CN210915951U - 排焦系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤气化领域，提供了一种排焦系统，包括：气化炉(1)和冷却流化床(13)；气化炉(1)底部形成有用于输送半焦的中部下料管(12)；冷却流化床(13)的顶部开设有半焦入口，底部设置有流化气布气系统以及排渣管(11)，侧部设置有半焦出口(2)；中部下料管(12)从所述半焦入口竖直插入冷却流化床(13)内，且位于冷却流化床(13)内的中部下料管(12)外壁设置有第一换热装置(5)。由于中部下料管(12)直接竖直地插入冷却流化床内，所以气化炉内的半焦产生后可以直接在重力的作用下从中部下料管(12)下落，从而省去了半焦输送的设备，节省了投资，而且半焦输送不易堵塞，能够实现排焦的连续稳定运行。

Description

排焦系统

技术领域

本实用新型涉及煤气化领域，具体涉及一种排焦系统。

背景技术

煤加氢气化技术是指在中温、高压条件下，粉煤与氢气反应生成富甲烷气体，同时联产轻质芳烃油品和半焦的过程。加氢气化产生的半焦接近投煤量的一半，该高温高压半焦需经过降压排放及冷却进入后续工段再利用。现有排焦技术中，依靠气化炉与半焦冷却流化床之间的压差进行排焦，在实际运行过程中，输送压差不稳定且与主系统相互影响，排焦速度不易控制，难以做到稳定连续排焦；同时由于半焦输送管道内径较小很容易被从气化炉掉落的大颗粒耐材堵塞，造成排焦中断，气化炉内料位上升进而导致气化炉压力增加甚至停车，此外，半焦输送管道造价较高，也增加了设备投资。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种排焦系统，以解决现有技术中半焦输送不稳定、易堵塞、设备造价高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种排焦系统，包括：气化炉和冷却流化床；

所述气化炉底部形成有用于输送半焦的中部下料管；

所述冷却流化床的顶部开设有半焦入口，底部设置有流化气布气系统以及排渣管，侧部设置有半焦出口；

所述中部下料管从所述半焦入口竖直插入所述冷却流化床内，且位于所述冷却流化床内的中部下料管外壁设置有第一换热装置。

可选地，所述中部下料管为圆筒状，所述第一换热装置呈螺旋状盘在所述中部下料管上。

可选地，所述流化气布气系统包括气体分布板以及中心射流管，所述中部下料管的中心轴线与所述中心射流管的中心轴线重合。

可选地，所述冷却流化床的中段为圆筒状，上段和下段均为圆椎状。

可选地，所述中部下料管的底部位于所述冷却流化床的中段下部。

可选地，所述中部下料管的中心轴线与所述冷却流化床的中心轴线重合。

可选地，所述冷却流化床的外壁设置有第二换热装置，所述第二换热装置套设在所述冷却流化床的中段。

可选地，所述第一换热装置设置有第一给水口和第一饱和蒸汽出口；所述第二换热装置设置有第二给水口和第二饱和蒸汽出口。

可选地，所述第一给水口和所述第二给水口连通，并设置连接同一锅炉给水；

所述第一饱和蒸汽出口和第二饱和蒸汽出口连通，并设置连接同一蒸汽涡轮发电系统。

可选地，所述半焦出口向下倾斜。

由于中部下料管直接竖直地插入冷却流化床内，所以气化炉内的半焦产生后可以直接在重力的作用下从中部下料管下落，从而省去了半焦输送的设备，节省了投资，而且半焦输送不易堵塞，排焦速度也更容易控制，能够实现排焦的连续稳定运行；而且由于大部分中部下料管设置于冷却流化床内，所以避免了半焦的热量在输送过程中过多散失，几乎全部进入冷却流化床内，从而减少了热量损失，也改善了工作环境。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式中排焦系统的结构示意图。

