加壓灰渣處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種加壓灰渣處理系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有氣化爐的灰渣無法帶壓操作、管道磨蝕嚴(yán)重、熱能回收效率低的問題。技術(shù)方案包括一級流化床冷卻器、二級冷卻器以及汽包，其中，所述一級流化床冷卻器上段的灰渣出口經(jīng)水冷夾套管與二級冷卻器中段的灰渣入口相連，所述一級流化床冷卻器的頂部設(shè)有刺刀式水冷管，所述刺刀式水冷管及水冷夾套管均與汽包連接；所述二級冷卻器的灰渣入口處設(shè)有旋風(fēng)分離器，下段設(shè)有冷卻盤管，頂部設(shè)氣體出口，底部設(shè)灰渣出口，所述氣體出口處裝有過濾器；所述灰渣出口經(jīng)灰渣降壓裝置與下游系統(tǒng)連接。本新型系統(tǒng)簡單、系統(tǒng)運(yùn)行成本和投資成本低、熱量回收效率高、水冷管不易磨蝕、灰渣粒徑適用范圍廣。
【專利說明】加壓灰渣處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種灰渣處理系統(tǒng)，具體說一種加壓灰渣處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，循環(huán)流化床由于較高的原料循環(huán)倍率，較高的傳熱、傳質(zhì)速率，已廣泛應(yīng)用于煤氣化和鍋爐領(lǐng)域，特別適合于我國劣質(zhì)煤的利用。但目前大型加壓循環(huán)流化床工藝并不成熟，技術(shù)問題之一是如何實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化床的連續(xù)穩(wěn)定排渣。連續(xù)穩(wěn)定排渣是控制床層厚度，保證流化質(zhì)量進(jìn)而保障爐膛穩(wěn)定反應(yīng)的重要手段，排渣系統(tǒng)不穩(wěn)定會導(dǎo)致流化床床層高度波動，直接影響流化床操作。而且煤氣化及鍋爐的爐渣溫度達(dá)到800— 1000°C，灰渣需冷卻降溫后才能進(jìn)行后續(xù)處理。因此，灰渣熱量回收系統(tǒng)對流化床排渣及床層穩(wěn)定操作十分重要。
[0003]目前較為常用的冷渣器有流化床式冷渣器和滾筒式冷渣器。風(fēng)水聯(lián)合式的流化床冷渣器采用流化床原理用冷風(fēng)和水冷埋管與爐渣進(jìn)行換熱，如重慶大學(xué)申請的專利號為ZL200710092413.7的復(fù)合式流化床冷渣器，其單臺處理量大，在大容量循環(huán)流化床鍋爐上應(yīng)用較多，但它存在以下不足:(I)對流化床進(jìn)料粒徑分布要求較高，一般要求徑粒控制在Imm以下，若大顆粒或瞬時大流量灰渣進(jìn)入流化床冷渣器，當(dāng)流化風(fēng)不足時易在冷渣器內(nèi)沉積，造成結(jié)焦，堵塞；(2)冷渣器水冷埋管在水冷器的下段，極易磨損；(3)風(fēng)冷比例偏高，風(fēng)冷換熱后的氣體熱量幾乎不能有效回收，直接外排后對環(huán)境易造成影響，若回用則又存在需要對其降溫處理，增加能耗的問題；(4)灰渣由上級系統(tǒng)排出時，均為帶壓狀態(tài)，而進(jìn)入冷渣系統(tǒng)降溫時，由于需要同步進(jìn)行風(fēng)冷，因此操作壓力又為常壓，這種壓力變換下，存在難以維持上級系統(tǒng)操作壓力的問題；(5)換熱的管束集中在冷渣器的下段，灰渣在換熱管束間的停留時間短，灰渣在重力的作用下易停留在冷卻器內(nèi)的管束間堵塞系統(tǒng)；(6)冷渣器內(nèi)有多個隔墻，影響流化及換熱效果，可能存在部分隔墻間的換熱室內(nèi)結(jié)焦的問題。這都影響了流化床式冷渣器連續(xù)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。目前，主要運(yùn)用的流化床式冷渣器形式為多倉式選擇性排灰冷洛器。
