本發(fā)明涉及一種人工熱煤氣站基本系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)置及排布方式，尤其涉及一種循環(huán)流化床熱煤氣站基本系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)置及排布方式，屬于成套設(shè)備空間排布技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

循環(huán)流化床熱煤氣站系統(tǒng)的主要設(shè)備都是在高溫條件下工作的，為了保證設(shè)備的正常運行和維護保養(yǎng)，通常熱煤氣站的基本系統(tǒng)至少設(shè)置兩組單元設(shè)備，以便在其中某一設(shè)備出現(xiàn)故障或需要維護保養(yǎng)時，基本系統(tǒng)仍能正常工作,確保熱煤氣站連續(xù)供氣。一般循環(huán)流化床熱煤氣站基本系統(tǒng)中的單元設(shè)備包括原煤儲斗、氣化爐、旋風(fēng)分離器、高溫空氣換熱器等。這些設(shè)備多為高大筒狀設(shè)備，其長徑比往往達到10以上。設(shè)備的傳統(tǒng)布局通常采用“一字形”排布方式設(shè)置，即：沿直線方向依次排布；兩個或兩個以上的單元設(shè)備系統(tǒng)，則呈相互平行的并聯(lián)狀態(tài)向總煤氣管道供給煤氣。這種“一字形”設(shè)備排布方式存在以下弊端:1、系統(tǒng)設(shè)備之間的連接管道長，因為兩設(shè)備之間的連接并不都是兩相鄰設(shè)備之間的連接，往往中間還存在其它設(shè)備的阻隔，使連接管道成為跨設(shè)備連接管道，比如:熱空氣管道、蒸汽管道；2、相鄰兩設(shè)備的布置合理性不夠，系統(tǒng)中出口設(shè)置在上端的設(shè)備往往和進口設(shè)置在下端的設(shè)備相連接，形成高大筒狀設(shè)備之間的上、下連接管道浪費；3、缺乏系統(tǒng)之間的互補，系統(tǒng)設(shè)備長期在高溫條件下工作，故障率高、維修保養(yǎng)周期短，若其中某一設(shè)備出現(xiàn)故障或需要維修保養(yǎng)，則這一系統(tǒng)設(shè)備整個停機，造成設(shè)備利用率低，系統(tǒng)效能差。因此，需要對循環(huán)流化床熱煤氣站的系統(tǒng)設(shè)備進行科學(xué)排布，才能減少連接管道、節(jié)約系統(tǒng)成本、提高設(shè)備利用率、建立系統(tǒng)互補、確保供氣的連續(xù)性、達到增強系統(tǒng)效能的目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對循環(huán)流化床熱煤氣站系統(tǒng)設(shè)備傳統(tǒng)排布方式存在的弊端，本發(fā)明提供一種煤制氣循環(huán)流化床熱煤氣站基本系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)置及排布方式，使設(shè)備與設(shè)備之間的連接管路最短，相鄰系統(tǒng)之間能夠切換使用，達到系統(tǒng)功能優(yōu)化，設(shè)備利用率提高的目的。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：煤制氣循環(huán)流化床熱煤氣站基本系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)置及排布方式，所述熱煤氣站基本系統(tǒng)由兩個設(shè)備單元構(gòu)成，其中每一設(shè)備單元包括：原煤儲斗、氣化爐、旋風(fēng)分離器、高溫空氣換熱除渣器、沉淀除塵室、旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器、振動式高溫煤氣除塵裝置和風(fēng)機，所述的原煤料斗的下部通過輸送機向氣化爐內(nèi)送入原料煤；所述的氣化爐通過管道向旋風(fēng)分離器送入含有顆粒渣煤的高溫煤氣；所述旋風(fēng)分離器將大顆粒渣煤分離后，通過管道將含渣塵的高溫煤氣串聯(lián)送入高溫空氣換熱除渣器和旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器，對風(fēng)機鼓入的空氣進行預(yù)熱后再換熱；所述的風(fēng)機通過管道將風(fēng)首先送入旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器內(nèi)預(yù)熱，然后送入高溫空氣換熱除渣器內(nèi)再換熱獲得氣化劑所需的高溫空氣，高溫空氣換熱除渣器再通過高溫空氣管道將高溫空氣送入氣化爐內(nèi)；所述旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器利用高溫煤氣對水加熱生成氣化劑所需的蒸汽，然后通過蒸汽管道將蒸汽送入氣化爐內(nèi)；所述高溫空氣換熱除渣器的高溫煤氣出口設(shè)置在設(shè)備的下部；所述旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器的高溫煤氣串聯(lián)進口設(shè)在設(shè)備的上部；所述振動式高溫煤氣除塵裝置對旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F送入的高溫煤氣進行除塵，并將潔凈的高溫煤氣送往用戶，其特征在于:

