一種具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)，其包括：氣化爐、對(duì)流廢鍋、汽包、洗氣塔、粗渣處理裝置以及灰渣水處理裝置，其中，所述氣化爐包括氣化室和輻射廢鍋，該氣化爐具有一內(nèi)殼以及套置在該內(nèi)殼外側(cè)的外殼，所述氣化室設(shè)在該內(nèi)殼的上部，該氣化室與設(shè)在該內(nèi)殼下部的輻射廢鍋連接；所述輻射廢鍋的粗煤氣出口與對(duì)流廢鍋粗煤氣入口連接，所述對(duì)流廢鍋的煤氣出口與所述洗氣塔連接，所述洗氣塔與所述灰渣水處理裝置連接。本發(fā)明不僅突破了相關(guān)技術(shù)中采用激冷水回收熱量的熱回收方式，將煤氣化過(guò)程中煤氣的顯熱大部分回收，而且提高了回收熱量的效率，同時(shí)副產(chǎn)高品質(zhì)蒸汽，使能量利用率更高。
【專利說(shuō)明】
一種具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及煤氣化裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，氣化爐是在高溫高壓下運(yùn)行的，含碳物質(zhì)燃燒之后的氣化產(chǎn)物具有較高的溫度和壓力，高溫高壓煤氣從氣化室出來(lái)后直接進(jìn)入激冷室激冷，激冷流程的工藝及操作雖然相對(duì)簡(jiǎn)單，但是從能量利用角度出發(fā)，激冷流程存在熱效率低，不能充分回收熱量，資源浪費(fèi)大，能源利用不合理等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有煤氣化裝置熱效率低、不能充分回收熱量、資源浪費(fèi)大的問(wèn)題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)，所述煤氣化系統(tǒng)包括氣化爐、對(duì)流廢鍋、汽包、洗氣塔、粗渣處理裝置以及灰渣水處理裝置，其中，所述氣化爐包括氣化室和輻射廢鍋，該氣化爐具有一內(nèi)殼以及套置在該內(nèi)殼外側(cè)的外殼，所述氣化室設(shè)在該內(nèi)殼的上部，該氣化室與設(shè)在該內(nèi)殼下部的輻射廢鍋連接；
[0005]所述輻射廢鍋的粗煤氣出口與對(duì)流廢鍋粗煤氣入口連接，所述對(duì)流廢鍋的煤氣出口與所述洗氣塔連接，所述洗氣塔與所述灰渣水處理裝置連接；
[0006]所述汽包分別與所述輻射廢鍋以及對(duì)流廢鍋連接；
[0007]所述輻射廢鍋與所述粗渣處理裝置連接。
[0008]所述外殼和所述內(nèi)殼之間對(duì)應(yīng)于氣化室位置處設(shè)有膜式水冷壁。
[0009]所述膜式水冷壁與所述外殼間隔設(shè)置。
[0010]所述灰渣水處理裝置的出口通過(guò)高壓水栗與所述洗氣塔連接，所述洗氣塔的灰水出口與所述灰渣水處理裝置進(jìn)口連接。
[0011 ]所述氣化室的上端設(shè)有燒嘴。
[0012]所述氣化爐還包括蒸汽過(guò)熱器，該蒸汽過(guò)熱器與輻射廢鍋一體化設(shè)置。
[0013]所述對(duì)流廢鍋的設(shè)置數(shù)量至少為I個(gè)。
[0014]所述氣化爐還包括集渣池，該集渣池設(shè)置在氣化爐的底部，該集渣池進(jìn)口與輻射廢鍋粗煤氣出口連接，所述集渣池的出口與所述粗渣處理裝置連接。
[0015]所述氣化室的外殼內(nèi)側(cè)設(shè)有耐火材料。
[0016]本發(fā)明方法具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]本發(fā)明具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)能夠回收氣化爐燃燒后所得高溫高壓煤氣的熱量，并副產(chǎn)10.0MPa或其他壓力等級(jí)的蒸汽。本發(fā)明不僅突破了相關(guān)技術(shù)中采用激冷水回收熱量的熱回收方式，將煤氣化過(guò)程中煤氣的顯熱大部分回收，而且提高了回收熱量的效率，同時(shí)副廣1?品質(zhì)蒸汽，使能量利用率更1? O
