要求4所述的双锅炉粗煤气冷却除尘装置,其特征在于:所述刺刀型换热管束由外套管、内套管和堵头组成;所述刺刀型换热管束外套管采用耐磨耐高温铸钢材料制成。
6.根据权利要求1所述的双锅炉粗煤气冷却除尘装置,其特征在于:所述一级除尘器为多管除尘器。
7.根据权利要求4所述的双锅炉粗煤气冷却除尘装置,其特征在于:所述低压余热锅炉顶部连接低压锅炉汽包,锅炉内自上而下依次包括蒸发器、第一省煤器和第二省煤器,所述第一省煤器和第二省煤器的入口分别连接除盐水泵;所述第一省煤器为所述刺刀型中压水管锅炉省煤器,其出口与所述中压锅炉汽包相连接;所述第二省煤器为所述低压余热锅炉省煤器,其出口与所述低压锅炉汽包相连接。
8.根据权利要求7所述的双锅炉粗煤气冷却除尘装置,其特征在于:所述蒸发器采用火管式结构;所述第一省煤器和第二省煤器采用水管式结构。
9.根据权利要求1所述的双锅炉粗煤气冷却除尘装置,其特征在于:所述二级除尘器为布袋除尘器。
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