對(duì)高溫氣化煤氣的余熱利用、冷卻和冷凝聯(lián)合系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型對(duì)高溫氣化煤氣的余熱利用、冷卻和冷凝聯(lián)合系統(tǒng)涉及煤氣化系統(tǒng)煤氣余熱、冷凝液聯(lián)合回收領(lǐng)域。包括高溫氣化煤氣的余熱利用系統(tǒng)、中溫冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、低溫噴淋形氣水渣分離的水循環(huán)系統(tǒng)，該三個(gè)系統(tǒng)都共用低溫混合換熱器，該低溫混合換熱器內(nèi)的上部設(shè)有一組高溫余熱利用回旋管，下部設(shè)有一組中溫冷卻水回旋管，還設(shè)有頂部噴冷卻水管和中部噴冷卻水管。優(yōu)點(diǎn)：可以節(jié)約鍋爐用水的加熱能源，使這些冷卻水可從復(fù)利用，不再排放廢水，不再有水污染，把35℃冷卻水輸入循環(huán)水池重復(fù)利用，減少排放廢水，減少水污染。
【專利說(shuō)明】
對(duì)高溫氣化煤氣的余熱利用、冷卻和冷凝聯(lián)合系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及煤氣化系統(tǒng)煤氣余熱、冷凝液聯(lián)合回收領(lǐng)域，具體為氣化煤氣溫度220°C?45°C區(qū)間的余熱、冷凝聯(lián)合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤氣化系統(tǒng)中，煤氣通常含有大量水蒸汽10%?20%(質(zhì)量比)和少量飛灰(粒徑:40μπι-100μπι，占90 % ;其它彡40μπι)，將煤氣由220°C降至45°C時(shí)，煤氣中的蒸汽冷凝放出大量蒸發(fā)潛熱；同時(shí)飛灰將吸附在冷凝液中，這樣就會(huì)造成翅片管換熱器翅片結(jié)垢。因此普通的煤氣降溫通常采用水洗降溫，余熱通常是不回收的，這種方式存在如下弊端:
[0003]1.因?yàn)槊簹庵泻写罅空羝?，且溫度?20 0C降至45 V，在這個(gè)過程中蒸汽冷凝將放出大量的蒸發(fā)潛熱，因此采用水洗的方式降溫將無(wú)法把這部分余熱回收。
[0004]2.煤氣冷凝液雖然為蒸汽冷凝液，但因帶有粉塵，水洗降溫會(huì)造成冷凝液無(wú)法回收利用，污水量大，是煤化工的主要污染源。
[0005]3.冷凝液不回收將增大企業(yè)投資，增加運(yùn)營(yíng)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型提供對(duì)高溫氣化煤氣的余熱利用系統(tǒng)，冷卻循環(huán)系統(tǒng)和冷凝系統(tǒng)這多個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)合系統(tǒng)。
[0007]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、各設(shè)備的連接關(guān)系和各系統(tǒng)中流體的流動(dòng)路徑、溫度變是:
[0008]對(duì)高溫氣化煤氣的余熱利用、冷卻和冷凝聯(lián)合系統(tǒng)，其特征在于:包括三個(gè)系統(tǒng)組成聯(lián)合系統(tǒng)，該三個(gè)系統(tǒng)是，第一個(gè)是高溫氣化煤氣的余熱利用系統(tǒng);第二個(gè)是中溫冷卻水循環(huán)系統(tǒng)；第三個(gè)是低溫噴淋形氣水渣分離的水循環(huán)系統(tǒng)；該三個(gè)系統(tǒng)都共用低溫混合換熱器I，該低溫混合換熱器I的結(jié)構(gòu)如下:
[0009]低溫混合換熱器I的結(jié)構(gòu):低溫混合換熱器I的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)容器外殼20，該容器外殼20的上面連通有高溫塵氣混合管21，該容器外殼20的下面連通有低溫氣水渣混合管22；
