CN206721138U - 一种煤气化激冷系统及煤气化处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤气化激冷系统及煤气化处理系统，涉及煤气化技术领域。该煤气化激冷系统包括激冷气压缩机、气化炉、二氧化碳压缩机以及反吹罐，二氧化碳压缩机与反吹罐连通用于向反吹罐输送二氧化碳，激冷气压缩机的出气口与气化炉连通，二氧化碳压缩机与激冷气压缩机的出气口端连通用于向气化炉输送二氧化碳，其能够保证了各个设备正常工作的同时，有效提高激冷气体的量，提高气化炉工作效率，提高了生产效率。该煤气化处理系统包括上述煤气化激冷系统，有效提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种煤气化激冷系统及煤气化处理系统

技术领域

本实用新型涉及煤气化技术领域，具体而言，涉及一种煤气化激冷系统及煤气化处理系统。

背景技术

目前，壳牌煤气化是国际上较为先进的洁净煤气化技术之一，具有原料利用率高、消耗低、对资源节约、对环境友好等显著优点。壳牌煤气化过程是在高温、加压条件下进行的。煤粉、氧气及少量蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。由于气化炉内温度很高，在有氧条件下，碳、挥发分及部分反应产物(H₂和CO等)以发生燃烧反应为主，在氧气消耗殆尽之后发生碳的各种转化反应，即气化反应阶段，最终形成以CO和H₂为主要成分的煤气离开气化炉。离开气化炉的粗合成气经过除灰和湿洗，一部分进入后续甲醇工段，一部分回流充当激冷气，因为在气化炉反应室出口需要激冷气来激冷高温煤气，激冷气压缩机部分的安全稳定运行直接影响气化整体系统。

壳牌煤气化原设计中,来自除灰系统的粗合成气与来自湿洗系统的粗合成气汇合，进入气液分离罐,之后经激冷气压缩机加压后，在气化炉顶部把温度高达1600℃的合成气激冷至900℃以下，用于固化和冷却夹杂的液态飞灰颗粒，使绝大部分固体颗粒落入除渣系统，降低后续合成气冷却器堵灰的压力。

但是，实际生产中，受激冷气压缩机的工作能力的限制，激冷气量不足，气化炉负荷只能加到90％，但激冷气压缩机机组硬件问题短时间是不能解决的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种煤气化激冷系统，其能够保证各个设备正常工作的同时，有效提高激冷气体的量，提高气化炉工作效率，提高了生产效率。

本实用新型的另一目的在于提供一种煤气化处理系统，其能够有效提高生产效率，降低生产成本。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种煤气化激冷系统，其包括激冷气压缩机、气化炉、二氧化碳压缩机以及反吹罐，二氧化碳压缩机与反吹罐连通用于向反吹罐输送二氧化碳，激冷气压缩机的出气口与气化炉连通，二氧化碳压缩机与激冷气压缩机的出气口端连通用于向气化炉输送二氧化碳。

在本实用新型较佳的实施例中，上述出气口通过第一管道与气化炉连通，二氧化碳压缩机与反吹罐通过第二管道连通，第二管道通过第三管道与第一管道连通。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第三管道为碳钢管道。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第二管道设置有二氧化碳放空阀，第二管道位于二氧化碳放空阀的位置与第三管道连通。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第二管道的位于二氧化碳放空阀的两侧分别设置有第一阀门与第二阀门。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一阀门位于二氧化碳放空阀靠近二氧化碳压缩机的一侧，第二阀门位于二氧化碳放空阀远离二氧化碳压缩机的一侧，第二阀门远离第一阀门的一侧设置有第一放空阀。

在本实用新型较佳的实施例中，上述激冷气压缩机具有进气口，进气口连通有湿洗系统和除灰系统。

在本实用新型较佳的实施例中，上述煤气化激冷系统还包括空分氮压机，空分氮压机与二氧化碳压缩机连通。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第二管道与第三管道焊接。

一种煤气化处理系统，其包括上述煤气化激冷系统。

本实用新型实施例的有益效果是：

煤气化系统正常工作时，二氧化碳压缩机出来的二氧化碳向超高压反吹罐的压力高达8.1MP，且相对稳定，且二氧化碳属于惰性气，不会对系统组分造成影响，因此通过二氧化碳压缩机与激冷气压缩机的出气口端连通并用于向气化炉输送此二氧化碳，将此二氧化碳引至气化炉，且经过试验最终确定通过此设置方法进入煤气化激冷系统的二氧化碳量大概为2500m³/h，有效解决了激冷气量不足的问题。