附图标记：

1-气化炉；2-半焦出口；3-第一给水口；4-第一饱和蒸汽出口；5-第一换热装置；6-第二给水口；7-第二饱和蒸汽出口；8-流化气进气口；9-中心射流管；10-气体分布板；11-排渣管；12-中部下料管；13-冷却流化床；14-第二换热装置。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1本实施方式提供一种排焦系统，包括：气化炉1和冷却流化床13；所述气化炉1底部形成有用于输送半焦的中部下料管12；所述冷却流化床13的顶部开设有半焦入口，底部设置有流化气布气系统以及排渣管11，侧部设置有半焦出口2；所述中部下料管12从所述半焦入口竖直插入所述冷却流化床13内，且位于所述冷却流化床13内的中部下料管12外壁设置有第一换热装置5。由于中部下料管12直接竖直地插入冷却流化床13内，所以气化炉1内的半焦产生后可以直接在重力的作用下从中部下料管12下落，从而省去了半焦输送的设备，节省了投资，而且半焦输送不易堵塞，排焦速度也更容易控制，能够实现排焦的连续稳定运行。而且由于大部分中部下料管设置于冷却流化床内，所以避免了半焦的热量在输送过程中过多散失，几乎全部进入冷却流化床内，从而减少了热量损失，也改善了工作环境。

其中，所述半焦出口2向下倾斜，以便于半焦的流动。

其中，从气化炉1中产生的半焦温度在800℃左右，炉内压力7MPa左右。为了给半焦降温，本方案将第一换热装置5设置于冷却流化床13内，并直接与中部下料管12进行换热，吸收中部下料管12内半焦的热量。而且第一换热装置5也可以与中部下料管12外、冷却流化床13内的半焦换热，从而提高了换热效率。

具体地：所述第一换热装置5设置有第一给水口3和第一饱和蒸汽出口4；水从第一给水口3流入，在换热之后形成蒸汽从第一饱和蒸汽出口4排出，饱和蒸汽是一种动力源，可以用于蒸汽涡轮发电系统。

在一个具体的实施例中，所述中部下料管12为圆筒状，所述第一换热装置5呈螺旋状盘在所述中部下料管12上。将第一换热装置5设置为螺旋状可以增大与中部下料管12的接触面积，从而提高换热效率。

在一个具体的实施例中，所述流化气布气系统包括气体分布板10以及中心射流管9，所述中部下料管12的中心轴线与所述中心射流管9的中心轴线重合。气体分布板10用于均匀地分布流化气，中心射流管9用于在冷却流化床13底部输入流化气，其中流化气进气口8的一个输送位置为气体分布板10下方的布气腔，另一个输送方向为中心射流管9，两者采用相同的流化气，提高了流化气输送的便捷性。

由于中部下料管12的中心轴线与中心射流管9的中心轴线重合，从而中部下料管12的底部出口正对着中心射流管9的顶部出口，从中部下料管12流出的半焦被中心射流管9喷出的流化气打散并且较为均匀地落在气体分布板10上，未被中心射流管9喷出的流化气打散的大颗粒耐材以及大颗粒半焦经中心射流管9与排渣管11之间的间隙排出装置，这种结构保证了半焦分布的均匀性。

较佳地，所述中部下料管12的底部位于所述冷却流化床13的中段下部。中部下料管12的底部设置于这个位置既保证了中部下料管12具有足够的长度在冷却流化床13内，又能够保证半焦输送的稳定性以及第一换热装置5的充分换热。

在一个具体的实施例中，所述冷却流化床13的中段为圆筒状，上段和下段均为圆椎状，半焦入口设置在上端的顶部，半焦入口的位置可以设置密封部件，以保证冷却流化床13的密封性。

一个较佳的方式是，所述中部下料管12的中心轴线与所述冷却流化床13的中心轴线重合。从而实现了中部下料管12、冷却流化床13以及中心射流管9三者同轴设置。三者同轴设置可以提高半焦在冷却流化床13内分布的均匀性，提高排焦的效率和稳定性。

为了进一步给冷却流化床13内的半焦降温，充分利用冷却流化床13内的热量，在本实施方式中，所述冷却流化床13的外壁还设置有第二换热装置14，所述第二换热装置14套设在所述冷却流化床13的中段。同样，所述第二换热装置14设置有第二给水口6和第二饱和蒸汽出口7。

从第二给水口6进入第二换热装置14的水在换热后形成饱和蒸汽经第二饱和蒸汽出口7排出，用于其他动力输出。

在一个具体的实施例中，所述第一给水口和所述第二给水口连通，并设置连接同一锅炉给水；所述第一饱和蒸汽出口和第二饱和蒸汽出口连通，并设置连接同一蒸汽涡轮发电系统。也就是说第一换热装置5和第二换热装置14的水路并联，在第一给水口和第二给水口可以分别设置流量控制阀，以控制第一换热装置5和第二换热装置14内的锅炉给水速度。这种设置有利于能量的集中使用，当然本领域技术人员也可以根据需求对第一换热装置5和第二换热装置14的饱和热蒸汽分别利用以及分别供水。

