RU2588223C2

RU2588223C2 - Method of cooling and washing of synthesis gas from biomass and system therefor

Info

Publication number: RU2588223C2
Application number: RU2014131241/05A
Authority: RU
Inventors: Яньфын ЧЖАН; Вэньянь ЛЮ; Мингуй СЯ; Лян ЧЖАН
Original assignee: Ухань Кайди Инджиниринг Текнолоджи Рисерч Инститьют Ко., Лтд.
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2016-06-27

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to gas industry and can be used for cooling and washing of synthesis gas of biomass. Synthesis gas produced in a high-temperature pyrolitic biomass gasifier is fed into tower (2) for abrupt cooling and subjected to abrupt cooling and hardening to produce slag. Then the synthesis gas is fed into a waste-heat boiler, consisting of water-tube type boiler (3) and heat-tube type boiler (4), connected in series, for extraction of waste heat and condensation to form a heavy resin, into purification cooling tower (5) for removal of dust and cooling, and into electric filter (6) for additional removal of dust and resin.

EFFECT: invention allows to reduce power consumption and to increase efficiency of heat usage.

21 cl, 12 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к использованию энергии биомассы в области новых источников энергии и, более точно, к способу и системе для охлаждения и промывки синтез-газа из биомассы.The invention relates to the use of biomass energy in the field of new energy sources and, more precisely, to a method and system for cooling and washing synthesis gas from biomass.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

При уменьшающихся запасах ископаемого топлива биомассе, а именно возобновляемому источнику экологически чистой энергии, уделяется все большее внимание, и технологии получения энергии из биомассы быстро развиваются. Производство газа и производство нефти с использованием биомассы стало важным исследовательским проектом в области развития новых источников энергии.With decreasing fossil fuel reserves, biomass, namely a renewable source of clean energy, is receiving increasing attention, and technologies for generating energy from biomass are developing rapidly. Gas and biomass oil production has become an important research project in the development of new energy sources.

Аналогично получению газа из угля получение газа из биомассы требует процессов очистки, включающих охлаждение и промывку. В настоящее время в исследованиях, связанных со способами газификации биомассы, было получено большое число результатов, при этом было выполнено сравнительно малое количество исследований в области очистки синтез-газа из биомассы, которые главным образом относятся к обычному способу охлаждения и промывки угольного газа.Similar to the production of gas from coal, the production of gas from biomass requires purification processes, including cooling and washing. Currently, studies related to biomass gasification methods have produced a large number of results, while a relatively small number of studies have been performed in the field of synthesis gas purification from biomass, which mainly relate to the conventional method of cooling and washing coal gas.

Охлаждение угольного газа обычно проводится в газогенераторе, вне газогенератора или в комбинированном газогенераторе.Coal gas cooling is usually carried out in a gas generator, outside the gas generator or in a combined gas generator.

При использовании воды для охлаждения синтез-газа в газогенераторе газогенератор имеет сложную конструкцию и большой размер. Шлак легко прилипает к поверхности стенки газогенератора, твердый осадок легко образуется на водяной стороне газогенератора, и существуют скрытые угрозы, подобные взрыву и перфорации труб и утечке воды. При использовании газа для охлаждения синтез-газа в газогенераторе потребление газа является большим, объем газовой смеси увеличивается до большого объема, так что размеры последующих устройств соответственно увеличиваются. Кроме того, основной технологический процесс и процесс циркуляции угольного газа требуют большого расхода энергии.When using water to cool synthesis gas in a gas generator, the gas generator has a complex structure and large size. Slag easily adheres to the surface of the wall of the gas generator, a solid precipitate easily forms on the water side of the gas generator, and there are hidden threats like explosion and perforation of pipes and water leakage. When using gas to cool synthesis gas in a gas generator, gas consumption is large, the volume of the gas mixture increases to a large volume, so that the sizes of subsequent devices increase accordingly. In addition, the main process and the circulation of coal gas require a large energy consumption.

При использовании воды для охлаждения синтез-газа вне газогенератора температуру синтез-газа снижают до интервала от 200 до 300°C, однако данный способ применим только для синтез-газа с определенным химическим составом, вследствие чего у него есть большие ограничения.When using water to cool the synthesis gas outside the gas generator, the temperature of the synthesis gas is reduced to the interval from 200 to 300 ° C, however, this method is applicable only to synthesis gas with a certain chemical composition, as a result of which it has great limitations.

При охлаждении синтез-газа, имеющего высокую температуру, посредством использования радиационного бойлера-утилизатора требуется бойлер-утилизатор (waste heat boiler), который имеет сравнительно большую поверхность нагрева шлака и который должен быть оснащен особым пылеудаляющим устройством, что увеличивает инвестиции в оборудование.When cooling synthesis gas at a high temperature by using a radiation heat recovery boiler, a waste heat boiler is required, which has a relatively large slag heating surface and which must be equipped with a special dust extraction device, which increases investment in equipment.

Способы удаления пыли из угольного газа включают: осаждение, фильтрацию, осаждение с использованием циклона, электроосаждение, промывку водой и удаление пыли посредством скруббера с трубами Вентури. Различные способы удаления пыли различаются по эффекту пылеудаления и расходу.Methods for removing dust from coal gas include: precipitation, filtration, cyclone precipitation, electrodeposition, water rinsing, and dust removal using a venturi scrubber. Different dust removal methods differ in dust removal effect and consumption.

Не все характеристики различных синтез-газов, получаемых из разных исходных материалов и разными способами газификации, являются одинаковыми. Однако целевой способ и конфигурация системы должны быть выбраны так, чтобы обеспечить достижение таких целей, как улучшенная очистка и экономия. Характеризующиеся сложными системами, большой длительностью технологических циклов, большим энергопотреблением, низкой эффективностью и стабильностью и являющиеся неэкономичными, обычные способы очистки угольного газа должны быть оптимизированы и развиты при их применении для обработки синтез-газа из биомассы.Not all characteristics of various synthesis gases obtained from different starting materials and different methods of gasification are the same. However, the target method and system configuration should be chosen so as to achieve goals such as improved cleaning and savings. Characterized by complex systems, long technological cycles, high energy consumption, low efficiency and stability, which are uneconomical, conventional methods for treating coal gas should be optimized and developed when they are used to process synthesis gas from biomass.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

С учетом вышеописанных проблем одна задача изобретения состоит в разработке способа и системы для охлаждения и промывки синтез-газа из биомассы. Данный способ характеризуется стабильностью, а система является простой и имеет низкое энергопотребление и высокую эффективность.Given the above problems, one objective of the invention is to develop a method and system for cooling and washing the synthesis gas from biomass. This method is characterized by stability, and the system is simple and has low power consumption and high efficiency.

Для решения вышеуказанной задачи в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения разработан способ охлаждения и промывки синтез-газа из биомассы. Синтез-газ из биомассы имеет температуру от 1000 до 1100°C, содержание пыли менее 20 г/Нм³ и содержание смолы менее 3 г/Нм³. Способ включает следующие этапы:To solve the above problem, in accordance with one embodiment of the invention, a method for cooling and washing synthesis gas from biomass is developed. The synthesis gas from biomass has a temperature of from 1000 to 1100 ° C, a dust content of less than 20 g / Nm ³ and a resin content of less than 3 g / Nm ³ . The method includes the following steps:

1) ввод синтез-газа в охлаждающую башню для конденсации шлака;1) the introduction of synthesis gas into the cooling tower for condensation of slag;

2) ввод синтез-газа после конденсации шлака в бойлер-утилизатор для извлечения отходящего тепла и конденсации тяжелой смолы, содержащейся в синтез-газе;2) the introduction of synthesis gas after condensation of the slag in the recovery boiler to extract waste heat and condensation of the heavy resin contained in the synthesis gas;

3) ввод синтез-газа, выходящего из бойлера-утилизатора, в очищающую охлаждающую башню для удаления пыли и уменьшения температуры синтез-газа; и3) introducing synthesis gas leaving the recovery boiler into a cleaning cooling tower to remove dust and reduce the temperature of the synthesis gas; and

4) ввод синтез-газа, выходящего из очищающей охлаждающей башни после удаления пыли и снижения температуры, в электрофильтр для дополнительного удаления пыли и смолы.4) the introduction of synthesis gas leaving the cleaning cooling tower after removing dust and lowering the temperature in the electrostatic precipitator to further remove dust and tar.

Синтез-газ после его охлаждения посредством охлаждающей башни на этапе 1) имеет температуру от 780 до 820°C.The synthesis gas after it is cooled by the cooling tower in step 1) has a temperature of from 780 to 820 ° C.

На этапе 1) синтез-газ предварительно охлаждают посредством газоотводного устройства с водяным охлаждением перед вводом синтез-газа в охлаждающую башню.In step 1), the synthesis gas is pre-cooled by means of a water-cooled venting device before the synthesis gas is introduced into the cooling tower.

На этапе 2) извлечение отходящего тепла осуществляют в высокотемпературной секции и низкотемпературной секции. Высокотемпературная секция представляет собой бойлер-утилизатор отходящего тепла водотрубного типа, и температуру синтез-газа на выходе из него регулируют в интервале от 400 до 450°C. Низкотемпературная секция представляет собой бойлер-утилизатор отходящего тепла жаротрубного типа, и температуру синтез-газа на выходе из него регулируют на уровне ниже 200°C.In step 2), the extraction of waste heat is carried out in the high-temperature section and the low-temperature section. The high-temperature section is a water-tube type waste heat boiler, and the temperature of the synthesis gas at its outlet is controlled in the range from 400 to 450 ° C. The low-temperature section is a waste heat boiler of the fire tube type, and the temperature of the synthesis gas at its outlet is regulated below 200 ° C.

Давление пара, образующегося за счет отходящего тепла в высокотемпературной секции, превышает 1,6 МПа. Давление пара, образующегося за счет отходящего тепла в низкотемпературной секции, составляет от 0,5 до 1,6 МПа.The pressure of steam generated due to waste heat in the high-temperature section exceeds 1.6 MPa. The pressure of steam generated due to waste heat in the low-temperature section is from 0.5 to 1.6 MPa.

Охлаждающая башня на этапе 1) представляет собой водоохлаждаемую охлаждающую башню. Синтез-газ предварительно охлаждают посредством газоотводного устройства с водяным охлаждением и перемещают в водоохлаждаемую охлаждающую башню. Отходящее тепло, извлекаемое посредством газоотводного устройства с водяным охлаждением и водоохлаждаемой охлаждающей башни, отводят в бойлер-утилизатор отходящего тепла жаротрубного типа для выполнения разделения пара и воды, и обеспечивают циркуляцию воды для использования.The cooling tower in step 1) is a water-cooled cooling tower. The synthesis gas is pre-cooled by means of a water-cooled venting device and transferred to a water-cooled cooling tower. The waste heat extracted by the water-cooled venting device and the water-cooled cooling tower is removed to a heat pipe type waste heat boiler to separate the steam and water, and circulate water for use.

На этапе 3) температуру синтез-газа в очищающей охлаждающей башне снижают до значений от 40 до 45°C.In step 3), the temperature of the synthesis gas in the cleaning cooling tower is reduced to values from 40 to 45 ° C.

Другая задача изобретения состоит в разработке системы для охлаждения и промывки синтез-газа из биомассы. Система содержит охлаждающую башню, соединенную с высокотемпературным пиролитическим газификатором биомассы. Охлаждающая башня соединена с бойлером-утилизатором, очищающей охлаждающей башней и электрофильтром посредством трубопровода для синтез-газа.Another objective of the invention is to develop a system for cooling and washing the synthesis gas from biomass. The system comprises a cooling tower connected to a high temperature pyrolytic biomass gasifier. The cooling tower is connected to a recovery boiler, a cleaning cooling tower and an electrostatic precipitator via a synthesis gas pipeline.