[0004]滾筒式冷渣器對進(jìn)料粒徑要求不高，但是隨著循環(huán)流化床鍋爐等設(shè)備大型化的推進(jìn)，滾筒式冷渣器處理灰渣能力有限，運(yùn)行易受煤種灰分波動影響，難以放大的缺陷也愈顯突出。相對于流化床式冷渣器，滾筒式冷渣器主要運(yùn)行問題在于:(1)灰渣磨損嚴(yán)重，特別是渣的入口部位更是需要經(jīng)常修理，且旋轉(zhuǎn)水接頭易漏水；(2)電耗高；(3)高溫加壓操作密封困難。同時，滾筒冷渣器通常采用工業(yè)水或電廠冷凝水作為灰渣的冷卻介質(zhì)，灰渣從爐膛帶走的顯量不能被有效利用。
[0005]綜上所述，加壓流化床由于冷渣機(jī)密封問題，更適合采用流化床式冷渣器。而流化床式冷渣器目前存在埋管磨損，風(fēng)冷比例過大，易結(jié)焦、堵渣等問題，因此有必要開發(fā)性能更好的流化床式冷渣器，降低冷渣器運(yùn)行風(fēng)量，提高其對進(jìn)料粒徑分布的適應(yīng)性及其水冷比例，提高冷渣器的運(yùn)行安全性和可靠性。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種工藝簡單、系統(tǒng)運(yùn)行成本和投資成本低、熱量回收效率高、水冷管不易磨蝕的、灰渣粒徑適用范圍廣、可適用于帶壓降溫的加壓灰渣處理系統(tǒng)。
[0007]本實(shí)用新型系統(tǒng)包括一級流化床冷卻器、二級冷卻器以及汽包，其中，所述一級流化床冷卻器上段的灰渣出口經(jīng)水冷夾套管與二級冷卻器中段的灰渣入口相連，所述一級流化床冷卻器的頂部設(shè)有刺刀式水冷管，所述刺刀式水冷管及水冷夾套管均與汽包連接；所述二級冷卻器的灰渣入口處設(shè)有旋風(fēng)分離器，下段設(shè)有冷卻盤管，頂部設(shè)氣體出口，底部設(shè)灰渣出口，所述氣體出口處裝有過濾器；所述灰渣出口經(jīng)灰渣降壓裝置與下游系統(tǒng)連接。
[0008]所述刺刀式水冷管的管束間距為100mm-200mm。
[0009]所述一級流化床冷卻器的灰渣入口與J型料腿連接。
[0010]所述J型料腿及一級流化床冷卻器的下段設(shè)有多個松動氣管口。
[0011 ] 所述一級流化床冷卻器下段還設(shè)有水激冷管口。
[0012]所述冷卻盤管由多根垂直管依次連通而成，且在同一個平面上圍繞同一圓心纏繞成多個不同半徑的管圓。
[0013]所述灰渣降壓裝置包括與二級冷卻器的灰渣出口依次連接的灰收集罐、灰鎖斗以及灰給料罐，所述灰鎖斗上設(shè)有充壓口和泄壓口，所述泄壓口與布袋過濾器連接。
[0014]用于上述系統(tǒng)的工藝包括:將壓力為3_4Mpag、溫度為900-1000 V、粒徑為30-2000微米的高溫灰渣以氣力式輸送的方式由底部的灰渣入口進(jìn)入一級流化床冷卻器中，在流化氣的作用下以流化的方式與頂部的刺刀式水冷管中的冷卻水間接換熱降溫至300-330°C，然后由一級流化床冷卻器上段的灰渣出口經(jīng)水冷夾套管進(jìn)入二級冷卻器中，通過灰渣入口處的旋風(fēng)分離器沉降后與下段的冷卻盤管中的冷卻水換熱降溫至80-170°C，降溫后的灰渣及小部分氣體由底部排出，經(jīng)降壓后送入下游系統(tǒng)，其余經(jīng)旋風(fēng)分離器分離的大部分氣體經(jīng)頂部的過濾器過濾后，再經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥排出作為循環(huán)氣回用；所述刺刀式水冷管及水冷夾套內(nèi)換熱后的汽液混合物送入汽包分離出低壓蒸汽和水，分離出的水與新鮮的冷卻水一起回送入刺刀式水冷管及水冷夾套內(nèi)與高溫帶壓灰渣進(jìn)行換熱。
