CN210505650U - 煤气化黑水闪蒸装置以及煤气化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤化工技术领域，公开了一种煤气化黑水闪蒸装置以及煤气化系统，所述煤气化黑水闪蒸装置(1)包括一级闪蒸单元，所述一级闪蒸单元包括闪蒸塔(10)和设置在所述闪蒸塔的下游的一级换热单元(12)，所述闪蒸塔包括闪蒸塔外壳(100)，所述闪蒸塔外壳上开设有供煤气化黑水进入的一级进液口、供闪蒸后的一级闪蒸气排出的一级排气口、供逆流洗涤所述一级闪蒸气的洗涤液进入的洗涤液进口以及供闪蒸后的煤气化黑水和洗涤后的洗涤液排出的一级排液口；所述一级换热单元(12)设置为能够吸收所述一级闪蒸气的热量。该煤气化黑水闪蒸装置能够洗涤闪蒸气中的灰渣，降低闪蒸气中的含灰量。

Description

煤气化黑水闪蒸装置以及煤气化系统

技术领域

本实用新型涉及煤化工技术领域，具体地涉及一种煤气化黑水闪蒸装置以及煤气化系统。

背景技术

煤粉加压气化技术因其煤种适用范围广，对煤的灰分要求不苛刻等特点成为现代煤气化技术的主流发展方向。气化产生的高温液态渣落入渣池水中激冷成小颗粒，高温合成气一般通过激冷和洗涤实现合成气饱和，脱除合成气中的卤素和盐分杂质，这些过程均产生中温黑水。黑水中主要包括固体颗粒、溶解盐分及溶解的酸性气体。

黑水通过闪蒸工艺分离酸性气体并回收热量，其中，回收分离出的酸性气体的热量后并将酸性气体进行高空排放，但是由于闪蒸出的酸性气体中通常还是会携带有较多的灰渣，因此不仅易于导致设置在闪蒸设备下游的设备的结垢堵塞，而且携带灰渣的酸性气体排放后对环境的污染也较为严重。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的煤气化黑水闪蒸后的闪蒸气携带灰渣污染环境的问题，提供煤气化黑水闪蒸装置，该煤气化黑水闪蒸装置能够洗涤闪蒸气中的灰渣，降低闪蒸气中的含灰量。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种煤气化黑水闪蒸装置，所述煤气化黑水闪蒸装置包括一级闪蒸单元，所述一级闪蒸单元包括：

闪蒸塔，所述闪蒸塔包括闪蒸塔外壳，所述闪蒸塔外壳上开设有供煤气化黑水进入的一级进液口、供闪蒸后的一级闪蒸气排出的一级排气口和供逆流洗涤所述一级闪蒸气的洗涤液进入的洗涤液进口，所述闪蒸塔外壳上还开设有供闪蒸后的煤气化黑水和洗涤后的洗涤液排出的一级排液口；以及

一级换热单元，所述一级换热单元设置在所述闪蒸塔的下游，并且所述一级换热单元设置为能够吸收所述一级闪蒸气的热量。

在上述技术方案中，通过在所述闪蒸塔外壳上开设供逆流洗涤所述一级闪蒸气的洗涤液如水进入的洗涤液进口，可洗涤所述一级闪蒸气中的灰渣，从而降低了所述一级闪蒸气中的含灰量，同时还减少了对煤气化黑水闪蒸装置的堵塞几率，延长了整个装置的使用寿命。

