CN207793182U

CN207793182U - 水煤浆气化系统

Info

Publication number: CN207793182U
Application number: CN201820168502.9U
Authority: CN
Inventors: 孙玉亮; 周琨; 曾凡恒
Original assignee: New Phoenix (tengzhou) Energy Co Ltd
Current assignee: New Phoenix (tengzhou) Energy Co Ltd
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2018-08-31
Anticipated expiration: 2028-01-31

Abstract

本实用新型提供一种水煤浆气化系统，包括气化炉、旋风分离器、水洗塔、蒸发热水塔和高温热水储罐；气化炉具有氧气和水煤浆喷入口；气化炉的水煤气出口通过管线连接到旋风分离器的水煤气进口；旋风分离器的水煤气出口通过管线连接到水洗塔的水煤气进口；水洗塔的水煤气进口与水煤气储存装置连通，由此形成水煤气净化管线。优点为：通过蒸发热水塔对气化炉产生的废水、水洗塔产生的废水和旋风分离器产生的废水进行充分回收，回收后的水通过高温热水储罐储存，然后，高温热水储罐中储存的水又提供给水洗塔使用；而水洗塔产生的废水又提供给气化炉使用，由此有效实现了水资源的循环高效利用了，节约了水资源，防止水资源的浪费。

Description

水煤浆气化系统

技术领域

本实用新型属于煤化工技术领域，具体涉及一种水煤浆气化系统。

背景技术

煤气化技术是燃煤高效、洁净利用的有效手段。水煤浆气化技术是目前世界上最先进的煤气化方法之一。现有的气化炉在对水煤浆气化时，需要向气化炉中注入大量自来水，具有水资源浪费严重的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种水煤浆气化系统，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种水煤浆气化系统，包括气化炉、旋风分离器、水洗塔、蒸发热水塔和高温热水储罐；

气化炉具有氧气和水煤浆喷入口；气化炉的水煤气出口通过管线连接到旋风分离器的水煤气进口；旋风分离器的水煤气出口通过管线连接到水洗塔的水煤气进口；水洗塔的水煤气进口与水煤气储存装置连通，由此形成水煤气净化管线；

水洗塔的第1废水出口、旋风分离器的废水出口和气化炉的废水出口均通过管线连接到蒸发热水塔的废水进口；蒸发热水塔的净水出口通过管线连接到高温热水储罐的净水进口；高温热水储罐的净水出口反馈连接到水洗塔的净水进口；此外，水洗塔的第2废水出口连接到过滤器的进水口；过滤器的出水口反馈连接到气化炉的进水口，由此形成水循环管线。

优选的，在气化炉进口的氧气管线上安装氧气调节阀和氧气流量计；在气化炉进口的水煤浆管线上安装煤浆流量计和煤浆调节阀；在气化炉的水煤气出口安装水煤气流量计；在气化炉内部安装气化炉温度传感器；煤浆流量计、水煤气流量计、氧气流量计和温度传感器均通过屏蔽信号电缆传递到DCS机柜的安全栅，DCS机柜的安全栅再连接到控制器的输入端；控制器的输出端分别与氧气调节阀和煤浆调节阀连接。

优选的，所述氧气调节阀采用笼式阀芯的调节阀。

本实用新型提供的水煤浆气化系统具有以下优点：

(1)气化炉产生的水煤气通过旋风分离器和水洗塔双重净化作用，保证得到的水煤气的品质；

(2)通过蒸发热水塔对气化炉产生的废水、水洗塔产生的废水和旋风分离器产生的废水进行充分回收，回收后的水通过高温热水储罐储存，然后，高温热水储罐中储存的水又提供给水洗塔使用；而水洗塔产生的废水又提供给气化炉使用，由此有效实现了水资源的循环高效利用了，节约了水资源，防止水资源的浪费。

附图说明

图1为本实用新型提供的水煤浆气化系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的氧气调节阀的结构示意图；

图3为本实用新型提供的弯管传感器的结构示意图；

其中：1-气化炉；2-旋风分离器；3-水洗塔；4-蒸发热水塔；5-高温热水储罐；

1.1-氧气和水煤浆喷入口；1.2-气化炉的水煤气出口；1.3-气化炉的废水出口；1.4-过滤器的出水口；2.1-旋风分离器的水煤气进口；2.2-旋风分离器的水煤气出口；2.3-旋风分离器的废水出口；3.1-水洗塔的水煤气进口；3.2-水洗塔的第1废水出口；3.3-水洗塔的净水进口；3.4-水洗塔的第2废水出口；4.1-蒸发热水塔的废水进口；4.2-蒸发热水塔的净水出口；5.1-高温热水储罐的净水进口；5.2-高温热水储罐的净水出口；6.1-过滤器的进水口；6.2-过滤器的出水口；

7.1-阀门进口端；7.2-阀门出口端；7.3-阀座；7.4-笼式阀芯；7.5-阀杆。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种水煤浆气化系统，参考图1，包括气化炉、旋风分离器、水洗塔、蒸发热水塔和高温热水储罐；