[0015]進(jìn)一步的，控制二級冷卻器灰渣出口的背壓小于一級流化床冷卻器灰渣入口的壓力l_3bar,控制一級流化床冷卻器內(nèi)灰洛的輸送速度為3_5m/s。
[0016]所述流化氣和灰渣重量比為0.8-1.5，所述刺刀式水冷管的管束間距100mm-200mmo
[0017]所述高溫帶壓灰渣經(jīng)J型料腿送入一級流化床冷卻器的底部進(jìn)口，同時向J型料腿及一級流化床冷卻器下段補(bǔ)入松動氣以保證高溫帶壓灰渣輸送入一級流化床冷卻器。
[0018]所述降溫后的灰渣及小部分氣體的降壓過程為:所述降溫后的灰渣及小部分氣體由底部排出二級冷卻器后先送入灰收集罐進(jìn)行收集，然后通過給灰鎖斗充壓，當(dāng)灰鎖斗的壓力與灰收集罐相同時，打開灰收集罐與灰鎖斗間的閥門，將灰收集罐內(nèi)的灰渣依重力排入灰鎖斗中，然后關(guān)閉灰收集罐與灰鎖斗間的閥門，給灰鎖斗泄壓，泄壓的氣體經(jīng)布袋過濾器過濾后排出，灰鎖斗壓力與灰給料罐平衡后，打開灰鎖斗與灰給料罐之間的閥門，灰渣依重力流入灰給料罐中。
[0019]所述循環(huán)氣經(jīng)加壓后可作為輸送氣、松動氣和/或充壓氣回用。[0020]本實(shí)用新型采用一級流化床冷卻器加二級冷卻器的形式對高溫帶壓灰渣進(jìn)行冷卻，在一級流化床冷卻器內(nèi)，在頂部采用刺刀式水冷管，對底部送入的灰渣采用流化的形式進(jìn)行間接接觸式冷卻，其優(yōu)點(diǎn)是I)采用流化氣由下向上鼓泡涌出，帶動灰渣以流態(tài)的形式與頂部的刺刀式水冷管換熱，換熱方式直接有效，流動性好，流化的灰渣在一級流化床冷卻器內(nèi)能維持換熱所需的停留時間，由于在一級流化床冷卻器中不需要進(jìn)行灰渣分離，因此無需設(shè)置隔墻，不影響流化氣的作用力，能夠獲得最大的流化換熱效果；2)由于刺刀式水冷管位于冷卻器的頂部，且灰渣為流態(tài)，因重力而不易積留灰渣，也不存在灰渣停留在水冷管的管束間造成堵塞的問題，水冷管的磨蝕問題也能降到最輕，這種結(jié)構(gòu)特別適用于對灰渣的換熱；3)輸送氣進(jìn)入一級流化床冷卻器后形成流化氣，這部分氣體僅作為輸送和流化的目的，不承擔(dān)換熱降溫的作用，灰渣換熱的所有熱能全部被刺刀式水冷管吸收，即在一級流化床冷卻器內(nèi)全部使用水冷回收熱能，從而使該部分高溫?zé)崮苣軌虻玫接行Щ厥?，可通過汽包副產(chǎn)更為有益的中低壓蒸汽。
[0021]為獲得有效的中低壓蒸汽，一級流化床冷卻器能對灰渣的冷卻溫度不可過低，降溫至300-330°C為好，進(jìn)一步的降溫可通過與一級流化床冷卻器連接的二級冷卻器進(jìn)行，在二級冷卻器內(nèi)下段設(shè)置冷卻盤管，經(jīng)過一級流化床冷卻器初步冷卻后的灰渣進(jìn)入二級冷卻器中，通過灰渣入口處的旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣渣分離，同時利用冷卻盤管對灰渣進(jìn)一步進(jìn)行降溫，以滿足后續(xù)灰渣處理系統(tǒng)的要求，二級冷卻器對灰渣降溫至80-170°C，降溫溫度不可太低，以避免冷態(tài)灰渣的板結(jié)，堵塞系統(tǒng)，溫度過高會使得排渣罐的材料費(fèi)用增加且排入灰倉的灰渣在進(jìn)一步裝車過程中出現(xiàn)人員燙傷等情況。