优选地，所述闪蒸塔外壳上开设有多个所述洗涤液进口，多个所述洗涤液进口沿所述闪蒸塔的高度方向排列。

优选地，所述一级换热单元包括：

减湿器，所述减湿器设置在所述闪蒸塔的下游，所述减湿器设置为能够对所述一级闪蒸气减湿降温；以及

一级冷却器，所述一级冷却器设置在所述减湿器的下游，所述一级冷却器设置为能够对由所述减湿器排出的一级闪蒸气冷却降温。

优选地，所述一级闪蒸单元包括一级气液分离罐，所述一级气液分离罐设置在所述一级冷却器的下游。

优选地，所述煤气化黑水闪蒸装置包括二级闪蒸单元，所述二级闪蒸单元包括：

二级闪蒸罐，所述二级闪蒸罐具有能够与所述一级排液口相连通的二级进液口以及供闪蒸后的二级闪蒸气排出的二级排气口；以及

二级换热单元，所述二级换热单元设置在所述二级闪蒸罐的下游，并且所述二级换热单元设置为能够吸收所述二级闪蒸气的热量。

优选地，所述二级换热单元包括多个彼此相互串联的二级冷却器，多个所述二级冷却器设置为能够依次冷却由所述二级排气口排出的二级闪蒸气。

优选地，所述减湿器具有分别供冷却介质进入的减湿冷却介质入口和供冷却介质排出的减湿冷却介质出口；

连接于所述二级排气口的所述二级冷却器具有分别供冷却介质进入的二级冷却介质入口和供冷却介质排出的二级冷却介质出口，其中：所述二级冷却介质出口与所述减湿冷却介质入口相连通；和/或所述二级冷却介质出口与所述洗涤液进口相连通。

优选地，所述二级闪蒸罐具有供闪蒸后的煤气化黑水排出的二级排液口；

所述煤气化黑水闪蒸装置包括三级闪蒸单元，所述三级闪蒸单元包括：

三级闪蒸罐，所述三级闪蒸罐具有能够与所述二级排液口相连通的三级进液口以及供闪蒸后的三级闪蒸气排出的三级排气口；以及

三级换热单元，所述三级换热单元设置在所述三级闪蒸罐的下游，所述三级换热单元设置为能够吸收由所述三级排气口排出的所述三级闪蒸气的热量。

优选地，所述三级闪蒸单元包括三级气液分离罐，所述三级气液分离罐设置在所述三级冷却器的下游；和/或

所述二级闪蒸单元包括二级气液分离罐，所述二级气液分离罐设置在所述二级换热单元的下游

本实用新型第二方面提供一种煤气化系统，所述煤气化系统中设置有本实用新型所提供的煤气化黑水闪蒸装置。通过在所述煤气化系统中设置本实用新型所提供的煤气化黑水闪蒸装置1，可降低所述一级闪蒸气中的含灰量，同时还减少了整个系统的堵塞几率，延长了整个系统的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型优选实施方式的煤气化黑水闪蒸装置的整体结构示意图。

附图标记说明

1-煤气化黑水闪蒸装置；10-闪蒸塔；100-闪蒸塔外壳；12-一级换热单元；120-减湿器；122-一级冷却器；14-一级气液分离罐；16-一级循环水泵；20-二级闪蒸罐；22-二级换热单元；220-二级冷却器；24-二级气液分离罐；30-三级闪蒸罐；32-三级换热单元；34-三级气液分离罐；36-三级泵；38-真空泵。

具体实施方式

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图和实际应用中的方位理解，“内、外”是指部件的轮廓的内、外。

