一種低壓連續(xù)造氣用于干熄焦的方法及其裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于焦化及煤化工領域造氣技術領域。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)焦化干熄焦用惰性氣體熄滅熾熱紅焦，同時回收紅焦顯熱至鍋爐產生蒸汽發(fā)電，采用的是惰性氣體循環(huán)工藝，干熄焦回收熱量產生大量的蒸汽，由于產生蒸汽量大，一般用來發(fā)電，而發(fā)電投資較大，傳統(tǒng)干熄焦經濟效益不明顯，同時干熄焦摩擦過程產生大量的細小的焦粉，不便于收集，既浪費資源又影響環(huán)境。
[0003]水煤氣低壓連續(xù)造氣是指采用煤或焦炭與氧氣(空氣)和蒸汽進行反應，通常在小于0.1MPa(G)壓力情況下，連續(xù)制造水煤氣?，F(xiàn)有低壓連續(xù)造氣所產生的水煤氣經除塵并換熱產生蒸汽后，直接采用水噴淋對水煤氣降溫和除塵，水煤氣中含有大量未反應的水蒸氣潛熱沒有利用，而是在噴淋塔中冷凝，其放出的熱量由洗滌水送涼水塔再通過水蒸發(fā)帶走，由此造成能量和水浪費，同時煤氣中有害物質也隨涼水塔散發(fā)到空氣中，造成環(huán)境污染。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:針對現(xiàn)有技術的問題，提出低壓連續(xù)造氣用于干熄焦的工藝，從而解決傳統(tǒng)干熄焦發(fā)電投資大、產生的微細焦粉污染環(huán)境以及低壓造氣水煤氣中水蒸氣潛熱沒有利用、造成浪費和污染環(huán)境等問題。
[0005]本發(fā)明目的通過下述技術方案來實現(xiàn):
[0006]一種低壓連續(xù)造氣用于干熄焦的方法，包括以下步驟:在低壓造氣爐中采用煤或焦炭與氧氣和水蒸汽進行水煤氣連續(xù)造氣，造出的水煤氣經過除塵后，直接或經過換熱降溫產生蒸汽后進入干熄焦塔中部，然后與來自干熄焦塔下部的循環(huán)煤氣混合后進入干熄焦塔上部，在干熄焦塔上部，高溫焦炭從干熄焦塔頂部加入，與水煤氣逆向運動，高溫焦炭從上部向下部運動并逐步降溫，水煤氣從中部向上部運動并逐步升溫，同時水煤氣中的氧氣與焦炭進行氧化反應，水煤氣中的水蒸汽與焦炭或焦粉反應生成煤氣；在干熄焦塔下部，設置了一個煤氣循環(huán)冷卻系統(tǒng)，從干熄焦塔中部抽出煤氣經過除塵換熱降溫產生蒸汽后得到所述循環(huán)煤氣，再送入干熄焦塔底部，焦炭從中部向下運動過程中被循環(huán)煤氣冷卻；所述低壓造氣爐造出的水煤氣在進入干熄焦塔前產生的所述蒸汽，以及煤氣循環(huán)冷卻系統(tǒng)從干熄焦塔抽出的煤氣產生的所述蒸汽均送入低壓造氣爐供低壓造氣用；從干熄焦塔頂部出來的煤氣經過除塵換熱降溫產生蒸汽后，然后再次精密除塵后，先進入熱量回收換熱器回收煤氣中熱量，再冷卻到常溫，最后進入到分離器分離掉冷凝水后送煤氣系統(tǒng)。
[0007]作為選擇，所述低壓造氣爐造出的水煤氣經過旋風除塵后，當煤氣溫度小于等于500°C時直接進入干熄焦塔中部；當煤氣溫度大于于500°C時，進入蒸汽發(fā)生器與水換熱產生蒸汽，水煤氣降溫到500°C以下進入干熄焦塔中部。
[0008]作為選擇，所述煤氣循環(huán)冷卻系統(tǒng)的循環(huán)煤氣從干熄焦塔中部抽出經過除塵進入蒸汽發(fā)生器產生蒸汽并被冷卻到120°C，然后再經過風機送入干熄焦塔底部，所述循環(huán)煤氣量大小確保排除焦炭溫度滿足要求。
[0009]作為選擇，從干熄焦塔頂部出來的煤氣經過除塵換熱降溫產生蒸汽后，返回一部分煤氣與干熄焦下部循環(huán)煤氣混合進入干熄焦塔底部。
[0010]上述方案中，返回煤氣用以補充水煤氣冷卻干熄焦回收熱量的不足。返回煤氣氣量根據造氣爐產生的水煤氣量來確定，水煤氣量越大，返回煤氣量越小，當水煤氣量超過一定量后，足以滿足冷卻干熄焦回收熱量時便不再返回煤氣。
[0011]作為選擇，從干熄焦塔頂部出來的煤氣經過除塵換熱降溫產生的蒸汽可送入低壓造氣爐供低壓造氣用。
[0012]上述方案中，本發(fā)明相對傳統(tǒng)惰性氣體干熄焦技術，干熄焦副產蒸汽量有較大減少，此蒸汽可全部用于焦化和低壓造氣，故不需要建干熄焦發(fā)電裝置，節(jié)省投資，同時多產煤氣。
[0013]作為選擇，所述精密除塵采用精密除塵器除掉其中攜帶的粉塵，除掉粉塵的煤氣先進入熱量回收換熱器回收煤氣中熱量，再進入水冷器被冷卻水冷卻到常溫，最后進入到分離器分離掉冷凝水后送煤氣系統(tǒng)。
