CN206831481U

CN206831481U - 高温高压固体残渣冷却排放装置

Info

Publication number: CN206831481U
Application number: CN201720408468.3U
Authority: CN
Inventors: 张正旺; 张刚; 王凤彬; 周三; 冉德顺; 杨勇; 吴小军; 唐佳慧
Original assignee: Xinneng Energy Co Ltd
Current assignee: Xinneng Energy Co Ltd
Priority date: 2017-04-18
Filing date: 2017-04-18
Publication date: 2018-01-02
Anticipated expiration: 2027-04-18

Abstract

本实用新型公开了一种高温高压固体残渣冷却排放装置，其包括流化床、缓冲罐、锁斗、旋风分离器和泄压过滤器。优点：1、流化床采用内置换热管与高温残渣直接接触的方式进行换热、流化，换热充分，以副产不同品位的蒸汽供其他工艺使用，提高整体热效率；2、采用封闭式的降温降压连续操作，实现了半焦的连续冷却与降压排放功能，有效解决了粉尘污染问题，并提高了工艺系统的整体压力，扩大了应用范围；3、实现了高温高压固体残渣的高效冷却及热回收，提高了现有技术的使用操作压力。

Description

高温高压固体残渣冷却排放装置

技术领域：

本实用新型涉及高温高压固体残渣冷却技术领域，具体地说涉及一种高温高压固体残渣冷却排放装置。

背景技术：

随着煤炭深加工的发展，特别是煤炭梯级利用技术的开发，伴随着带来高温反应残渣的冷却问题。反应后的高温固体粉尘残渣夹带着大量热量，很难直接回收利用，目前大多采用冷渣机技术对固体残渣进行冷却，但其存在如下几个问题：1、仅能采用外置冷却水介质进行换热，回收的热量品位较低难以再次利用，造成热损失；2、冷渣机多为常压敞开设备，冷却过程中伴随着大量粉尘污染；3、无法处理高温高压残渣的冷却在行业内是技术难点，主要是温度高提高了设备的选材难度，压力高提高了设备的制造成本及制造难度，二者叠加增加了设备的加工制造及系统的整体优化难度，利用冷渣机无法进处理高温高压残渣的冷却工况。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种能够高效回收热量的高温高压固体残渣冷却排放装置。

本实用新型由如下技术方案实施：高温高压固体残渣冷却排放装置，其包括流化床、缓冲罐、旋风分离器、泄压过滤器和一个以上的锁斗，所述流化床的流化床出料口通过输送管与所述缓冲罐的进料口连通，在所述缓冲罐内部上方固定有所述旋风分离器，所述旋风分离器的出气口置于所述缓冲罐外部；所述缓冲罐的底部的出料口通过排料管与各个所述锁斗顶部的进料口连通，在每根所述排料管上均装设有缓冲排料阀；在每个所述锁斗顶部与所述缓冲罐顶部之间均连通有平衡管，在所述平衡管上装设有切断阀；每个所述锁斗的排气口上均连接有一个所述泄压过滤器，在每个所述锁斗底部装设有锁斗排料阀，在所述缓冲罐和每个所述锁斗上部均装设有固体料位计；在所述缓冲罐和每个所述锁斗的内部均设有压力传感器，在每个所述锁斗上部或每个所述泄压过滤器上设有冲压管，在所述冲压管上装设有冲压控制阀；所述固体料位计和所述压力传感器均与控制器的输入端无线连接，所述控制器的输出端分别与所述冲压控制阀、所述切断阀、所述缓冲排料阀、所述锁斗排料阀、所述泄压过滤器无线连接。

进一步的，所述流化床包括流化床体、气体分布器、布风板和换热管，在所述流化床体内部由上向下依次固定有所述换热管、所述布风板和所述气体分布器；在所述换热管上方的所述流化床体上设有所述流化床出料口，在所述换热管与所述布风板之间的所述流化床体侧部设有流化床进料口，在所述流化床体底部装设有排净控制阀；所述气体分布器的进气口置于所述流化床体外部。

进一步的，所述输送管与所述流化床中心线之间的夹角为30°-60°。

进一步的，在所述缓冲罐下部设有与所述缓冲罐内部连通的缓冲罐疏通管，在所述缓冲罐疏通管上设有缓冲疏通控制阀。

进一步的，在所述锁斗下部设有与所述锁斗内部连通的锁斗疏通管，在所述锁斗疏通管上设有锁斗疏通控制阀。

本实用新型的优点：1、流化床采用内置换热管与高温残渣直接接触的方式进行换热、流化，换热充分，以副产不同品位的蒸汽供其他工艺使用，提高整体热效率；2、采用封闭式的降温降压连续操作，实现了半焦的连续冷却与降压排放功能，且采用内置旋风分离系统，有效解决了粉尘污染问题，并提高了工艺系统的整体压力，扩大了应用范围；3、实现了高温高压固体残渣的高效冷却及热回收，提高了现有技术的操作压力。