所述熱煤氣站基本系統(tǒng)中的兩個設(shè)備單元對稱設(shè)置，且每個設(shè)備排布在平面矩形網(wǎng)格交點上，所述網(wǎng)格為縱橫向交叉的平面矩形網(wǎng)格；

所述原煤儲斗、氣化爐、旋風(fēng)分離器、高溫空氣換熱除渣器、沉淀除塵室、旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器、振動式高溫煤氣除塵裝置依次相鄰設(shè)置；

所述兩個設(shè)備單元中的氣化爐相鄰；

所述高溫空氣換熱除渣器下部的高溫煤氣串聯(lián)出口與旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器上部的高溫煤氣串聯(lián)進口之間設(shè)有沉淀除塵室；

所述設(shè)備單元內(nèi)的氣化爐、高溫空氣換熱除渣器、旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器所在網(wǎng)格點的連線構(gòu)成等腰三角形，其中高溫空氣換熱除渣器置于等腰三角形的頂點上，所述等腰三角形的兩腰為網(wǎng)格的對角線；

所述沉淀除塵室與旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F之間的高溫煤氣管道上設(shè)有氣閥；

所述旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器與振動式高溫煤氣除塵裝置之間的高溫煤氣管道上設(shè)有盤閥；

所述兩設(shè)備單元中的旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器之間設(shè)有高溫煤氣聯(lián)通管道，且在管道上設(shè)有氣閥；

所述一設(shè)備單元中的沉淀除塵室與另一設(shè)備單元中的旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器之間設(shè)有高溫煤氣聯(lián)通管道，且在聯(lián)通管道上設(shè)有氣閥；

所述旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器與高溫空氣換熱除渣器之間設(shè)有預(yù)熱空氣管道，高溫空氣換熱除渣器與氣化爐之間設(shè)有高溫空氣管道，且在預(yù)熱空氣管道上設(shè)有氣閥；

所述兩設(shè)備單元中的預(yù)熱空氣管道之間設(shè)有預(yù)熱空氣聯(lián)通管道，且在預(yù)熱空氣聯(lián)通管道上設(shè)有氣閥；

所述預(yù)熱空氣連接管道上的氣閥，設(shè)置在預(yù)熱空氣連接管道與預(yù)熱空氣聯(lián)通管道的連接點到高溫空氣換熱除渣器之間的連接管道上；

所述旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器與氣化爐之間的蒸汽管道上設(shè)有氣閥，且兩設(shè)備單元中的蒸汽管道之間設(shè)有蒸汽聯(lián)通管道，蒸汽聯(lián)通管道上設(shè)有氣閥；

所述蒸汽管道上的氣閥設(shè)置在蒸汽管道與蒸汽聯(lián)通管道的連接點到旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器之間的管道上。

進一步地,所述盤閥為干式密封盤閥。

本發(fā)明與傳統(tǒng)的循環(huán)流化床熱煤氣站系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)點:

1、設(shè)備網(wǎng)格式設(shè)置，在高溫煤氣通流管道長度不增加的條件下，實現(xiàn)高溫空氣輸送管道和蒸汽輸送管道最短、系統(tǒng)內(nèi)耗最少；

2、將高溫空氣換熱除渣器與旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器之間的上、下連接管道，設(shè)計成沉淀除塵室，既達到通氣管道的功能，又能在通氣的過程中實現(xiàn)高溫煤氣沉淀除塵目的；

3、在兩設(shè)備單元之間增設(shè)互聯(lián)互通管道，且分別在管道上設(shè)置盤閥、氣閥，確保兩設(shè)備單元中最易出現(xiàn)故障的旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器和振動式高溫煤氣除塵裝置，在出現(xiàn)故障或需要維護檢修時，其它設(shè)備仍能正常工作，而不需要停爐。

4、設(shè)備排布緊湊，電氣線路最短，便于監(jiān)測和控制，使各種功能設(shè)備的布局進一步優(yōu)化。

本發(fā)明設(shè)計新穎、布局合理、管路優(yōu)化、系統(tǒng)效能強、設(shè)備利用率高、運行成本低。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的設(shè)備布局展開圖；