Высокотемпературный пиролитический газификатор биомассы соединен с охлаждающей башней посредством газоотводного устройства с водяным охлаждением.The high temperature pyrolytic biomass gasifier is connected to the cooling tower by means of a water-cooled venting device.

Газоотводное устройство с водяным охлаждением содержит: водоохлаждаемый газоход и первые тепловые трубы. Водоохлаждаемый газоход образован впускным водоохлаждаемым газоходом, верхним изогнутым водоохлаждаемым газоходом, прямолинейным водоохлаждаемым газоходом, нижним изогнутым водоохлаждаемым газоходом и выпускным водоохлаждаемым газоходом, соединенными последовательно и герметично. Первые тепловые трубы расположены по окружности, и соседние первые тепловые трубы соединены без швов посредством первых стальных полос для образования кольцевой стенки водяного охлаждения. Полость кольцевой стенки водяного охлаждения образует трубы разного сечения.A water-cooled gas vent device comprises: a water-cooled gas duct and first heat pipes. The water-cooled duct is formed by an inlet water-cooled duct, an upper curved water-cooled duct, a rectilinear water-cooled duct, a lower curved water-cooled duct, and an outlet water-cooled duct, connected in series and hermetically. The first heat pipes are arranged circumferentially, and the adjacent first heat pipes are connected seamlessly by means of the first steel strips to form an annular wall of water cooling. The cavity of the annular wall of water cooling forms pipes of different sections.

Впускной водоохлаждаемый газоход содержит впускной кольцевой коллектор и входную кольцевую стенку водяного охлаждения. Входная кольцевая стенка водяного охлаждения соединена с верхним изогнутым водоохлаждаемым газоходом. Впускной кольцевой коллектор выполнен с впускной трубой для охлаждающей среды, предназначенной для ввода охлаждающей среды, и с множеством переходников, соединенных соответственно с первыми тепловыми трубами. Конструкция выпускного водоохлаждаемого газохода такая же, как конструкция впускного водоохлаждаемого газохода. Внутренняя стенка водоохлаждаемого газохода выполнена с первым слоем огнеупора, имеющим толщину от 60 до 80 мм.The water-cooled inlet duct comprises an inlet annular manifold and an inlet annular wall of water cooling. The inlet annular wall of water cooling is connected to the upper curved water-cooled duct. The inlet annular manifold is made with an inlet pipe for a cooling medium for introducing a cooling medium, and with a plurality of adapters connected respectively to the first heat pipes. The design of the exhaust water-cooled duct is the same as the design of the inlet water-cooled duct. The inner wall of the water-cooled gas duct is made with a first refractory layer having a thickness of 60 to 80 mm.

Охлаждающая башня представляет собой водоохлаждаемую охлаждающую башню.The cooling tower is a water-cooled cooling tower.

Водоохлаждаемая охлаждающая башня содержит герметичный водоохлаждаемый цилиндр. Водоохлаждаемый цилиндр окружен множеством вторых тепловых труб, и соседние вторые тепловые трубы соединены с обеспечением герметичности. Нижние концы всех вторых тепловых труб соединены с впускным коллектором для ввода охлаждающей воды; верхние концы всех вторых тепловых труб соединены с выпускным коллектором для выпуска охлаждающей воды. Первый соединительный впуск расположен в верхней части стенки водоохлаждаемого цилиндра для ввода синтез-газа, подлежащего обработке. Первый соединительный выпуск расположен в нижней части стенки водоохлаждаемого цилиндра для выпуска синтез-газа после обработки. Нижняя часть водоохлаждаемого цилиндра имеет форму перевернутого конуса, и нижняя часть перевернутого конуса выполнена с выпуском для шлака.The water-cooled cooling tower comprises a sealed water-cooled cylinder. The water-cooled cylinder is surrounded by a plurality of second heat pipes, and adjacent second heat pipes are connected to provide tightness. The lower ends of all second heat pipes are connected to the intake manifold for introducing cooling water; the upper ends of all second heat pipes are connected to an exhaust manifold for discharging cooling water. The first connecting inlet is located at the top of the wall of the water-cooled cylinder for introducing the synthesis gas to be treated. The first connecting outlet is located at the bottom of the wall of the water-cooled cylinder for the release of synthesis gas after processing. The lower part of the water-cooled cylinder has the shape of an inverted cone, and the lower part of the inverted cone is made with an outlet for slag.

Множество водораспылительных труб расположены в верхней части водоохлаждаемого цилиндра. Система для распылительных труб, предназначенная для водораспылительной трубы, содержит: напорный резервуар и распылительное сопло. Водораспылительная труба расположена между напорным резервуаром и распылительным соплом. Предназначенный для выпуска воды элемент напорного резервуара соединен с водораспылительной трубой посредством клапана для выпуска воды. Предназначенный для впуска воды элемент напорного резервуара соединен с клапаном для впуска воды. Напорный резервуар дополнительно выполнен с впуском для газа и выпуском для газа; предназначенный для впуска газа элемент напорного резервуара соединен с клапаном для впуска газа, и предназначенный для выпуска газа элемент напорного резервуара соединен с клапаном для выпуска газа.Many water spray tubes are located at the top of the water-cooled cylinder. A spray pipe system for a water spray pipe includes: a pressure tank and a spray nozzle. A water spray pipe is located between the pressure tank and the spray nozzle. The pressure vessel element for discharging water is connected to the water spray pipe by means of a valve for discharging water. The water tank element for the water inlet is connected to a water inlet valve. The pressure tank is additionally made with an inlet for gas and an outlet for gas; the gas inlet element of the pressure vessel is connected to the gas inlet valve, and the gas inlet element of the pressure vessel is connected to the gas discharge valve.

Бойлер-утилизатор содержит бойлер-утилизатор отходящего тепла водотрубного типа и бойлер-утилизатор отходящего тепла жаротрубного типа, соединенные последовательно.The recovery boiler includes a waste heat boiler of a water pipe type and a waste heat boiler of a fire tube type connected in series.

Бойлер-утилизатор отходящего тепла водотрубного типа: первый барабан и корпус котла, расположенный под первым барабаном. Корпус котла имеет горизонтальную конструкцию. Второй соединительный впуск и второй соединительный выпуск расположены на двух концах корпуса котла в горизонтальном направлении. Корпус котла содержит: стенку котла и множество третьих тепловых труб, расположенных в продольном направлении. Верхние концы всех третьих тепловых труб соединены с верхним коллектором посредством верхней соединительной трубы. Нижние концы всех третьих тепловых труб соединены с нижним коллектором посредством нижней соединительной трубы. Верхний коллектор соединен с первым барабаном посредством трубы, предназначенной для выпуска пара, для извлечения пара. Нижний коллектор соединен с нижней частью первого барабана посредством трубы с нисходящим потоком для подачи охлаждающей воды. Две боковые стенки корпуса котла представляют собой мембранные стеновые трубные панели. Верхний конец и нижний конец каждой мембранной стеновой трубной панели соединены соответственно с верхним коллектором и нижним коллектором.Water-tube-type waste heat boiler: first drum and boiler body located under the first drum. The boiler body has a horizontal design. The second connecting inlet and second connecting outlet are located at the two ends of the boiler body in the horizontal direction. The boiler body contains: the wall of the boiler and many third heat pipes located in the longitudinal direction. The upper ends of all third heat pipes are connected to the upper collector by means of an upper connecting pipe. The lower ends of all third heat pipes are connected to the lower collector by means of a lower connecting pipe. The upper manifold is connected to the first drum by means of a pipe for discharging steam to extract steam. The lower manifold is connected to the lower part of the first drum through a downflow pipe for supplying cooling water. The two side walls of the boiler body are membrane wall tube panels. The upper end and lower end of each membrane wall pipe panel are connected respectively to the upper collector and lower collector.

Бойлер-утилизатор отходящего тепла жаротрубного типа содержит: четвертые тепловые трубы, второй барабан и теплоизоляционную стенку. Четвертые тепловые трубы представляют собой тепловые трубы. Тепловыделяющая часть каждой тепловой трубы вставлена во второй барабан, и теплопоглощающая часть каждой тепловой трубы расположена в теплоизоляционной стенке. Теплоизоляционная стенка соединена с третьим соединительным впуском и третьим соединительным выпуском посредством сварки, и нижний конец теплоизоляционной стенки соединен с золовым бункером посредством сварки.The waste heat boiler of the fire-tube type contains: fourth heat pipes, a second drum and a heat-insulating wall. The fourth heat pipes are heat pipes. The heat-generating part of each heat pipe is inserted into the second drum, and the heat-absorbing part of each heat pipe is located in the heat-insulating wall. The heat-insulating wall is connected to the third connecting inlet and the third connecting outlet by welding, and the lower end of the heat-insulating wall is connected to the ash bin by welding.

Охлаждающая башня представляет собой водоохлаждаемую охлаждающую башню. Высокотемпературный пиролитический газификатор биомассы соединен с водоохлаждаемой охлаждающей башней посредством газоотводного устройства с водяным охлаждением. Трубопровод для воды, предусмотренный для бойлера-утилизатора отходящего тепла жаротрубного типа, последовательно соединен с трубопроводом для воды, предусмотренным для газоотводного устройства с водяным охлаждением, и трубопроводом для воды, предусмотренным для водоохлаждаемой охлаждающей башни, для образования системы циркуляции воды.The cooling tower is a water-cooled cooling tower. The high-temperature pyrolytic biomass gasifier is connected to the water-cooled cooling tower by means of a water-cooled venting device. A water pipe provided for a fire tube type waste heat recovery boiler is connected in series with a water pipe provided for a water-cooled venting device and a water pipe provided for a water-cooled cooling tower to form a water circulation system.

Очищающая охлаждающая башня представляет собой насадочную очищающую охлаждающую башню.The cleaning cooling tower is a packed cleaning cooling tower.

Электрофильтр представляет собой мокрый электрофильтр.The electrostatic precipitator is a wet electrostatic precipitator.

Газовыпускной элемент электрофильтра соединен с газгольдером и факельной установкой посредством вентилятора.The gas outlet element of the electrostatic precipitator is connected to the gas holder and the flare unit by means of a fan.

Преимущества по сравнению с существующей очисткой угольного газа, обеспечиваемые в соответствии с вариантами осуществления изобретения, в совокупности таковы: Процесс быстрого охлаждения выполняется вне газификационной установки посредством распыления воды, так что не оказывается отрицательного влияния на процесс газификации. Как эффект конденсации шлака, так и тепловой коэффициент полезного действия системы повышаются за счет регулирования степени быстрого охлаждения. Конфигурация двух секций бойлеров-утилизаторов, находящихся под двумя давлениями, обеспечивает централизованное улавливание тяжелой смолы, постепенное извлечение отходящего тепла и повышение теплового коэффициента полезного действия устройств. Очищающая охлаждающая башня и электрофильтр используются для удаления пыли и смолы, в результате чего обеспечивается постепенная очистка синтез-газа. Весь процесс является плавным, и конструкция системы является простой.The advantages compared to the existing coal gas purification provided in accordance with the embodiments of the invention are collectively as follows: The rapid cooling process is carried out outside the gasification unit by spraying water, so that there is no negative effect on the gasification process. Both the effect of slag condensation and the thermal efficiency of the system are increased by controlling the degree of rapid cooling. The configuration of the two sections of recovery boilers under two pressures provides for the centralized collection of heavy tar, the gradual extraction of waste heat and an increase in the thermal efficiency of the devices. A cleaning cooling tower and an electrostatic precipitator are used to remove dust and tar, resulting in a gradual purification of the synthesis gas. The whole process is smooth and the system design is simple.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг. 1 представляет собой структурную схему системы для охлаждения и промывки синтез-газа из биомассы.FIG. 1 is a block diagram of a system for cooling and flushing synthesis gas from biomass.