[0010]該低溫混合換熱器I內(nèi)的上部設(shè)有一組高溫余熱利用回旋管23，高溫余熱利用回旋管23的脫鹽水進(jìn)口 24在容器外殼20中間偏上部位，高溫余熱利用回旋管23的脫鹽水出口25在容器外殼20上面部位;該低溫混合換熱器I內(nèi)的下部設(shè)有一組中溫冷卻水回旋管26，中溫冷卻水回旋管26的冷卻水進(jìn)口 27在容器外殼20下面部位，中溫冷卻水回旋管26的冷卻水出口 28在容器外殼20中間偏下部位；
[0011 ] 該低溫混合換熱器I內(nèi)的頂部設(shè)有一組頂部噴冷卻水管29，該低溫混合換熱器I內(nèi)的中部位設(shè)有一組中部噴冷卻水管30，中部噴冷卻水管30位于脫鹽水進(jìn)口 24與冷卻水出口28之間的中間部位；
[0012]下面分別敘述三個(gè)系統(tǒng)中各部件的連接結(jié)構(gòu)關(guān)系:
[0013]第一個(gè)高溫氣化煤氣的余熱利用系統(tǒng):低溫混合換熱器I高溫余熱利用回旋管23的脫鹽水出口 25通過管道與除氧器4的進(jìn)口連通，除氧器4的出口通過管道與鍋爐11的脫鹽水進(jìn)口連通；
[0014]在本余熱利用系統(tǒng)中，低溫脫鹽水從容器外殼20中間偏上部位的脫鹽水進(jìn)口24進(jìn)入，由于在高溫余熱利用回旋管23中，脫鹽水接受高溫余熱利用回旋管23外面的220°C高溫氣化煤氣的熱量，脫鹽水被加熱到95°C后，從脫鹽水出口 25流出，通過管道輸入除氧器4，在除氧器4中，高溫脫鹽水被除氧處理后，成為鍋爐11可用的高溫脫鹽水，節(jié)約了把脫鹽水加熱到90 0C -95 0C高溫的耗能，又降低中220 V高溫氣化煤氣的溫度。
[0015]第二個(gè)中溫冷卻水循環(huán)系統(tǒng):還包括循環(huán)水池5和冷卻塔7的組合裝置，冷卻塔7位于循環(huán)水池5的上面，冷卻塔7的底部與循環(huán)水池5的上部開口相通;低溫混合換熱器I中溫冷卻水回旋管26的冷卻水出口 28通過管道與冷卻塔7的進(jìn)口相通，低溫混合換熱器I中溫冷卻水回旋管26的冷卻水進(jìn)口 27通過循環(huán)水栗6和管道與循環(huán)水池5的水出口相通；
[0016]由于冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的中溫冷卻水回旋管26位于余熱利用系統(tǒng)的高溫余熱利用回旋管23下部位置，220°C高溫氣化煤氣從上向下流動(dòng)，高溫氣化煤氣經(jīng)過高溫余熱利用回旋管23以后，氣化煤氣在中溫冷卻水回旋管26上面部位的溫度已降到100°C，100°C的氣化煤氣把中溫冷卻水回旋管26中的35°C冷卻水加熱到65°C后，65°C的冷卻水從中溫冷卻水回旋管26的冷卻水出口 28流出，通過管道流進(jìn)冷卻塔7，冷卻塔7把65°C的冷卻水降溫到35°C后，35°C冷卻水流入循環(huán)水池5中待用。
[0017]第三個(gè)低溫噴淋形氣水渣分離的水循環(huán)系統(tǒng):還包括捕滴器8、冷凝液收集池9、反沖洗過濾器10和循環(huán)水池5;循環(huán)水池5的出水口通過循環(huán)水栗6和管道分別與低溫混合換熱器I的頂部噴冷卻水管29和中部噴冷卻水管30連通，低溫混合換熱器I容器外殼20下面的低溫氣水渣混合管22通過管道與捕滴器8的氣水渣統(tǒng)一進(jìn)口相連通，捕滴器8的水渣統(tǒng)一出口通過管道與冷凝液收集池9的水渣統(tǒng)一進(jìn)口相連通，捕滴器8的還有一個(gè)已冷卻的氣化煤氣出口，冷凝液收集池9的水渣統(tǒng)一出口與反沖洗過濾器10的水渣統(tǒng)一進(jìn)口相連通，反沖洗過濾器10的水出口與循環(huán)水池5的水進(jìn)口相連通；
[0018]在本氣水渣分離的水循環(huán)系統(tǒng)中，頂部噴冷卻水管29和中部噴冷卻水管30中的35°(:冷卻水分別在低溫混合換熱器I內(nèi)的頂部和中部噴出，與低溫混合換熱器I容器外殼20上面高溫塵氣混合管21中進(jìn)入的220 °C高溫氣化煤氣混合成氣水渣混合物，并且35°C冷卻水對(duì)220°C高溫氣化煤氣降溫，35°C冷卻水還對(duì)高溫余熱利用回旋管23和中溫冷卻水回旋管26的管外壁淋洗，防止氣化煤氣中的塵渣在積結(jié)在該管外壁;這些氣水渣混合物下降到低溫混合換熱器I內(nèi)的底部已是35 °C氣水渣混合物，35 °C氣水渣混合物從低溫氣水渣混合管22流入捕滴器8，在捕滴器8中，氣水渣混合物被分離出不含水渣的純凈煤氣，這些純凈煤氣從捕滴器8的上面入口排出，作為氣體燃燒使用，在捕滴器8中，氣水渣混合物被分離出的水渣混合物通過管道排放在冷凝液收集池9中存放等待處理;當(dāng)冷凝液收集池9中的水渣混合物積累到一定量后，通過管道把水渣混合物輸入反沖洗過濾器10，反沖洗過濾器10把水渣混合物分離成冷卻水和塵渣，反沖洗過濾器10分離出的冷卻水通過管道輸入循環(huán)水池5，反沖洗過濾器10分離出的塵渣作為廢物排放出本系統(tǒng)。
