CN218811547U - 一种煤气化高压灰水发电并网系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及现代煤化工技术领域，具体为一种煤气化高压灰水发电并网系统，通过气化炉与洗涤塔的液体输出端处设置水力旋流器，通过水力旋流器将液体进行分离，并将干净液体作为液力透平机、发电机、并网柜，能够有效将系统运行过程中高压灰水损失的能量转化电能并并网，实现能量回收，实现发电并网。大大降低了煤气化系统运行过程中高压灰水的损失，使得高压灰水通过水力旋流分离后可以得到有效使用，提高了高压灰水的利用率。

Description

一种煤气化高压灰水发电并网系统

技术领域

本实用新型涉及现代煤化工技术领域，具体为一种煤气化高压灰水发电并网系统。

背景技术

在粉煤气化炉内，利用纯氧和少量水蒸气为气化剂，高压CO₂或N₂输送煤粉，由特制的粉煤烧嘴送入高温高压的气化室完成气化反应，生成以CO和H₂为主要成分的合成气进入洗涤塔进一步洗涤，洗涤后合成气送往下游气体净化单元，洗涤水排入闪蒸系统，气化室多余的热量由水冷壁吸收产生蒸汽，煤中的灰分形成熔渣和飞灰与高温合成气一同进入激冷室进行降温，分离后熔渣和飞灰由锁斗排出气化炉外，激冷室的水也排入闪蒸系统。

为了保证气化炉的连续运行，需要不断补充闪蒸系统处理后相对干净的水进入激冷室水和洗涤塔，同时将一部分激冷室水和洗涤塔水排出，进入闪蒸系统处理。目前激冷室和洗涤塔的水都是由减压阀进行减压节流进入闪蒸系统，对气化炉激冷室排水和洗涤塔排水进行废水处理，水系统就是这么循环利用，但存在以下问题：

(1)气化炉激冷室排水量和洗涤塔排水量300-400m3/h送入闪蒸系统,压力由4.0MPa减压至0.8MPa，目前整个行业用传统的闪蒸法对这个能量进行回收利用，能量利用不够充分。

(2)气化炉激冷室和洗涤塔排水至闪蒸系统，流量大压力高，对下游闪蒸系统水处理要求高，导致投资成本也增加。

(3)对大流量高压力进行减压闪蒸处理，造成闪蒸设备使用寿命减短。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种煤气化高压灰水发电并网系统，以解决现有技术中在煤气化系统运行过程中高压灰水损失，无法得到有效利用的技术问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种煤气化高压灰水发电并网系统，包括气化炉、洗涤塔、水力旋流器、闪蒸塔、液力透平机、发电机、并网柜和蓄能器；所述气化炉的气体输出端连接洗涤塔的气体输入端，气化炉的液体输出端连接至水力旋流器的输入端；所述洗涤塔的液体输出端分别连接至气化炉的液体输入端和水力旋流器的输入端；所述水力旋流器的设置第一输出端和第二输出端，其中第一输出端连接至闪蒸塔，第二输出端连接至液力透平机的输入端，液力透平机的驱动端连接至发电机的驱动端，发电机的输出端连接至并网柜的输入端，并网柜的输出端连接至蓄能器的输入端。

优选的，液力透平机还设有一个输出端，所述输出端通过管线连接至闪蒸塔。

进一步的，水力旋流器的第二输出端分支设置，其中一支路液力透平机的输入端，并在该支路上设置发电入口调节阀；另一支路连接至液力透平机的管线上，并在该支路上设置水力旋流器上部调节阀。

进一步的，水力旋流器的第一输出端与闪蒸塔之间设置闪蒸塔减压阀。

优选的，气化炉的底部设有灰渣排放管线。

优选的，洗涤塔的液体输出端通过液体管线连接至气化炉中，其中在液体管线上设有激冷水泵。

优选的，气化炉的气体输出端通过合成气管线连接洗涤塔的气体输入端。

优选的，气化炉的液体输出端通过激冷室排水管线连接至水力旋流器的输入端。

优选的，洗涤塔的液体输出端通过洗涤塔排水管线合并至气化炉的液体输出端管线后连接至水力旋流器的输入端。

优选的，洗涤塔的输入端还连接至洗涤塔补水管线，洗涤塔的顶部设有合成气去净化单元管线。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型中提供了一种煤气化高压灰水发电并网系统，通过气化炉与洗涤塔的液体输出端处设置水力旋流器，通过水力旋流器将液体进行分离，并将干净液体作为液力透平机、发电机、并网柜，能够有效将系统运行过程中高压灰水损失的能量转化电能并并网，实现能量回收，实现发电并网。大大降低了煤气化系统运行过程中高压灰水的损失，使得高压灰水通过水力旋流分离后可以得到有效使用，提高了高压灰水的利用率。