附图说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为控制器连接示意图。

流化床1、流化床出料口1.1、流化床体1.2、气体分布器1.3、布风板1.4、换热管1.5、流化床进料口1.6、排净控制阀1.7、缓冲罐2、缓冲罐疏通管2.1、缓冲疏通控制阀2.2、缓冲排料阀2.3、锁斗3、锁斗疏通管3.1、锁斗疏通控制阀3.2、锁斗排料阀3.3、旋风分离器4、泄压过滤器5、输送管6、支撑架7、平衡管8、切断阀9、固体料位计10、压力传感器11、冲压管12、冲压控制阀13、排料管14、控制器15。

具体实施方式：

如图1和图2所示，高温高压固体残渣冷却排放装置，其包括流化床1、缓冲罐2、旋风分离器4、泄压过滤器5和两个锁斗3，流化床1的流化床出料口1.1通过输送管6与缓冲罐2的进料口连通，输送管6与流化床1中心线之间的夹角为40°；

流化床1包括流化床体1.2、气体分布器1.3、布风板1.4和换热管1.5，在流化床体1.2内部由上向下依次固定有换热管1.5、布风板1.4和气体分布器1.3；换热管1.5可以为单级换热也可以为多级换热，换热管1.5采用正方形排布方式，且管心距不低于4倍管径；在换热管1.5上方的流化床体1.2上设有流化床出料口1.1，在换热管1.5与布风板1.4之间的流化床体1.2侧部设有流化床进料口1.6，气体分布器1.3的进气口置于流化床体1.2外部；在流化床体1.2底部装设有排净控制阀1.7，定期打开排净控制阀1.7将流化床体1.2底部的残渣排净，防止布风板1.4损坏导致残渣进入气体分布器1.3而引发堵塞；

在缓冲罐2内部上方设有旋风分离器4，旋风分离器4通过支撑架7与缓冲罐2内壁固定连接，旋风分离器4的出气口置于缓冲罐2外部；在缓冲罐2下部设有与缓冲罐2内部连通的缓冲罐疏通管2.1，在缓冲罐疏通管2.1上设有缓冲疏通控制阀2.2；

缓冲罐2的底部的出料口通过排料管14与各个锁斗3顶部的进料口连通，在每根排料管14上均装设有缓冲排料阀2.3；在每个锁斗3顶部与缓冲罐2顶部之间均连通有平衡管8，在平衡管8上装设有切断阀9；每个锁斗3的排气口上均连接有一个泄压过滤器5，在每个锁斗3底部装设有锁斗排料阀3.3，在缓冲罐2和锁斗3上部均装设有固体料位计10，分别用于监测缓冲罐2和锁斗3内的料位；在每个锁斗3下部设有与锁斗3内部连通的锁斗疏通管3.1，在锁斗疏通管3.1上设有锁斗疏通控制阀3.2；

在缓冲罐2和锁斗3的内部均设有压力传感器11，在每个锁斗3上部设有冲压管12，在冲压管12上装设有冲压控制阀13；固体料位计10和压力传感器11均通过蓝牙与控制器15的输入端无线连接，控制器15的输出端通过蓝牙分别与冲压控制阀13、切断阀9、缓冲排料阀2.3、锁斗排料阀3.3、泄压过滤器5无线连接；

压力传感器11分别检测缓冲罐2和锁斗3内部的压力，并将检测到的压力信息传送给控制器15，固体料位计10分别用于检测缓冲罐2内部的料位，并将检测到的料位信息传送给控制器15；控制器15根据接收到的压力信息和料位信息，按照预设程序控制冲压控制阀13、切断阀9、缓冲排料阀2.3、锁斗排料阀3.3、泄压过滤器5的启闭。

工作原理：高温高压固体残渣在压送或气力输送的条件下自流化床进料口1.6进入布风板1.4上方的流化床体1.2内部；一方面，流化气经气体分布器1.3进入流化床体1.2内后经布风板1.4进入布风板1.4上方的流化床体1.2内将其中的高温固体残渣进行流化；另一方面，换热管1.5内的低温换热介质与流化床体1.2内的高温高压固体残渣进行热交换，低温换热介质可以是锅炉水、饱和蒸汽、洁净内部工艺介质、循环水等，优选锅炉水换热后可副产中压饱和蒸汽；

