CN211713025U - 一种节能的气化炉水冷壁冷却和烧嘴冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种节能的气化炉水冷壁冷却和烧嘴冷却系统，将气化炉水冷壁冷却水系统和烧嘴冷却水系统合并成一个系统，两个系统合并后，简化了系统配置，降低了装置的一次投资，简化了操作；一种节能的气化炉水冷壁冷却和烧嘴冷却系统，包括：压力稳定系统、冷却水循环送系统、低压蒸汽发生系统、高压氧气加热系统和气化炉保护气加热系统。

Description

一种节能的气化炉水冷壁冷却和烧嘴冷却系统

技术领域

本实用新型涉及煤化工技术领域，尤其涉及一种节能的气化炉水冷壁冷却和烧嘴冷却系统。

背景技术

气流床加压气化技术是一种洁净、高效煤气化先进技术，气化炉气化室一般操作温度为1300～1700℃，为了保护气化炉炉壁免受高温的影响，一般采用水冷壁结构。与气化炉配套的燃烧器，为了避免高温烧蚀，一般采用水夹套结构。

以往，水冷壁冷却系统和烧嘴冷却水系统为独立的两个系统，不仅投资加大，且操作复杂。气化炉水冷壁管道内通入的是中压饱和的锅炉水，饱和水经过水冷壁吸热后，产生中压饱和蒸汽，为了保证盘管安全和换热效果，需要较高的循环倍率，导致中压锅炉水泵功率较高，且该泵为一级负荷泵，造成EPS负荷较大，烧嘴冷却水经过烧嘴吸热后，然后通过换热器把热量移走。

CN209144087U公开了一种气化炉，该气化炉包括：外壳、内壳、燃烧器、渣口通道、调节水环和激冷装置，所述外壳包括上外壳和下外壳，所述内壳包括上内壳和下内壳，所述上内壳内形成气化室，所述下内壳内形成热回收室，所述上内壳和下内壳分别设在所述上外壳和下外壳内；所述燃烧器设在上外壳进口，并穿过上内壳进口与所述气化室相通；所述渣口通道设在上内壳出口和下内壳进口之间，所述渣口通道的顶部与上内壳出口连接，所述渣口通道的底部与下内壳进口之间形成环隙；所述调节水环置于所述环隙内；所述激冷装置设置在下内壳出口的下方，但这种激冷装置与换热装置的配合会影响换热效果。

因此，有针对性的对煤化工技术领域提供一种节能的气化炉水冷壁冷却和烧嘴冷却系统，是亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种节能的气化炉水冷壁冷却和烧嘴冷却系统，将气化炉水冷壁冷却水系统和烧嘴冷却水系统合并成一个系统，两个系统合并后，简化了系统配置，降低了装置的一次投资，简化了操作。

为达到上述目的，本实用新型的解决方法是提供一种节能的气化炉水冷壁冷却和烧嘴冷却系统，包括：压力稳定系统、冷却水循环送系统、低压蒸汽发生系统、高压氧气加热系统和气化炉保护气加热系统；

所述压力稳定系统包括：依次连接的高压气体加压管线、加压调节阀、减压调节阀、气体减压管线，所述加压调节阀和减压调节阀中间的管线与所述冷却水缓冲罐连接；

所述冷却水循环系统包括：冷却水进入管线、冷却水外排管线、冷却水泵、第一冷却水调节阀、第二冷却水调节阀、冷却水回流管路，所述低压蒸汽发生系统、所述冷却水进入管线、冷却水泵依次连接，所述冷却水进入管线与所述冷却水泵连接的管线与所述冷却水外排管线连接，所述冷却水泵与气化炉和烧嘴分别通过带有第一冷却水调节阀的管线和带有第二冷却水调节阀的管线连接，从所述烧嘴和所述气化炉流出的冷却水分别通过第一冷却水管线、第二冷却水管线交汇后，所述第一冷却水管线、第二冷却水管线的交汇点分别与所述高压氧气加热系统、气化炉保护气加热系统和冷却水回流管路连接，所述高压氧气加热系统、气化炉保护气加热系统和冷却水回流管路与所述冷却水缓冲罐连接。

