一種干煤粉氣化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種干煤粉氣化系統(tǒng)，包括：煤粉輸送裝置，用于向氣化裝置輸送煤粉作為氣化原料；氣化裝置，用于對來自所述煤粉輸送裝置的煤粉進(jìn)行氣化以生產(chǎn)粗煤氣；和粗煤氣洗滌裝置，用于對來自所述氣化裝置的粗煤氣進(jìn)行洗滌除塵。采用本發(fā)明的氣化系統(tǒng)，出激冷室的粗煤氣依次經(jīng)一級、二級文丘里洗滌器洗滌和洗滌塔進(jìn)一步洗滌，以除去粗煤氣中更細(xì)顆粒，使粗煤氣的含塵量達(dá)到變換工序的要求，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利說明】一種干煤粉氣化系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤氣化領(lǐng)域，尤其涉及一種干煤粉氣化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤的潔凈與高效利用是當(dāng)今世界能源與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的重大技術(shù)課題，也是我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，煤氣化是將一次能源轉(zhuǎn)化成潔凈的二次能源的主要途徑，大規(guī)模高效煤氣化技術(shù)是發(fā)展煤基化學(xué)品生產(chǎn)、煤基液體燃料(合成油品、甲醇、二甲醚等)、先進(jìn)的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電系統(tǒng)、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫、燃料電池以及直接還原煉鐵等過程工業(yè)的基礎(chǔ)，是這些行業(yè)的公共技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和龍頭技術(shù)。
[0003]氣流床氣化技術(shù)因其煤種適用范圍廣，對煤的灰分要求不苛刻等特點(diǎn)成為現(xiàn)代煤氣化技術(shù)的主流發(fā)展方向。由于其實(shí)現(xiàn)大規(guī)模運(yùn)行時(shí)間不長，其煤粉輸送裝置及粗煤氣洗滌設(shè)計(jì)繁瑣，效果差，其中輸送系統(tǒng)一直不穩(wěn)定，導(dǎo)致裝置頻繁停車，而洗滌系統(tǒng)更是設(shè)備多，洗滌效果差，粗煤氣中固含量高，設(shè)備磨損嚴(yán)重，壽命短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種干煤粉氣化系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有干煤粉氣化系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種干煤粉氣化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0007]煤粉輸送裝置，用于向氣化裝置輸送煤粉作為氣化原料；
[0008]氣化裝置，用于對來自所述煤粉輸送裝置的煤粉進(jìn)行氣化以生產(chǎn)粗煤氣；和
[0009]粗煤氣洗滌裝置，用于對來自所述氣化裝置的粗煤氣進(jìn)行洗滌除塵；
[0010]其中，所述粗煤氣洗滌裝置包括:
[0011]一級文丘里洗滌器，用于洗滌來自所述氣化裝置的粗煤氣；
[0012]一級文丘里分離罐，用于分離來自所述一級文丘里洗滌器的粗煤氣與洗滌水，以分離出粗煤氣和洗滌水；
[0013]二級文丘里洗滌器，用于進(jìn)一步洗滌來自所述一級文丘里分離罐的粗煤氣；和
[0014]洗滌塔，用于洗滌來自二級文丘里洗滌器的粗煤氣。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述煤粉輸送裝置包括煤倉、發(fā)料罐以及連接于所述煤倉和發(fā)料罐之間的第一鎖斗和第二鎖斗；所述煤倉的底部設(shè)有兩個(gè)錐形出煤口，所述兩個(gè)錐形出煤口分別通過管道連接至第一鎖斗和第二鎖斗，所述第一鎖斗和第二鎖斗的底部出口通過管道連接至所述發(fā)料罐，所述發(fā)料罐的底部出口通過管道連接至所述氣化裝置；其中，所述煤倉與第一鎖斗之間的連接管道、所述煤倉與第二鎖斗之間的連接管道以及所述第一鎖斗與發(fā)料罐之間的連接管道、第二鎖斗與發(fā)料罐之間的連接管道上均設(shè)有控制閥，所述第一鎖斗和第二鎖斗上均設(shè)有充壓管路和泄壓管路。