CN209685705U - 一种固定床低压纯氧连续气化制合成气系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及固定床低压纯氧连续气化制合成气系统，包括混合罐(1)、气化炉(2)、进料斗(4)、旋风分离器(5)、废热锅炉(6)和洗气塔(7)，混合罐(1)与气化炉(2)相连，进料斗(4)与气化炉(2)相连，气化炉(2)与风分离器(5)相连，旋风分离器(5)用于对混合气进行除尘，旋风分离器(5)与废热锅炉(6)相连，由废热锅炉(6)对混合气的热量进行回收利用，废热锅炉(6)与洗气塔(7)相连，通过洗气塔(7)对混合气进行冷却和洗涤，形成可用的混合气。其使用的原料价格低，且原料挥发分更低，气化的合成气中几乎不含焦油，气体纯净。
Description
技术领域
本实用新型属于气化技术领域，涉及一种气化系统，具体涉及一种固定床低压纯氧连续气化制合成气系统。
背景技术
传统的固定床间歇气化炉因为环保压力大、能耗较高等诸多因素已逐渐退出历史舞台。在此基础上改良的固定床纯氧(富氧)连续气化炉解决了固定床间歇气化炉吹风气排放的问题，并有效的提高了碳转化率和冷煤气效率，从而实现了节能和环保的需求。
目前的固定床纯氧连续气化均为常压气化，常压固定床纯氧连续气化技术在工艺路线上有如下缺陷：(1)气化强度低，单独发气量低，不适用于大规模的煤气化装置；(2)气化压力低，气化单元出口的合成气压力一般为4～5KpaG，增加后单元压缩能耗；(3)常压气化需要设置气体储存设施(煤气柜)，占地较大，且投资增加。除此之外，常压固定床纯氧连续气化技术在原料供应上一般以无烟块煤为原料，存在一定局限性：(1)原料价格较高：(2)气化后的煤气中含有少量焦油，对后续单元有影响，污染环境。
因此，鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的固定床纯氧连续气化系统。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种固定床低压纯氧连续气化制合成气系统，其使用的原料价格低，且原料挥发分更低，气化的合成气中几乎不含焦油，气体纯净。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种固定床低压纯氧连续气化制合成气系统，其特征在于，包括混合罐、气化炉、进料斗、旋风分离器、废热锅炉和洗气塔，所述混合罐与所述气化炉相连用于将混合后的蒸汽和氧气送入所述气化炉内，所述进料斗与所述气化炉相连用于将原料焦粒送入所述气化炉内以制成混合气，所述气化炉与所述旋风分离器相连，所述旋风分离器用于对所述混合气进行除尘，所述旋风分离器与所述废热锅炉相连，由所述废热锅炉对所述混合气的热量进行回收利用，所述废热锅炉与洗气塔相连，通过所述洗气塔对所述混合气进行冷却和洗涤，形成可用的混合气。
进一步地，其中，所述固定床低压纯氧连续气化制合成气系统还包括与所述气化炉相连的夹套汽包。
更进一步地，其中，所述固定床低压纯氧连续气化制合成气系统还包括与所述废热锅炉相连的废锅汽包。
此外，其中，所述进料斗位于所述气化炉的上端。
最后，其中，所述混合罐位于所述气化炉的下方。
与现有的固定床常压纯氧连续气化制合成气系统相比，本实用新型的固定床低压纯氧连续气化制合成气系统具有如下有益技术效果：
(1)从工艺路线选择上，采用固定床低压纯氧连续气化制合成气系统相对固定床常压纯氧连续气化制合成气系统有如下优势：
①气化强度增加，气化强度为1400-1500m3/m2·h，高于固定床常压纯氧连续气化的1000m3/m2·h，同规模系统采用的气化炉数量减少，便于装置大型化。