Фиг. 2 представляет собой структурную схему газоотводного устройства с водяным охлаждением по фиг. 1.FIG. 2 is a block diagram of a water-cooled venting device of FIG. one.

Фиг. 3 представляет собой вид сверху вдоль направления А по фиг. 2.FIG. 3 is a plan view along direction A of FIG. 2.

Фиг. 4 представляет собой увеличенный вид, выполненный по линии В-В на фиг. 2.FIG. 4 is an enlarged view taken along line BB in FIG. 2.

Фиг. 5 представляет собой структурную схему водоохлаждаемой охлаждающей башни по фиг. 1.FIG. 5 is a block diagram of the water-cooled cooling tower of FIG. one.

Фиг. 6 представляет собой сечение, выполненное по линии С-С на фиг. 5.FIG. 6 is a section taken along line CC in FIG. 5.

Фиг. 7 представляет собой увеличенное изображение части I на фиг. 6.FIG. 7 is an enlarged view of part I in FIG. 6.

Фиг. 8 представляет собой систему для распылительных труб, предназначенную для водораспылительных труб по фиг. 5.FIG. 8 is a spray pipe system for the water spray pipes of FIG. 5.

Фиг. 9 представляет собой структурную схему бойлера-утилизатора отходящего тепла водотрубного типа по фиг. 1.FIG. 9 is a structural diagram of a water-tube type waste heat recovery boiler of FIG. one.

Фиг. 10 представляет собой сечение, выполненное по линии D-D на фиг. 9.FIG. 10 is a section taken along line D-D in FIG. 9.

Фиг. 11 представляет собой структурную схему бойлера-утилизатора отходящего тепла жаротрубного типа по фиг. 1.FIG. 11 is a structural diagram of a fire tube type waste heat recovery boiler of FIG. one.

Фиг. 12 представляет собой сечение, выполненное по линии Е-Е на фиг. 11.FIG. 12 is a section taken along line EE in FIG. eleven.

На чертежах используются следующие ссылочные позиции: 1. Газоотводное устройство с водяным охлаждением (1.1. Впускной водоохлаждаемый газоход; 1.2. Верхний изогнутый водоохлаждаемый газоход; 1.3. Прямолинейный водоохлаждаемый газоход; 1.4. Нижний изогнутый водоохлаждаемый газоход; 1.5. Выпускной водоохлаждаемый газоход; 1.6. Первый слой огнеупора; 1.7. Первая тепловая труба; 1.8. Первая стальная полоса); 2. Водоохлаждаемая охлаждающая башня (2.1. Водоохлаждаемый цилиндр; 2.2. Водораспылительная труба; 2.3. Выпускной коллектор; 2.4. Первый соединительный впуск; 2.5. Дополнительная тепловая конструкция; 2.6. Первый соединительный выпуск; 2.7. Впускной коллектор; 2.8. Выпуск для шлака; 2.9. Вторая тепловая труба; 2.10. Вторая стальная полоса; 2.11. Первый теплоизоляционный слой; 2.12. Второй слой огнеупора); 3. Бойлер-утилизатор отходящего тепла водотрубного типа (3.1. Третья тепловая труба; 3.2. Мембранная стеновая трубная панель; 3.3. Верхняя соединительная труба; 3.4. Верхний коллектор; 3.5. Нижняя соединительная труба; 3.6. Нижний коллектор; 3.7. Первый барабан; 3.8. Труба для выпуска пара; 3.9. Труба с нисходящим потоком; 3.10. Золовой бункер; 3.11. Второй теплоизоляционный слой; 3.12. Второй соединительный впуск; 3.13. Второй соединительный выпуск); 4. Бойлер-утилизатор отходящего тепла жаротрубного типа (4.1. Четвертая тепловая труба; 4.2. Второй барабан; 4.3. Герметичная трубная соединительная муфта; 4.4. Золовой бункер; 4.5. Третий соединительный впуск; 4.6. Третий соединительный выпуск; 4.7. Теплоизоляционная стенка); 5. Очищающая охлаждающая башня; 6. Электрофильтр; 7. Вентилятор; 8. Газгольдер; 9. Факельная установка; 10. Высокотемпературный пиролитический газификатор биомассы; 11. Труба с изоляцией из стальных листов/плит; 12. Система для распылительных труб, предназначенная для водораспылительных труб (12.1. Напорный резервуар; 12.2. Клапан для впуска воды; 12.3. Клапан для впуска газа; 12.4. Клапан для выпуска газа; 12.5. Контроллер для регулирования; 12.6. Клапан для выпуска воды; 12.7. Дроссельная диафрагма; 12.8. Запорный клапан; 12.9. Манометр; 12.10. Распылительное сопло).The following reference numbers are used in the drawings: 1. A water-cooled gas vent (1.1. Water-cooled inlet duct; 1.2. Upper curved water-cooled duct; 1.3. Straight-line water-cooled duct; 1.4. Lower curved, water-cooled duct; 1.5. Exhaust, water-cooled duct; 1.6. First. refractory layer; 1.7. The first heat pipe; 1.8. The first steel strip); 2. Water-cooled cooling tower (2.1. Water-cooled cylinder; 2.2. Water-spray pipe; 2.3. Exhaust manifold; 2.4. First connecting inlet; 2.5. Additional thermal design; 2.6. First connecting outlet; 2.7. Intake manifold; 2.8. Slag outlet; 2.9. The second heat pipe; 2.10. The second steel strip; 2.11. The first heat-insulating layer; 2.12. The second layer of refractory); 3. Boiler-type waste heat boiler (3.1. Third heat pipe; 3.2. Membrane wall pipe panel; 3.3. Upper connection pipe; 3.4. Upper manifold; 3.5. Lower connection pipe; 3.6. Lower collector; 3.7. First drum; 3.8. Pipe for steam discharge; 3.9. Downflow pipe; 3.10. Ash bin; 3.11. Second heat-insulating layer; 3.12. Second connecting inlet; 3.13. Second connecting outlet); 4. Boiler-type waste heat recovery boiler (4.1. Fourth heat pipe; 4.2. Second drum; 4.3. Sealed pipe coupling; 4.4. Ash hopper; 4.5. Third connection inlet; 4.6. Third connection outlet; 4.7. Thermal insulation wall) ; 5. Cleansing cooling tower; 6. Electrofilter; 7. The fan; 8. Gas holder; 9. Flare installation; 10. High temperature pyrolytic biomass gasifier; 11. Pipe with insulation from steel sheets / plates; 12. A system for spray pipes designed for water spray pipes (12.1. Pressure tank; 12.2. Valve for water inlet; 12.3. Valve for gas inlet; 12.4. Valve for gas outlet; 12.5. Controller for regulation; 12.6. Valve for water outlet ; 12.7. Throttle diaphragm; 12.8. Shut-off valve; 12.9. Manometer; 12.10. Spray nozzle).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Детализированные варианты осуществления изобретения ясно проиллюстрированы и приведены в сочетании с чертежами:Detailed embodiments of the invention are clearly illustrated and shown in conjunction with the drawings:

Как показано на фиг. 1, система для охлаждения и промывки синтез-газа из биомассы по изобретению содержит: водоохлаждаемую охлаждающую башню 2, соединенную с высокотемпературным пиролитическим газификатором 10 биомассы, предназначенным для высокотемпературной пиролитической газификации биомассы, посредством газоотводного устройства 1 с водяным охлаждением. Водоохлаждаемая охлаждающая башня 2 соединена соответственно с бойлером-утилизатором 3 отходящего тепла водотрубного типа, бойлером-утилизатором 4 отходящего тепла жаротрубного типа, очищающей охлаждающей башней 5 и электрофильтром 6 посредством трубопровода для синтез-газа. Для извлечения и использования тепловой энергии трубопровод для воды, предусмотренный для бойлера-утилизатора 4 отходящего тепла жаротрубного типа, трубопровод для воды, предусмотренный для газоотводного устройства 1 с водяным охлаждением, и трубопровод для воды, предусмотренный для водоохлаждаемой охлаждающей башни 2, соединены последовательно для образования системы циркуляции воды, в результате чего обеспечивается возможность подвода отходящего тепла, извлеченного из газоотводного устройства 1 с водяным охлаждением и водоохлаждаемой охлаждающей башни 2 к бойлеру-утилизатору 4 отходящего тепла жаротрубного типа. Кроме того, газовыпускной элемент электрофильтра 6 соединен с газгольдером 8 и факельной установкой 9 соответственно посредством вентилятора. В качестве очищающей охлаждающей башни 5 используется насадочная очищающая охлаждающая башня, в качестве электрофильтра 6 мокрый электрофильтр, и в качестве газгольдера 8 используется мокрый газгольдер.As shown in FIG. 1, a system for cooling and flushing synthesis gas from biomass according to the invention comprises: a water-cooled cooling tower 2 connected to a high-temperature pyrolytic gasifier 10 of biomass intended for high-temperature pyrolytic gasification of biomass by means of a gas-cooled venting device 1. The water-cooled cooling tower 2 is connected respectively to a waste-water heat recovery boiler 3, a heat pipe-type waste heat recovery boiler 4, a cleaning cooling tower 5 and an electrostatic precipitator 6 via a synthesis gas pipeline. To extract and use thermal energy, the water pipe provided for the heat-extinguishing waste heat boiler 4, the water pipe provided for the water-cooled venting device 1, and the water pipe provided for the water-cooled cooling tower 2 are connected in series to form water circulation systems, as a result of which it is possible to supply waste heat extracted from the gas-venting device 1 with water cooling and water cooling my cooling tower 2 to the waste-heat boiler 4 types of fire-tube waste heat. In addition, the gas outlet element of the electrostatic precipitator 6 is connected to the gas holder 8 and the flare unit 9, respectively, by means of a fan. As a cleaning cooling tower 5, a nozzle cleaning cooling tower is used, as an electrostatic precipitator 6 is a wet electrostatic precipitator, and a wet gas tank is used as a gas holder 8.

