CN219409332U - 一种煤气化渣水处理系统低压闪蒸汽回收利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤气化渣水处理系统低压闪蒸汽回收利用装置，包括低压闪蒸罐，低压闪蒸罐顶部低压闪蒸汽连接至灰水除氧器，其特征在于，所述的装置还包括ORC发电机组、冷凝器和分离罐；所述灰水除氧器顶部闪蒸汽连接至ORC发电机组，闪蒸汽经ORC发电机组回收余热之后的冷凝液和不凝气依次连接冷凝器和分离罐，所述分离罐中冷凝液返回灰水除氧器。所述装置可在高压闪蒸汽余热资源未得到有效利用的情况下，将高压闪蒸汽余热资源经ORC，将低品位余热资源转换成高价值的电能，实现高压闪蒸汽余热资源的有效利用。
Description
技术领域
本实用新型属于煤气化技术领域，涉及一种煤气化系统中的渣水处理装置，特别是涉及一种煤气化渣水处理系统低压闪蒸汽的回收利用装置。
背景技术
在煤气化装置中，气化炉燃烧室出来的合成气，进入激冷室，通入高压激冷水使高温合成气被激冷降温，并产生饱和水蒸气，满足一氧化碳变换系统的工艺需要。同时，大部分煤灰及少量未反应碳以灰渣的形式从合成气中被水除去，粗渣在激冷室中沉降，而少量细渣被水携带与黑水一道从激冷室连续排出送往渣水处理系统。离开气化炉激冷室的合成气中含有大量的细灰，进入洗涤塔进行洗涤，洗涤塔底部排出的黑水与气化炉激冷室排出的黑水一同送往渣水处理系统。
为实现黑水余热资源的回收，从气化炉和洗涤塔送来的高温高压黑水经过减压后送入高压闪蒸罐，其中少量溶解的气体及部分水被闪蒸后，得到的高压闪蒸汽在灰水加热器与灰水换热，再经最终冷却器、高压闪蒸分离器等处理，实现高压闪蒸汽热能和水资源回收。
闪蒸后的黑水再进入低压闪蒸罐闪蒸得到低压闪蒸汽，进一步回收黑水余热资源。由于低压闪蒸汽品位较低，一般用作灰水除氧器加热热源。在实际生产过程中，灰水除氧器加热所需的低压闪蒸汽较少，大量的低压闪蒸汽经灰水除氧器直接排放至大气中，造成低压闪蒸汽余热资源和水资源的浪费。闪蒸汽中部分有效气也没有回收，也存在资源的浪费，直接排放还存在着白色污染，不利于现场的安全环保。低压闪蒸汽的回收利用有实际的意义。
有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，简称ORC)是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，主要由换热器、透平、冷凝器和工质泵四大部套组成，有机工质在换热器中从余热流中吸收热量，生成具一定压力和温度的工质蒸汽，工质蒸汽进入透平机械膨胀做功，从而带动发电机或拖动其它动力机械。从透平排出的蒸汽在冷凝器中冷却，凝结成液态，最后借助工质泵重新回到换热器，如此不断地循环下去。
ORC发电系统主要由热源系统、ORC余热发电系统、冷却水循环系统和工质循环系统四部分组成。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种煤气化渣水处理系统低压闪蒸汽回收利用装置，解决现有技术中低压闪蒸汽余热资源和水资源浪费的问题，能够通过有机朗肯循环(OCR)将低压闪蒸汽余热转化成高价值的电能，并将低压闪蒸汽低温凝液中的有效组分回收，从而实现低压闪蒸汽的余热资源和水资源的回收利用。
本实用新型采用的技术方案是：
一种煤气化渣水处理系统低压闪蒸汽回收利用装置，包括低压闪蒸罐，低压闪蒸罐顶部低压闪蒸汽连接至灰水除氧器，其特征在于，所述的装置还包括ORC发电机组、冷凝器和分离罐；所述灰水除氧器顶部闪蒸汽连接至ORC发电机组，闪蒸汽经ORC发电机组回收余热之后的冷凝液和不凝气依次连接至冷凝器和分离罐，所述分离罐中冷凝液返回灰水除氧器。
进一步地，所述的灰水除氧器顶部闪蒸汽经预热换热器连接至ORC发电机组。
进一步地，所述分离罐中的不凝气连接压缩机，压缩后送往甲醇合成装置。
进一步地，所述分离罐中设置放空阀，连接至火炬。
进一步地，所述冷凝器为固定管板式换热器，闪蒸汽冷凝液和不凝气走管程，循环冷却水走壳程。