[0022]進(jìn)一步的，控制二級冷卻器灰渣出口的背壓小于一級流化床冷卻器灰渣入口的壓力l-3bar是為了控制灰渣和流化氣的合理流速，壓力差過大會使灰渣流速過快，過小會易造成二級冷卻器堵塞；控制一級流化床冷卻器內(nèi)灰渣的輸送速度為3-5m/s，在一級流化床內(nèi)灰渣的輸送速度的控制是使灰渣有合適的停留時間，輸送速度過高會使停留時間縮短，灰渣得不到充分冷卻；過低會使灰渣得不到充分流化。在二級冷卻器灰渣入口處的旋風(fēng)分離器內(nèi)使灰渣和氣體分離后，灰渣依重力沉降進(jìn)一步通過盤管冷卻。
[0023]所述刺刀式水冷管的管束間距控制在100mm-200mm是為了使灰渣得到良好的冷卻，這種管束間距是特別針對流化態(tài)灰渣換熱的，間距過大會降低冷卻效果，過小會因氣速過快容易造成灰渣對水冷管的磨蝕，所述刺刀式水冷管采用外管套接內(nèi)管的形式，所述內(nèi)、外管之間通過Ω管連接，以增加其強(qiáng)度?？刂扑隽骰瘹夂突以亓勘葹?.8-1.5，在一級流化床冷卻器內(nèi)的流化氣其實(shí)是氣力輸送時的輸送氣與松動氣進(jìn)入一級流化床冷卻器鼓泡涌出后形成，流化氣和灰渣比值過小，會使灰渣因重力的作用輸送不起來，或停留在換熱器內(nèi)的管束間堵塞系統(tǒng)，過大會使處于流化態(tài)的灰渣得不到換熱所需的停留時間。
[0024]在一級流化床冷卻器中設(shè)計J型料腿，一方面是為了改變物料的輸送方向，使其由一級流化床冷卻器的底部向上進(jìn)入冷卻器內(nèi)，另一方面，J形料腿也可以保證一級流化床冷卻器內(nèi)的壓力大于J型料腿前輸送管道的壓力，使灰渣能順利的送入一級流化床冷卻器內(nèi)，所述J型料腿的彎曲半徑優(yōu)選大于3D，最好為3?這樣可以使減少灰渣對彎管的磨損和局部阻力；所述一級流化床冷卻器下段還設(shè)有水激冷管口，當(dāng)灰渣熱負(fù)荷較大時使用，通過向一級流化床冷卻器噴入激冷水以防止一級流化床冷卻器底部結(jié)焦。
[0025]進(jìn)一步的，可向J型料腿及一級流化床冷卻器下段補(bǔ)入松動氣，以調(diào)節(jié)送入壓力，避免灰渣的蓄積和結(jié)焦。所述松動氣補(bǔ)入位置可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行合理設(shè)計，在此不作詳述。
[0026]本系統(tǒng)中，冷卻盤管的繚繞方式也進(jìn)行了改進(jìn)，即依次連通多根垂直管的基礎(chǔ)上，從水平截面上看，多根垂直管在同一個平面上圍繞同一圓心纏繞形成多個不同半徑的管圓。這種繚繞形式一方面可很好的為下落的灰渣導(dǎo)向，使其均勻下落并與冷卻盤管的管束進(jìn)行換熱，另一方面這種盤管的結(jié)構(gòu)形式也能很好的避免灰渣對管束的磨蝕，延長設(shè)備的使用壽命。
[0027]有益效果:
[0028]1.本實(shí)用新型對灰渣采用氣力式輸送配合流化態(tài)水冷換熱，采用兩級水冷回收灰渣的熱能，在一級流化床冷卻器中回收熱量用于副產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價值更高的中低壓蒸汽，較單純的水冷或風(fēng)水聯(lián)合冷卻，降溫效果更好、熱量回收利用效率更高；并且由于不進(jìn)行風(fēng)冷，僅為水冷，流化氣也采用加壓循環(huán)氣，因此可以很好的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的帶壓操作，從而可以減小設(shè)備體積，降低設(shè)備投資成本、提高灰洛處理量。
[0029]2.雖然采用了二級冷卻，但設(shè)備的結(jié)構(gòu)極為簡單，省去隔墻、灰渣的分級等相關(guān)結(jié)構(gòu)、大大簡化了工藝過程、降低了設(shè)備制造和運(yùn)行成本。