进一步的，液力透平机还设有一个输出端，所述输出端通过管线连接至闪蒸塔，再次通过液力透平机做功后将减压后的含量液通管线流入至闪蒸塔内，带动发电机发电，提高了对高压灰水的利用率。

进一步的，水力旋流器的第二输出端分支设置，其中一支路液力透平机的输入端，并在该支路上设置发电入口调节阀；另一支路连接至液力透平机的管线上，并在该支路上设置水力旋流器上部调节阀，便于将经过水力旋流器的高压灰水中的低固含量液通过水力旋流器上部调节阀与做功后的液体流向闪蒸塔内，带动发电机发电提高了对高压灰水的利用率。

进一步的，水力旋流器的第一输出端与闪蒸塔之间设置闪蒸塔减压阀，通过将经过分离后的高压灰水中的高固含量液通过第一输出端流向至闪蒸塔内。

附图说明

图1为本实用新型中煤气化高压灰水发电并网系统的结构示意图。

图中：1-气化炉燃烧原料；2-气化炉；3-灰渣排放管线；4-合成气管线；5洗涤塔；6-合成气去净化单元管线；7-激冷室排水管线；8-洗涤塔排水管线；9-水力旋流器；10-液进闪蒸塔减压阀；11-水力旋流器上部调节阀；12-发电入口调节阀；13-闪蒸塔；14-管线；15-液力透平机；16-发电机；17-并网柜；18-蓄能器；19-洗涤塔补水管线；20-激冷水泵；21-液体管线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

本实用新型的目的在于提供一种煤气化高压灰水发电并网系统，以解决现有技术中在煤气化系统运行过程中高压灰水损失，无法得到有效利用的技术问题

具体的，根据图1所示，该煤气化高压灰水发电并网系统，包括气化炉2、洗涤塔5、水力旋流器9、闪蒸塔13、液力透平机15、发电机16、并网柜17和蓄能器18；所述气化炉2的气体输出端连接洗涤塔5的气体输入端，气化炉2的液体输出端连接至水力旋流器9的输入端；所述洗涤塔5的液体输出端分别连接至气化炉2的液体输入端和水力旋流器9的输入端；所述水力旋流器9的设置第一输出端和第二输出端，其中第一输出端连接至闪蒸塔13，第二输出端连接至液力透平机15的输入端，液力透平机15的驱动端连接至发电机16的驱动端，发电机16的输出端连接至并网柜17的输入端，并网柜17的输出端连接至蓄能器18的输入端。

具体的，液力透平机15还设有一个输出端，所述输出端通过管线14连接至闪蒸塔13，再次通过液力透平机做功后将减压后的含量液通管线流入至闪蒸塔内，带动发电机发电，提高了对高压灰水的利用率。

具体的，水力旋流器9的第二输出端分支设置，其中一支路液力透平机15的输入端，并在该支路上设置发电入口调节阀12；另一支路连接至液力透平机15的管线14上，并在该支路上设置水力旋流器上部调节阀11，便于将经过水力旋流器的高压灰水中的低固含量液通过水力旋流器上部调节阀与做功后的液体流向闪蒸塔内，带动发电机发电提高了对高压灰水的利用率。