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述發(fā)料罐與所述氣化裝置之間設(shè)有3-5根煤粉管線。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述氣化裝置包括氣化爐，所述氣化爐包括上部的燃燒室和下部的激冷室，所述激冷室包括激冷環(huán)和下降管，所述激冷環(huán)連接外部激冷水管，用于噴淋并洗滌燃燒室氣化生成的粗煤氣；所述下降管設(shè)置在激冷環(huán)下方，用于將噴淋粗煤氣后的激冷水和粗煤氣導(dǎo)入所述激冷室底部的水浴中。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，優(yōu)選地，在所述下降管的外壁與激冷室之間設(shè)有2-6層破泡板。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述氣化裝置還包括汽包和冷卻器，所述燃燒室的側(cè)壁中設(shè)有水冷壁，所述汽包用于對來自所述水冷壁中的水汽混合物進(jìn)行分離，分離出液態(tài)水和蒸汽；所述冷卻器用于對來自汽包的液態(tài)水進(jìn)行冷卻，然后將冷卻后的液態(tài)水送回所述水冷壁中。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述氣化裝置還包括渣鎖斗和撈渣機(jī)，用于排出所述氣化爐的爐渣。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述洗滌塔的底部的洗滌水出口經(jīng)管線連接至激冷室中所述下降管上方，為激冷室提供粗煤氣洗滌水，和/或經(jīng)管線連接至所述一級文丘里洗滌器和二級文丘里洗滌器，以提供洗滌水。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述洗滌塔內(nèi)設(shè)置有散堆的鮑爾環(huán)金屬填料，所述填料分為上、下兩層設(shè)置在所述洗滌塔內(nèi)；在所述上、下兩層填料之間設(shè)有粗洗洗滌水入口，在上層填料上方設(shè)有精洗洗滌水入口。
[0023]本發(fā)明提供的干煤粉氣化系統(tǒng)充`分利用現(xiàn)有激冷凈化工藝，使來自燃燒室粗煤氣在激冷室內(nèi)首先經(jīng)激冷水激冷沖洗后，再經(jīng)過下降管導(dǎo)入水浴進(jìn)行二次除塵，有效降低合成氣中灰分，同時(shí)減輕后續(xù)洗滌工段的負(fù)荷，出激冷室的粗煤氣依次經(jīng)一級、二級文丘里洗滌器洗滌和洗滌塔進(jìn)一步洗滌，以除去粗煤氣中更細(xì)顆粒，使粗煤氣的含塵量達(dá)到變換工序的要求，另外，本發(fā)明對于煤粉的輸送`穩(wěn)定，易于控制，各煤粉管線中的煤粉流量波動變化小，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的干煤粉氣化系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不僅限于此。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明的干煤粉氣化系統(tǒng)包括煤粉輸送裝置、氣化裝置和粗煤氣洗滌裝置。
[0027]所述煤粉輸送裝置被用于向所述氣化裝置輸送煤粉作為氣化原料。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述煤粉輸送裝置包括煤倉1、發(fā)料罐3以及連接于所述煤倉I和發(fā)料罐3之間的第一鎖斗2和第二鎖斗2’。所述煤倉I設(shè)有兩個(gè)錐形出煤口，所述兩個(gè)錐形出煤口分別通過管道連接至第一鎖斗2和第二鎖斗2’。所述第一鎖斗2和第二鎖斗2’的底部出口通過管道連接至所述發(fā)料罐3，所述發(fā)料罐3的底部出口通過管道連接至氣化裝置。優(yōu)選地，所述發(fā)料罐與氣化裝置之間設(shè)有多根煤粉管線，比如3-5根，以使煤粉輸送更為穩(wěn)定。[0028]其中，所述煤倉I與第一鎖斗2之間的連接管道、所述煤倉I與第二鎖斗2’之間的連接管道以及所述第一鎖斗2與發(fā)料罐3之間的連接管道、第二鎖斗2’與發(fā)料罐3之間的連接管道上均設(shè)有控制閥(圖中未示出)，所述第一鎖斗2和第二鎖斗2’上均設(shè)有充壓管路和泄壓管路(圖中未示出)，比如氮?dú)饣蚨趸嫉某鋲夯蛐箟汗苈贰?br> [0029]運(yùn)行時(shí)，所述第一鎖斗2和第二鎖斗2’交替充壓泄壓，向發(fā)料罐3中給煤。