进一步，所述低压蒸汽发生系统包括低压蒸汽管线、低压蒸汽发生器、低压锅炉水管线，所述冷却水缓冲罐、所述低压蒸汽发生器和所述冷却水进入管线依次连接，所述低压蒸汽发生器分别与所述低压蒸汽管线、低压锅炉水管线连接。

进一步的，所述高压氧气加热系统包括：第一氧气管线、氧气预热器、第二氧气管线、第一流量调节阀和第一冷却水循环管线，所述第一流量调节阀和所述氧气预热器沿所述第一冷却水循环管线依次连接，所述第一氧气管线和所述第二氧气管线分别与所述氧气预热器连接，所述第二氧气管线靠近所述烧嘴。

进一步的，所述气化炉保护气加热系统包括第二冷却水循环管线、第二流量调节阀、保护气加热器、第一保护气管线和第二保护气管线，所述第二流量调节阀和保护气加热器沿所述第二冷却水循环管线依次连接，所述第一保护气管线和所述第二保护气管线分别与所述保护气加热器连接。

进一步的，冷却水回流管路包括第三流量调节阀、第三冷却水循环管线，所述第三流量调节阀设于所述第三冷却水循环管线上。

进一步的，所述冷却水缓冲罐上设有补充水管线。

本实用新型优点：

1、本实用新型将气化炉水冷壁冷却水系统和烧嘴冷却水系统合并成一个系统。

2、本实用新型水冷壁冷却水和烧嘴冷却水采用过冷水，采用过冷水对气化炉盘管降温，由于本系统内不直接产生蒸汽，安全性得到进一步提高，且可以降低冷却水泵功率，从而降低EPS负荷。

3、从气化炉水冷壁和烧嘴吸收热量的冷却水，对进入气化炉的氧气和保护气体加热，提高热量的使用效率，具有较强的经济效益、环保效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型提供一种节能的气化炉水冷壁冷却和烧嘴冷却系统示意图。

如图所述，1、气体加压管线；2、加压调节阀；3、减压调节阀；4、气体减压管线；5、冷却水缓冲罐；6、补充水管线；7、低压蒸汽管线；8、低压蒸汽发生器；9、低压锅炉水管线；10、冷却水进入管线；11冷却水外排管线；12、冷却水泵；13、第一冷却水调节阀；14、第二冷却水调节阀；15、气化炉；16、烧嘴；17、第一冷却水管线；18、第二冷却水管线；19、第一流量调节阀；20、第二流量调节阀；21、第三流量调节阀；22、第三冷却水循环管线、23、第二冷却水循环管线；24、第一氧气管线；25、氧气预热器；26、第二氧气管线；27、第一冷却水循环管线；28、第一保护气管线；29、保护气加热器；30、第二保护气管线。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种节能的气化炉15水冷壁冷却和烧嘴16冷却系统，包括：压力稳定系统、冷却水循环送系统、低压蒸汽发生系统、高压氧气加热系统和气化炉保护气加热系统；

所述压力稳定系统包括：依次连接的高压气体加压管线1、加压调节阀2、减压调节阀3、气体减压管线4，所述加压调节阀2和减压调节阀3中间的管线与所述冷却水缓冲罐5连接；

压力稳定系统的主要流程为：当冷却水循环系统压力低的时候，高压氮气/高压二氧化碳通过气体加压管线1和加压调节阀2进入冷却水缓冲罐5；当冷却水循环系统压力高的时候，打开减压调节阀3将气体从气体减压管线4释放；

为了防止气化炉15水冷壁和烧嘴16出现问题时，气化炉15气化室和烧嘴16中的可燃及助燃等危害气体进入冷却水循环系统中，冷却水循环系统压力要比气化炉15和烧嘴16压力高0.2～1.0MPa。设置压差调节器通过加压调节阀2和减压调节阀3来控制冷却水循环系统与气化炉15之间的压差，以此保证冷却水循环系统的安全。