[0030]3.一級流化床冷卻器中，采用頂部的刺刀式水冷管對頂部流化態(tài)的灰渣進(jìn)行冷卻，其換熱效果好、灰渣的流動性好、有效避免了灰渣在管束間的結(jié)焦、沉積和對管束的磨蝕問題。在二級冷卻器中采用冷卻盤管對灰渣進(jìn)一步降溫，可以為灰渣下落導(dǎo)向，更為均勻換熱，并有效減少灰渣對管束的磨蝕。
[0031]4.利用噴出的松動氣對灰洛進(jìn)行吹掃,松動氣和進(jìn)入一級流化床冷卻器的輸送氣一起形成流化氣，在3_4Mpag的操作壓力下，向上鼓泡涌出，使灰洛流化并隨流化氣上升與刺刀式水冷管進(jìn)行換熱，灰渣的流態(tài)好、對輸送灰渣的粒徑的適用范圍廣，可適用于30-2000微米粒徑范圍的灰渣，經(jīng)流化降溫后的灰渣其流化狀態(tài)更好，顆粒分布更均勻，不易粘結(jié)、更適用于后續(xù)回收，可作為加壓反應(yīng)器灰渣熱量回收設(shè)備使用。
[0032]5.本實(shí)用新型系統(tǒng)可在高壓高溫下運(yùn)行，由于無機(jī)械轉(zhuǎn)動設(shè)備，不容易出現(xiàn)故障。采用流化介質(zhì)廉價易得，可以采用二級冷卻器分離出的循環(huán)氣作為輸送氣、松動氣和/或充壓氣，大大降低了運(yùn)行成本。設(shè)備使用壽命長、可靠性高。
[0033]6.降壓工藝過程簡單、充壓及泄壓過程可靠性高、密封效果好，操作簡便。
[0034]7.采用本系統(tǒng)，以氣化爐1700t/d投煤量、灰渣流量為3.3t/h，灰渣進(jìn)入一級流化床冷卻器中的溫度從970°C降溫到315°C為例，僅此項即可回收蒸汽760kg/h，以蒸汽120元/t計算，年回收蒸汽價值73萬。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)圖暨工藝流程圖。
[0036]圖2為為刺刀式水冷管的管束布置圖(截面狀態(tài))。
[0037]圖3為刺刀式水冷管單根管束的截面圖。
[0038]圖4為二級冷卻器冷卻盤管立面圖。
[0039]圖5為二級灰冷卻器冷卻盤管的截面圖；
[0040]圖6為一級流化床冷卻器下段錐部松動氣管口的布置圖(截面狀態(tài))。[0041]其中，1-J型料腿、1.1-松動氣管口、2-—級流化床冷卻器、2.1-刺刀式水冷管、2.11-管束、2.12-內(nèi)管、2.13-外管、2.14-加強(qiáng)管、2.2-水激冷管口、2.3-松動氣管口、
2.4-灰渣入口、2.5-灰渣出口、3-水冷夾套管、4- 二級冷卻器、4.1-冷卻盤管、4.11-垂直管、4.2-燒結(jié)金屬過濾器、4.3-灰渣入口、4.4-灰渣出口、4.5-氣體出口、4.6-旋風(fēng)分離器、5-汽包、6-灰收集罐、7-灰鎖斗、7.1-充壓口、7.2-泄壓口、8_灰給料罐、9-布袋過濾器、10-壓力調(diào)節(jié)閥。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型系統(tǒng)作進(jìn)一步解釋說明。
[0043]參見圖1，本實(shí)用新型系統(tǒng)包括依次連接的J型料腿1、一級流化床冷卻器2、二級冷卻器4，其中，所述一級流化床冷卻器I上段的灰渣出口 2.5經(jīng)水冷夾套管3與二級冷卻器4中段的灰渣入口 4.3相連，所述一級流化床冷卻器2的頂部設(shè)有刺刀式水冷管2.1，所述刺刀式水冷管2.1及水冷夾套管3均與汽包5連通，形成密封的冷卻水循環(huán)路線，并由汽包5分離出中低壓蒸汽；所述二級冷卻器4的灰渣入口 4.3處設(shè)有旋風(fēng)分離器4.6，下段設(shè)有冷卻盤管4.1，頂部設(shè)氣體出口 4.5，底部設(shè)灰渣出口 4.4，所述氣體出口 4.5處裝有燒結(jié)金屬過濾器4.2 ;所述灰渣出口 4.4經(jīng)灰渣降壓裝置與下游系統(tǒng)連接，參見圖2，所述刺刀式水冷管2.1的管束2.11間距100mm-200mm，參見圖3，每根管束2.11包括內(nèi)管2.12和外管