[0019]本實(shí)用新型的詞匯解釋:
[0020]1、除氧器:除氧器是鍋爐及供熱系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備之一，作用是除去溶解于給水的氧及其它氣體，防止氧及其它氣體對(duì)降低鍋爐給水管、省煤器和其它附屬設(shè)備的腐蝕。參照標(biāo)準(zhǔn)電力部GB1576-2001電站壓力式除氧器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程。
[0021]2、反沖洗過濾器:反沖洗過濾器是一種利用濾網(wǎng)直接攔截水中的雜質(zhì)，去除水體懸浮物、顆粒物，降低濁度，凈化水質(zhì)，減少系統(tǒng)污垢、菌藻、銹蝕等產(chǎn)生，以凈化水質(zhì)及保護(hù)系統(tǒng)其他設(shè)備正常工作的精密設(shè)備。水由進(jìn)水口進(jìn)入自清洗過濾器機(jī)體，由于智能化PLC、PAC設(shè)計(jì)，系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別雜質(zhì)沉積程度，給排污閥信號(hào)自動(dòng)排污。反沖洗過濾器是市場(chǎng)上可購(gòu)買的設(shè)備。
[0022]3、脫鹽水:是除去強(qiáng)電解質(zhì)，或強(qiáng)電解質(zhì)減少到一定程度的水。脫鹽水是鍋爐可用水。
[0023]4、冷卻水:可用工業(yè)和家用兩種用水都可以。
[0024]5、冷卻塔:冷卻塔是用水作為循環(huán)冷卻劑，從一系統(tǒng)中吸收熱量排放至大氣中，以降低水溫的裝置;其冷是利用水與空氣流動(dòng)接觸后進(jìn)行冷熱交換產(chǎn)生蒸汽，蒸汽揮發(fā)帶走熱量達(dá)到蒸發(fā)散熱、對(duì)流傳熱和輻射傳熱等原理來(lái)散去工業(yè)上或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的余熱來(lái)降低水溫的蒸發(fā)散熱裝置，故名為冷卻塔。參照標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):機(jī)械通風(fēng)冷卻塔工藝設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T50392-2006。
[0025]6、捕滴器:也稱水霧捕滴器，是分離氣體中所含水霧成分的一種設(shè)備。主要用于煤氣的水霧分離，高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣，以及發(fā)生爐煤氣等。捕滴器是市場(chǎng)上可購(gòu)買的設(shè)備。
[0026]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0027]本技術(shù)使用低溫混合換熱器對(duì)220°C高溫氣化煤氣在低溫混合換熱器中進(jìn)行三種方式降溫，各優(yōu)點(diǎn)如下:
[0028]第一是用脫鹽水流經(jīng)高溫余熱利用回旋管中，對(duì)管外220°C高溫氣化煤氣進(jìn)行高溫段降溫，獲得95°C的脫鹽水作為鍋爐用水，節(jié)約了對(duì)鍋爐用水的加熱能源。
[0029]第二是用35°C冷卻水流經(jīng)中溫冷卻水回旋管中，對(duì)管外已降到100°C中溫氣化煤氣進(jìn)行再降溫，用冷卻塔把受熱到65°C冷卻水再冷卻成35°C冷卻水，使這些冷卻水可從復(fù)利用，不再排放廢水，不再有水污染。