Газоотводное устройство 1 с водяным охлаждением предпочтительно соединено с высокотемпературным пиролитическим газификатором 10 биомассы и с водоохлаждаемой охлаждающей башней 2, так что избегают недостатков обычного газохода, связанных с тем, что обычный газоход функционирует только как средство соединения, а не как средство охлаждения отводимого газа. Обычный газоход выполнен в виде цилиндрического конструктивного элемента, который образован посредством свертывания стальной плиты или образован из стальной трубы большого диаметра, и литой огнеупор, имеющий толщину от 200 до 300 мм, отлит на внутренней стенке цилиндрического конструктивного элемента. Обычный газоход с подобной конструкцией работает в адиабатических условиях, что обуславливает большую потребность в охлаждающей способности, которую должны иметь последующие охлаждающие устройства. С другой стороны, вес газохода является большим при наличии литого огнеупора, имеющего толщину от 200 до 300 мм, и литой огнеупор имеет тенденцию отваливаться, что приводит к прожогу цилиндрического конструктивного элемента газохода и к утечке отводимого газа, или даже к риску пожара или взрыва. Как показано на фиг. 2-4, газоотводное устройство 1 с водяным охлаждением содержит водоохлаждаемый газоход и первые тепловые трубы 1.7. Водоохлаждаемый газоход образован впускным водоохлаждаемым газоходом 1.1, верхним изогнутым водоохлаждаемым газоходом 1.2, прямолинейным водоохлаждаемым газоходом 1.3, нижним изогнутым водоохлаждаемым газоходом 1.4 и выпускным водоохлаждаемым газоходом 1.5, соединенными последовательно и герметично. Первые тепловые трубы 1.7 расположены по окружности, и соседние первые тепловые трубы 1.7 соединены без швов посредством первых стальных полос 1.8 для образования кольцевой стенки водяного охлаждения. Полость кольцевой стенки водяного охлаждения образует газоходы с разными сечениями. Впускной водоохлаждаемый газоход 1.1 содержит впускной кольцевой коллектор и входную кольцевую стенку водяного охлаждения. Входная кольцевая стенка водяного охлаждения соединена с верхним изогнутым водоохлаждаемым газоходом 1.2. Впускной кольцевой коллектор выполнен с впускной трубой для охлаждающей среды, предназначенной для ввода охлаждающей среды. В данном случае охлаждающая среда представляет собой циркулирующую воду, отводимую из бойлера-утилизатора отходящего тепла жаротрубного типа. Впускной кольцевой коллектор дополнительно предусмотрен с множеством переходников, соединенных соответственно с первыми тепловыми трубами 1.7. Конструкция выпускного водоохлаждаемого газохода 1.5 такая же, как конструкция впускного водоохлаждаемого газохода 1.1. Внутренняя стенка водоохлаждаемого газохода выполнена с первым слоем 1.6 огнеупора, имеющим толщину от 60 до 80 мм, предпочтительно 70 мм, для повышения стойкости к высоким температурам и улучшения характеристик износостойкости, и увеличения срока службы водоохлаждаемого газохода. Таким образом, охлаждающая вода, выходящая из бойлера-утилизатора 4 отходящего тепла жаротрубного типа, поступает во впускной кольцевой коллектор впускного водоохлаждаемого газохода 1.1, равномерно проходит по первым тепловым трубам 1.7, которые образуют разные участки водоохлаждаемого газохода, скапливается в выпускном кольцевом коллекторе выпускного водоохлаждаемого газохода 1.5 и, в завершение, поступает в охлаждающую башню. Охлаждающая вода непрерывно поглощает тепловую энергию из синтез-газа из биомассы во время процесса ее протекания, так что температура охлаждающей воды повышается, в то время как температура синтез-газа из биомассы снижается, при этом между ними происходит теплообмен. Газоотводное устройство 1 с водяным охлаждением служит для перемещения отводимого газа, а также для охлаждения отводимого газа. Таким образом, температура внутренней стенки газохода будет низкой, будет отсутствовать тенденция конденсации смолы, эффективно предотвращаются прилипание смолы и засоры из золы, возникающие вследствие конденсации смолы, в результате чего обеспечивается стабильность длительного функционирования устройства. Кроме того, газоход не требует литого огнеупора большой толщины, так что избегают прожога цилиндрического конструктивного элемента газохода и утечки отводимого газа, возникающих в результате разрушения и обвала литого огнеупора, и обеспечивается безопасность при длительной эксплуатации устройства. Следует понимать, что в обычном газоходе также может использоваться техническая схема по изобретению, но эффект от нее не будет хорошим.The water-cooled venting device 1 is preferably connected to a high-temperature pyrolytic gasifier 10 of biomass and to a water-cooled cooling tower 2, so that the disadvantages of a conventional duct due to the fact that a conventional duct only functions as a connection means and not as a means of cooling the exhaust gas are avoided. A conventional gas duct is made in the form of a cylindrical structural element, which is formed by rolling up a steel plate or formed from a steel pipe of large diameter, and a cast refractory having a thickness of 200 to 300 mm is cast on the inner wall of the cylindrical structural element. A conventional gas duct with a similar design works in adiabatic conditions, which leads to a great need for the cooling capacity that subsequent cooling devices must have. On the other hand, the weight of the duct is large when there is a cast refractory having a thickness of 200 to 300 mm, and the cast refractory tends to fall off, which leads to burn-through of the cylindrical structural element of the duct and leakage of exhaust gas, or even a risk of fire or explosion. As shown in FIG. 2-4, the water-cooled venting device 1 comprises a water-cooled duct and first heat pipes 1.7. The water-cooled gas duct is formed by an inlet water-cooled gas duct 1.1, an upper curved water-cooled gas duct 1.2, a rectilinear water-cooled gas duct 1.3, a lower curved water-cooled gas duct 1.4 and an outlet water-cooled duct 1.5, connected in series and hermetically. The first heat pipes 1.7 are arranged in a circle, and the adjacent first heat pipes 1.7 are connected seamlessly by the first steel strips 1.8 to form an annular wall of water cooling. The cavity of the annular wall of water cooling forms gas ducts with different sections. The water-cooled inlet duct 1.1 includes an inlet annular manifold and an inlet annular wall of water cooling. The inlet annular wall of water cooling is connected to the upper curved water-cooled duct 1.2. The inlet annular manifold is made with an inlet pipe for a cooling medium, designed to enter the cooling medium. In this case, the cooling medium is circulating water discharged from the waste heat boiler of the fire tube type. An inlet annular manifold is additionally provided with a plurality of adapters connected respectively to the first heat pipes 1.7. The design of the outlet water-cooled duct 1.5 is the same as the design of the inlet water-cooled duct 1.1. The inner wall of the water-cooled duct is made with a first layer 1.6 of refractory having a thickness of 60 to 80 mm, preferably 70 mm, to increase resistance to high temperatures and improve wear resistance, and increase the life of the water-cooled duct. Thus, the cooling water leaving the waste heat boiler 4 of the fire tube type enters the inlet annular manifold of the inlet water-cooled gas duct 1.1, uniformly passes through the first heat pipes 1.7, which form different sections of the water-cooled gas duct, accumulates in the exhaust ring collector of the outlet water-cooled gas duct 1.5 and, finally, enters the cooling tower. The cooling water continuously absorbs heat from the synthesis gas from the biomass during its flow, so that the temperature of the cooling water rises, while the temperature of the synthesis gas from the biomass decreases, and heat exchange occurs between them. The water-cooled venting device 1 serves to move the exhaust gas, as well as to cool the exhaust gas. Thus, the temperature of the inner wall of the duct will be low, there will be no tendency to condensation of the resin, the adhesion of the resin and blockages from the ash resulting from condensation of the resin are effectively prevented, as a result of which the stability of the long-term operation of the device is ensured. In addition, the flue does not require a cast refractory of large thickness, so that burn-through of the cylindrical structural element of the flue and leakage of exhaust gas resulting from the destruction and collapse of the cast refractory is avoided, and safety is ensured during long-term operation of the device. It should be understood that the technical scheme of the invention may also be used in a conventional duct, but the effect of it will not be good.

В качестве охлаждающей башни предпочтительно выбрана водоохлаждаемая охлаждающая башня 2 для решения проблем, существующих при использовании обычной охлаждающей башни, таких как большой вес, медленный запуск и останов и легкое осыпание литого огнеупора сравнительно большой толщины. Как показано на фиг.5-7, водоохлаждаемая охлаждающая башня 2 содержит герметичный водоохлаждаемый цилиндр 2.1. Герметичный водоохлаждаемый цилиндр выполнен с мембранной конструкцией, то есть водоохлаждаемый цилиндр 2.1 окружен множеством вторых тепловых труб 2.9, верхний конец водоохлаждаемого цилиндра 2.1 имеет форму конуса, образованного посредством сгибания всех вторых тепловых труб 2.9, и соседние вторые тепловые трубы 2.9 соединены с обеспечением герметичности посредством использования стальных полос 2.10. Нижние концы всех вторых тепловых труб 2.9 соединены с впускным коллектором 2.7, и верхние концы всех вторых тепловых труб 2.9 соединены с выпускным коллектором 2.3. Охлаждающая вода соответственно проходит через впускной коллектор 2.7, по вторым тепловым трубам 2.9 и через выпускной коллектор 2.3 для поглощения отходящего тепла синтез-газа, в результате чего уменьшается температура синтез-газа. Первый соединительный впуск 2.4 расположен в верхней части стенки водоохлаждаемого цилиндра 2.1 для ввода синтез-газа, подлежащего обработке. Первый соединительный выпуск 2.6 расположен в нижней части стенки водоохлаждаемого цилиндра 2.1 для выпуска синтез-газа после обработки. Первый соединительный впуск 2.4 и первый соединительный выпуск 2.6 образованы из стальных фланцев. Нижняя часть водоохлаждаемого цилиндра 2.1 имеет форму перевернутого конуса, и нижняя часть перевернутого конуса выполнена с выпуском 2.8 для шлака. Кроме того, водоохлаждаемый цилиндр 2.1 снабжен дополнительной тепловой конструкцией 2.5 в соответствии с технологическими и конструктивными требованиями для увеличения поглощения отходящего тепла синтез-газа. В данном случае дополнительная тепловая конструкция 2.5 представляет собой множество U-образных тепловых труб, расположенных у верхней части стенки водоохлаждаемого цилиндра 2.1. Множество водораспылительных труб 2.2 расположены в верхней части водоохлаждаемого цилиндра 2.1, при этом число водораспылительных труб 2.2 определяют в соответствии с потребностями. Внутренняя стенка имеющей вид перевернутого конуса части водоохлаждаемого цилиндра 2.1 предусмотрена со вторым слоем 2.12 огнеупора, имеющим толщину от 50 до 60 мм, для поддержания внутренней поверхности части, имеющей вид перевернутого конуса, при определенной температуре, что предпочтительно для выпуска конденсированного шлага и смолы через выпуск для шлака. Наружная поверхность водоохлаждаемого цилиндра 2.1 покрыта первым теплоизоляционным слоем 2.11, который образован из теплоизоляционной ваты, обладающей хорошими теплоизолирующими свойствами и малой плотностью, так что температура наружной поверхности водоохлаждаемой охлаждающей башни поддерживается на уровне, не превышающем 40°C, при этом вес всего устройства не увеличивается. Во время эксплуатации водоохлаждаемого охладительного устройства водораспылительные трубы 2.2 функционируют вместе со вторыми тепловыми трубами 2.9 или закрыты, при этом в последнем случае синтез-газ будет охлаждаться только посредством вторых тепловых труб 2.9. Таким образом, обычный способ охлаждения посредством распыления воды изменяется. В данном случае водоохлаждаемая охлаждающая башня имеет простую конструкцию, малый вес, характеризуется удобным монтажом и техническим обслуживанием и обеспечивает возможность извлечения части отходящего тепла синтез-газа. Следует понимать, что в обычной охлаждающей башне также может использоваться техническая схема по изобретению, но эффект от нее не будет хорошим.As the cooling tower, a water-cooled cooling tower 2 is preferably selected to solve the problems that exist when using a conventional cooling tower, such as heavy weight, slow starting and stopping and easy shedding of a relatively large thickness cast refractory. As shown in FIGS. 5-7, the water-cooled cooling tower 2 comprises a sealed water-cooled cylinder 2.1. The sealed water-cooled cylinder is made with a membrane structure, that is, the water-cooled cylinder 2.1 is surrounded by a plurality of second heat pipes 2.9, the upper end of the water-cooled cylinder 2.1 is shaped like a cone formed by bending all the second heat pipes 2.9, and the adjacent second heat pipes 2.9 are connected to ensure tightness by using steel strips 2.10. The lower ends of all second heat pipes 2.9 are connected to the intake manifold 2.7, and the upper ends of all second heat pipes 2.9 are connected to the exhaust manifold 2.3. The cooling water, respectively, passes through the intake manifold 2.7, through the second heat pipes 2.9 and through the exhaust manifold 2.3 to absorb the waste heat of the synthesis gas, resulting in a decrease in the temperature of the synthesis gas. The first connecting inlet 2.4 is located in the upper part of the wall of the water-cooled cylinder 2.1 for introducing the synthesis gas to be processed. The first connecting outlet 2.6 is located in the lower part of the wall of the water-cooled cylinder 2.1 for the release of synthesis gas after processing. The first connecting inlet 2.4 and the first connecting outlet 2.6 are formed of steel flanges. The lower part of the water-cooled cylinder 2.1 has the shape of an inverted cone, and the lower part of the inverted cone is made with the release of 2.8 for slag. In addition, the water-cooled cylinder 2.1 is equipped with an additional thermal design 2.5 in accordance with the technological and design requirements to increase the absorption of waste heat of the synthesis gas. In this case, the additional thermal structure 2.5 is a set of U-shaped heat pipes located at the upper part of the wall of the water-cooled cylinder 2.1. Many water spray pipes 2.2 are located in the upper part of the water-cooled cylinder 2.1, while the number of water spray pipes 2.2 is determined according to needs. The inner wall of the inverted cone-shaped part of the water-cooled cylinder 2.1 is provided with a second refractory layer 2.12 having a thickness of 50 to 60 mm to maintain the inner surface of the inverted cone-shaped part at a certain temperature, which is preferable for the release of condensed sludge and resin through the outlet for slag. The outer surface of the water-cooled cylinder 2.1 is covered with the first heat-insulating layer 2.11, which is formed of heat-insulating cotton wool with good heat-insulating properties and low density, so that the temperature of the outer surface of the water-cooled cooling tower is maintained at a level not exceeding 40 ° C, while the weight of the entire device does not increase . During operation of the water-cooled cooling device, the water spray pipes 2.2 operate together with the second heat pipes 2.9 or are closed, in this case, the synthesis gas will be cooled only by the second heat pipes 2.9. Thus, the conventional cooling method by spraying water changes. In this case, the water-cooled cooling tower has a simple design, low weight, is characterized by convenient installation and maintenance and provides the ability to extract part of the waste heat of the synthesis gas. It should be understood that in a conventional cooling tower, the technical scheme of the invention may also be used, but the effect of it will not be good.