②气化压力提高，气化炉出口的合成气压力一般为40～50KpaG，可以直接送至脱硫系统，减少单元压缩能耗。
③气化后气体无需设置气体储存设施，减少投资和占地。
④整体配置合理，防流措施完善，灰渣残炭量≤3％，有效气体成份含量高(CO+H2≥81％)，操作弹性大、工况稳定，节能降耗效益高。
(2)从原料路线选择上，本实用新型有如下优势：
①采用粒度≥6mm小焦粒或者焦粉与煤粉按50：50配比制成型煤为原料，原料价格相对无烟块煤低30％以上。
②原料挥发分更低，气化的煤气中几乎不含焦油，气体纯净。
附图说明
图1是本实用新型的固定床低压纯氧连续气化制合成气系统的构成示意图。
具体实施方式
下面结合附图描述本实用新型的具体实施方式。具体实施方式的内容只是为了使得本领域技术人员更清楚地理解本实用新型，而不作为对本实用新型的保护范围的限制。
图1示出了本实用新型的固定床低压纯氧连续气化制合成气系统的构成示意图。如图1所示，本实用新型的固定床低压纯氧连续气化制合成气系统包括混合罐1、气化炉2、进料斗4、旋风分离器5、废热锅炉6和洗气塔7。
其中，所述混合罐1具有第一入口1.1和第二入口1.2。通过所述第一入口1.1将蒸汽输入所述混合罐1中，通过所述第二入口1.2将氧气输入所述混合罐1中，由所述混合罐1对所述蒸汽和氧气进行混合。
所述混合罐1与所述气化炉2相连用于将混合后的蒸汽和氧气送入所述气化炉2内。
优选地，所述混合罐1位于所述气化炉2的下方。
所述进料斗4与所述气化炉2相连用于将原料焦粒送入所述气化炉2内以制成混合气。优选地，所述进料斗4位于所述气化炉2的上端。
在本实用新型中，优选地，所述气化炉2为Φ3200mm气化炉。该气化炉的技术参数如下：
①炉膛内径：炉膛截面积：8.04m2；
②气化炉高径比：3:1，炉篦：十一层，通风面积1.1m2；
③单炉产气量：≥12000Nm3/h；
④氧气浓度：99.6％；
⑤入炉氧气流量：2420-2640Nm3/h，入炉氧气压力：90-110kPa(G)
⑥入炉蒸汽耗量：6.5-7.4t/h，入炉蒸汽压力：0.09-0.12MPa(G)；
⑦入炉蒸汽温度:≥200℃；
⑧灰渣含碳量：≤3％；
⑨炉顶温度：450-550℃；
⑩夹套锅炉工作压力：1.3MPa(G)，
夹套锅炉给水温度：104℃除氧水
夹套结构为列管式，设计测温点，可更有效的检测炉况；
⑩炉篦温度：≤300℃；
炉条机电机：防爆变频电机，防爆等级按设计要求dⅡCT4；
左右灰仓温度：120℃-180℃。
所述气化炉2与所述旋风分离器5相连。所述旋风分离器5用于对所述混合气进行除尘。
在本实用新型中，所述旋风分离器5采用高效铸钢除尘器，利用精确铸造的旋涡结构保证旋风惯性分离的气体速度，改善除尘效果，除尘器本体采用渐扩式结构有利于灰渣的分离和沉降，可确保除尘效率达到90％以上。
所述旋风分分离器5与所述废热锅炉6相连。由所述废热锅炉6对所述混合气的热量进行回收利用。
在本实用新型中，优选地，在所述废热锅炉6的结构形式的选择上，采用RLG型组合式热管锅炉，其中热管式蒸汽过热器阻力仅为管壳式的1/3～1/4，系统阻力下降，保证了制气强度的提高。热管表面渗入镍铬合金，耐高温和冲刷、耐腐蚀，热能回收效率高，既可增加蒸汽产量，又可降低煤气洗涤冷却水耗量。
所述废热锅炉6的主要技术规格如下表所示：
所述废热锅炉6与洗气塔7相连。通过所述洗气塔7对所述混合气进行冷却和洗涤，形成可用的混合气。
在本实用新型中，优选地，所述洗气塔7采用空塔和填料相结合的洗气塔，下段四层采用不锈钢旋涡喷头空塔喷淋，上部一层采用不锈钢格珊填料，可有效地清除煤气中的各种杂质、降低煤气温度，整体设计阻力小，抗堵塞。
此外，在本实用新型中，优选地，所述固定床低压纯氧连续气化制合成气系统还包括与所述气化炉2相连的夹套汽包3。
