CN221324468U - 气化工段余热的利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气化工段余热的利用装置，属于合成氨技术领域。气化工段包括气化炉和冷渣机，冷渣机内设有冷渣机换热器，气化炉的气化剂入口与锅炉连接，锅炉的进水口与除氧器连接，脱盐水制备装置为除氧器提供脱盐水；该装置包括疏水容器、疏水器和气液换热器，合成氨系统中除气化炉以外的其他用气设备的冷凝水出口通过管路与疏水容器连接；脱盐水制备装置、冷渣机换热器和气液换热器的冷水进口通过管路依次连接，气液换热器的热水出口、疏水器和除氧器的进口通过管路依次连接；疏水容器的乏汽出口通过管路与气液换热器的蒸汽入口连接，其冷凝水出口通过管路与疏水器的进口连接；气液换热器的冷凝水出口通过管路与疏水器的进口连接。
Description
技术领域
本实用新型属于合成氨技术领域，特别涉及一种气化工段余热的利用装置。
背景技术
合成氨以氮气和氢气为原料合成，氢气来自煤气化。气化炉采用0-10mm粉煤为原料，气化剂与粉煤进行气化反应，反应后的渣送至冷渣机中进行冷却。
如申请号为CN202110876097.2的专利公开了一种煤气化炉，包括炉体，所述炉体设有气化腔室、位于顶部的进煤口、以及位于底部的排渣口，所述炉体在高度方向上依次区分为上部区域、中部区域和下部区域，其中，在所述炉体的下部区域设有第一气化剂引入口，在所述炉体的中部区域设有第二气化剂引入口，所述第一气化剂入口和所述第二气化剂入口分别与所述气化腔室连通。
现有技术中，气化剂包括水蒸气和氧气，水蒸汽由锅炉提供（脱盐水制备装置制备的脱盐水经除氧器（通过加热除氧）处理后送入锅炉）。冷渣机内设有冷渣机换热器用于对渣进行冷却，冷渣机换热器与凉水塔构成循环以实现循环冷却。
申请人在实现煤气化过程中发现：
1、冷渣机换热器采用凉水塔的冷却水，容易结垢，导致后续冷却效果下降；
2、除氧器需要将室温的脱盐水加热至较高温度，能耗高。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种气化工段余热的利用装置，采用脱盐水作为冷渣机换热器的冷却水，不易结构；换热后的中温水（40℃）与冷凝水的乏汽进行换热，水温升温至90℃，与其他冷凝水混合（90-100℃）送至除氧器，可减少除氧器的能耗；另外，由于利用了冷凝水（非常洁净，不用脱盐），可减少脱盐水的用量，降低成本。所述技术方案如下：
本实用新型实施例提供了一种气化工段余热的利用装置，气化工段包括气化炉和冷渣机，所述冷渣机内设有冷渣机换热器，所述气化炉的气化剂入口通过管路与锅炉连接，所述锅炉的进水口与除氧器连接，脱盐水制备装置为除氧器提供脱盐水；该装置包括疏水容器、疏水器和气液换热器，合成氨系统中除气化炉以外的其他用气设备的冷凝水出口通过管路与疏水容器连接；所述脱盐水制备装置、冷渣机换热器和气液换热器的冷水进口通过管路依次连接，所述气液换热器的热水出口、疏水器和除氧器的进口通过管路依次连接；所述疏水容器的乏汽出口通过管路与气液换热器的蒸汽入口连接，其冷凝水出口通过管路与疏水器的进口连接；所述气液换热器的冷凝水出口通过管路与疏水器的进口连接。
其中，本实用新型实施例中的气液换热器选自列管换热器或板式换热器。
具体地，本实用新型实施例中的气液换热器为列管换热器；所述气液换热器的壳程入口作为蒸汽入口，其壳程出口作为冷凝水出口，其管程进口作为冷水进口，其管程出口作为热水出口。
具体地，本实用新型实施例中的疏水容器为密封槽，其较其他用气设备低；所述气液换热器和疏水容器均较疏水器高。
其中，本实用新型实施例中的疏水器包括疏水阀和四通阀；所述四通阀的三个进口分别通过管路与疏水容器的冷凝水出口、气液换热器的热水出口和气液换热器的冷凝水出口连接，其一个出口与疏水阀的进口连接；所述疏水阀的出口通过管路与除氧器的进口连接。
优选地，本实用新型实施例中的疏水容器和气液换热器外均设有保温夹套。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型实施例提供了一种气化工段余热的利用装置，采用脱盐水作为冷渣机换热器的冷却水，不易结构；换热后的中温水（40℃）与冷凝水的乏汽进行换热，水温升温至90℃，与其他冷凝水混合（90-100℃）送至除氧器，可减少除氧器的能耗；另外，由于利用了冷凝水（非常洁净，不用脱盐），可减少脱盐水的用量，降低成本。另外，脱盐水先升温至40℃左右，再升至90℃左右，温差不是很高且乏汽的压力小，对气液换热器的要求低，采用常见的列管换热器即可。
附图说明
图1是本实用新型实施例中的气化工段余热的利用装置的原理框图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