При применении обычной охладительной башни или вышеуказанной водоохлаждаемой охлаждающей башни 2 применяются водораспылительные трубы 2.2. В данном случае предусмотрена система 12 для распылительных труб, предназначенная для водораспылительных труб 2.2. Обычный способ распыления водяной струи включает пневматическое распыление и механическое распыление. При применении пневматического распыления можно легко обеспечить стабильное регулирование потока и эффекта от распыляемой воды. Однако, поскольку требуется, чтобы сжатый газ, предназначенный для обеспечения распыления, поступал в среду, где осуществляется распыление воды, использование распыления ограничено до определенной степени. При применении механического распыления давление воды внутри труб для воды часто колеблется в пределах определенной амплитуды, так что затруднено поддержание сравнительно стабильного давления воды; и трудно точно отрегулировать давление воды, когда необходимо регулирование давления воды, кроме того, требуется длительный период и большой расход энергии для того, чтобы отрегулировать давление воды до заданной величины. Как показано на фиг.8, система для распылительных труб, предназначенная для водораспылительных труб 2.2, содержит: напорный резервуар 12.1, контроллер 12.5 для регулирования, клапан 12.2 для впуска воды, клапан 12.3 для впуска газа, клапан 12.6 для выпуска воды и распылительное сопло 12.10. Напорный резервуар 12.1 представляет собой герметичный резервуар, выполненный из стали. В верхней части напорного резервуара 12.1 содержится сжатый газ, и в нижней части напорного резервуара 12.1 содержится вода. Напорный резервуар 12.1 выполнен с впуском для воды, выпуском для воды, впуском для газа и выпуском для газа, которые соединены соответственно с клапаном 12.2 для впуска воды, клапаном 12.6 для выпуска воды, клапаном 12.3 для впуска газа и клапаном 12.4 для выпуска газа. Клапан 12.2 для впуска воды расположен в нижней части напорного резервуара 12.1 и соединен с внешним источником воды, который снабжается водой посредством труб для воды, находящихся под определенным давлением, или непосредственно с помощью водяного насоса, расположенного в зоне установки/предприятия. Вода из водоохлаждаемого газохода поступает в напорный резервуар 12.1. Клапан 12.2 для выпуска воды расположен на дне напорного резервуара 12.1 и соединен с множеством отводных труб. Каждая из водораспылительных отводных труб соединена соответственно с дроссельной диафрагмой 12.7, запорным клапаном 12.8, манометром 12.9 и распылительным соплом 12.10. Клапан 12.3 для впуска газа расположен на верхней части напорного резервуара 12.1 и соединен с источником сжатого газа в зоне установки/предприятия. Клапан 12.4 для выпуска газа расположен сверху над напорным резервуаром 12.1 и выполнен с возможностью сообщения с внешней средой. Контроллер 12.5 для регулирования представляет собой блок управления и выполнен с возможностью управления включением и закрытием клапана 12.3 для впуска газа и клапана 12.4 для выпуска газа в соответствии с давлением внутри напорного резервуара 12.1 и рабочей программой, что обеспечивает регулирование давления внутри напорного резервуара 12.1, в результате чего обеспечивается дополнительный контроль и регулирование давления распыляемой воды в системе труб. Во время работы системы 12 для распылительных труб вода из внешнего источника поступает в напорный резервуар 12.1 через клапан 12.2 для впуска воды, вода в напорном резервуаре 12.1 проходит через клапан 12.6 для выпуска воды и распределяется по всем водораспылительным отводным трубам, при этом вода проходит через дроссельную диафрагму 12.7 и запорный клапан 12.8 и к распылительному соплу 12.10 для распыления, в завершение распыляемая вода распыляется в среде, в которой необходима распыляемая вода, и в данном случае среда, в которой необходима распыляемая вода, представляет собой охлаждающую башню. Дроссельная диафрагма 12.7 используется для выравнивания давления в каждой водораспылительной отводной трубе и гарантирования эффекта от распыления воды, обеспечиваемого каждой водораспылительной отводной трубой. Запорный клапан 12.8 «определяет», функционирует ли водораспылительная отводная труба, в которой он расположен. Манометр 12.9 используется для отображения точного значения давления при распылении. Давление в системе 12 для распылительных труб регулируется с помощью сжатого газа в напорном резервуаре 12.1, и система может обеспечить точное и быстрое регулирование данного давления. Источник сжатого газа может быть выбран в широком диапазоне. Используется механическое распыление, предотвращается поступление сжатого газа в среду, в которой осуществляется распыление воды, и диапазон применения является широким. Весь процесс регулируется посредством контроллера 12.5 для регулирования, в результате чего обеспечивается автоматическая работа. Следует понимать, что в системе труб для обычного пневматического распыления или химического распыления также может использоваться техническая схема по изобретению, но эффект от нее не будет хорошим вследствие недостатков, описанных выше.When using a conventional cooling tower or the aforementioned water-cooled cooling tower 2, water spray pipes are used 2.2. In this case, a spray pipe system 12 is provided for water spray pipes 2.2. A common method of spraying a water jet involves pneumatic spraying and mechanical spraying. By applying pneumatic spraying, it is easy to provide stable control of the flow and effect of the sprayed water. However, since it is required that the compressed gas intended to provide atomization be delivered to an environment where water is atomized, the use of atomization is limited to a certain extent. When using mechanical spraying, the water pressure inside the water pipes often fluctuates within a certain amplitude, so it is difficult to maintain a relatively stable water pressure; and it is difficult to precisely control the water pressure when it is necessary to control the water pressure, in addition, a long period and a large energy consumption are required in order to adjust the water pressure to a predetermined value. As shown in FIG. 8, a spray pipe system for a water spray pipe 2.2 includes: a pressure tank 12.1, a controller 12.5 for regulation, a valve 12.2 for water inlet, a valve 12.3 for gas inlet, a valve 12.6 for water discharge and a spray nozzle 12.10 . Pressure tank 12.1 is a sealed tank made of steel. Compressed gas is contained in the upper part of the pressure tank 12.1, and water is contained in the lower part of the pressure tank 12.1. The pressure tank 12.1 is made with a water inlet, a water outlet, a gas inlet and a gas outlet, which are connected respectively to a water inlet valve 12.2, a water outlet valve 12.6, a gas inlet valve 12.3 and a gas outlet valve 12.4. The water inlet valve 12.2 is located at the bottom of the pressure tank 12.1 and is connected to an external water source that is supplied with water through water pipes under a certain pressure, or directly using a water pump located in the installation / plant area. Water from the water-cooled gas duct enters the pressure tank 12.1. A water discharge valve 12.2 is located at the bottom of the pressure tank 12.1 and is connected to a plurality of outlet pipes. Each of the water spray outlets is connected respectively to a throttle diaphragm 12.7, a shut-off valve 12.8, a pressure gauge 12.9, and a spray nozzle 12.10. A gas inlet valve 12.3 is located on the upper part of the pressure tank 12.1 and is connected to a source of compressed gas in the installation / plant area. The valve 12.4 for the release of gas is located above the pressure tank 12.1 and is configured to communicate with the external environment. The controller 12.5 for regulation is a control unit and is configured to control the turning on and closing of the gas inlet valve 12.3 and the gas outlet valve 12.4 in accordance with the pressure inside the pressure tank 12.1 and the operating program, which provides pressure control inside the pressure tank 12.1, as a result which provides additional control and regulation of the pressure of the sprayed water in the pipe system. During operation of the system 12 for spray pipes, water from an external source enters the pressure tank 12.1 through the valve 12.2 for water inlet, the water in the pressure tank 12.1 passes through the valve 12.6 to release water and is distributed to all water spray pipes, while the water passes through the throttle the diaphragm 12.7 and the shut-off valve 12.8 and to the spray nozzle 12.10 for spraying, finally sprayed water is sprayed in the medium in which the sprayed water is needed, and in this case, the medium in which the sprayed I water is a cooling tower. The orifice plate 12.7 is used to equalize the pressure in each water spray pipe and to guarantee the effect of the atomization of water provided by each water spray pipe. The shut-off valve 12.8 "determines" whether the water spray outlet pipe in which it is located is functioning. A pressure gauge 12.9 is used to display the exact value of the spray pressure. The pressure in the spray pipe system 12 is controlled by compressed gas in the pressure tank 12.1, and the system can provide accurate and quick control of this pressure. The source of compressed gas can be selected in a wide range. Mechanical spraying is used, compressed gas is prevented from entering the medium in which the water is sprayed, and the application range is wide. The whole process is regulated by controller 12.5 for regulation, as a result of which automatic operation is ensured. It should be understood that in the pipe system for conventional pneumatic spraying or chemical spraying, the technical scheme according to the invention can also be used, but the effect of it will not be good due to the disadvantages described above.