本实用新型提供了一种煤气化黑水闪蒸装置，煤气化黑水闪蒸装置1包括一级闪蒸单元，如图1中所示，所述一级闪蒸单元包括闪蒸塔10，闪蒸塔10包括闪蒸塔外壳100，闪蒸塔外壳100上开设有供煤气化黑水进入的一级进液口和供闪蒸后的一级闪蒸气排出的一级排气口，其中，所述一级进液口可开设于闪蒸塔外壳100的中部，所述一级排气口可开设于闪蒸塔外壳100的顶部，闪蒸塔外壳100上开设有供逆流洗涤所述一级闪蒸气的洗涤液进入的洗涤液进口，闪蒸塔外壳100上还开设有供闪蒸后的煤气化黑水和洗涤后的洗涤液排出的一级排液口，可以明白的是，由所述洗涤液进口进入的洗涤液如水可逆流洗涤由闪蒸塔10闪蒸出的一级闪蒸气，最终洗涤后的洗涤液可由所述一级排液口排出，另外，向所述洗涤液进口通入所述洗涤液的方式并不受到特别的限制，可直接向所述洗涤液进口中导入水源处的水，也可将由煤气化黑水闪蒸装置1中的其他部件所排出的水导入所述洗涤液进口，这将在后面的内容中进行较为详细的描述，此处不再赘述；所述一级闪蒸单元还包括一级换热单元12，一级换热单元12设置在闪蒸塔10的下游，并且一级换热单元12设置为能够吸收所述一级闪蒸气的热量，可以明白的是，可向一级换热单元12中通入冷却介质以吸收所述一级闪蒸气的热量，吸收热量后的冷却介质可作为热源被利用，这样，不仅降低了所述一级闪蒸气的温度，而且充分利用了所述一级闪蒸气所释放的热量。通过在闪蒸塔外壳100上开设供逆流洗涤所述一级闪蒸气的洗涤液如水进入的洗涤液进口，可洗涤所述一级闪蒸气中的灰渣，从而降低了所述一级闪蒸气中的含灰量，同时还减少了对煤气化黑水闪蒸装置1的堵塞几率，延长了整个装置的使用寿命。此外，还需要说明的是，可在闪蒸塔外壳100内设置多层塔盘以提高闪蒸效果和洗涤效果。

为了提高洗涤效果，可在闪蒸塔外壳100上开设多个所述洗涤液进口，多个所述洗涤液进口可沿闪蒸塔10的高度方向排列。这样，洗涤液如水可分别从多个所述洗涤液进口进入到闪蒸塔10内对所述一级闪蒸气进行洗涤，由此不仅提高了洗涤效果，而且提高了洗涤效率。

如图1中所示，一级换热单元12可包括减湿器120，减湿器120设置在闪蒸塔10的下游，减湿器120可设置为能够对所述一级闪蒸气减湿降温，其中，减湿器120可具有分别供冷却介质如水进入的减湿冷却介质入口和供冷却介质排出的减湿冷却介质出口，其中：所述减湿冷却介质可设置在减湿器120的中部，所述减湿冷却介质出口可设置在减湿器120的底部；减湿器120可具有分别供所述一级闪蒸气进入的减湿进口和供所述一级闪蒸气排出的减湿出口，其中：所述减湿进口可设置在减湿器120的中部，所述减湿出口可设置在减湿器120的顶部；一级换热单元12可包括一级冷却器122，一级冷却器122可设置在减湿器120的下游，一级冷却器122可设置为能够对由减湿器120排出的一级闪蒸气冷却降温。可以理解的是，由所述一级排气口排出的一级闪蒸气进入到减湿器120中进行减湿降温，之后，由减湿器120排出进入到一级冷却器122进行冷却降温，然后由一级冷却器122排出。通过减湿器120和一级冷却器122逐步对所述一级闪蒸气进行降温，能够大大提高降温效果。由所述减湿冷却介质出口排出的冷却介质可由一级循环水泵16泵出。

另外，可在一级冷却器122的下游设置一级气液分离罐14，并且一级气液分离罐14设置为能够分离出由一级冷却器122排出的一级闪蒸气中的液体，之后一级闪蒸气可从一级气液分离罐14的顶部排出，分离出的液体可被单独收集，若在煤气化黑水闪蒸装置1中设置有多级闪蒸单元时，分离出的液体可进入下一级闪蒸单元进行处理。

为了更好的降低煤气化黑水的温度以及回收煤气化黑水所释放的热量，煤气化黑水闪蒸装置1可包括二级闪蒸单元，所述二级闪蒸单元包括二级闪蒸罐20，二级闪蒸罐20具有能够与所述一级排液口相连通的二级进液口以及供闪蒸后的二级闪蒸气排出的二级排气口，可以明白的是，由闪蒸塔10排放的闪蒸后的煤气化黑水可进入到二级闪蒸罐20中进行二次闪蒸，二次闪蒸所得到的二级闪蒸气由所述二级排气口排放，此外，二级闪蒸罐20具有供闪蒸后的煤气化黑水排出的二级排液口，其中：所述二级排气口可设置在二级闪蒸罐20的顶部，所述二级进液口可设置在二级闪蒸罐20的中部，所述二级排液口可设置在二级闪蒸罐20的底部；另外，可在二级闪蒸罐20的下游设置二级换热单元22，二级换热单元22可设置为能够吸收所述二级闪蒸气的热量。