附圖2為本發(fā)明實施例一的俯視設(shè)備布局示意圖；

附圖3為本發(fā)明實施例二的俯視設(shè)備布局示意圖。

在附圖1、2、3中：A為原煤儲斗、B為氣化爐、C為旋風(fēng)分離器、D為高溫空氣換熱除渣器、E為沉淀除塵室、F為旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器、G為振動式高溫煤氣除塵裝置、H為風(fēng)機。1、2、3、4、5、7和7’、8和8’、9、10和10’、11、12和12’、13為氣閥、6和6’為盤閥。g₁和g₂為高溫煤氣聯(lián)通管道、g₃為預(yù)熱空氣聯(lián)通管道、g₄為預(yù)熱空氣管道、g₅為高溫空氣管道、g₆為蒸汽管道_、g₇為蒸汽聯(lián)通管道。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步解釋說明：

如附圖1所示，熱煤氣站基本系統(tǒng)由兩個設(shè)備單元構(gòu)成，其中每一設(shè)備單元包括：原煤儲斗A、氣化爐B、旋風(fēng)分離器C、高溫空氣換熱除渣器D、沉淀除塵室E、旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F、振動式高溫煤氣除塵裝置G和風(fēng)機H，原煤料斗A的下部通過輸送機向氣化爐B內(nèi)送入原料煤；氣化爐B通過管道向旋風(fēng)分離器C送入含有顆粒渣煤的高溫煤氣；旋風(fēng)分離器C將大顆粒渣煤分離后，通過管道將含渣塵的高溫煤氣串聯(lián)送入高溫空氣換熱除渣器D和旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F，對風(fēng)機H鼓入的空氣進行交叉換熱；風(fēng)機H通過管道將風(fēng)首先送入旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F內(nèi)預(yù)熱，然后送入高溫空氣換熱除渣器D內(nèi)獲得氣化劑所需的高溫空氣，高溫空氣換熱除渣器D再通過高溫空氣管道g₅將高溫空氣送入氣化爐B內(nèi)；旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F利用高溫煤氣對水加熱生成氣化劑所需的蒸汽，然后通過蒸汽管道g₆將蒸汽送入氣化爐B內(nèi)；高溫空氣換熱除渣器D的高溫煤氣出口設(shè)置在設(shè)備的下部；旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F的高溫煤氣串聯(lián)進口設(shè)在設(shè)備的上部；振動式高溫煤氣除塵裝置G對旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F送入的高溫煤氣進行除塵，并將潔凈的高溫煤氣送往用戶。

本發(fā)明兩設(shè)備單元中的設(shè)備排布如下：

熱煤氣站基本系統(tǒng)中的兩個設(shè)備單元對稱設(shè)置，且每個設(shè)備排布在平面矩形網(wǎng)格交點上，網(wǎng)格為縱橫向交叉的平面矩形網(wǎng)格；原煤儲斗A、氣化爐B、旋風(fēng)分離器C、高溫空氣換熱除渣器D、沉淀除塵室E、旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F、振動式高溫煤氣除塵裝置G依次相鄰設(shè)置，且兩個設(shè)備單元中的氣化爐B相鄰；高溫空氣換熱除渣器D下部的高溫煤氣串聯(lián)出口與旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F上部的高溫煤氣串聯(lián)進口之間設(shè)有沉淀除塵室E；設(shè)備單元內(nèi)的氣化爐B、高溫空氣換熱除渣器D、旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F所在網(wǎng)格點的連線構(gòu)成等腰三角形，其中高溫空氣換熱除渣器D置于等腰三角形的頂點上，等腰三角形的兩腰為網(wǎng)格的對角線。

本發(fā)明在兩設(shè)備單元中增設(shè)以下管道和閥門：

沉淀除塵室E與旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F之間的高溫煤氣管道上設(shè)有氣閥8、8’；旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F與振動式高溫煤氣除塵裝置G之間的高溫煤氣管道上設(shè)有盤閥6、6’；兩設(shè)備單元中的旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F之間設(shè)有高溫煤氣聯(lián)通管道g₁，且在高溫煤氣聯(lián)通管道g₁上設(shè)有氣閥9；一設(shè)備單元中的沉淀除塵室E與另一設(shè)備單元中的旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F之間設(shè)有高溫煤氣聯(lián)通管道g₂，且在連接管道g₂上設(shè)有氣閥7、7’；旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F與高溫空氣換熱除渣器D之間設(shè)有預(yù)熱空氣管道g₄，高溫空氣換熱除渣器D與氣化爐B之間設(shè)有高溫空氣管道g₅，預(yù)熱空氣管道g₄上設(shè)有氣閥10、10’；兩設(shè)備單元中的預(yù)熱空氣管道g₄之間設(shè)有預(yù)熱空氣聯(lián)通管道g₃，且在預(yù)熱空氣聯(lián)通管道g₃上設(shè)有氣閥11；氣閥10、10’設(shè)置在預(yù)熱空氣管道g₄與預(yù)熱空氣聯(lián)通管道g₃的連接點到高溫空氣換熱除渣器D之間的連接管道上；旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F與氣化爐B之間的蒸汽管道g₆上設(shè)有氣閥12、12’； 兩設(shè)備單元中的蒸汽管道g₆之間設(shè)有蒸汽聯(lián)通管道g₇，且蒸汽聯(lián)通管道g₇上設(shè)有氣閥13；氣閥12、12’設(shè)置在蒸汽管道g₆與蒸汽聯(lián)通管道g₇的連接點到旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F之間的管道上。