Как показано на фиг. 9-10, бойлер-утилизатор 3 отходящего тепла водотрубного типа содержит: первый барабан 3.7 и корпус котла, расположенный под первым барабаном 3.7. Корпус котла имеет горизонтальную конструкцию. Второй соединительный впуск 3.12 и второй соединительный выпуск 3.13 расположены соответственно на двух концах корпуса котла в горизонтальном направлении. Высокотемпературный синтез-газ проходит в котле в горизонтальном направлении. Корпус котла содержит: стенку котла и множество третьих тепловых труб 3.1, расположенных в продольном направлении. Две боковые стенки корпуса котла представляют собой мембранные стеновые трубные панели 3.2, функционирующие для поглощения тепла и обеспечения герметичности. Высокотемпературный синтез-газ проходит между третьими тепловыми трубами 3.1, в то время как охлаждающая вода внутри третьих тепловых труб 3.1 и мембранных стеновых трубных панелей 3.2 поглощает отходящее тепло синтез-газа для снижения температуры синтез-газа. Верхние концы и нижние концы всех третьих тепловых труб 3.1 соединены соответственно с верхней соединительной трубой 3.3 и нижней соединительной трубой 3.5 посредством сварки. Верхняя соединительная труба 3.3 и нижняя соединительная труба 3.5 соединены соответственно с верхним коллектором 3.4 и нижним коллектором 3.6. Верхний конец и нижний конец каждой мембранной стеновой трубной панели 3.2 также соединены соответственно с верхним коллектором 3.4 и нижним коллектором 3.6. Верхний коллектор 3.4 соединен с первым барабаном 3.7 посредством трубы 3.8 для выпуска пара, и граничная поверхность трубы 3.8 для выпуска пара расположена в верхней части жидкости в первом барабане 3.7, так что пар, образовавшийся из охлаждающей воды после поглощения отходящего тепла из синтез-газа, извлекается и выпускается из верхней части первого барабана 3.7 для применения в другом процессе. Нижний коллектор 3.6 соединен с нижней частью первого барабана 3.7 посредством трубы 3.9 с нисходящим потоком. Охлаждающая вода, находящаяся в первом барабане 3.7, проходит по трубе 3.9 с нисходящим потоком, через нижний коллектор 3.6 и по нижней соединительной трубе 3.5 и поступает в третьи тепловые трубы 3.1 и мембранные стеновые трубные панели 3.2. Таким образом, существует разница в плотности между паром и охлаждающей водой, так что естественная циркуляция воды возникает между первым барабаном 3.1 и третьими тепловыми трубами 3.1 и мембранными стеновыми трубными панелями 3.2. Когда синтез-газ из биомассы проходит между третьими тепловыми трубами 3.1, температура синтез-газа из биомассы непрерывно снижается, поскольку его тепловая энергия непрерывно поглощается охлаждающей водой. Смола, содержащаяся в синтез-газе, непрерывно конденсируется и прилипает к поверхностям третьих тепловых труб 3.1 и мембранных стеновых трубных панелей 3.2, и смола находится в жидком состоянии. Поскольку третьи тепловые трубы 3.1 и мембранные стеновые трубные панели 3.2 расположены в продольном направлении, смола стекает вниз вдоль третьих тепловых труб 3.1 и мембранных стеновых трубных панелей 3.2 под действием силы тяжести и попадает в золовой бункер 3.10, расположенный на нижней поверхности корпуса котла, в результате чего она выпускается из выпуска для золы. Второй соединительный впуск 3.12 и второй соединительный выпуск 3.13 имеют конические конструкции, и их внутренние стенки покрыты слоями огнеупора, образованными из литого огнеупора, или покрыты змеевиками водяного охлаждения. Кроме того, вторые теплоизоляционные слои 3.11 покрывают мембранные стеновые трубные панели 3.2 и наружную поверхность верхней стенки корпуса котла. Вторые теплоизоляционные слои 3.11 предпочтительно образованы из теплоизоляционной ваты, обладающей хорошими теплоизолирующими свойствами и малой плотностью, так что вес устройства будет значительно меньше по сравнению с весом обычного теплоутилизационного бойлера. Бойлер-утилизатор 3 отходящего тепла водотрубного типа расположен в той «зоне» технологического процесса, в которой температура синтез-газа является сравнительно высокой и эффективность теплопередачи является высокой. Извлеченный пар высокого давления может быть использован в других частях технологического процесса, и собственный вес бойлера-утилизатора 3 отходящего тепла водотрубного типа.As shown in FIG. 9-10, the waste water boiler-utilizer 3 of the water-tube type comprises: a first drum 3.7 and a boiler body located under the first drum 3.7. The boiler body has a horizontal design. The second connecting inlet 3.12 and the second connecting outlet 3.13 are located respectively at the two ends of the boiler body in the horizontal direction. High temperature synthesis gas flows horizontally in the boiler. The boiler body contains: the wall of the boiler and many third heat pipes 3.1, located in the longitudinal direction. The two side walls of the boiler body are 3.2 membrane tube wall panels that function to absorb heat and ensure tightness. High-temperature synthesis gas passes between the third heat pipes 3.1, while cooling water inside the third heat pipes 3.1 and the membrane wall tube panels 3.2 absorbs the waste heat of the synthesis gas to lower the temperature of the synthesis gas. The upper ends and lower ends of all third heat pipes 3.1 are connected respectively to the upper connecting pipe 3.3 and the lower connecting pipe 3.5 by welding. The upper connecting pipe 3.3 and the lower connecting pipe 3.5 are connected respectively to the upper manifold 3.4 and the lower manifold 3.6. The upper end and lower end of each membrane wall pipe panel 3.2 are also connected respectively to the upper manifold 3.4 and the lower manifold 3.6. The upper manifold 3.4 is connected to the first drum 3.7 by means of a pipe 3.8 for steam release, and the boundary surface of the pipe 3.8 for steam release is located in the upper part of the liquid in the first drum 3.7, so that the steam generated from the cooling water after absorption of waste heat from the synthesis gas, removed and discharged from the top of the first drum 3.7 for use in another process. The lower manifold 3.6 is connected to the lower part of the first drum 3.7 by means of a pipe 3.9 with a downward flow. The cooling water located in the first drum 3.7 passes through a pipe 3.9 with a downward flow, through the lower manifold 3.6 and through the lower connecting pipe 3.5 and enters the third heat pipes 3.1 and the membrane wall pipe panels 3.2. Thus, there is a difference in density between steam and cooling water, so that natural water circulation occurs between the first drum 3.1 and the third heat pipes 3.1 and the membrane wall pipe panels 3.2. When the synthesis gas from biomass passes between the third heat pipes 3.1, the temperature of the synthesis gas from biomass is continuously reduced, since its thermal energy is continuously absorbed by cooling water. The resin contained in the synthesis gas condenses continuously and adheres to the surfaces of the third heat pipes 3.1 and the membrane wall pipe panels 3.2, and the resin is in a liquid state. Since the third heat pipes 3.1 and the membrane wall pipe panels 3.2 are located in the longitudinal direction, the resin flows down along the third heat pipes 3.1 and the membrane wall pipe panels 3.2 under gravity and enters the ash bin 3.10 located on the lower surface of the boiler body, as a result Why is it released from the ash release. The second connecting inlet 3.12 and the second connecting outlet 3.13 have conical structures, and their inner walls are coated with refractory layers formed of cast refractory, or coated with water cooling coils. In addition, the second thermal insulation layers 3.11 cover the membrane wall tube panels 3.2 and the outer surface of the upper wall of the boiler body. The second heat-insulating layers 3.11 are preferably formed of heat-insulating wool having good heat-insulating properties and low density, so that the weight of the device will be significantly less compared to the weight of a conventional heat-recovery boiler. The water-tube-type waste heat boiler 3 is located in that “zone” of the technological process in which the temperature of the synthesis gas is relatively high and the heat transfer efficiency is high. The extracted high pressure steam can be used in other parts of the process, and the dead weight of the waste heat boiler 3 of the tube-type waste heat.

Бойлер-утилизатор 4 отходящего тепла жаротрубного типа имеет горизонтальную конструкцию, и синтез-газ в нем проходит в горизонтальном направлении. Бойлер-утилизатор 4 отходящего тепла жаротрубного типа содержит четвертые тепловые трубы 4.1. Множество четвертых тепловых труб 4.1 расположено в продольном направлении в некотором порядке. Высокотемпературный синтез-газ проходит в горизонтальном направлении между нижними частями четвертых тепловых труб 4.1 в гладких трубчатых конструкциях. Верхние части четвертых тепловых труб 4.1 вставлены во второй барабан 4.2. Герметичная трубная соединительная муфта 4.3 расположена в том месте, в котором соединены четвертые тепловые трубы 4.1 и второй барабан 4.2, для избегания тепловых напряжений в металле, возникающих вследствие сравнительно большой разности температур. Второй барабан 4.2 выполнен с впуском для охлаждающей воды и выпуском для нагретой воды (или пара). Две стороны пучка труб, образованного четвертыми тепловыми трубами 4.1, предусмотрены с теплоизоляционными стенками 4.7. Поверхность контакта между каждой теплоизоляционной стенкой 4.7 и синтез-газом образована теплоизоляционными кирпичами. К наружной теплоизоляционной стенке 4.7 приварены стальные плиты для обеспечения герметичности конструкции в целом. Теплоизоляционная вата размещена между теплоизоляционными кирпичами и стальными плитами в соответствии с требованиями к конструкции. Третий соединительный впуск 4.5 и третий соединительный выпуск 4.6 бойлера-утилизатора 4 отходящего тепла жаротрубного типа представляют собой квадратный и круглый соединительные элементы с конусообразными конструкциями, образованными посредством свертывания стальной плиты. Внутренняя стенка третьего соединительного впуска 4.5 отлита из теплоизоляционного литого материала или литого огнеупора. Как третий соединительный впуск 4.5, так и третий соединительный выпуск 4.6 герметично соединены с герметизирующими стальными плитами, расположенными снаружи теплоизоляционной стенки 4.7, посредством сварки. Со стороны нижних частей четвертых тепловых труб 4.1 предусмотрен золовой бункер 4.4 с соединением квадратного и круглого типа, полученным посредством свертывания стальной плиты. Золовой бункер 4.4 также герметично соединен с герметизирующими стальными плитами, расположенными снаружи теплоизоляционной стенки 4.7, посредством сварки. Когда бойлер-утилизатор 4 отходящего тепла жаротрубного типа работает, нижние части тепловых труб 4.1 представляют собой теплопоглощающие части, и верхние части четвертых тепловых труб 4.1 представляют собой тепловыделяющие части. Нижние части четвертых тепловых труб 4.1 поглощают тепловую энергию из синтез-газа и обеспечивают уменьшение температуры синтез-газа. Охлаждающая вода во втором барабане 4.2 поглощает тепловую энергию, выделяющуюся из первых частей четвертых тепловых труб 4.1, и превращается в горячую воду или пар, который/которая затем отводится из второго барабана 4.2 и подается в другие процессы или для использования. Для повышения эффективности использования тепла полученную горячую воду подают в газоотводное устройство 4.2 с водяным охлаждением и водоохлаждаемую охлаждающую башню 2 для рециклинга. Смола непрерывно конденсируется по мере уменьшения температуры синтез-газа, проходящего в бойлере-утилизаторе 4 отходящего тепла жаротрубного типа. Нижние части четвертых тепловых труб 4.1 не имеют прямого контакта с охлаждающей водой, находящейся внутри второго барабана 4.2. Таким образом, температура поверхностей нижних частей четвертых тепловых труб 4.1 сохраняется сравнительно высокой при сравнительно высокой температуре металла, температура смолы, прилипающей к их поверхностям, соответственно повышается, в результате чего вязкость потока смолы уменьшается. Между тем, нижние части четвертых тепловых труб 4.1 представляют собой проходящие в вертикальном направлении вниз, гладкие конструктивные элементы, не имеющие никаких дополнительных деталей, которые могли бы увеличить сопротивление потоку смолы, так что смола, прилипающая к поверхностям четвертых тепловых труб 4.1 и, в частности, на поверхностях четвертых тепловых труб 4.1, падает в золовой бункер 4.4 под действием силы тяжести и в конце концов выпускается наружу. Необходимо очищать поверхности четвертых тепловых труб 4.1 для повышения эффективности теплопередачи в бойлере-утилизаторе 4 отходящего тепла жаротрубного типа. Для уменьшения коррозии металла, вызываемой синтез-газом, предпочтительно поддерживать сравнительно высокую температуру поверхностей четвертых тепловых труб 4.1.The fire-tube-type waste heat recovery boiler 4 has a horizontal structure, and the synthesis gas in it passes in a horizontal direction. The waste heat boiler 4 of the fire-tube type contains fourth heat pipes 4.1. Many of the fourth heat pipes 4.1 are arranged in the longitudinal direction in some order. High temperature synthesis gas flows horizontally between the lower parts of the fourth heat pipes 4.1 in smooth tubular structures. The upper parts of the fourth heat pipes 4.1 are inserted into the second drum 4.2. The hermetic pipe coupling 4.3 is located in the place where the fourth heat pipes 4.1 and the second drum 4.2 are connected to avoid thermal stresses in the metal arising from the relatively large temperature difference. The second drum 4.2 is made with an inlet for cooling water and an outlet for heated water (or steam). Two sides of the tube bundle formed by the fourth heat pipes 4.1 are provided with heat-insulating walls 4.7. The contact surface between each heat-insulating wall 4.7 and the synthesis gas is formed by heat-insulating bricks. Steel plates are welded to the outer heat-insulating wall 4.7 to ensure the integrity of the structure as a whole. Thermal insulation wool is placed between the heat-insulating bricks and steel plates in accordance with the design requirements. The third connecting inlet 4.5 and the third connecting outlet 4.6 of the waste heat boiler 4 of the fire-tube type are square and round connecting elements with conical structures formed by rolling up a steel plate. The inner wall of the third connecting inlet 4.5 is molded from heat insulating cast material or cast refractory. Both the third connecting inlet 4.5 and the third connecting outlet 4.6 are hermetically connected to the sealing steel plates located outside the heat-insulating wall 4.7 by welding. From the lower parts of the fourth heat pipes 4.1, an ash hopper 4.4 is provided with a square and round type connection obtained by rolling a steel plate. The gold hopper 4.4 is also hermetically connected to the sealing steel plates located outside the heat-insulating wall 4.7 by welding. When the fire-tube-type waste heat boiler 4 is operating, the lower parts of the heat pipes 4.1 are heat-absorbing parts, and the upper parts of the fourth heat pipes 4.1 are heat-generating parts. The lower parts of the fourth heat pipes 4.1 absorb thermal energy from the synthesis gas and provide a decrease in the temperature of the synthesis gas. The cooling water in the second drum 4.2 absorbs the heat energy released from the first parts of the fourth heat pipes 4.1, and turns into hot water or steam, which / which is then removed from the second drum 4.2 and supplied to other processes or for use. To increase the efficiency of heat utilization, the obtained hot water is supplied to a water-cooled venting device 4.2 and a water-cooled cooling tower 2 for recycling. The resin condenses continuously as the temperature of the synthesis gas passing in the waste heat boiler 4 of the fire tube type decreases. The lower parts of the fourth heat pipes 4.1 do not have direct contact with the cooling water inside the second drum 4.2. Thus, the temperature of the surfaces of the lower parts of the fourth heat pipes 4.1 remains relatively high at a relatively high temperature of the metal, the temperature of the resin adhering to their surfaces increases accordingly, as a result of which the viscosity of the resin flow decreases. Meanwhile, the lower parts of the fourth heat pipes 4.1 are vertically downward smooth structural elements that do not have any additional parts that could increase the resistance to resin flow, so that the resin adheres to the surfaces of the fourth heat pipes 4.1 and, in particular , on the surfaces of the fourth heat pipes 4.1, falls into the ash bin 4.4 under the action of gravity and is finally released to the outside. It is necessary to clean the surfaces of the fourth heat pipes 4.1 in order to increase the heat transfer efficiency in the waste heat recovery boiler 4 of the fire tube type. To reduce the corrosion of metal caused by synthesis gas, it is preferable to maintain a relatively high surface temperature of the fourth heat pipes 4.1.

