煤气化系统的制作方法-j9九游会真人

文档序号:35885791发布日期:2023-10-28 17:39阅读:4来源:国知局
煤气化系统的制作方法

1.本实用新型涉及煤气化技术领域,具体而言,涉及一种煤气化系统。


背景技术:

2.煤气化技术作为煤炭深度加工、转化的先导技术,是洁净煤技术的关键,是龙头技术,其应用领域极为广泛。迄今为止,大规模气化生产所应用的主流煤气化技术包括干煤粉气化技术和水煤浆气流床气化技术,具体地,粗煤气洗涤工艺大致可分为两种:一种是以壳牌shell炉为代表的干法除尘;另一种是以德士古为代表的下降管 文丘里 洗涤塔组合方式。
3.在现有技术中,例如公开号为“cn103820159b”的专利提出了一种干煤粉气化系统,该专利的粗煤气洗涤采用了下降管激冷环、一级文丘里洗涤器,一级文丘里分离罐、二级文丘里洗涤器、洗涤塔的布置结构进行洗涤粗煤气,其激冷室激冷环和下降管,激冷环连接外部激冷水管,用于喷淋并洗涤燃烧室气化生成的粗煤气;下降管设置在激冷环下方,用于将喷淋粗煤气后的激冷水和粗煤气导入激冷室底部的水浴中,下降管的外壁与激冷室之间设有2-6层破泡板。一级文丘里分离罐,用于分离来自所述一级文丘里洗涤器的粗煤气与洗涤水,以分离出粗煤气和洗涤水;二级文丘里洗涤器,用于进一步洗涤来自一级文丘里分离罐的粗煤气;洗涤塔,用于洗涤来自二级文丘里洗涤器的粗煤气。洗涤塔的底部的洗涤水出口经管线连接至激冷室中所述下降管上方,为激冷室提供粗煤气洗涤水,和/或经管线连接至所述一级文丘里洗涤器和二级文丘里洗涤器,以提供洗涤水。洗涤塔内设置有散堆的鲍尔环金属填料,所述填料分为上、下两层设置在所述洗涤塔内;上、下两层填料之间设有粗洗洗涤水入口,在上层填料上方设有精洗洗涤水入口。
4.上述专利很好的处理了灰份小于18%的干煤粉,充分利用了现有技术中的激冷净化工艺,使来自燃烧室粗煤气在激冷室内首先经激冷水激冷冲洗后,再经过下降管导入水浴进行二次除尘,有效降低合成气中灰分,同时减轻后续洗涤工段的负荷,由激冷室流出的粗煤气依次经一级文丘里洗涤器和二级文丘里洗涤器的洗涤和洗涤塔进一步洗涤,以除去粗煤气中更细颗粒,使粗煤气的含尘量达到变换工序的要求。
5.但是,由于高灰煤气化后粗煤气中含灰量较高,上述专利的下降管结构不能充分润湿煤灰,对于超过18%以上的干煤粉气化后产生粗煤气的洗涤,存在一定的局限性,并且,下降管的外壁与激冷室之间的2-6层破泡条容易集灰,严重时架桥堵塞无法正常运行,极易导致气化炉非正常停车,为正常生产带来一定隐患。


技术实现要素:

6.本实用新型的主要目的在于提供一种煤气化系统,以解决现有技术中的煤气化系统难以对高灰煤气化后的粗煤气清洗完全的问题。
7.为了实现上述目的,本实用新型提供了一种煤气化系统,包括:气化炉,气化炉包括相互连通的气化室和激冷室,气化室用于使位于其内的干煤粉进行高温气化,以使气化
后得到的粗煤气进入激冷室内;喷洒组件,喷洒组件的至少部分设置在气化室和激冷室之间,以通过喷洒组件对位于激冷室内的粗煤气喷洒激冷液;洗涤组件,与气化炉连通,洗涤组件包括依次连接的一级文丘里洗涤器、文丘里分离罐和洗涤塔;其中,气化炉包括用于通入液体的溢流槽,溢流槽环绕气化室的外侧和激冷室的外侧设置,激冷室的靠近气化室的一侧的内壁面上设置有连通开口,以使由连通开口流入激冷室内的液体在激冷室的内壁面形成液体膜。
8.进一步地,连通开口沿气化炉的周向延伸,以形成环状开口。