更优选地，所述固定床低压纯氧连续气化制合成气系统还包括与所述废热锅炉6相连的废锅汽包8。
在采用本实用新型的固定床低压纯氧连续气化制合成气系统制造合成气时，原料由进料斗4进入气化炉2内。氧气和蒸汽按照汽氧比调节比例进入混合罐1，控制温度在200℃左右从气化炉2底部进入气化炉，在炉内高温条件下，与焦炭进行氧化还原反应，连续生产合成气。
反应生成的合成气温度约450-550℃自气化炉2的顶部排出，经过所述旋风分离器5进行除尘后，进入废热锅炉6回收高温气体余热，副产压力为0.2Mpa的蒸汽进入上段过热。出所述废热锅炉6的合成气温度约150-170℃进入洗气塔7底部，在所述洗气塔7中用来自造气循环水处理系统的闭路循环冷却水喷淋冷却洗涤，将其冷却到40℃并洗涤其中夹带的灰尘后，送入后单元使用。
采用本实用新型的固定床低压纯氧连续气化制合成气系统制造合成气，其中，以气化炉出口气的出气量为1000Nm3为例，原料消耗、公用工程消耗(水耗)、公用工程消耗(电耗)如下：
原料消耗表(气化炉出口气1000Nm3)
| 序号 | 消耗项目 | 单位 | 额定消耗 | 压力 |
| 1 | 原料煤(收到基) | kg | 410～420 | -- |
| 2 | 外来蒸汽 | Nm<sup>3</sup> | 300 | ≥0.2MPaG |
| 3 | 自产蒸汽 | kg | 250 | 1.3/0.2MPaG |
公用工程消耗表(水耗)
| 序号 | 项目 | 单位 | 数量 |
| 1 | 循环水 | t/h | 216 |
| 2 | 除氧水 | t/h | 3.15 |
| 3 | 新鲜水 | t/h | 8 |
公用工程消耗表(电耗)
由此可知，在制造的合成气量一定的情况下，其成本低、水耗和电耗低。
本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
Claims (5)
1.一种固定床低压纯氧连续气化制合成气系统，其特征在于，包括混合罐(1)、气化炉(2)、进料斗(4)、旋风分离器(5)、废热锅炉(6)和洗气塔(7)，所述混合罐(1)与所述气化炉(2)相连用于将混合后的蒸汽和氧气送入所述气化炉(2)内，所述进料斗(4)与所述气化炉(2)相连用于将原料焦粒送入所述气化炉(2)内以制成混合气，所述气化炉(2)与所述旋风分离器(5)相连，所述旋风分离器(5)用于对所述混合气进行除尘，所述旋风分离器(5)与所述废热锅炉(6)相连，由所述废热锅炉(6)对所述混合气的热量进行回收利用，所述废热锅炉(6)与洗气塔(7)相连，通过所述洗气塔(7)对所述混合气进行冷却和洗涤，形成可用的混合气。
2.根据权利要求1所述的固定床低压纯氧连续气化制合成气系统，其特征在于，还包括与所述气化炉(2)相连的夹套汽包(3)。
3.根据权利要求2所述的固定床低压纯氧连续气化制合成气系统，其特征在于，还包括与所述废热锅炉(6)相连的废锅汽包(8)。
4.根据权利要求3所述的固定床低压纯氧连续气化制合成气系统，其特征在于，所述进料斗(4)位于所述气化炉(2)的上端。
5.根据权利要求4所述的固定床低压纯氧连续气化制合成气系统，其特征在于，所述混合罐(1)位于所述气化炉(2)的下方。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110903857A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-03-24 | 河南骏化发展股份有限公司 | 一种移动床非熔渣纯氧连续气化系统及工艺 |
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