Обычный бойлер-утилизатор вместо вышеописанных бойлера-утилизатора 3 отходящего тепла водотрубного типа и бойлера-утилизатора 4 отходящего тепла жаротрубного типа также может выполнять функцию всей системы, однако эффективность теплопередачи и эффект извлечения отходящего тепла, обеспечиваемые обычным бойлером-утилизатором, являются сравнительно низкими.A conventional heat recovery boiler instead of the above-described waste water heat recovery boiler 3 of a water-tube type and heat-recovery type waste heat boiler 4 can also function as an entire system, however, the heat transfer efficiency and the waste heat recovery effect provided by a conventional heat recovery boiler are relatively low.

Способ охлаждения и промывки синтез-газа из биомассы посредством использования вышеописанной системы охлаждения и промывки выполняется следующим образом:The method of cooling and washing the synthesis gas from biomass through the use of the above cooling and washing system is as follows:

1) Синтез-газ из биомассы, полученный в высокотемпературном пиролитическом газификаторе 10 биомассы и имеющий температуру от 1000 до 1100°C, содержание пыли менее 20 г на нормальный кубический метр и содержание смолы менее 3 г на нормальный кубический метр, вводят в водоохлаждаемую охлаждающую башню 2 посредством газоотводного устройства 1 с водяным охлаждением, в котором синтез-газ предварительно охлаждается, воду распыляют в водоохлаждаемой охлаждающей башне для уменьшения температуры синтез-газа до значений между 780 и 820°C и конденсации шлака, содержащегося в синтез-газе. Шлак выпускают из нижней части водоохлаждаемой охлаждающей башни. Таким образом, предотвращается загрязнение поверхностей нагрева в бойлерах-утилизаторах шлаком на последующей технологической операции, и обеспечивается устойчивость характеристик теплообмена в бойлерах-утилизаторах.1) Synthesis gas from biomass obtained in a high-temperature pyrolytic gasifier 10 of biomass and having a temperature of from 1000 to 1100 ° C, a dust content of less than 20 g per normal cubic meter and a resin content of less than 3 g per normal cubic meter, is introduced into the water-cooled cooling tower 2 by means of a water-cooled venting device 1 in which synthesis gas is pre-cooled, water is sprayed in a water-cooled cooling tower to reduce the temperature of the synthesis gas to values between 780 and 820 ° C and slag condensation contained in synthesis gas. Slag is released from the bottom of the water-cooled cooling tower. Thus, contamination of the heating surfaces in the boilers-heaters by slag during the subsequent technological operation is prevented, and the stability of the heat transfer characteristics in the boilers-heaters is ensured.

2) Синтез-газ после конденсации шлака в водоохлаждаемой охлаждающей башне 2 перемещают затем в бойлер-утилизатор. В данном случае бойлер-утилизатор включает в себя высокотемпературную секцию и секцию с более низкой температурой. В качестве высокотемпературной секции используется бойлер-утилизатор 3 отходящего тепла водотрубного типа. Температура синтез-газа на выходе из высокотемпературной секции бойлера-утилизатора находится в интервале между 400 и 450°C, и подобная температура выше температуры конденсации тяжелой смолы, что позволяет избежать конденсации смолы. Расчетное давление в бойлере-утилизаторе отходящего тепла водотрубного типа больше или равно 1,6 МПа, в результате чего повышается стабильность температуры пара и удовлетворяются требования к соответствующему химическому составу пара. В качестве низкотемпературной секции используется бойлер-утилизатор 4 отходящего тепла жаротрубного типа для повышения эффективности теплообмена. Температуру синтез-газа на выходе из низкотемпературной секции бойлера-утилизатора регулируют на уровне менее 200°C для конденсации тяжелой смолы в данной секции и для сбора тяжелой смолы посредством лотка/желоба. Расчетное давление в бойлере-утилизаторе отходящего тепла жаротрубного типа составляет от 0,5 до 1,6 МПа, и пар низкого давления, образующийся в нем, подают в электрофильтр для очистки. Отходящее тепло, извлеченное посредством газоотводного устройства 1 с водяным охлаждением и водоохлаждаемой охлаждающей башни 2, отводят к бойлеру-утилизатору 4 отходящего тепла жаротрубного типа для выполнения разделения пара и воды, и обеспечивают циркуляцию воды для использования.2) The synthesis gas after condensation of the slag in a water-cooled cooling tower 2 is then transferred to a recovery boiler. In this case, the recovery boiler includes a high-temperature section and a section with a lower temperature. As a high-temperature section, a waste-water boiler 3 of the waste water type is used. The temperature of the synthesis gas at the outlet of the high-temperature section of the recovery boiler is in the range between 400 and 450 ° C, and a similar temperature is higher than the condensation temperature of the heavy resin, which avoids the condensation of the resin. The design pressure in the water-tube-type waste heat recovery boiler is greater than or equal to 1.6 MPa, as a result of which the stability of the steam temperature is increased and the requirements for the corresponding chemical composition of the steam are satisfied. As a low-temperature section, a waste heat boiler 4 of the fire tube type is used to increase the heat transfer efficiency. The temperature of the synthesis gas at the outlet of the low temperature section of the recovery boiler is controlled at a level of less than 200 ° C to condense the heavy resin in this section and to collect the heavy resin through a chute / gutter. The design pressure in the fire-tube-type waste heat recovery boiler is from 0.5 to 1.6 MPa, and the low-pressure steam generated in it is supplied to the electrostatic precipitator for cleaning. The waste heat extracted by means of a water-cooled venting device 1 and a water-cooled cooling tower 2 is removed to a heat pipe type waste heat recovery boiler 4 to perform steam and water separation, and circulate water for use.

3) Синтез-газ из биомассы имеет как сравнительно низкое содержание пыли, так и сравнительно низкое содержание смолы по сравнению с угольным газом. Предварительное удаление пыли не требует циклонного пылеуловителя или пылеуловителя лабиринтного типа, так что синтез-газ из выпуска бойлер-утилизатор 4 отходящего тепла жаротрубного типа вводят непосредственно в насадочную очищающую охлаждающую башню. Достигаются не только цели удаления пыли и снижения температуры, но посредством промывки также удаляются вредные газы, включая H₂S, NH₃ и HCN. Кроме того, сопротивление системы уменьшается, и обеспечивается экономия электроэнергии, потребляемой вентилятором 7. Температура синтез-газа после промывки уменьшается до значений между 40 и 45°C.3) Synthesis gas from biomass has both a relatively low dust content and a relatively low resin content compared to coal gas. Preliminary dust removal does not require a cyclone dust collector or a labyrinth type dust collector, so that the synthesis gas from the outlet of the heat-tube type waste heat recovery boiler 4 is introduced directly into the nozzle cleaning cooling tower. Not only are dust removal and temperature reduction achieved, but also harmful gases, including H ₂ S, NH ₃ and HCN, are removed by flushing. In addition, the resistance of the system is reduced, and the energy consumed by the fan 7 is saved. The temperature of the synthesis gas after washing is reduced to values between 40 and 45 ° C.

4) В завершение газ перемещают в мокрый электрофильтр для дополнительного удаления пыли и смолы для обеспечения как содержания пыли, так и содержания смолы, составляющего менее 10 г на нормальный кубический метр, и температуры, составляющей менее 45°C, что обеспечивает полное удовлетворение требований к газу для последующих процессов. Извлечение физического тепла превышает 80%.4) Finally, the gas is transferred to a wet electrostatic precipitator to further remove dust and tar to provide both a dust content and a tar content of less than 10 g per normal cubic meter and a temperature of less than 45 ° C, which ensures full satisfaction of the requirements for gas for subsequent processes. Extraction of physical heat exceeds 80%.

Пригодный газ затем нагнетают посредством вентилятора 7 в мокрый газгольдер для хранения или подают в последующие технологические процессы для использования. Факельная установка 9 подсоединена параллельно с мокрым газгольдером и представляет собой важное устройство для сжигания отработавшего газа при запуске системы и в том случае, когда состав синтез-газа является избыточным.Suitable gas is then pumped through a fan 7 into a wet gas storage tank or fed to subsequent processes for use. The flare unit 9 is connected in parallel with the wet gas tank and is an important device for burning exhaust gas when the system starts and when the composition of the synthesis gas is excessive.