参见图1，气化工段包括气化炉和冷渣机等。冷渣机内设有冷渣机换热器用于对气化炉的排渣进行冷却。气化炉的气化剂入口（同时通入空分分离的氧气，按照一定的策略输入氧气和水蒸汽）通过管路与锅炉连接，锅炉的进水口与除氧器连接，脱盐水制备装置为除氧器提供脱盐水。本实用新型实施例提供了一种气化工段余热的利用装置，该装置包括疏水容器、疏水器和气液换热器等，合成氨系统中除气化炉以外的其他用气设备的冷凝水出口通过管路与疏水容器（用于收集冷凝水）连接。脱盐水制备装置、冷渣机换热器和气液换热器的冷水进口通过管路依次连接，气液换热器的热水出口、疏水器和除氧器的进口通过管路依次连接。疏水容器的乏汽出口通过管路与气液换热器的蒸汽入口连接，其冷凝水出口通过管路与疏水器的进口连接。气液换热器的冷凝水出口通过管路与疏水器的进口连接。前述各结构之间的管路上根据需要设置阀门、泵或流量计等。
其中，本实用新型实施例中的气液换热器选自列管换热器或板式换热器等。
具体地，本实用新型实施例中的气液换热器为列管换热器，具体可以为固定管板式换热器或U形管式换热器等，由于温差较小且乏汽的压力小，可采用结构更简单、更便宜和更易检修的固定管板式换热器。气液换热器的壳程入口作为蒸汽入口与疏水容器的乏汽出口连接，其壳程出口作为冷凝水出口疏水器的进口连接，其管程进口作为冷水进口与冷渣机换热器的热水出口连接，其管程出口作为热水出口与疏水器的进口连接。
具体地，本实用新型实施例中的疏水容器为密封槽，其较其他用气设备低以进行冷凝水收集。气液换热器和疏水容器均较疏水器高，以让冷凝水自流至疏水器。气液换热器较疏水容器高。当然也可采用其他布置方法，根据需要设置泵或缓冲容器等。
其中，本实用新型实施例中的疏水器包括疏水阀和四通阀（在气液换热器和疏水容器均较疏水器高的前提下）。四通阀的三个进口（作为疏水器的进口）分别通过管路与疏水容器的冷凝水出口、气液换热器的热水出口和气液换热器的冷凝水出口连接，其一个出口与疏水阀的进口连接。疏水阀的出口通过管路与除氧器的进口连接。
若疏水容器较低，则疏水器包括疏水阀和缓冲容器，疏水容器的冷凝水出口通过带泵的管路与缓冲容器连接；气液换热器较缓冲容器高，气液换热器的冷凝水和热水均自流至缓冲容器；疏水阀设于缓冲容器的底部。
优选地，为了提升热量的利用率，本实用新型实施例中的疏水容器和气液换热器外均设有保温夹套，相应的管路上也可设置保温夹套。
参见图1，本装置的工作过程为：其他用气设备的冷凝水输出至疏水容器进行保存，冷凝水送至疏水器，乏汽送至气液换热器作为热源（换热后变为冷凝水）；脱盐水制备装置的脱盐水送至冷渣换热器与热渣进行换热，升温至40℃左右，再在气液换热器加热至90℃左右，与来自疏水容器的冷凝水和来自气液换热器的冷凝水混合，得到高温且洁净的脱盐水，疏水后送至除氧器，除氧器稍微加热即可实现脱氧。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.气化工段余热的利用装置，气化工段包括气化炉和冷渣机，所述冷渣机内设有冷渣机换热器，所述气化炉的气化剂入口通过管路与锅炉连接，所述锅炉的进水口与除氧器连接，脱盐水制备装置为除氧器提供脱盐水；其特征在于，
该气化工段余热的利用装置包括疏水容器、疏水器和气液换热器，合成氨系统中除气化炉以外的其他用气设备的冷凝水出口通过管路与疏水容器连接；所述脱盐水制备装置、冷渣机换热器和气液换热器的冷水进口通过管路依次连接，所述气液换热器的热水出口、疏水器和除氧器的进口通过管路依次连接；所述疏水容器的乏汽出口通过管路与气液换热器的蒸汽入口连接，其冷凝水出口通过管路与疏水器的进口连接；所述气液换热器的冷凝水出口通过管路与疏水器的进口连接。
2.根据权利要求1所述的气化工段余热的利用装置，其特征在于，所述气液换热器选自列管换热器或板式换热器。
3.根据权利要求2所述的气化工段余热的利用装置，其特征在于，所述气液换热器为列管换热器；所述气液换热器的壳程入口作为蒸汽入口，其壳程出口作为冷凝水出口，其管程进口作为冷水进口，其管程出口作为热水出口。
4.根据权利要求1所述的气化工段余热的利用装置，其特征在于，所述疏水容器为密封槽，其较其他用气设备低；所述气液换热器和疏水容器均较疏水器高。
5.根据权利要求4所述的气化工段余热的利用装置，其特征在于，所述疏水器包括疏水阀和四通阀；所述四通阀的三个进口分别通过管路与疏水容器的冷凝水出口、气液换热器的热水出口和气液换热器的冷凝水出口连接，其一个出口与疏水阀的进口连接；所述疏水阀的出口通过管路与除氧器的进口连接。
6.根据权利要求1所述的气化工段余热的利用装置，其特征在于，所述疏水容器和气液换热器外均设有保温夹套。
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