具体的，水力旋流器9的第一输出端与闪蒸塔13之间设置闪蒸塔减压阀10，通过将经过分离后的高压灰水中的高固含量液通过第一输出端流向至闪蒸塔内。

具体的，气化炉2的底部设有灰渣排放管线3。

具体的，洗涤塔5的液体输出端通过液体管线21连接至气化炉2中，其中在液体管线21上设有激冷水泵20。

具体的，气化炉2的气体输出端通过合成气管线4连接洗涤塔5的气体输入端。

具体的，气化炉2的液体输出端通过激冷室排水管线7连接至水力旋流器9的输入端。

具体的，洗涤塔5的液体输出端通过洗涤塔排水管线8合并至气化炉2的液体输出端管线后连接至水力旋流器9的输入端。

具体的，洗涤塔5的输入端还连接至洗涤塔补水管线19，洗涤塔5的顶部设有合成气去净化单元管线6。

本实用新型所提供的一种煤气化高压灰水发电并网系统，在使用时：

气化炉燃烧原料1进入气化炉2，气化炉2生成的合成气通过合成气管线4进入5洗涤塔内，通过洗涤塔补水管线19对洗涤塔5补进的水进一步洗涤，洗涤后合成气通过合成气去净化单元管线6输入至合成气去净化单元，洗涤塔5的洗涤水通过激冷水泵20沿着液体管线21进入到气化炉2内，在气化炉2的激冷室水浴后通过灰渣排放管线3排放至外界处理；气化炉2的液体输出端通过激冷室排水管线7和洗涤塔5的洗涤塔排水管线8进入水力旋流器9进一步固液分离，通过水力旋流器9分离出高固含量液和低固含量液，其中高固含量液通过水力旋流器9的第一输出端流向至闪蒸塔13，低固含量液通过水力旋流器9的第二输出端10经发电入口调节阀12进入液力透平机15进行做功后通过管线14以及一部分经水力旋流器上部调节阀11进入到13闪蒸塔，带动发电机16发电，再通过并网柜17对蓄能器18进行蓄能。

综上所述，本实用新型中提供了一种煤气化高压灰水发电并网系统，通过气化炉与洗涤塔的液体输出端处设置水力旋流器，通过水力旋流器将液体进行分离，并将干净液体作为液力透平机、发电机、并网柜，能够有效将系统运行过程中高压灰水损失的能量转化电能并并网，实现能量回收，实现发电并网。大大降低了煤气化系统运行过程中高压灰水的损失，使得高压灰水通过水力旋流分离后可以得到有效使用，提高了高压灰水的利用率。

最后应当说明的是：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，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤气化高压灰水发电并网系统，其特征在于，包括气化炉(2)、洗涤塔(5)、水力旋流器(9)、闪蒸塔(13)、液力透平机(15)、发电机(16)、并网柜(17)和蓄能器(18)；所述气化炉(2)的气体输出端连接洗涤塔(5)的气体输入端，气化炉(2)的液体输出端连接至水力旋流器(9)的输入端；所述洗涤塔(5)的液体输出端分别连接至气化炉(2)的液体输入端和水力旋流器(9)的输入端；所述水力旋流器(9)的设置第一输出端和第二输出端，其中第一输出端连接至闪蒸塔(13)，第二输出端连接至液力透平机(15)的输入端，液力透平机(15)的驱动端连接至发电机(16)的驱动端，发电机(16)的输出端连接至并网柜(17)的输入端，并网柜(17)的输出端连接至蓄能器(18)的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种煤气化高压灰水发电并网系统，其特征在于，所述液力透平机(15)还设有一个输出端，所述输出端通过管线(14)连接至闪蒸塔(13)。

3.根据权利要求2所述的一种煤气化高压灰水发电并网系统，其特征在于，所述水力旋流器(9)的第二输出端分支设置，其中一支路液力透平机(15)的输入端，并在该支路上设置发电入口调节阀(12)；另一支路连接至液力透平机(15)的管线(14)上，并在该支路上设置水力旋流器上部调节阀(11)。

4.根据权利要求1所述的一种煤气化高压灰水发电并网系统，其特征在于，所述水力旋流器(9)的第一输出端与闪蒸塔(13)之间设置闪蒸塔减压阀(10)。

5.根据权利要求1所述的一种煤气化高压灰水发电并网系统，其特征在于，所述气化炉(2)的底部设有灰渣排放管线(3)。

6.根据权利要求1所述的一种煤气化高压灰水发电并网系统，其特征在于，所述洗涤塔(5)的液体输出端通过液体管线(21)连接至气化炉(2)中，其中在液体管线(21)上设有激冷水泵(20)。

7.根据权利要求1所述的一种煤气化高压灰水发电并网系统，其特征在于，所述气化炉(2)的气体输出端通过合成气管线(4)连接洗涤塔(5)的气体输入端。

8.根据权利要求1所述的一种煤气化高压灰水发电并网系统，其特征在于，所述气化炉(2)的液体输出端通过激冷室排水管线(7)连接至水力旋流器(9)的输入端。

9.根据权利要求1所述的一种煤气化高压灰水发电并网系统，其特征在于，所述洗涤塔(5)的液体输出端通过洗涤塔排水管线(8)合并至气化炉(2)的液体输出端管线后连接至水力旋流器(9)的输入端。

10.根据权利要求1所述的一种煤气化高压灰水发电并网系统，其特征在于，所述洗涤塔(5)的输入端还连接至洗涤塔补水管线(19)，洗涤塔(5)的顶部设有合成气去净化单元管线(6)。

Images