9.进一步地,喷洒组件包括:储液罐,用于存储激冷液;喷头结构,喷头结构包括喷洒管路和多个喷头,喷洒管路位于激冷室内部并设置在连通开口的上方,喷洒管路的至少部分绕激冷室的周向延伸,各个喷头均设置在喷洒管路上,多个喷头沿激冷室的周向间隔设置;其中,各个喷头的喷口均朝向激冷室的内侧设置。
10.进一步地,洗涤组件还包括:鼓泡塔,鼓泡塔位于气化炉和一级文丘里洗涤器之间,鼓泡塔与一级文丘里洗涤器连通;第四连通管路,第四连通管路的一端与气化炉的排气口连接,第四连通管路的另一端与鼓泡塔连接;其中,排气口位于溢流槽的下方。
11.进一步地,煤气化系统包括:第一连通管路,鼓泡塔存储有洗涤液,第一连通管路的一端与鼓泡塔连接,第一连通管路的另一端与溢流槽连通,以将洗涤液引流至溢流槽内。
12.进一步地,第一连通管路与鼓泡塔的底部连接;和/或,煤气化系统包括第一过滤器,第一过滤器设置在第一连通管路上。
13.进一步地,煤气化系统包括排水管路,排水管路设置在激冷室的远离气化室的一侧的侧壁上,排水管路用于与黑水系统连通。
14.进一步地,洗涤塔具有容纳空间,洗涤塔包括:二级文丘里洗涤器,二级文丘里洗涤器设置在容纳空间内;煤气化系统包括第二连通管路,第二连通管路的一端与二级文丘里洗涤器连接,第二连通管路的另一端与文丘里分离罐连接。
15.进一步地,洗涤塔包括:旋流板,旋流板设置在容纳空间内并位于二级文丘里洗涤器的上方,旋流板呈螺旋状,以使洗涤后的粗煤气沿旋流板的板面流动;折流板,折流板位于旋流板和二级文丘里洗涤器之间;其中,旋流板用于通入工艺冷凝水,以对洗涤塔内的粗煤气进行喷洒。
16.进一步地,洗涤塔的容纳空间内存储有洗涤液,洗涤塔包括:连通管,连通管的一端与二级文丘里洗涤器连接,连通管的另一端为开口端,连通管的开口端浸泡在洗涤液内。
17.应用本实用新型的技术方案,本实用新型提供了一种煤气化系统,包括:气化炉,气化炉包括相互连通的气化室和激冷室,气化室用于使位于其内的干煤粉进行高温气化,以使气化后得到的粗煤气进入激冷室内;喷洒组件,喷洒组件的至少部分设置在气化室和激冷之间,以通过喷洒组件对位于激冷室内的粗煤气喷洒激冷液;洗涤组件,洗涤组件包括依次连接的鼓泡塔、一级文丘里洗涤器、文丘里分离罐和洗涤塔,鼓泡塔与激冷室连通;其中,气化炉包括用于通入液体的溢流槽,溢流槽环绕气化室的外侧和激冷室的外侧设置,激冷室的靠近气化室的一侧的内壁面上设置有连通开口,以使由连通开口流入激冷室内的液体在激冷室的内壁面形成液体膜,通过上述设置,可以使得激冷室自身形成一个下降管结构,从而使得下降管结构的管径在最大程度上变大,从而使得喷洒组件可以对高灰度的粗煤气清洗得更彻底,充分润湿煤灰,在喷洒组件对粗煤气进行清洗之后,粗煤气经过洗涤组
件再次进行清洗,这样,可以对高灰煤气化后得粗煤气清洗完全。并且,可以减少了下降管的使用,减少设备投资。
附图说明
18.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
19.图1示出了根据本实用新型的煤气化系统的实施例的结构示意图。
20.其中,上述附图包括以下附图标记:
21.10、气化炉;101、气化室;102、激冷室;20、喷洒组件;30、洗涤组件;31、鼓泡塔;32、一级文丘里洗涤器;33、文丘里分离罐;34、洗涤塔;103、溢流槽;104、连通开口;105、排气口;106、过渡腔体;21、储液罐;22、喷头结构;220、喷洒管路;100、第一连通管路;40、第一过滤器;340、容纳空间;341、二级文丘里洗涤器;200、第二连通管路;342、旋流板;343、折流板;344、连通管;300、第三连通管路;400、第四连通管路;41、第二过滤器;42、驱动泵;110、排水管路;50、锁渣斗。