优选地，二级换热单元22可包括多个彼此相互串联的二级冷却器220，多个二级冷却器220可设置为能够依次冷却由所述二级排气口排出的二级闪蒸气，这样，利用多个二级冷却器220对二级闪蒸气进行逐步降温，可实现良好的降温效果。

另外，连接于所述二级排气口即紧邻二级闪蒸罐20设置的二级冷却器220具有分别供冷却介质进入的二级冷却介质入口和供冷却介质排出的二级冷却介质出口，其中：所述二级冷却介质出口与所述减湿冷却介质入口相连通，也就是说，由该二级冷却器220排出的冷却介质如水可作为减湿器120的减湿冷却介质，由此大大提高了热量回收率，节约了能源；此外，所述二级冷却介质出口可与所述洗涤液进口相连通，这样，由该二级冷却器220排出的冷却介质如水也可作为所述洗涤液对所述一级闪蒸气进行洗涤，由此进一步提高了热量的回收。

此外，可在二级换热单元22的下游设置二级气液分离罐24，二级气液分离罐24设置为能够分离出由二级换热单元22排出的二级闪蒸气中的液体，之后二级闪蒸气可从二级气液分离罐24的顶部排出，分离出的液体可被单独收集，若在煤气化黑水闪蒸装置1中设置有多级闪蒸单元时，分离出的液体可进入下一级闪蒸单元进行处理。

如图1中所示，煤气化黑水闪蒸装置1可包括三级闪蒸单元，所述三级闪蒸单元可包括三级闪蒸罐30，三级闪蒸罐30具有能够与所述二级排液口相连通的三级进液口以及供闪蒸后的三级闪蒸气排出的三级排气口，可以明白的是，由二级闪蒸罐20排放的闪蒸后的煤气化黑水可进入到三级闪蒸罐30中进行三次闪蒸，三次闪蒸所得到的三级闪蒸气由所述三级排气口排放，此外，三级闪蒸罐30具有供闪蒸后的煤气化黑水排出的三级排液口，其中：所述三级排气口可设置在三级闪蒸罐30的顶部，所述三级进液口可设置在三级闪蒸罐30的中部，所述三级排液口可设置在三级闪蒸罐30的底部；所述三级闪蒸单元可包括三级换热单元32，三级换热单元32可设置在三级闪蒸罐30的下游，三级换热单元32设置为能够吸收由所述三级排气口排出的所述三级闪蒸气的热量。其中，三级换热单元32可包括三级冷却器以对所述三级闪蒸气进行降温。此外，可在设置于所述三级排液口的排液管线上设置三级泵36以将三级闪蒸后的煤气化黑水泵出。

为了减少环境污染，可在三级冷却器32的下游设置三级气液分离罐34，三级气液分离罐34设置为能够分离出由三级换热单元32排出的三级闪蒸气中的液体，之后三级闪蒸气可从三级气液分离罐34的顶部排出，并可由真空泵38泵出，分离出的液体可被单独收集。

本实用新型还提供了一种煤气化系统，所述煤气化系统中设置有本实用新型所提供的煤气化黑水闪蒸装置1。通过在所述煤气化系统中设置本实用新型所提供的煤气化黑水闪蒸装置1，可降低所述一级闪蒸气中的含灰量，同时还减少了整个系统的堵塞几率，延长了整个系统的使用寿命。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种煤气化黑水闪蒸装置，其特征在于，所述煤气化黑水闪蒸装置(1)包括一级闪蒸单元，所述一级闪蒸单元包括：