[0014]用于前述低壓連續(xù)造氣用于干熄焦的方法的裝置，包括低壓連續(xù)造氣爐、干熄焦塔、旋風除塵器、第一二蒸汽發(fā)生器、重力除塵器、精密除塵器、熱量回收換熱器、水冷器和分離器，所述低壓連續(xù)造氣爐的水煤氣出口經所述旋風除塵器與所述干熄焦塔中部連通；所述干熄焦塔頂部設有焦炭入料口，干熄焦塔底部設有焦炭出料口 ；所述干熄焦塔中部還設有循環(huán)煤氣出口，所述循環(huán)煤氣出口依次經過所述旋風除塵器、第一蒸汽發(fā)生器和風機后，與干熄焦塔底部的循環(huán)煤氣入口連通，第一蒸汽發(fā)生器的蒸汽出口連通至低壓連續(xù)造氣爐的蒸汽入口 ；所述干熄焦塔頂部還設有煤氣出口，所述煤氣出口依次經過重力除塵器、第二蒸汽發(fā)生器、除塵器、風機、精密除塵器、熱量回收換熱器、水冷器后與分離器連通，分離器的煤氣出口連接后續(xù)煤氣系統(tǒng)。
[0015]作為選擇，還包括第三蒸汽發(fā)生器，所述低壓連續(xù)造氣爐的水煤氣出口依次經所述旋風除塵器、第三蒸汽發(fā)生器與所述干熄焦塔中部連通，第三蒸汽發(fā)生器的蒸汽出口可連通至低壓連續(xù)造氣爐的蒸汽入口。
[0016]作為選擇，所述干熄焦塔頂部煤氣出口經風機后還設有一支路連通至干熄焦塔底部的循環(huán)煤氣入口。
[0017]前述本發(fā)明主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本發(fā)明可采用并要求保護的方案:如本發(fā)明，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領域技術人員在了解本發(fā)明方案后根據現(xiàn)有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本發(fā)明所要保護的技術方案，在此不做窮舉。
[0018]工作過程為:
[0019]其一，將低壓爐造出的水煤氣送干熄焦裝置，作為干熄焦冷卻回收熱量的氣源，在干熄焦塔內，高溫焦炭與水煤氣逆向運動，高溫焦炭從上部向下部運動并逐步降溫，水煤氣從下部向上部運動并逐步升溫。
[0020]其二，在前述換熱回收熱量的同時，煤氣中的殘存和漏入的氧氣與焦炭進行氧化反應進一步提高煤氣溫度，在煤氣溫度逐步升高過程中，水煤氣中的水蒸氣與焦炭或焦粉反應生成煤氣量也逐步增大，煤氣溫度越高，水蒸氣與焦炭或焦粉反應生成的煤氣也越多；此外，在干熄焦裝置下部，設置一個煤氣循環(huán)冷卻系統(tǒng)，確保排出的焦炭被冷卻到要求的溫度。
[0021]其三，在前述兩個環(huán)節(jié)的同時，水煤氣中多余熱量以及煤氣循環(huán)冷卻系統(tǒng)的循環(huán)煤氣的熱量，又可以被換熱生產蒸汽送入低壓造氣爐供低壓造氣用。
[0022]由此，本發(fā)明結合焦化干熄焦和低壓連續(xù)造氣，取得了一舉三得的效果。
[0023]此外，從干熄焦塔上部出來的煤氣經過除塵后進入蒸汽發(fā)生器產生蒸汽，被冷卻煤氣再次除塵后由風機增壓，對于水煤氣量不足以滿足冷卻干熄焦回收熱量時，增壓后一部分煤氣作為返回氣與干熄焦下部循環(huán)氣混合進入干熄焦塔下部，其余煤氣進入精密除塵器除掉其中攜帶的粉塵。除掉粉塵的煤氣先進入熱量回收換熱器回收煤氣中熱量，再進入水冷器被冷卻水冷卻到常溫，最后進入到分離器分離掉冷凝水后送煤氣系統(tǒng)。
[0024]本發(fā)明的有益效果:
[0025](一)、水煤氣中所含部分蒸汽與焦粉進行了氣化反應，既回收了部分水蒸氣，又得到更多煤氣，同時減少干熄焦產生的細小焦粉。
[0026](二)、在干熄焦中發(fā)生了部分蒸汽與焦粉的氣化反應，該反應為吸熱反應，使出干熄焦的煤氣溫度比傳統(tǒng)干熄焦所采用的循環(huán)惰性氣體溫度低，且進入干熄焦煤氣量比傳統(tǒng)干熄焦循環(huán)氣量少，這樣使干熄焦副產蒸汽量有較大減少，此蒸汽可全部用于焦化和低壓造氣，故不需要建干熄焦發(fā)電裝置，節(jié)省投資，同時多產煤氣。
[0027](三)、干熄焦后煤氣經過精密除塵后，可進一步回收煤氣中低位熱，同時煤氣中水蒸氣冷凝水可回收，減少廢水和廢氣排放。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明實施例1的裝置流程示意圖；
[0029]圖2是本發(fā)明實施例2的裝置流程示意圖；
[0030]圖中各數(shù)字序號僅用于標記區(qū)別，不代表順序排列，其中Rl為造氣發(fā)生爐，Tl為干熄焦塔，Vl為分離器，X1-5為除塵器，E1-5為換熱器，P1-2為增壓機，1-22為管道。
【具體實施方式】
[0031]下列非限制性實施例用于說明本發(fā)明。
[0032]實施例1:
[0033]本實施