有益效果：本实用新型提供的煤气化渣水处理系统低压闪蒸汽回收利用装置，可有效解决渣水处理系统中低压闪蒸汽余热资源和水资源浪费的问题，实现将低压闪蒸汽余热转化成电能，并将低压闪蒸汽冷凝成低温凝液，并回收其中有效组分，从而实现低压闪蒸汽余热资源和水资源的回收利用。本实用新型可进一步提高煤气化工艺中的余热回收效率，降低合成气、CO等产品生产过程的能耗，具有很好的经济收益和节能环保效益。
附图说明
图1为本实用新型的煤气化渣水处理系统闪蒸汽热能回收利用装置的结构示意图。
其中：1为高压闪蒸罐，2为低压闪蒸罐，3为灰水除氧器，4为ORC发电机组，5为冷凝器，6为分离罐，7为压缩机，8为预热换热器。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，但是需要指出的是，本实用新型的保护范围并不受这些具体实施方式的限制，而是由权利要求书来确定。
如图1所示，一种煤气化渣水处理系统低压闪蒸汽回收利用装置，包括低压闪蒸罐2，高温高压黑水首先进入高压闪蒸罐1闪蒸，闪蒸后的黑水再进入低压闪蒸罐2闪蒸得到低压闪蒸汽，低压闪蒸罐2顶部低压闪蒸汽连接至灰水除氧器3，所述的装置还包括ORC发电机组4、冷凝器5、分离罐6和预热换热器8；所述灰水除氧器3顶部闪蒸汽经过预热换热器8连接至ORC发电机组4，闪蒸汽经ORC发电机组4回收余热之后的冷凝液和不凝气依次连接冷凝器5和分离罐6，所述分离罐6中冷凝液返回灰水除氧器3。
进一步地，当不凝气量足够多具有实际价值时，为回收闪蒸汽中的有效组分，可以将所述分离罐6中的不凝气连接压缩机7，分离、压缩后送往甲醇合成装置。当不凝气量少，直接放火炬更为经济。可在所述分离罐6中设置放空阀，连接至火炬。
所述冷凝器5为固定管板式换热器，闪蒸汽冷凝液和不凝气走管程，循环冷却水走壳程。
根据本实用新型的煤气化渣水处理系统低压闪蒸汽回收利用装置，通过ORC发电机组将低压闪蒸汽余热转化成电能，或可以直接用透平为泵提供动力，不进行发电，低压闪蒸汽冷凝后经分离罐分离后送回除氧器再利用。低压闪蒸汽中含有的少量不凝气(主要是CO、H2、CO2)经分离后，可回收送往甲醇合成装置，生产甲醇。当不凝气量足够多，具有实际价值时，送压缩机分离、压缩，并送往甲醇合成装置回收利用；当不凝气量少时，可直接放火炬。
所述装置有效地回收了低压闪蒸汽的热能，同时通过回收不凝气中的有效组分，增加了甲醇产品，可带来部分的经济效益，同时有助于消除现场的白色污染，具有良好的环境效益。
Claims (5)
1.一种煤气化渣水处理系统低压闪蒸汽回收利用装置，包括低压闪蒸罐，低压闪蒸罐顶部低压闪蒸汽连接至灰水除氧器，其特征在于，所述的装置还包括ORC发电机组、冷凝器和分离罐；所述灰水除氧器顶部闪蒸汽连接至ORC发电机组，闪蒸汽经ORC发电机组回收余热之后的冷凝液和不凝气依次连接至冷凝器和分离罐，所述分离罐中冷凝液返回灰水除氧器。
2.根据权利要求1所述的煤气化渣水处理系统低压闪蒸汽回收利用装置，其特征在于，所述的灰水除氧器顶部闪蒸汽经预热换热器连接至ORC发电机组。
3.根据权利要求1所述的煤气化渣水处理系统低压闪蒸汽回收利用装置，其特征在于，所述分离罐中的不凝气连接压缩机，压缩后送往甲醇合成装置。
4.根据权利要求1所述的煤气化渣水处理系统低压闪蒸汽回收利用装置，其特征在于，所述分离罐中设置放空阀，连接至火炬。
5.根据权利要求1所述的煤气化渣水处理系统低压闪蒸汽回收利用装置，其特征在于，所述冷凝器为固定管板式换热器，闪蒸汽冷凝液和不凝气走管程，循环冷却水走壳程。
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2022
- 2022-11-11 CN CN202223008118.8U patent/CN219409332U/zh active Active
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