闪蒸塔(10)，所述闪蒸塔(10)包括闪蒸塔外壳(100)，所述闪蒸塔外壳(100)上开设有供煤气化黑水进入的一级进液口、供闪蒸后的一级闪蒸气排出的一级排气口和供逆流洗涤所述一级闪蒸气的洗涤液进入的洗涤液进口，所述闪蒸塔外壳(100)上还开设有供闪蒸后的煤气化黑水和洗涤后的洗涤液排出的一级排液口；以及

一级换热单元(12)，所述一级换热单元(12)设置在所述闪蒸塔(10)的下游，并且所述一级换热单元(12)设置为能够吸收所述一级闪蒸气的热量。

2.根据权利要求1所述的煤气化黑水闪蒸装置，其特征在于，所述闪蒸塔外壳(100)上开设有多个所述洗涤液进口，多个所述洗涤液进口沿所述闪蒸塔(10)的高度方向排列。

3.根据权利要求1所述的煤气化黑水闪蒸装置，其特征在于，所述一级换热单元(12)包括：

减湿器(120)，所述减湿器(120)设置在所述闪蒸塔(10)的下游，所述减湿器(120)设置为能够对所述一级闪蒸气减湿降温；以及

一级冷却器(122)，所述一级冷却器(122)设置在所述减湿器(120)的下游，所述一级冷却器(122)设置为能够对由所述减湿器(120)排出的一级闪蒸气冷却降温。

4.根据权利要求3所述的煤气化黑水闪蒸装置，其特征在于，所述一级闪蒸单元包括一级气液分离罐(14)，所述一级气液分离罐(14)设置在所述一级冷却器(122)的下游。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的煤气化黑水闪蒸装置，其特征在于，所述煤气化黑水闪蒸装置(1)包括二级闪蒸单元，所述二级闪蒸单元包括：

二级闪蒸罐(20)，所述二级闪蒸罐(20)具有能够与所述一级排液口相连通的二级进液口以及供闪蒸后的二级闪蒸气排出的二级排气口；以及

二级换热单元(22)，所述二级换热单元(22)设置在所述二级闪蒸罐(20)的下游，并且所述二级换热单元(22)设置为能够吸收所述二级闪蒸气的热量。

6.根据权利要求5所述的煤气化黑水闪蒸装置，其特征在于，所述二级换热单元(22)包括多个彼此相互串联的二级冷却器(220)，多个所述二级冷却器(220)设置为能够依次冷却由所述二级排气口排出的二级闪蒸气。

7.根据权利要求6所述的煤气化黑水闪蒸装置，其特征在于，减湿器(120)具有分别供冷却介质进入的减湿冷却介质入口和供冷却介质排出的减湿冷却介质出口；

连接于所述二级排气口的所述二级冷却器(220)具有分别供冷却介质进入的二级冷却介质入口和供冷却介质排出的二级冷却介质出口，其中：所述二级冷却介质出口与所述减湿冷却介质入口相连通；和/或所述二级冷却介质出口与所述洗涤液进口相连通。

8.根据权利要求5所述的煤气化黑水闪蒸装置，其特征在于，所述二级闪蒸罐(20)具有供闪蒸后的煤气化黑水排出的二级排液口；

所述煤气化黑水闪蒸装置(1)包括三级闪蒸单元，所述三级闪蒸单元包括：

三级闪蒸罐(30)，所述三级闪蒸罐(30)具有能够与所述二级排液口相连通的三级进液口以及供闪蒸后的三级闪蒸气排出的三级排气口；以及

三级换热单元(32)，所述三级换热单元(32)设置在所述三级闪蒸罐(30)的下游，所述三级换热单元(32)设置为能够吸收由所述三级排气口排出的所述三级闪蒸气的热量。

9.根据权利要求8所述的煤气化黑水闪蒸装置，其特征在于，所述三级闪蒸单元包括三级气液分离罐(34)，所述三级气液分离罐(34)设置在所述三级换热单元(32)的下游；和/或

所述二级闪蒸单元包括二级气液分离罐(24)，所述二级气液分离罐(24)设置在所述二级换热单元(22)的下游。

10.一种煤气化系统，其特征在于，所述煤气化系统中设置有权利要求1-9中任意一项所述的煤气化黑水闪蒸装置。

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