为了更详细的介绍本实施方式所提供的方案，下面进一步介绍一个具体的排焦系统的工作过程，具体如下：

加氢气化产生的半焦(800℃、7MPa)自气化炉1底部直接进入气化炉1正下方的中部下料管12，半焦在冷却流化床13内的中部下料管12内以移动床形式下落。中部下料管12内的半焦在下落过程中与中部下料管12外壁第一换热装置5内的介质进行换热，第一换热装置5内的介质可以是锅炉给水，由第一给水口3进入，由第一饱和蒸汽出口4排出。半焦在中部下料管12换热完成后进入冷却流化床13底部区域。当流化气进气口8开始通入流化气时，半焦被中心射流管9喷出的流化气打散并且较为均匀地落在气体分布板10上，未被中心射流管9喷出的流化气打散的大颗粒耐材以及大颗粒半焦经中心射流管9与排渣管11之间的间隙排出装置。由气体分布板10表面开孔喷出的另一路流化气对半焦进行松动和流化。流化气为合成气或氢气，优选合成气。为了提高换热效果，同时进一步回收热量，第二换热装置14内开始自第二给水口6通过锅炉给水，冷却流化床13内的半焦被进一步降温，副产的饱和蒸汽自第二饱和蒸汽出口7排出。经过两步换热后，半焦在流化气的带动作用下向上运动，最后经半焦出口2排出。

综上所述，本实施方式提供的排焦系统，至少具有以下有益效果：中部下料管竖直设置，使半焦在重力作用下竖直下落，从而省去了半焦输送的设备，节约了成本，排焦速度易于控制；通过流化气的流化和分散作用，以及中心射流管和排渣管的空隙设置，可以促进半焦从半焦出口排出，并及时排出气化炉内的大颗粒耐材，避免堵塞排焦设备，能够实现排焦的连续稳定运行；在热量回收方面，由于中部下料管位于冷却流化床内，所以减少了热量的损失，进一步，设置两个换热装置进行充分换热，减少了热量损失，节能又环保。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种排焦系统，其特征在于，包括：气化炉(1)和冷却流化床(13)；

所述气化炉(1)底部形成有用于输送半焦的中部下料管(12)；

所述冷却流化床(13)的顶部开设有半焦入口，底部设置有流化气布气系统以及排渣管(11)，侧部设置有半焦出口(2)；

所述中部下料管(12)从所述半焦入口竖直插入所述冷却流化床(13)内，且位于所述冷却流化床(13)内的中部下料管(12)外壁设置有第一换热装置(5)。

2.根据权利要求1所述的排焦系统，其特征在于，所述中部下料管(12)为圆筒状，所述第一换热装置(5)呈螺旋状盘在所述中部下料管(12)上。

3.根据权利要求2所述的排焦系统，其特征在于，所述流化气布气系统包括气体分布板(10)以及中心射流管(9)，所述中部下料管(12)的中心轴线与所述中心射流管(9)的中心轴线重合。

4.根据权利要求2所述的排焦系统，其特征在于，所述冷却流化床(13)的中段为圆筒状，上段和下段均为圆椎状。

5.根据权利要求4所述的排焦系统，其特征在于，所述中部下料管(12)的底部位于所述冷却流化床(13)的中段下部。

6.根据权利要求4所述的排焦系统，其特征在于，所述中部下料管(12)的中心轴线与所述冷却流化床(13)的中心轴线重合。

7.根据权利要求4所述的排焦系统，其特征在于，所述冷却流化床(13)的外壁设置有第二换热装置(14)，所述第二换热装置(14)套设在所述冷却流化床(13)的中段。

8.根据权利要求7所述的排焦系统，其特征在于，所述第一换热装置(5)设置有第一给水口(3)和第一饱和蒸汽出口(4)；所述第二换热装置(14)设置有第二给水口(6)和第二饱和蒸汽出口(7)。

9.根据权利要求8所述的排焦系统，其特征在于，所述第一给水口(3)和所述第二给水口(6)连通，并设置连接同一锅炉给水；

所述第一饱和蒸汽出口(4)和第二饱和蒸汽出口(7)连通，并设置连接同一蒸汽涡轮发电系统。

10.根据权利要求1所述的排焦系统，其特征在于，所述半焦出口(2)向下倾斜。

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