此外，包括上述煤气化激冷系统的煤气化处理系统，煤气化处理效率高，有效降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的煤气化处理系统的结构示意图。

图标：100-煤气化处理系统；20-煤气化激冷系统；210-激冷气压缩机；220-气化炉；230-二氧化碳压缩机；240-空分氮压机；250-反吹罐；260-第一管道；270-第二管道；271-第一阀门；273-第二阀门；275-二氧化碳放空阀；277-第一放空阀；280-第三管道；281-第二放空阀；290-第四管道；30-合成气冷却器；40-干式除尘系统；410-过滤器；50-湿法洗涤系统。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种煤气化处理系统100，其包括煤气化激冷系统20、干式除尘系统40及湿法洗涤系统50。

煤气化激冷系统20包括激冷气压缩机210、气化炉220、二氧化碳压缩机230、空分氮压机240以及反吹罐250。

气化炉220的出气口通过合成气冷却器30与干式除尘系统40连通，干式除尘系统40与湿洗系统连通，从而气化炉220产生的合成气经过合成气冷却器30后，温度降低至340℃。

优选地，于气化炉220煤粉氧化还原之前，包括将原料煤经破碎由运输设施送至磨煤机(图未示)，在磨煤机内将原料煤磨成煤粉，此处所述的煤粉的粒径为其中90％的煤粉的粒径小于100μm，将煤粉干燥，将干燥后的煤粉经常压煤粉仓、加压煤粉仓及给料仓，由高压氮气或高压二氧化碳气将煤粉送至气化炉220的烧嘴。

然后将高压氧气经预热后与中压过热蒸汽混合后导入气化炉220的烧嘴，从而煤粉、氧气及蒸汽在气化炉220高温加压条件下发生碳的氧化及各种转化反应。

气化炉220顶部约1500℃的高温煤气经除尘冷却后的冷煤气激冷至900℃左右进入合成气冷却器30，由于煤粉氧化还原反应过程中，产生大约20％的灰分通过合成气冷却器30带出气化炉220，因此需要除尘。

其中，干式除尘系统40包括过滤器410，合成气冷却器30与过滤器410连通。

干式除尘系统40是就是将合成气冷却器30出来的煤气进行除灰净化的工艺过程，利用过滤原理，让煤粉通过过滤器410的过滤孔，飞灰分离出过滤器410的分离方法。

由于洁净的煤气可以通过过滤器410，但灰尘落在过滤器410的过滤孔外，长时间飞灰堆积会造成过滤器410阻力上升，过滤器410前后压降大。

为防止过滤器410前后压降超过35Kpa，通过引入二氧化碳或氮气对一组过滤器410喷吹，清除落灰，降低压降，落下的飞灰进行后续处理。其中，氮气经空分氮压机240提供，二氧化碳由二氧化碳压缩机230提供。

干式除尘系统40处理后干净的合成气离开过滤器410后分为两股，一股去湿洗系统，另一股经激冷气压缩机210压缩后，作为激冷气体。

激冷气压缩机210具有进气口与出气口，激冷气压缩机210的出气口与气化炉220连通，过滤器410的出气口与激冷气压缩机210的进气口连通。具体地，激冷气压缩机210的出气口端通过第一管道260与气化炉220连通，二氧化碳压缩机230与反吹罐250通过第二管道270连通。

优选地，二氧化碳压缩机230与反吹罐250连通用于向反吹罐250输送上述二氧化碳，反吹罐250与过滤器410连通。

由于煤气化系统正常工作时，二氧化碳压缩机230出来的上述二氧化碳向反吹罐250的压力高达8.1MP，且相对稳定，即二氧化碳为超高压二氧化碳，且二氧化碳属于惰性气，不会对煤气化处理系统100组分造成影响，因此将二氧化碳引至气化炉220。即煤气化激冷系统20中的二氧化碳也由上述二氧化碳压缩机230提供。

优选地，二氧化碳压缩机230与空分氮压机240经第四管道290连通，通过控制二氧化碳压缩机230与空分氮压机240的工作状态，确定对过滤器410进行反吹的气体，非正常工况下由空分氮压机240提供氮气。