例如，當(dāng)?shù)谝绘i斗2泄壓后，打開第一鎖斗2與煤倉I之間的控制閥，煤粉在重力的作用下進(jìn)入第一鎖斗2中，關(guān)閉該控制閥，對第一鎖斗2進(jìn)行充壓至略高于發(fā)料罐3中的壓力，打開第一鎖斗2與發(fā)料罐3之間的控制閥(此時(shí)第二鎖斗2’與發(fā)料罐3之間的控制閥關(guān)閉)，煤粉進(jìn)入發(fā)料罐3中，完成后關(guān)閉第一鎖斗2與發(fā)料罐3之間的控制閥，對第一鎖斗進(jìn)行泄壓，如此交替。發(fā)料罐3中的煤粉在壓差的作用下被送往氣化裝置，作為氣化原料。
[0030]所述氣化裝置被用于對來自所述煤粉輸送裝置的煤粉進(jìn)行氣化以生產(chǎn)粗煤氣。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述氣化裝置包括氣化爐5，所述氣化爐5包括上部的燃燒室51和下部的激冷室54，所述激冷室54包括激冷環(huán)56和下降管53，所述激冷環(huán)56連接外部激冷水管，用于激冷并洗滌燃燒室51氣化生成的粗煤氣；所述下降管53設(shè)置在激冷環(huán)56下方，用于將激冷環(huán)56噴淋出的激冷水和粗煤氣導(dǎo)入激冷室54底部的水浴中。氣化生成的粗煤氣先經(jīng)過激冷室54上部的激冷環(huán)56噴淋降溫進(jìn)行一次除塵，再經(jīng)過下降管53導(dǎo)入激冷室54下部的水浴中進(jìn)行二次除塵，從而有效降低合成氣中灰分，減輕后續(xù)洗滌工段的負(fù)荷。
[0031]優(yōu)選地，在所述下降管53的外壁與激冷室54之間設(shè)有2-5層破泡板55，以破除氣泡，提高洗滌效果。
[0032]所述激冷室54內(nèi)的洗滌水由激冷室54底部的洗滌水出口經(jīng)管線送往黑水處理系統(tǒng)。
[0033]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述氣化裝置還包括汽包11和冷卻器10，所述燃燒室51的側(cè)壁52中設(shè)有水冷壁，以吸收燃燒室中的熱量，保護(hù)燃燒室的側(cè)壁。所述汽包11被用于對來自所述水冷壁中的水汽混合物進(jìn)行分離，分離出液態(tài)水和蒸汽，其中分離出的蒸汽被送出界區(qū)。所述冷卻器10用于對來自所述汽包11液態(tài)水進(jìn)行冷卻，然后將冷卻后的液態(tài)水送回水冷壁中。
[0034]在另一種優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述氣化裝置還包括渣鎖斗12和撈渣機(jī)13，以便排出氣化爐5的爐渣。
[0035]所述粗煤氣洗滌裝置被用于對來自所述氣化裝置的粗煤氣進(jìn)行洗滌除塵。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述粗煤氣洗滌裝置包括一級文丘里洗滌器6、一級文丘里分離罐
7、二級文丘里洗滌器8和洗滌塔9。
[0036]所述文丘里洗滌器6用于洗滌來自氣化爐激冷室54的粗煤氣，其洗滌原理為本領(lǐng)域公知，這里便不再詳述。洗滌后的粗煤氣與洗滌水一并進(jìn)入一級文丘里分離罐7進(jìn)行氣液分離，分離出的粗煤氣自一級文丘里分離罐7的灌頂引出進(jìn)入二級文丘里洗滌器8進(jìn)一步洗滌；分離出的含固洗滌液從罐底送入洗滌塔9的底部。經(jīng)所述二級文丘里洗滌器8洗滌后的粗煤氣和洗滌水被送入洗滌塔9的底部。 [0037]所述洗滌塔9用于進(jìn)一步洗滌來自二級文丘里洗滌器8的粗煤氣，上升的粗煤氣在洗滌塔9內(nèi)經(jīng)洗滌水洗滌后，由洗滌塔9頂部的粗煤氣出口經(jīng)管線送往變換工段。所述洗滌塔9內(nèi)可以設(shè)置塔板和/或填料層，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述洗滌塔9內(nèi)設(shè)置有散堆鮑爾環(huán)金屬填料，所述填料分為兩層，每層填料的高度可以為3-5m。粗煤氣從塔底上升，洗滌水從塔頂噴淋，經(jīng)過填料時(shí)，洗滌水與粗煤氣充分接觸，從而帶走粗煤氣中細(xì)固體顆粒，洗滌后的粗煤氣由洗滌塔26塔頂引出送往下一變換工段。
[0038]優(yōu)選地，所述洗滌塔9在兩層填料之間設(shè)有粗洗洗滌水入口，對粗煤氣進(jìn)行粗洗，其洗滌用水可以來自變換工段的灰水；在整個(gè)填料上方設(shè)有精洗洗滌水入口，其洗滌用水可以是來自變換工段的冷凝液，對塔內(nèi)上升的煤氣進(jìn)行精洗。