所述冷却水循环系统包括：冷却水进入管线10、冷却水外排管线11、冷却水泵12、第一冷却水调节阀13、第二冷却水调节阀14、冷却水回流管路，所述低压蒸汽发生系统、所述冷却水进入管线10、冷却水泵12依次连接，所述冷却水进入管线10与所述冷却水泵12连接的管线与所述冷却水外排管线11连接，所述冷却水泵12与气化炉15和烧嘴16分别通过带有第一冷却水调节阀13的管线和带有第二冷却水调节阀14的管线连接，从所述烧嘴16和所述气化炉15流出的冷却水分别通过第一冷却水管线17、第二冷却水管线18交汇后，所述第一冷却水管线17、第二冷却水管线18的交汇点分别与所述高压氧气加热系统、气化炉保护气加热系统和冷却水回流管路连接，所述高压氧气加热系统、气化炉保护气加热系统和冷却水回流管路与所述冷却水缓冲罐5连接；

冷却水循环系统的主要流程为：来自中压锅炉水管网的锅炉水通过补充水管线6进入冷却水缓冲罐5，冷却水缓冲罐5的冷却水经过低压蒸汽发生系统加热后，进入冷却水循环泵，经冷却水循环泵加压后分别进入气化炉15水冷壁和烧嘴16，冷却水在水冷壁和烧嘴16中吸收热量后，汇合到一起，然后分为三股，分别进入高压氧气加热系统、气化炉保护气加热系统和冷却水回流管路后，汇合至一起进入冷却水缓冲罐5。

所述低压蒸汽发生系统包括低压蒸汽管线7、低压蒸汽发生器8、低压锅炉水管线9，所述冷却水缓冲罐5、所述低压蒸汽发生器8和所述冷却水进入管线10依次连接，所述低压蒸汽发生器8分别与所述低压蒸汽管线7、低压锅炉水管线9连接；

低压蒸汽发生系统的主要流程为：低压锅炉水通过低压锅炉水管线9进入低压蒸汽发生器8，低压蒸汽发生器8产生低压蒸汽通过低压蒸汽管线7进入低压蒸汽管网，低压蒸汽发生器8将从冷却水缓冲罐5流出的冷却水加热。

所述高压氧气加热系统包括：第一氧气管线24、氧气预热器25、第二氧气管线26、第一流量调节阀19和第一冷却水循环管线，所述第一流量调节阀19和所述氧气预热器25沿所述第一冷却水循环管线依次连接，所述第一氧气管线24和所述第二氧气管线26分别与所述氧气预热器25连接，所述第二氧气管线26靠近所述烧嘴16。

所述高压氧气加热系统的主要流程为：被气化炉15水冷壁和烧嘴16加热后的冷却水经过第一流量调节阀19进入氧气预热器25，高压氧气从第一氧气管线24进入氧气预热器25，预热后的高压氧气从第二氧气管线26喷出与过热蒸汽混合后进入烧嘴16。

所述气化炉保护气加热系统包括第二冷却水循环管线23、第二流量调节阀20、保护气加热器29、第一保护气管线28和第二保护气管线30，所述第二流量调节阀20和保护气加热器29沿所述第二冷却水循环管线23依次连接，所述第一保护气管线28和所述第二保护气管线30分别与所述保护气加热器29连接；

气化炉保护气加热系统的主要流程为：被气化炉15水冷壁和烧嘴16加热后的冷却水经过第二流量调节阀20进入保护气预热器，气化炉15保护气从第二保护气管线30进入至保护气加热器29，预热后的保护气从第一保护气管线28进入气化炉15。