[0030]第三是用35°C冷卻水直接對(duì)低溫混合換熱器上面的220 °C高溫氣化煤氣進(jìn)行高溫段降溫，和用35°C冷卻水直接對(duì)低溫混合換熱器上面的100°C中溫氣化煤氣進(jìn)行中溫段降溫，降成可排出低溫混合換熱器的45°C低溫氣化煤氣，既45°C氣水渣混合物。并且用捕滴器從45 °C氣水渣混合物取出低溫純凈的可排出的可用煤氣，余下的45 °C水渣混合物用反沖洗過濾器分離出35 °C冷卻水，把35 °C冷卻水輸入循環(huán)水池重復(fù)利用，減少排放廢水，減少水污染。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0032]圖中I是低溫混合換熱器、2是脫鹽水翅片管換熱器、3是循環(huán)水光管換熱器、4是除氧器、5是循環(huán)水池、6是循環(huán)水栗、7是冷卻塔、8是捕滴器、9是冷凝液收集池、10是反沖洗過濾器、11是鍋爐、20是容器外殼、21是高溫塵氣混合管、22是低溫氣水渣混合管、23是高溫余熱利用回旋管、24是脫鹽水進(jìn)口、25是脫鹽水出口、26是中溫冷卻水回旋管、27是冷卻水進(jìn)口、28是冷卻水出口、29是頂部噴冷卻水管、30是中部噴冷卻水管。
【具體實(shí)施方式】
[0033]實(shí)施例1、對(duì)高溫氣化煤氣的余熱利用、冷卻和冷凝聯(lián)合系統(tǒng)
[0034]如圖1，對(duì)高溫氣化煤氣的余熱利用、冷卻和冷凝聯(lián)合系統(tǒng)，包括三個(gè)系統(tǒng)組成聯(lián)合系統(tǒng)，該三個(gè)系統(tǒng)是，第一個(gè)是高溫氣化煤氣的余熱利用系統(tǒng);第二個(gè)是中溫冷卻水循環(huán)系統(tǒng)；第三個(gè)是低溫噴淋形氣水渣分離的水循環(huán)系統(tǒng)；該三個(gè)系統(tǒng)都共用低溫混合換熱器I，該低溫混合換熱器I的結(jié)構(gòu)如下:
[0035]低溫混合換熱器I的結(jié)構(gòu):低溫混合換熱器I的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)容器外殼20，該容器外殼20的上面連通有高溫塵氣混合管21，該容器外殼20的下面連通有低溫氣水渣混合管22；
[0036]該低溫混合換熱器I內(nèi)的上部設(shè)有一組高溫余熱利用回旋管23，高溫余熱利用回旋管23的脫鹽水進(jìn)口 24在容器外殼20中間偏上部位，高溫余熱利用回旋管23的脫鹽水出口25在容器外殼20上面部位;該低溫混合換熱器I內(nèi)的下部設(shè)有一組中溫冷卻水回旋管26，中溫冷卻水回旋管26的冷卻水進(jìn)口 27在容器外殼20下面部位，中溫冷卻水回旋管26的冷卻水出口 28在容器外殼20中間偏下部位；
[0037]該低溫混合換熱器I內(nèi)的頂部設(shè)有一組頂部噴冷卻水管29，該低溫混合換熱器I內(nèi)的中部位設(shè)有一組中部噴冷卻水管30，中部噴冷卻水管30位于脫鹽水進(jìn)口 24與冷卻水出口28之間的中間部位；
[0038]下面分別敘述三個(gè)系統(tǒng)中各部件的連接結(jié)構(gòu)關(guān)系:
[0039]第一個(gè)高溫氣化煤氣的余熱利用系統(tǒng):低溫混合換熱器I高溫余熱利用回旋管23的脫鹽水出口 25通過管道與除氧器4的進(jìn)口連通，除氧器4的出口通過管道與鍋爐11的脫鹽水進(jìn)口連通；
[0040]第二個(gè)中溫冷卻水循環(huán)系統(tǒng):還包括循環(huán)水池5和冷卻塔7的組合裝置，冷卻塔7位于循環(huán)水池5的上面，冷卻塔7的底部與循環(huán)水池5的上部開口相通;低溫混合換熱器I中溫冷卻水回旋管26的冷卻水出口 28通過管道與冷卻塔7的進(jìn)口相通，低溫混合換熱器I中溫冷卻水回旋管26的冷卻水進(jìn)口 27通過循環(huán)水栗6和管道與循環(huán)水池5的水出口相通；