具体地，煤气化激冷系统20包括第三管道280，第三管道280的一端与第二管道270连通，另一端与第一管道260连通。

由于第三管道280主要用于输送上述二氧化碳，其材质优选为耐高压材质，因此优选第三管道280为碳钢管道。

第二管道270与第一管道260、第三管道280的连接方式有多种，例如焊接、铆接、法兰连接等，例如第二管道270与第一管道260焊接，第二管道270与第三管道280法兰连接，本实施例中，第二管道270与第一管道260焊接，第二管道270与第三管道280焊接。

由于管道内的流体为气体，具体为气体，因此注意密封性，在本实用新型其他实施例中，第二管道270与第一管道260的连接处，以及第二管道270与第三管道280的连接处均设有密封材料，在此不做具体赘述。

更优选地，由于第二管道270设有二氧化碳放空阀275，二氧化碳放空阀275一直处于闲置状态，因此，第二管道270位于二氧化碳放空阀275的位置与第三管道280连通，有效避免在第二管道270打孔，一方面有效降低成本，另一方面提高工作效率。

更优选地，第二管道270位于二氧化碳放空阀275的两侧分别设置有第一阀门271与第二阀门273，第一阀门271位于二氧化碳放空阀275靠近二氧化碳压缩机230的一侧，第二阀门273位于二氧化碳放空阀275远离二氧化碳压缩机230的一侧。

第一阀门271与第二阀门273用于控制二氧化碳以及氮气的流动方向。第二管道270连通有第一放空阀277，第一放空阀277位于第二阀门273远离第一阀门271的一侧，更优选地，第三管道280连通有第二放空阀281。

煤气化处理系统100的工作原理是：

二氧化碳压缩机230出来的二氧化碳通过第三管道280与激冷气压缩机210的出气口端连通，并用于向气化炉220输送二氧化碳，其中二氧化碳量输入量大概为2500m³/h，通过激冷气压缩机210处理的激冷气与二氧化碳压缩机230出来的二氧化碳，有效解决了激冷气量不足的问题。同时，二氧化碳与反吹罐250通过第二管道270连通用于输送二氧化碳进行除灰。

综上所述，本实用新型提供的煤气化激冷系统20，其能够保证了各个设备正常工作的同时，有效提高激冷气体的量，提高除灰系统中二氧化碳的利用率，有效提高气化炉220工作效率，提高了生产效率。此外，包括上述煤气化激冷系统20的煤气化处理系统100，煤气化处理效率高，有效降低生产成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤气化激冷系统，其特征在于，包括激冷气压缩机、气化炉、二氧化碳压缩机以及反吹罐，所述二氧化碳压缩机与所述反吹罐连通用于向反吹罐输送二氧化碳，所述激冷气压缩机的出气口与所述气化炉连通，所述二氧化碳压缩机与所述激冷气压缩机的出气口端连通用于向所述气化炉输送二氧化碳。

2.根据权利要求1所述的煤气化激冷系统，其特征在于，所述激冷气压缩机的出气口通过第一管道与所述气化炉连通，所述二氧化碳压缩机与所述反吹罐通过第二管道连通，所述第二管道通过第三管道与所述第一管道连通。

3.根据权利要求2所述的煤气化激冷系统，其特征在于，所述第三管道为碳钢管道。

4.根据权利要求2所述的煤气化激冷系统，其特征在于，所述第二管道设置有二氧化碳放空阀，所述第二管道位于所述二氧化碳放空阀的位置与所述第三管道连通。

5.根据权利要求4所述的煤气化激冷系统，其特征在于，所述第二管道的位于所述二氧化碳放空阀的两侧分别设置有第一阀门与第二阀门。

6.根据权利要求5所述的煤气化激冷系统，其特征在于，所述第一阀门位于所述二氧化碳放空阀靠近所述二氧化碳压缩机的一侧，所述第二阀门位于所述二氧化碳放空阀远离所述二氧化碳压缩机的一侧，所述第二阀门远离所述第一阀门的一侧设置有第一放空阀。

7.根据权利要求4或5所述的煤气化激冷系统，其特征在于，所述激冷气压缩机具有进气口，所述进气口连通有湿洗系统和除灰系统。

8.根据权利要求1所述的煤气化激冷系统，其特征在于，还包括空分氮压机，所述空分氮压机与所述二氧化碳压缩机连通。

9.根据权利要求2所述的煤气化激冷系统，其特征在于，所述第二管道与所述第三管道焊接。

10.一种煤气化处理系统，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的煤气化激冷系统。