[0039]所述洗滌塔9底部的洗滌水出口經(jīng)管線分別連接至激冷室54和/或一級、二級文丘里洗滌器6、8，分 別用作激冷室54的沖洗水和一級、二級文丘里洗滌器6、8的洗滌水。
【權(quán)利要求】
1.一種干煤粉氣化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 煤粉輸送裝置，用于向氣化裝置輸送煤粉作為氣化原料； 氣化裝置，用于對來自所述煤粉輸送裝置的煤粉進(jìn)行氣化以生產(chǎn)粗煤氣；和 粗煤氣洗滌裝置，用于對來自所述氣化裝置的粗煤氣進(jìn)行洗滌除塵； 其中，所述粗煤氣洗滌裝置包括: 一級文丘里洗滌器，用于洗滌來自所述氣化裝置的粗煤氣； 一級文丘里分離罐，用于分離來自所述一級文丘里洗滌器的粗煤氣與洗滌水，以分離出粗煤氣和洗滌水； 二級文丘里洗滌器，用于進(jìn)一步洗滌來自所述一級文丘里分離罐的粗煤氣；和 洗滌塔，用于洗滌來自二級文丘里洗滌器的粗煤氣。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述煤粉輸送裝置包括煤倉、發(fā)料罐以及連接于所述煤倉和發(fā)料罐之間的第一鎖斗和第二鎖斗；所述煤倉的底部設(shè)有兩個(gè)錐形出煤口，所述兩個(gè)錐形出煤口分別通過管道連接至第一鎖斗和第二鎖斗，所述第一鎖斗和第二鎖斗的底部出口通過管道連接至所述發(fā)料罐，所述發(fā)料罐的底部出口通過管道連接至所述氣化裝置；其中，所述煤倉與第一鎖斗之間的連接管道、所述煤倉與第二鎖斗之間的連接管道以及所述第一鎖斗與發(fā)料罐之間的連接管道、第二鎖斗與發(fā)料罐之間的連接管道上均設(shè)有控制閥，所述第一鎖斗和第二鎖斗上均設(shè)有充壓管路和泄壓管路。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)料罐與所述氣化裝置之間設(shè)有3-5根煤粉管線。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣化裝置包括氣化爐，所述氣化爐包括上部的燃燒室和下部的激冷室，所述激冷室包括激冷環(huán)和下降管，所述激冷環(huán)連接外部激冷水管，用于噴淋并洗滌燃燒室氣化生成的粗煤氣；所述下降管設(shè)置在激冷環(huán)下方，用于將噴淋粗煤氣后的激冷水和粗煤氣導(dǎo)入所述激冷室底部的水浴中。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述下降管的外壁與激冷室之間設(shè)有2-6層破泡板。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣化裝置還包括汽包和冷卻器，所述燃燒室的側(cè)壁中設(shè)有水冷壁，所述汽包用于對來自所述水冷壁中的水汽混合物進(jìn)行分離，分離出液態(tài)水和蒸汽；所述冷卻器用于對來自汽包的液態(tài)水進(jìn)行冷卻，然后將冷卻后的液態(tài)水送回所述水冷壁中。
7.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣化裝置還包括渣鎖斗和撈渣機(jī)，用于排出所述氣化爐的爐渣。
8.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述洗滌塔的底部的洗滌水出口經(jīng)管線連接至激冷室中所述下降管上方，為激冷室提供粗煤氣洗滌水，和/或經(jīng)管線連接至所述一級文丘里洗滌器和二級文丘里洗滌器，以提供洗滌水。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述洗滌塔內(nèi)設(shè)置有散堆的鮑爾環(huán)金屬填料，所述填料分為上、下兩層設(shè)置在所述洗滌塔內(nèi)；在所述上、下兩層填料之間設(shè)有粗洗洗滌水入口，在上層填料上 方設(shè)有精洗洗滌水入口。
【文檔編號】C10J3/84GK103820159SQ201410069575
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】王儉, 焦洪橋, 馬銀劍, 羅春桃, 黃斌, 張勁松, 井云環(huán), 夏支文, 張嫁鑠 申請人:神華集團(tuán)有限責(zé)任公司, 神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司