冷却水回流管路包括第三流量调节阀21、第三冷却水循环管线22，所述第三流量调节阀21设于所述第三冷却水循环管线22上。

冷却水回流管路的主要流程为：被气化炉15水冷壁和烧嘴16加热后的冷却水沿第三冷却水循环管线22经过第三流量调节阀21回流至冷却水缓冲罐5。

所述冷却水缓冲罐5上设有补充水管线6，整个冷却水循环系统是一个密闭环境，整个系统运行一定时间后会出现水质恶化，为了保证冷却水循环系统的安全，需要对系统的水进行置换。通过冷却水外排管线11排放定期一定量的冷却水，同时通过补充水管线6对系统补充锅炉水。

通过第一冷却水调节阀13和第二冷却水调节阀14调节进入气化炉15水冷壁和烧嘴16的流量，保证气化炉15水冷壁和烧嘴16的运行安全。

通过第一流量调节阀19调节去氧气预热器25的流量，保证被加热后的氧气温度。通过第二流量调节阀20调节去气化炉15保护气预热器的流量，保证被加热后的气化炉15保护气温度。

显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.一种节能的气化炉水冷壁冷却和烧嘴冷却系统，其特征在于，包括：压力稳定系统、冷却水循环系统、低压蒸汽发生系统、高压氧气加热系统和气化炉保护气加热系统；

所述压力稳定系统包括：依次连接的高压气体加压管线(1)、加压调节阀(2)、减压调节阀(3)、气体减压管线(4)，所述加压调节阀(2)和减压调节阀(3)中间的管线与冷却水缓冲罐(5)连接；

所述冷却水循环系统包括：冷却水进入管线(10)、冷却水外排管线(11)、冷却水泵(12)、第一冷却水调节阀(13)、第二冷却水调节阀(14)、冷却水回流管路，所述低压蒸汽发生系统、所述冷却水进入管线(10)、冷却水泵(12)依次连接，所述冷却水进入管线(10)与所述冷却水泵(12)连接的管线与所述冷却水外排管线(11)连接，所述冷却水泵(12)与气化炉(15)和烧嘴(16)分别通过带有第一冷却水调节阀(13)的管线和带有第二冷却水调节阀(14)的管线连接，从所述烧嘴(16)和所述气化炉(15)流出的冷却水分别通过第一冷却水管线(17)、第二冷却水管线(18)交汇后，所述第一冷却水管线(17)、第二冷却水管线(18)的交汇点分别与所述高压氧气加热系统、气化炉保护气加热系统和冷却水回流管路连接，所述高压氧气加热系统、气化炉保护气加热系统和冷却水回流管路与所述冷却水缓冲罐(5)连接。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述低压蒸汽发生系统包括低压蒸汽管线(7)、低压蒸汽发生器(8)、低压锅炉水管线(9)，所述冷却水缓冲罐(5)、所述低压蒸汽发生器(8)和所述冷却水进入管线(10)依次连接，所述低压蒸汽发生器(8)分别与所述低压蒸汽管线(7)、低压锅炉水管线(9)连接。

3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述高压氧气加热系统包括：第一氧气管线(24)、氧气预热器(25)、第二氧气管线(26)、第一流量调节阀(19)和第一冷却水循环管线(27)，所述第一流量调节阀(19)和所述氧气预热器(25)沿所述第一冷却水循环管线(27)依次连接，所述第一氧气管线(24)和所述第二氧气管线(26)分别与所述氧气预热器(25)连接，所述第二氧气管线(26)靠近所述烧嘴(16)。

4.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述气化炉保护气加热系统包括第二冷却水循环管线(23)、第二流量调节阀(20)、保护气加热器(29)、第一保护气管线(28)和第二保护气管线(30)，所述第二流量调节阀(20)和保护气加热器(29)沿所述第二冷却水循环管线(23)依次连接，所述第一保护气管线(28)和所述第二保护气管线(30)分别与所述保护气加热器(29)连接。

5.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，冷却水回流管路包括第三流量调节阀(21)、第三冷却水循环管线(22)，所述第三流量调节阀(21)设于所述第三冷却水循环管线(22)上。

6.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却水缓冲罐(5)上设有补充水管线(6)。

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