具体实施方式
22.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
23.请参考图1,本实用新型提供了一种煤气化系统,包括:气化炉10,气化炉10包括相互连通的气化室101和激冷室102,气化室101用于使位于其内的干煤粉进行高温气化,以使气化后得到的粗煤气进入激冷室102内;喷洒组件20,喷洒组件20的至少部分设置在气化室101和激冷室102之间,以通过喷洒组件20对位于激冷室102内的粗煤气喷洒激冷液;洗涤组件30,洗涤组件30包括依次连接的鼓泡塔31、一级文丘里洗涤器32、文丘里分离罐33和洗涤塔34,鼓泡塔31与激冷室102连通;其中,气化炉10包括用于通入液体的溢流槽103,溢流槽103环绕气化室101的外侧和激冷室102的外侧设置,激冷室102的靠近气化室101的一侧的内壁面上设置有连通开口104,以使由连通开口104流入激冷室102内的液体在激冷室102的内壁面形成液体膜,通过上述设置,可以使得激冷室102自身形成一个下降管结构,从而使得下降管结构的管径在最大程度上变大,从而使得喷洒组件20可以对高灰度的粗煤气清洗得更彻底,充分润湿煤灰,在喷洒组件20对粗煤气进行初步地清洗之后,粗煤气经过洗涤组件再次进行清洗,这样,可以对高灰煤气化后得粗煤气清洗完全。并且,可以减少了下降管的使用,减少设备投资。其中,液体膜为水膜。
24.可选地,连通开口104沿气化炉10的周向延伸,以形成环状开口,以使整个激冷室102的内壁面形成水膜,使得冷却全面。
25.为了实现对粗煤气的清洗,喷洒组件20包括:储液罐21,用于存储激冷液;喷头结构22,喷头结构22包括喷洒管路220和多个喷头,喷洒管路220位于激冷室102内部并设置在连通开口104的上方,喷洒管路220的至少部分绕激冷室102的周向延伸,各个喷头均设置在喷洒管路220上,多个喷头沿激冷室102的周向间隔设置;其中,各个喷头的喷口均朝向激冷室的内侧设置,这样,可以实现对粗煤气的充分浸润。并且,本技术的煤气化系统通过设置
溢流槽和连通开口104就可以在激冷室的内壁面形成水膜,以保护激冷室的内壁面,减少了激冷环的使用,节省了生产成本。具体地,洗涤组件30还包括:鼓泡塔31,鼓泡塔31位于气化炉10和一级文丘里洗涤器32之间,鼓泡塔31与一级文丘里洗涤器32连通;第四连通管路400,第四连通管路400的一端与气化炉10的排气口105连接,第四连通管路400的另一端与鼓泡塔31连接;其中,排气口105位于溢流槽103的下方,以通过鼓泡塔31对粗煤气进一步地洗涤,以进一步地对含灰量在18%以上的粗煤气充分洗涤。
26.在本技术中,煤气化系统包括:第一连通管路100,鼓泡塔31存储有洗涤液,第一连通管路100的一端与鼓泡塔31连接,第一连通管路100的另一端与溢流槽103连通,以将洗涤液引流至溢流槽103内,以实现洗涤水的循环利用,减少了能源消耗。
27.具体地,第一连通管路100与鼓泡塔31的底部连接,以方便引流;和/或,煤气化系统包括第一过滤器40,第一过滤器40设置在第一连通管路100上,以使洁净的洗涤液流入溢流槽内。
28.具体地,煤气化系统包括排水管路110,排水管路110设置在激冷室102的远离气化室101的一侧的侧壁上,排水管路110用于与黑水系统连通。