設(shè)備單元排布方式實施例一

如附圖2所示，原煤儲斗A、氣化爐B、沉淀除塵室E、旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F沿網(wǎng)格的橫向依次相鄰；旋風(fēng)分離器C與氣化爐B縱向相鄰；高溫空氣換熱除渣器D與旋風(fēng)分離器C橫向相鄰，與沉淀除塵室E縱向相鄰；振動式高溫煤氣除塵裝置G與旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F縱向相鄰，與高溫空氣換熱除渣器D橫向相鄰。

設(shè)備單元排布方式實施例二

如附圖3所示，原煤儲斗A、氣化爐B、旋風(fēng)分離器C、旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F、振動式高溫煤氣除塵裝置G沿網(wǎng)格的橫向依次相鄰；高溫空氣換熱除渣器D與旋風(fēng)分離器C縱向相鄰；沉淀除塵室E與高溫空氣換熱除渣器D橫向相鄰、與旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F縱向相鄰。

本發(fā)明正常工作時，兩設(shè)備單元(設(shè)備單元一和設(shè)備單元二)中的各個設(shè)備按照技術(shù)方案中的前緒技術(shù)所述的流程運轉(zhuǎn)工作，其中氣閥7、7’，氣閥9，氣閥11、氣閥13關(guān)閉，其余氣閥全部打開。

當設(shè)備單元一中的旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F出現(xiàn)故障或需要停機維護檢修時，設(shè)備單元二中的各個設(shè)備正常工作，氣閥4、氣閥8、氣閥7’、氣閥9、氣閥10、氣閥12關(guān)閉，其余氣閥全部打開:（1）高溫煤氣路線：設(shè)備單元一的高溫煤氣從氣化爐B→旋風(fēng)分離器C→高溫空氣換熱除渣器D→沉淀除塵室E→高溫煤氣聯(lián)通管道g₂→氣閥7→設(shè)備單元二中的旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F→盤閥6’→振動式高溫煤氣除塵裝置G→氣閥5→氣閥1→氣閥2→氣閥3；（2）高溫空氣路線：高溫空氣從設(shè)備單元二中的旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F→預(yù)熱空氣管道g₄→氣閥10’→ 預(yù)熱空氣聯(lián)通管道g₃→設(shè)備單元一中的高溫空氣換熱除渣器D→氣化爐B；（3）蒸汽路線：蒸汽從設(shè)備單元二中的旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F→蒸汽管道g₆→氣閥12’→ 蒸汽聯(lián)通管道g₇→氣閥13→設(shè)備單元一中的氣化爐B。

當設(shè)備單元一中的振動式高溫煤氣除塵裝置G出現(xiàn)故障或需要停機維護檢修時，設(shè)備單元二中的各個設(shè)備正常工作，氣閥4、盤閥6、氣閥7和7’、氣閥11、氣閥13關(guān)閉，其余氣閥全部打開: （1）、設(shè)備單元一的高溫煤氣從氣化爐B→旋風(fēng)分離器C→高溫空氣換熱除渣器D→沉淀除塵室E→氣閥8→旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F→氣閥9→設(shè)備單元二中的旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F→設(shè)備單元二中的振動式高溫煤氣除塵裝置G→氣閥5→氣閥1→氣閥2→氣閥3；（2）、高溫空氣路線不變；（3）、蒸汽路線不變。

本發(fā)明可確保兩設(shè)備單元中最易出現(xiàn)故障的旋風(fēng)分離除渣預(yù)熱器F和振動式高溫煤氣除塵裝置G，在出現(xiàn)故障或需要維護檢修時，其它設(shè)備仍能正常工作，而不需要停爐。