水煤浆气化系统的工作原理为：

氧气和水煤浆通过气化炉进口喷入到气化炉内部，在气化炉中发生气化反应，生成水煤气，水煤气主要组分有CO2、CO和H2；然后，水煤气通过旋风分离器进口进入到旋风分离器中，旋风分离器对水煤气进行旋风分离，将水煤气中的大颗粒杂质分离出去，得到净化后的水煤气；净化后的水煤气再通过水洗塔进口进入到水洗塔，水洗塔对水煤气进行清洗净化，然后，水洗后的水煤气通过水洗塔顶部的出口输出，作为其他工艺的原料；水洗塔产生驰放气，即废气，通过水洗塔顶部的出口进入到火炬装置中燃烧；

水洗塔产生的废水、气化炉产生的部分废水和旋风分离器产生的废水均进入到蒸发热水塔中，蒸发热水塔对各装置产生的废水进行净化处理，蒸发热水塔产生的洁净的高温水输送到高温热水储罐中储存；同时，高温热水储罐输出的高温热水再通过循环泵输送到水洗塔中，供水洗塔洗涤水煤气使用。此外，水洗塔产生的废水还通过过滤器进行过滤后，再输送到气化炉中，供气化炉气化水煤气使用。

由此可见，水煤浆气化系统具有以下特点：

在上述结构的基础之上，本实用新型再进一步进行以下改进：

改进一：

由于气化炉出口水煤气主要组分有CO2、CO和H2，CO2是由煤中低碳元素完全氧化生成，同时放出的热量维持气化炉低液态排渣；CO和H2是合成甲醇低原料，是有效气。为了维持气化炉液态排渣需要控制水煤气中CO2的含量，设计指标为16---18％，随着气化炉负荷的提升CO2控制16％以上时气化炉操作温度高，有效气成分低，不利于产量的提升。

所以，需要对气化炉的工艺参数进行精确调节和控制，因此，在气化炉进口的氧气管线上安装氧气调节阀和氧气流量计；在气化炉进口的水煤浆管线上安装煤浆流量计和煤浆调节阀；在气化炉的水煤气出口安装水煤气流量计；在气化炉内部安装气化炉温度传感器；煤浆流量计、水煤气流量计、氧气流量计和温度传感器均通过屏蔽信号电缆传递到DCS机柜的安全栅，DCS机柜的安全栅再连接到控制器的输入端；控制器的输出端分别与氧气调节阀和煤浆调节阀连接。

其中，气化炉进口氧气管线的氧气调节阀为控制炉内反应的重要调节阀，进气化炉的煤浆管线上的流量计是控制炉内反应的重要监控点，蒸发热水塔出口的水煤气流量是控制成分的重要监控点。

为实现对氧煤比的精确控制以达到有效控制有效气成分，将煤浆流量计进行重新选型，选用科隆电磁流量计OPTIFLUX4300系列，最高精度0.15％并具有气化炉所要求的灵敏的瞬时流量反映能力，便于精密快速的调节。对氧气调节阀进行改造，增强对氧气流量的稳定控制，特别时阀芯选用笼式结构，减小压差带来的抖动影响，操控更稳定。

参考图2，为氧气调节阀的剖面图。在阀门进口端和阀门出口端之间的阀路上安装阀座，阀座配合安装笼式阀芯，笼式阀芯与阀杆连接，通过阀杆带动笼式阀芯嵌入或远离阀座，从而实现打开或关闭阀门的作用。

改进二：对气化炉出口水煤气流量测量进行改造，利用管道90度弯头设计为弯管流量计，参考图3，此流量计测量更准确，且无压阻。弯管流量计属于差压式流量测量装置范畴，它是利用流体的惯性原理进行流量测量的。弯管传感器就是一个九十度的弯管，当流体通过弯管时，由于受到弯管的约束被迫作类似的圆周运动。具有一定质量和速度的流体在作圆周运动时流体会产生离心力，该离心力作用于弯管内外侧壁上，使弯管的内外侧产生一个差压值，该差压值的大小与流体的流速、流体的密度、弯管的弯曲程度等等因素有关。当流体的密度、弯管的弯曲程度等因素确定之后，流体的流量就是差压值的唯一函数。在弯管传感器内外两侧中心水平线450处各开一个取压孔引出弯管传感器产生的差压值，利用差压变送器测出该差压值的大小再进行必要的运算就可以获得流体的流量值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种水煤浆气化系统，其特征在于，包括气化炉、旋风分离器、水洗塔、蒸发热水塔和高温热水储罐；

2.根据权利要求1所述的水煤浆气化系统，其特征在于，在气化炉进口的氧气管线上安装氧气调节阀和氧气流量计；在气化炉进口的水煤浆管线上安装煤浆流量计和煤浆调节阀；在气化炉的水煤气出口安装水煤气流量计；在气化炉内部安装气化炉温度传感器；煤浆流量计、水煤气流量计、氧气流量计和温度传感器均通过屏蔽信号电缆传递到DCS机柜的安全栅，DCS机柜的安全栅再连接到控制器的输入端；控制器的输出端分别与氧气调节阀和煤浆调节阀连接。

3.根据权利要求1所述的水煤浆气化系统，其特征在于，所述氧气调节阀采用笼式阀芯的调节阀。