29.煤气化系统还包括:排渣装置,气化炉10包括过渡腔体106,过渡腔体106位于激冷室102和气化室101之间,过渡腔体106的内壁面上开设有排渣口,排渣装置与排渣口连接;其中,排渣口位于喷洒组件20的上方,通过排渣装置的设置,可以对喷洒组件20附近的煤灰进行清理,防止煤灰积累在喷洒组件附近,不利于喷洒组件20的运行。
30.本技术的煤气化系统还包括锁渣斗50,锁渣斗50与气化炉10连接并位于气化炉10的底部,冷却后的气化灰渣经激冷室102底部的渣口进入锁渣斗50内,以进一步地收集激冷室内的煤灰。
31.其中,过渡腔体106的最大气体流通截面面积小于气化室101的最小气体流通截面面积;过渡腔体106的最大气体流通截面面积小于激冷室102的最小气体流通截面面积。
32.具体地,洗涤塔34具有容纳空间340,洗涤塔34包括:二级文丘里洗涤器341,二级文丘里洗涤器341设置在容纳空间340内;煤气化系统包括第二连通管路200,第二连通管路200的一端与二级文丘里洗涤器341连接,第二连通管路200的另一端与文丘里分离罐33连接,这样,简化设备,提高洗涤效率。
33.本技术的洗涤塔34包括:旋流板342,旋流板342设置在容纳空间340内并位于二级文丘里洗涤器341的上方,旋流板342呈螺旋状,以使洗涤后的粗煤气沿旋流板342的板面流动,这样,粗煤气会由于离心力的作用,使得粗煤气中的煤灰颗粒甩出,从而进一步地对粗煤气进行洗涤,使其更洁净;其中,旋流板342用于通入工艺冷凝水,以使工艺冷凝水经过旋流板342的板面之后再对洗涤塔34内的粗煤气进行喷洒,进一步地使得粗煤气的洗涤完全。折流板343,折流板343位于旋流板342和二级文丘里洗涤器341之间,以通过折流板343防止粗煤气上升过快,使得粗煤气的流程变长,以便于粗煤气能够逐渐地进入旋流板342内,进而使得粗煤气内的细颗粒能够过滤完全。
34.具体地,洗涤塔34的容纳空间340内存储有洗涤液,洗涤塔34包括:连通管344,连通管344的一端与二级文丘里洗涤器341连接,连通管344的另一端为开口端,连通管344的开口端浸泡在洗涤液内,这样,使得由二级文丘里洗涤器341内的液体流入洗涤塔的洗涤液内,由二级文丘里洗涤器341流出的粗煤气由其顶部流出,依次经过折流板和旋流板。
35.具体地,煤气化系统包括:第三连通管路300,第三连通管路300的一端与洗涤塔34连接,第三连通管路300的另一端与鼓泡塔31连接,以将洗涤塔34内的洗涤水引流至鼓泡塔31内。
36.具体地,煤气化系统包括:第二过滤器41,第二过滤器41设置在第三连通管路300上,以使洁净的洗涤液流入鼓泡塔内,实现洗涤液的循环利用,减少能源消耗,实现节能减排;驱动泵42,驱动泵42设置在第三连通管路300上并位于第二过滤器41的上游,以为第三连通管路300内的洗涤液的流动提供驱动力。
37.在现有技术中,以德士古、航天炉、神宁炉、清华炉为代表的炉型使用的洗涤塔内部均包括分布器、塔盘、除沫器的结构,在粗煤气进洗涤塔之前安装有文丘里洗涤器,普遍使用洗涤塔上清液作为文丘里洗涤器的增湿除尘水,个别使用分离洗涤塔,进行上端除尘洗涤净化,下端气液分离。其工艺更稳定可靠,操作简单,但仍然存在某些不足和缺点:(1)洗涤塔灰水上清液含固量较高,容易造成文丘里喷头堵塞,长时间运行洗涤效果下降,粗煤气带灰严重,后工序无法继续运行。(2)增加了粗煤气经过文丘里的阻力,夹带的灰尘凝结造成喉管堵塞,合成气管线堵,气化炉至洗涤塔系统压差高,气化炉燃烧室压力高。(3)由于粗煤气带灰严重,洗涤塔分布器堵塞严重,洗涤塔压差增加不利于气化炉长周期运行,停车检修时疏通分布器困难。(4)洗涤塔出口粗煤气固含量高,汽气比高,不能达到后工段使用要求,且设备检修频繁。(5)外置文丘里压力等级高、材质特殊、造价高、工艺复杂、占地面积大等问题。