2.13，內(nèi)管2.12內(nèi)流通冷卻水(如鍋爐給水)，外管2.13內(nèi)流通換熱后的蒸汽，內(nèi)、外管間用用Ω形的加強(qiáng)管2.14補(bǔ)強(qiáng)。所述J型料腿I的彎曲半徑為3?所述J型料腿I上設(shè)有多個松動氣管口 1.1，參見圖6，一級流化床冷卻器2的下段(包括錐部)設(shè)有水激冷管口
2.2以及多個松動氣管口 2.3 ;參見圖4及圖5，所述冷卻盤管4.1由多根垂直管4.11依次連通而成，在同一個平面上圍繞同一圓心纏繞成多個不同半徑的管圓(本實(shí)用新型中共形成6個管圓)。所述灰渣降壓裝置包括與二級冷卻器4的灰渣出口 4.4依次連接的灰收集罐6、灰鎖斗7以及灰給料罐8，所述灰鎖斗7上設(shè)有充壓口 7.1和泄壓口 7.2，所述泄壓口
7.2與布袋過濾器9連接。
[0044]工藝過程:
[0045]以1700t/d投煤量的循環(huán)流化床氣化爐為例，從氣化爐的爐膛排出3.1MPag,970°C的灰渣(灰渣粒徑為30-2000微米)，灰渣流量為3320kg/h，經(jīng)3_4Mpag、150°C的輸送氣(采用循環(huán)氣作為輸送氣)氣力輸送至J型料腿I，循環(huán)氣作為松動氣經(jīng)J型料腿I的多個松動氣管口 1.1吹入，防止灰渣在J型料腿I底部積灰；接著灰渣被輸送氣及松動氣由一級流化床冷卻器2底部的灰渣入口 2.4送入一級流化床冷卻器2 (操作壓力為3.15MPag)中，同時引入循環(huán)氣(3.7MPag，150°C)作為松動氣經(jīng)一級流化床冷卻器2下段錐部的松動氣管口 2.3噴出，輸送氣和松動氣組成流化氣鼓泡涌出(流化氣和灰渣重量比為0.8-1.5)，帶動灰渣克服自身重力流化上升(灰渣的輸送速度為3?5m/s)，流化態(tài)的灰渣與頂部的刺刀式冷卻水管2.1中2.1內(nèi)冷卻水(本實(shí)施例使用鍋爐給水)換熱冷卻；低壓蒸汽汽包5中的鍋爐給水通過管道送入刺刀式冷卻水管2.1的內(nèi)管2.12中，鍋爐給水向下流至內(nèi)管2.12底端后通過內(nèi)、外管間的環(huán)隙向上流出，同時與管外的灰渣進(jìn)行換熱汽化，鍋爐給水氣化后的汽水混合物經(jīng)上升管進(jìn)汽包5分離，產(chǎn)0.4MPag低壓蒸汽(757kg/h);當(dāng)灰渣熱負(fù)荷突然增大導(dǎo)致刺刀式冷卻水管2.1不能使冷卻灰渣時，通過鍋爐給水激冷管口 2.2噴入冷卻器中直接冷卻灰渣，保證灰渣在一級流化床冷卻器2內(nèi)冷卻至300-330°C。
[0046]經(jīng)一級流化床冷卻器2降溫后的灰渣通過灰渣出口 2.5經(jīng)水冷夾套管3 (所述水冷夾管套也可引入鍋爐給水作為冷卻水，換熱后的水汽混合物也送入汽包5)、二級冷卻器4的灰渣入口 4.3進(jìn)入二級粗灰冷卻器4，通過二級粗灰冷卻器4 (操作壓力為3MPag)入口處的旋風(fēng)分離器4.6，大部分粗灰依重力沉降至下部，經(jīng)冷卻盤管4.1降溫至80-170°C后由底部的灰渣出口 4.4排出，一部分細(xì)顆粒被旋風(fēng)分離器4.6分離的氣體夾帶向上通過頂部的燒結(jié)金屬過濾器4.2過濾后，由氣體出口 4.5經(jīng)壓力調(diào)壓閥10排出，這部分氣體可加壓后作為所述循環(huán)氣使用。所述冷卻盤管4.1中通入除鹽水作為冷卻水為灰渣降溫。利用壓力調(diào)節(jié)閥10來調(diào)節(jié)灰渣出口背壓，即二級冷卻器灰渣出口 4.4的背壓小于一級流化床冷卻器的灰渣入口 2.4的壓力l_3bar。