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1本發(fā)明的具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0020]請(qǐng)配合參閱圖1所述，本發(fā)明提供一種具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)，其包括氣化爐、對(duì)流廢鍋5、汽包6、洗氣塔7、粗渣處理裝置4以及灰渣水處理裝置8，其中，氣化爐包括氣化室2和輻射廢鍋3，該氣化爐具有一內(nèi)殼以及套置在該內(nèi)殼外側(cè)的外殼，氣化室2設(shè)在該內(nèi)殼的上部，該氣化室2與設(shè)在該內(nèi)殼下部的輻射廢鍋3連接，輻射廢鍋3的粗煤氣出口與對(duì)流廢鍋5粗煤氣入口連接，對(duì)流廢鍋5的粗煤氣出口與洗氣塔7連接，洗氣塔7與灰渣水處理裝置8連接;汽包6分別與輻射廢鍋3以及對(duì)流廢鍋5連接，汽包6數(shù)量可設(shè)為I個(gè)或者2個(gè)，氣化室2主要進(jìn)行含碳物質(zhì)和氧氣的氣化反應(yīng);輻射廢鍋3用于回收含碳物質(zhì)燃燒后所得高溫高壓氣體(高溫煤氣)所包含的熱量;對(duì)流廢鍋5用于回收高溫粗煤氣中所含的熱量。具體的，氣化室2的出口與輻射廢鍋3粗煤氣進(jìn)口連接，輻射廢鍋3粗煤氣出口與對(duì)流廢鍋5粗煤氣進(jìn)口相連接，對(duì)流廢鍋5粗煤氣出口與洗氣塔7粗煤氣進(jìn)口連接。洗氣塔7用于對(duì)粗煤氣洗滌除灰，凈化粗煤氣，輻射廢鍋3粗渣出口與粗渣處理裝置4連接，從輻射廢鍋3中出來(lái)的廢渣最終進(jìn)入粗渣處理裝置4。本發(fā)明具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)通過(guò)輻射廢鍋3、對(duì)流廢鍋5以及與廢鍋配套的汽包6對(duì)高溫煤氣的熱量進(jìn)行回收。本發(fā)明通過(guò)粗渣處理裝置4對(duì)氣化爐內(nèi)的粗渣進(jìn)行回收處理，洗氣塔7對(duì)粗煤氣進(jìn)行洗滌除塵，灰渣水處理裝置8對(duì)細(xì)渣進(jìn)行濃縮，凈化灰水，使灰水得到循環(huán)利用。
[0021]其中，氣化室2的上端設(shè)有燒嘴I，通過(guò)燒嘴I向氣化室2內(nèi)通入氧氣和含碳物質(zhì)，含碳物質(zhì)和氧氣在氣化室2內(nèi)進(jìn)行氣化反應(yīng)，氣化室2內(nèi)高溫煤氣的溫度一般可達(dá)1100°C-20000C。氣化室2采用膜式水冷壁進(jìn)行保護(hù)，具體的，在外殼和內(nèi)殼之間對(duì)應(yīng)于氣化室2位置處設(shè)有膜式水冷壁，膜式水冷壁和外殼上段同軸且間隔一定距離設(shè)置，膜式水冷壁和氣化爐外殼之間有一定的間隙，水冷壁管內(nèi)通入鍋爐水起到保護(hù)作用。
[0022]作為可變換的實(shí)施方式，本發(fā)明的氣化爐的氣化室2的外殼內(nèi)側(cè)也可采用耐火材料進(jìn)行保護(hù)，耐火材料阻止熱量傳遞到氣化爐的外殼，起到很好的保護(hù)作用。