38.而在本技术的具体实施过程中,干煤粉在气化室内高温气化后形成粗煤气,粗煤气进入激冷室102内,喷洒组件20的喷头朝向激冷室内侧设置,以对粗煤气喷洒激冷液,以充分浸润粗煤气,然后再通过激冷室导入激冷室底部的水浴进行二次除尘,有效地降低了粗煤气中的灰分,同时大大减轻了后续洗涤工段的负荷;然后粗煤气由排气口105进入鼓泡塔31内进行水浴鼓泡洗涤,鼓泡塔底部的洗涤水经过第一过滤器40过滤后返回至激冷室2的溢流槽103内,溢流槽103内的水经过连通开口104流入激冷室102的内壁面,以形成水膜保护激冷室;由鼓泡塔31洗涤后的粗煤气流入一级文丘里洗涤器32的内部,一级文丘里洗涤器32对粗煤气进行旋风分离除尘操作后,粗煤气流入文丘里分离罐33,文丘里分离罐33内的液体和/或固体颗粒与洗涤塔底部的洗涤水连通,文丘里分离罐33内的粗煤气流入二级文丘里洗涤器341内,经过二级文丘里洗涤器341的旋风分离除尘,分离后的粗煤气依次经过折流板、旋流板,同时旋流板用于通入工艺冷凝水,以使工艺冷凝水对洗涤塔内的粗煤气再次进行喷洒清洗,同时在旋流板的板面的碰撞下,液体和细灰在离心力和重力作用下,下落至折流板上,干净的煤气进入后续的变换工段,这样,使得粗煤气的洗涤完全,而洗涤塔底部的洗涤水经过第二过滤器41过滤后,由驱动泵42驱动过滤后的洗涤水进入鼓泡塔内,以实现循环利用,减少能量消耗。这样,通过采用本技术的煤气化系统,可以通过防止在煤气化的过程中出现上述问题。
39.从以上的描述中,可以看出,本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:
40.本实用新型提供了一种煤气化系统,包括:气化炉10,气化炉10包括相互连通的气化室101和激冷室102,气化室101用于使位于其内的干煤粉进行高温气化,以使气化后得到的粗煤气进入激冷室102内;喷洒组件20,喷洒组件20的至少部分设置在气化室101和激冷室102之间,以通过喷洒组件20对位于激冷室102内的粗煤气喷洒激冷液;洗涤组件30,洗涤
组件30包括依次连接的鼓泡塔31、一级文丘里洗涤器32、文丘里分离罐33和洗涤塔34,鼓泡塔31与激冷室102连通;其中,气化炉10包括用于通入液体的溢流槽103,溢流槽103环绕气化室101的外侧和激冷室102的外侧设置,激冷室102的靠近气化室101的一侧的内壁面上设置有连通开口104,以使由连通开口104流入激冷室102内的液体在激冷室102的内壁面形成液体膜,通过上述设置,可以使得激冷室102自身形成一个下降管结构,从而使得下降管结构的管径在最大程度上变大,从而使得喷洒组件20可以对高灰度的粗煤气清洗得更彻底,充分润湿煤灰,在喷洒组件20对粗煤气进行清洗之后,粗煤气经过洗涤组件再次进行清洗,这样,可以对高灰煤气化后得粗煤气清洗完全。并且,可以减少了下降管的使用,减少设备投资。
41.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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