换热后的固体残渣温度降低后与流化气体一起经流化床出料口1.1离开后经输送管6后进入缓冲罐2内部；降温后的固体残渣进入缓冲罐2内进行气固分离，固体残渣在重力作用下落入缓冲罐2底部，气体夹带大量颗粒进入缓冲罐2上部后进入旋风分离器4；经旋风分离器4分离后的气体自出气口排出缓冲罐2，经旋风分离器4分离得到固体自旋风分离器4的固体出口返回到缓冲罐2内；

在上述过程中，将缓冲罐疏通管2.1与疏松气气源连接，定期打开缓冲疏通控制阀2.2，疏松气即可经缓冲罐疏通管2.1进入缓冲罐2底部对固体残渣进行疏松；

缓冲罐2内的固体物料经排料管14进入锁斗3进行装料，并通过锁斗3上的固体料位计10观察对应锁斗3内的料位，当观察到超过锁斗3的最高料位时，锁斗3开始排料过程；两个锁斗3交替处于装料和排料过程，进而保证高温高压固体残渣冷却泄压过程的连续；

具体的，排料过程如下：通过锁斗3上的固体料位计10观察工作锁斗3内的料位，当达到锁斗3的最高料位后，关闭对应切断阀9和缓冲排料阀2.3，并打开对应泄压过滤器5将锁斗3内的压力泄放到后续系统，之后再打开锁斗排料阀3.3进行排料，同时打开冲压控制阀13及通过冲压管12向锁斗3内充入气体，一方面使泄压过滤器5进行反吹再生，另一方面起到冲压或置换和置换作用；定期打开锁斗疏通控制阀3.2，通过锁斗疏通管3.1向锁斗3内通入气体疏通锁斗3内的固体物料，保证顺利排料；

装料过程如下：将锁斗3内的物料排净后，关闭对应的泄压过滤器5、排料阀3.3，此时，通过冲压管12向备用锁斗3内继续充入高压气体，直至备用锁斗3和缓冲罐2内部压力相同时，关闭对应冲压控制阀13、打开切断阀9和缓冲排料阀2.3，缓冲罐2与锁斗3之间的气流通过平衡管8流通，进而使两者之间的压力平衡，缓冲罐2内的固体物料经过排料管14落入锁斗3内进行装料。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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

1.高温高压固体残渣冷却排放装置，其特征在于，其包括流化床、缓冲罐、旋风分离器、泄压过滤器和一个以上的锁斗，所述流化床的流化床出料口通过输送管与所述缓冲罐的进料口连通，在所述缓冲罐内部上方固定有所述旋风分离器，所述旋风分离器的出气口置于所述缓冲罐外部；所述缓冲罐的底部的出料口通过排料管与各个所述锁斗顶部的进料口连通，在每根所述排料管上均装设有缓冲排料阀；在每个所述锁斗顶部与所述缓冲罐顶部之间均连通有平衡管，在所述平衡管上装设有切断阀；每个所述锁斗的排气口上均连接有一个所述泄压过滤器，在每个所述锁斗底部装设有锁斗排料阀，在所述缓冲罐和每个所述锁斗上部均装设有固体料位计；在所述缓冲罐和每个所述锁斗的内部均设有压力传感器，在每个所述锁斗上部或每个所述泄压过滤器上设有冲压管，在所述冲压管上装设有冲压控制阀；所述固体料位计和所述压力传感器均与控制器的输入端无线连接，所述控制器的输出端分别与所述冲压控制阀、所述切断阀、所述缓冲排料阀、所述锁斗排料阀、所述泄压过滤器无线连接。

2.根据权利要求1所述的高温高压固体残渣冷却排放装置，其特征在于，所述流化床包括流化床体、气体分布器、布风板和换热管，在所述流化床体内部由上向下依次固定有所述换热管、所述布风板和所述气体分布器；在所述换热管上方的所述流化床体上设有所述流化床出料口，在所述换热管与所述布风板之间的所述流化床体侧部设有流化床进料口，在所述流化床体底部装设有排净控制阀；所述气体分布器的进气口置于所述流化床体外部。

3.根据权利要求1所述的高温高压固体残渣冷却排放装置，其特征在于，所述输送管与所述流化床中心线之间的夹角为30°-60°。

4.根据权利要求1至3任一所述的高温高压固体残渣冷却排放装置，其特征在于，在所述缓冲罐下部设有与所述缓冲罐内部连通的缓冲罐疏通管，在所述缓冲罐疏通管上设有缓冲疏通控制阀。

5.根据权利要求1至3任一所述的高温高压固体残渣冷却排放装置，其特征在于，在所述锁斗下部设有与所述锁斗内部连通的锁斗疏通管，在所述锁斗疏通管上设有锁斗疏通控制阀。

6.根据权利要求4所述的高温高压固体残渣冷却排放装置，其特征在于，在所述锁斗下部设有与所述锁斗内部连通的锁斗疏通管，在所述锁斗疏通管上设有锁斗疏通控制阀。