[0023]輻射廢鍋3出來(lái)的粗煤氣夾帶細(xì)灰直接進(jìn)入對(duì)流廢鍋5，一般情況下，進(jìn)入對(duì)流廢鍋5的粗煤氣的溫度在1000 °C以下。輻射廢鍋3的鍋爐水入口與汽包6的鍋爐水出口連接，輻射廢鍋3的鍋爐水出口與汽包6的鍋爐水入口相連接，對(duì)流廢鍋5的鍋爐水入口與汽包6的鍋爐水出口相連接，對(duì)流廢鍋5的鍋爐水出口與汽包6的鍋爐水入口相連接。輻射廢鍋3和對(duì)流廢鍋5鍋爐水可以采用自然循環(huán)，也可以采用強(qiáng)制循環(huán)，對(duì)流廢鍋的設(shè)置數(shù)量至少為I個(gè)。
[0024]較佳的，氣化爐內(nèi)還設(shè)有蒸汽過(guò)熱器，該蒸汽過(guò)熱器與輻射廢鍋3—體化設(shè)置，輻射廢鍋3和對(duì)流廢鍋5產(chǎn)生的蒸汽可以全部或部分在蒸汽過(guò)熱器中過(guò)熱。
[0025]作為可變換的實(shí)施方式，本發(fā)明的蒸汽過(guò)熱器還可以和對(duì)流廢鍋5—體化設(shè)計(jì)，或者將蒸汽過(guò)熱器單獨(dú)設(shè)置在輻射廢鍋3和對(duì)流廢鍋5之間，輻射廢鍋3和對(duì)流廢鍋5可以共用一個(gè)汽包6，當(dāng)汽包6的數(shù)量為兩個(gè)時(shí)，也可以分別使用各自的汽包6。
[0026]其中，輻射廢鍋3可以采用膜式水冷壁進(jìn)行保護(hù)，該膜式水冷壁和氣化爐的上段外殼同軸且間隔開(kāi)設(shè)置，該膜式水冷壁內(nèi)設(shè)有一部分水冷屏，水冷壁和水冷屏管內(nèi)通入鍋爐水，然后通過(guò)汽包6產(chǎn)生10.0MPa或其他壓力等級(jí)的蒸汽。從輻射廢鍋3過(guò)來(lái)的粗煤氣離開(kāi)氣化爐直接進(jìn)入對(duì)流廢鍋5，高溫粗煤氣在對(duì)流廢鍋5中降溫冷卻后，直接進(jìn)入洗氣塔7。
[0027]較佳的，氣化爐的底部設(shè)有集渣池，該集渣池進(jìn)口與輻射廢鍋3粗煤氣出口連接，集渣池的粗煤氣出口與對(duì)流廢鍋5連接，集渣池的粗渣出口與粗渣處理裝置4連接。高溫粗煤氣和灰渣一起通過(guò)輻射廢鍋3換熱后，進(jìn)入集渣池，集渣池內(nèi)設(shè)有水浴，經(jīng)集渣池水浴后，高溫煤氣和少量灰渣進(jìn)入對(duì)流廢鍋5，大部分灰渣進(jìn)入集渣池。集渣池與粗渣處理裝置4相連接，以回收煤燃燒后的灰分以及部分未燃燒的碳。
[0028]洗氣塔7主要利用工廠其他工段提供的工藝?yán)淠汉徒?jīng)過(guò)灰渣水處理裝置8處理的灰水對(duì)進(jìn)入洗氣塔7的煤氣進(jìn)行洗滌，粗煤氣通過(guò)洗氣塔7洗滌除灰后，離開(kāi)氣化界區(qū)，進(jìn)入下一工段，洗滌粗煤氣后灰水經(jīng)洗氣塔7的灰水出進(jìn)入灰渣水處理裝置8進(jìn)行處理，灰渣水處理裝置8的出口通過(guò)高壓水栗9與洗氣塔7連接，將處理后的灰水再次輸送到洗氣塔7進(jìn)行循環(huán)利用。氣化爐和洗氣塔7所排黑水進(jìn)入灰渣水處理裝置8通過(guò)灰渣水處理裝置8實(shí)現(xiàn)灰水的除渣除氧，并循環(huán)利用。
[0029]本發(fā)明具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)中，含碳物質(zhì)和原料氧氣從燒嘴進(jìn)入到氣化爐氣化室2，在氣化室2中，含碳物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，得到高溫高壓粗煤氣，高溫粗煤氣從氣化室2出來(lái)，依次經(jīng)過(guò)輻射廢鍋3和對(duì)流廢鍋5降溫冷卻，釋放的熱量被輻射鍋爐和對(duì)流廢鍋的水吸收，副產(chǎn)蒸汽，蒸汽經(jīng)汽包6后，供后續(xù)利用，出對(duì)流廢鍋5的粗煤氣進(jìn)入洗氣塔7，在洗氣塔7中粗煤氣被洗滌除塵后，離開(kāi)洗氣塔7進(jìn)入下一工段。在洗氣塔7中，被高壓灰水洗滌下來(lái)的細(xì)灰，進(jìn)入灰渣水處理裝置8，經(jīng)灰渣水處理裝置8處理得到澄清干凈的灰水，干凈的灰水再被高壓灰水栗9送回洗氣塔7，得以循環(huán)利用。