[0041 ]第三個(gè)低溫噴淋形氣水渣分離的水循環(huán)系統(tǒng):還包括捕滴器8、冷凝液收集池9、反沖洗過濾器10和循環(huán)水池5;循環(huán)水池5的出水口通過循環(huán)水栗6和管道分別與低溫混合換熱器I的頂部噴冷卻水管29和中部噴冷卻水管30連通，低溫混合換熱器I容器外殼20下面的低溫氣水渣混合管22通過管道與捕滴器8的氣水渣統(tǒng)一進(jìn)口相連通，捕滴器8的水渣統(tǒng)一出口通過管道與冷凝液收集池9的水渣統(tǒng)一進(jìn)口相連通，捕滴器8的還有一個(gè)已冷卻的氣化煤氣出口，冷凝液收集池9的水渣統(tǒng)一出口與反沖洗過濾器10的水渣統(tǒng)一進(jìn)口相連通，反沖洗過濾器10的水出口與循環(huán)水池5的水進(jìn)口相連通。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.對(duì)高溫氣化煤氣的余熱利用、冷卻和冷凝聯(lián)合系統(tǒng)，其特征在于:包括三個(gè)系統(tǒng)組成聯(lián)合系統(tǒng)，該三個(gè)系統(tǒng)是，第一個(gè)是高溫氣化煤氣的余熱利用系統(tǒng);第二個(gè)是中溫冷卻水循環(huán)系統(tǒng)；第三個(gè)是低溫噴淋形氣水渣分離的水循環(huán)系統(tǒng)；該三個(gè)系統(tǒng)都共用低溫混合換熱器(I)，該低溫混合換熱器(I)的結(jié)構(gòu)如下: 低溫混合換熱器(I)的結(jié)構(gòu):低溫混合換熱器(I)的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)容器外殼(20)，該容器外殼(20)的上面連通有高溫塵氣混合管(21)，該容器外殼(20)的下面連通有低溫氣水渣混合管(22); 該低溫混合換熱器(I)內(nèi)的上部設(shè)有一組高溫余熱利用回旋管(23)，高溫余熱利用回旋管(23)的脫鹽水進(jìn)口(24)在容器外殼(20)中間偏上部位，高溫余熱利用回旋管(23)的脫鹽水出口(25)在容器外殼(20)上面部位;該低溫混合換熱器(I)內(nèi)的下部設(shè)有一組中溫冷卻水回旋管(26)，中溫冷卻水回旋管(26)的冷卻水進(jìn)口(27)在容器外殼(20)下面部位，中溫冷卻水回旋管(26)的冷卻水出口(28)在容器外殼(20)中間偏下部位； 該低溫混合換熱器(I)內(nèi)的頂部設(shè)有一組頂部噴冷卻水管(29)，該低溫混合換熱器(I)內(nèi)的中部位設(shè)有一組中部噴冷卻水管(30)，中部噴冷卻水管(30)位于脫鹽水進(jìn)口(24)與冷卻水出口(28)之間的中間部位； 下面分別敘述三個(gè)系統(tǒng)中各部件的連接結(jié)構(gòu)關(guān)系: 第一個(gè)高溫氣化煤氣的余熱利用系統(tǒng):低溫混合換熱器(I)高溫余熱利用回旋管(23)的脫鹽水出口(25)通過管道與除氧器(4)的進(jìn)口連通，除氧器(4)的出口通過管道與鍋爐(11)的脫鹽水進(jìn)口連通； 第二個(gè)中溫冷卻水循環(huán)系統(tǒng):還包括循環(huán)水池(5)和冷卻塔(7)的組合裝置，冷卻塔(7)位于循環(huán)水池(5)的上面，冷卻塔(7)的底部與循環(huán)水池(5)的上部開口相通;低溫混合換熱器(I)中溫冷卻水回旋管(26)的冷卻水出口(28)通過管道與冷卻塔(7)的進(jìn)口相通，低溫混合換熱器(I)中溫冷卻水回旋管(26)的冷卻水進(jìn)口(27)通過循環(huán)水栗(6)和管道與循環(huán)水池(5)的水出口相通； 第三個(gè)低溫噴淋形氣水渣分離的水循環(huán)系統(tǒng):還包括捕滴器(8)、冷凝液收集池(9)、反沖洗過濾器(10)和循環(huán)水池(5);循環(huán)水池(5)的出水口通過循環(huán)水栗(6)和管道分別與低溫混合換熱器(I)的頂部噴冷卻水管(29)和中部噴冷卻水管(30)連通，低溫混合換熱器(I)容器外殼(20)下面的低溫氣水渣混合管(22)通過管道與捕滴器(8)的氣水渣統(tǒng)一進(jìn)口相連通，捕滴器(8)的水渣統(tǒng)一出口通過管道與冷凝液收集池(9)的水渣統(tǒng)一進(jìn)口相連通，捕滴器(8)的還有一個(gè)已冷卻的氣化煤氣出口，冷凝液收集池(9)的水渣統(tǒng)一出口與反沖洗過濾器(10)的水渣統(tǒng)一進(jìn)口相連通，反沖洗過濾器(10)的水出口與循環(huán)水池(5)的水進(jìn)口相連通。
【文檔編號(hào)】F22B1/18GK205635512SQ201620260940
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】孫文輝, 陳強(qiáng), 孫文行
【申請(qǐng)人】北京澳柯清潔煤氣工程技術(shù)有限公司