Ключевой особенностью изобретения является использование охлаждающей башни и бойлера-утилизатора для охлаждения синтез-газа и извлечения отходящего тепла и извлечения тяжелой смолы и использование очищающей охлаждающей башни и электрофильтра для постепенного удаления пыли и смолы, так что охлаждение и промывка синтез-газа из биомассы обеспечиваются при низком потреблении энергии и с высокой эффективностью. Таким образом, объем охраны изобретения не ограничен вышеприведенными вариантами осуществления. Для специалистов в данной области техники будет очевидно, что изменения и модификации могут быть выполнены без отхода от изобретения в его более широких аспектах. Например, газоотводное устройство 1 с водяным охлаждением, водоохлаждаемая охлаждающая башня 2, бойлер-утилизатор 3 отходящего тепла водотрубного типа и бойлер-утилизатор 4 отходящего тепла жаротрубного типа не ограничены определенными конструкциями, проиллюстрированными выше, техническая схема по изобретению также может быть обеспечена посредством использования обычного газохода, обычной охлаждающей башни и обычного бойлера-утилизатора. Конструкции устройств в системе не ограничены определенными конструкциями, описанными в вышеприведенных вариантах осуществления, существует возможность выполнения эквивалентных изменений и модификаций. Бойлер-утилизатор 4 отходящего тепла жаротрубного типа, газоотводное устройство 1 с водяным охлаждением, водоохлаждаемая охлаждающая башня 2 не ограничены циркуляцией воды такого типа, как используемая также в вышеприведенных вариантах осуществления, существует возможность использования отдельной подачи воды для трубного устройства 1 с водяным охлаждением и водоохлаждаемой охлаждающей башни 2 и подачи извлеченного отходящего тепла из бойлера-утилизатора отходящего тепла жаротрубного типа для других процессов. Параметры, включая температуру и давление на различных этапах, могут регулироваться корректным образом в соответствии с температурой, содержанием пыли и содержанием смолы в синтез-газе, подлежащем обработке. Задача приложенной формулы изобретения состоит в охвате всех подобных изменений и модификаций, которые находятся в пределах истинной сущности и объема изобретения.A key feature of the invention is the use of a cooling tower and a recovery boiler for cooling synthesis gas and extracting waste heat and recovering heavy tar, and using a cleaning cooling tower and an electrostatic precipitator to gradually remove dust and tar, so that the cooling and washing of the synthesis gas from the biomass is ensured by low energy consumption and high efficiency. Thus, the scope of protection of the invention is not limited to the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that changes and modifications can be made without departing from the invention in its broader aspects. For example, a water-cooled venting device 1, a water-cooled cooling tower 2, a tube-type waste heat recovery boiler 3, and a fire-tube type waste heat recovery boiler 4 are not limited to the specific structures illustrated above, the technical scheme of the invention can also be provided by using conventional gas duct, a conventional cooling tower and a conventional recovery boiler. The device designs in the system are not limited to the specific structures described in the above embodiments, it is possible to make equivalent changes and modifications. The waste heat boiler 4 is of a fire-tube type, the water-cooled venting device 1, the water-cooled cooling tower 2 are not limited by the circulation of water of the type used also in the above embodiments, it is possible to use a separate water supply for the water-cooled and water-cooled tube device 1 cooling tower 2 and the supply of the extracted waste heat from the waste heat boiler of the fire tube type for other processes. Parameters, including temperature and pressure at various stages, can be adjusted correctly in accordance with the temperature, dust content and resin content in the synthesis gas to be processed. The objective of the attached claims is to cover all such changes and modifications that are within the true essence and scope of the invention.

Claims

1. The method of cooling and washing the synthesis gas from biomass, while the synthesis gas from biomass has a temperature between 1000 and 1100 ° C, a dust content of less than 20 g / Nm ³ and a resin content of less than 3 g / Nm ³ , the method comprising the next stages in which
1) inject synthesis gas into the cooling tower to condense slag;
2) injecting synthesis gas after condensation of the slag into the waste heat recovery boiler to extract the waste heat and condense the heavy resin contained in the synthesis gas;
3) injecting synthesis gas from the waste heat recovery boiler to a cleaning cooling tower to remove dust and reduce the temperature of the synthesis gas; and
4) injecting synthesis gas from the cleaning cooling tower after removing dust and lowering the temperature in the electrostatic precipitator to further remove dust and tar,
moreover, in step 2), the extraction of waste heat is carried out in the high-temperature section and the low-temperature section;
the high-temperature section is a water-tube-type heat recovery boiler, and the temperature of the synthesis gas at the outlet of it is controlled in the range between 400 and 450 ° C;
the low-temperature section is a heat-extinguishing boiler type, and the temperature of the synthesis gas at the outlet of it is regulated below 200 ° C,
moreover, in step 1) the cooling tower is a water-cooled cooling tower;
synthesis gas is pre-cooled by means of a gas-cooled venting device and transferred to a water-cooled cooling tower; and
the waste heat extracted by means of a water-cooled venting device and a water-cooled cooling tower is removed to a heat pipe type waste heat boiler to perform steam and water separation and circulate water for use.

2. The method according to p. 1, characterized in that the synthesis gas after cooling it by means of a cooling tower in step 1) has a temperature of from 780 to 820 ° C.

3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that in step 1) the synthesis gas is pre-cooled by means of a gas-cooled venting device before the synthesis gas is introduced into the cooling tower.

4. The method according to p. 1, characterized in that the vapor pressure of the waste heat in the high-temperature section exceeds 1.6 MPa.

5. The method according to p. 1, characterized in that the steam pressure of the waste heat in the low-temperature section is from 0.5 to 1.6 MPa.

6. The method according to p. 1, characterized in that in step 3) the temperature of the synthesis gas in the cleaning cooling tower is reduced to values between 40 and 45 ° C.

7. System for cooling and washing the synthesis gas from biomass, characterized in that
the system comprises a cooling tower connected to a high-temperature pyrolytic gasifier (10) of biomass; and
a cooling tower is connected to a recovery boiler, a cleaning cooling tower (5) and an electrostatic precipitator (6) via a synthesis gas pipeline,
the recovery boiler contains a waste heat boiler (13) of the waste heat of the tube type and a waste heat boiler (4) of the heat of the tube type connected in series.

8. The system according to claim 7, characterized in that the high-temperature pyrolytic gasifier (10) of biomass is connected to the cooling tower by means of a water-cooled gas removal device (1).

9. The system of claim. 8, characterized in that
a water-cooled gas exhaust device (1) comprises a water-cooled gas duct and first heat pipes (1.7);
the water-cooled duct is formed by an inlet water-cooled duct (1.1), an upper curved water-cooled duct (1.2), a rectilinear water-cooled duct (1.3), a lower curved water-cooled duct (1.4) and an outlet water-cooled duct (1.5) connected in series and hermetically;
the first heat pipes (1.7) are located around the circumference, and the adjacent first heat pipes (1.7) are connected seamlessly by means of the first steel strips (1.8) to form an annular wall of water cooling / and
the cavity of the annular wall of water cooling forms gas ducts of different sections.

10. The system according to p. 9, characterized in that
the water-cooled inlet duct (1.1) comprises an inlet annular manifold and an inlet annular wall of water cooling;
the inlet annular wall of water cooling is connected to the upper curved water-cooled gas duct (1.2);
the inlet annular manifold is made with an inlet pipe for a cooling medium for introducing a cooling medium, and with a plurality of adapters connected respectively to the first heat pipes (1.7); and
the design of the outlet water-cooled duct (1.5) is the same as the design of the inlet water-cooled duct (1.1).

11. The system according to p. 9, characterized in that the inner wall of the water-cooled gas duct is made with the first layer (1.6) of the refractory, having a thickness of 60 to 80 mm.

12. The system according to claim 7, characterized in that the cooling tower is a water-cooled cooling tower (2).

13. The system according to p. 12, characterized in that
a water-cooled cooling tower (2) comprises a sealed water-cooled cylinder (2.1);
a water-cooled cylinder (2.1) is surrounded by a plurality of second heat pipes (2.9), and adjacent second heat pipes (2.9) are connected to ensure tightness;
the lower ends of all second heat pipes (2.9) are connected to the intake manifold (2.7) for introducing cooling water; the upper ends of all second heat pipes (2.9) are connected to the exhaust manifold (2.3) for the release of cooling water;
the first connecting inlet (2.4) is located in the upper part of the wall of the water-cooled cylinder (2.1) for introducing the synthesis gas to be processed;
the first connecting outlet (2.6) is located at the bottom of the wall of the water-cooled cylinder (2.1) for the release of synthesis gas after processing; and
the lower part of the water-cooled cylinder (2.1) has the shape of an inverted cone, and the lower part of the inverted cone is made with the release (2.8) for slag.

14. The system of claim 13, wherein the plurality of water spray tubes (2.2) are located in the upper part of the water-cooled cylinder (2.1).

15. The system according to p. 14, characterized in that
a spray pipe system (12) for a water spray pipe (2.2) comprises a pressure tank (12.1) and a spray nozzle (12.10);
a water spray pipe is located between the pressure tank (12.1) and the spray nozzle (12.10);
the water outlet of the pressure tank (12.1) is connected to the water spray pipe by a valve (12.6) for discharging water; the water inlet of the pressure vessel (12.1) is connected to a valve (12.2) for water inlet; and
the pressure tank (12.1) is additionally made with an inlet for gas and an outlet for gas; a gas inlet is connected to a gas inlet valve (12.3), and a gas outlet is connected to a gas inlet valve (12.4).

16. The system according to p. 7, characterized in that
the waste water heat recovery boiler (3) of the water-tube type comprises a first drum (3.7) and a boiler body located under the first drum (3.7), while the boiler body has a horizontal structure; the second connecting inlet (3.12) and the second connecting outlet (3.13) are located at the two ends of the boiler body in the horizontal direction;
the boiler body contains the wall of the boiler and many third heat pipes (3.1) located in the longitudinal direction; the upper ends of all third heat pipes (3.1) are connected to the upper collector (3.4) by means of the upper connecting pipe (3.3); the lower ends of all third heat pipes (3.1) are connected to the lower manifold (3.6) by means of a lower connecting pipe (3.5);
the upper collector (3.4) is connected to the first drum (3.7) by means of a pipe (3.8) designed to release steam, to extract steam; the lower manifold (3.6) is connected to the lower part of the first drum (3.7) via a pipe (3.9) with a downward flow for supplying cooling water; and
two side walls of the boiler body are membrane wall tube panels (3.2); the upper end and lower end of each membrane wall pipe panel (3.2) are connected respectively to the upper collector (3.4) and the lower collector (3.6).

17. The system according to p. 7, characterized in that
the waste heat boiler (4) of the fire-tube type contains fourth heat pipes (4.1), a second drum (4.2) and a heat-insulating wall (4.7);
fourth heat pipes (4.1) are heat pipes; the heat-generating part of each heat pipe (4.1) is inserted into the second drum (4.2), and the heat-absorbing part of each heat pipe (4.1) is located in the heat-insulating wall (4.7); and
the insulating wall (4.7) is connected to the third connecting inlet (4.5) and the third connecting outlet (4.6) by welding, and the lower end of the insulating wall (4.7) is connected to the ash bin (4.4) by welding.

18. The system according to p. 9, characterized in that
the cooling tower is a water-cooled cooling tower (2);
a high-temperature pyrolytic gasifier (10) of biomass is connected to a water-cooled cooling tower (2) by means of a water-cooled venting device (1); and
a water pipe provided for a heat-extinguishing type waste heat boiler (4) is connected in series with a water pipe provided for a water-cooled venting device (1) and a water pipe provided for a water-cooled cooling tower (2) for the formation of a water circulation system.

19. The system according to any one of paragraphs. 7-18, characterized in that the cleaning cooling tower (5) is a packed cleaning cooling tower.

20. The system according to any one of paragraphs. 7-18, characterized in that the electrostatic precipitator (6) is a wet electrostatic precipitator.

21. The system according to any one of paragraphs. 7-18, characterized in that the gas outlet element of the electrostatic precipitator (6) is connected to the gas holder (8) and the flare unit (9) by means of a fan.