[0030]本發(fā)明具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)能夠回收氣化爐燃燒后所得高溫高壓氣體的熱量，并副產(chǎn)10.0MPa或其他壓力等級(jí)的蒸汽。這種帶有熱量回收功能的煤氣化流程不僅突破了相關(guān)技術(shù)中采用激冷水回收熱量的熱回收方式，將煤氣化過(guò)程中煤氣的顯熱大部分回收，而且提高了回收熱量的效率，同時(shí)副產(chǎn)高品質(zhì)蒸汽，使能量利用率更高。本發(fā)明的煤氣化系統(tǒng)與現(xiàn)有的直接激冷的煤氣化系統(tǒng)相比，熱回收效率提高了 1.6倍，能量利用率提尚了 3 % ο
[0031]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述煤氣化系統(tǒng)包括氣化爐、對(duì)流廢鍋、汽包、洗氣塔、粗渣處理裝置以及灰渣水處理裝置，其中，所述氣化爐包括氣化室和輻射廢鍋，該氣化爐具有一內(nèi)殼以及套置在該內(nèi)殼外側(cè)的外殼，所述氣化室設(shè)在該內(nèi)殼的上部，該氣化室與設(shè)在該內(nèi)殼下部的輻射廢鍋連接； 所述輻射廢鍋的粗煤氣出口與對(duì)流廢鍋粗煤氣入口連接，所述對(duì)流廢鍋的煤氣出口與所述洗氣塔連接，所述洗氣塔與所述灰渣水處理裝置連接； 所述汽包分別與所述輻射廢鍋以及對(duì)流廢鍋連接； 所述輻射廢鍋與所述粗渣處理裝置連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述外殼和所述內(nèi)殼之間對(duì)應(yīng)于氣化室位置處設(shè)有膜式水冷壁。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述膜式水冷壁與所述外殼間隔設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述灰渣水處理裝置的出口通過(guò)高壓水栗與所述洗氣塔連接，所述洗氣塔的灰水出口與所述灰渣水處理裝置進(jìn)口連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述氣化室的上端設(shè)有燒嘴。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述氣化爐還包括蒸汽過(guò)熱器，該蒸汽過(guò)熱器與輻射廢鍋一體化設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述對(duì)流廢鍋的設(shè)置數(shù)量至少為I個(gè)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述氣化爐還包括集渣池，該集渣池設(shè)置在氣化爐的底部，該集渣池進(jìn)口與輻射廢鍋粗煤氣出口連接，所述集渣池的出口與所述粗渣處理裝置連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱量回收功能的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述氣化室的外殼內(nèi)側(cè)設(shè)有耐火材料。
【文檔編號(hào)】C10J3/84GK106010654SQ201610520169
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月4日
【發(fā)明人】馬宏波, 岳軍, 宋丹丹, 裴世釗, 張本鳳, 李相軍, 雷玉龍
【申請(qǐng)人】馬宏波