[0047]從二級粗灰冷卻器4的灰渣出口 4.4排出的灰渣進(jìn)入灰收集罐6收集，用循環(huán)氣作為充壓氣按設(shè)定的順控程序經(jīng)充壓口 7.1給灰鎖斗7充壓，當(dāng)壓力與灰收集罐6平衡時，打開灰收集罐6下部球閥，灰渣靠重力流入灰鎖斗7中，進(jìn)灰程序結(jié)束；然后關(guān)閉灰收集罐6下部球閥，灰鎖斗7進(jìn)入泄壓程序，減壓氣經(jīng)泄壓口 7.2通過布袋過濾器9過濾后排入火炬或安全位置；當(dāng)灰鎖斗7內(nèi)的壓力與灰給料罐8平衡后，打開灰鎖斗7下部球閥，粗灰靠重力流入灰給料罐8中。通過灰鎖斗系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)冷卻后灰渣由高壓系統(tǒng)向低壓系統(tǒng)的排放?；医o料罐8中的粗灰再經(jīng)輸送氣(例如N2)連續(xù)送至灰倉。
[0048]采用本系統(tǒng)，以氣化爐1700t/d投煤量、灰渣流量為3.3t/h，灰渣進(jìn)入一級流化床冷卻器中的溫度從970°C降溫到315°C為例，僅此項即可回收蒸汽760kg/h，以蒸汽120元/t計算，年回收蒸汽價值73萬。
【權(quán)利要求】
1.一種加壓灰渣處理系統(tǒng)，其特征在于，包括一級流化床冷卻器、二級冷卻器以及汽包，其中，所述一級流化床冷卻器上段的灰渣出口經(jīng)水冷夾套管與二級冷卻器中段的灰渣入口相連，所述一級流化床冷卻器的頂部設(shè)有刺刀式水冷管，所述刺刀式水冷管及水冷夾套管均與汽包連接；所述二級冷卻器的灰渣入口處設(shè)有旋風(fēng)分離器，下段設(shè)有冷卻盤管，頂部設(shè)氣體出口，底部設(shè)灰渣出口，所述氣體出口處裝有過濾器；所述灰渣出口經(jīng)灰渣降壓裝置與下游系統(tǒng)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的加壓灰渣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述刺刀式水冷管的管束間距為 100mm-200mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的加壓灰渣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述一級流化床冷卻器的灰渣入口與J型料腿連接。
4.如權(quán)利要求3所述的加壓灰渣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述J型料腿及一級流化床冷卻器的下段設(shè)有多個松動氣管口。
5.如權(quán)利要求1所述的加壓灰渣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述一級流化床冷卻器下段還設(shè)有水激冷管口。
6.如權(quán)利要求1所述的加壓灰渣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻盤管由多根垂直管依次連通而成，且在同一個平面上圍繞同一圓心纏繞成多個不同半徑的管圓。
7.如權(quán)利要求1所述的加壓灰渣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述灰渣降壓裝置包括與二級冷卻器的灰渣出口依次連接的灰收集罐、灰鎖斗以及灰給料罐，所述灰鎖斗上設(shè)有充壓口和泄壓口，所述泄壓口與布袋過濾器連接。
【文檔編號】F23C10/24GK203549812SQ201320665808
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】李大振 申請人:湖北華慶石化設(shè)備有限公司