气流床气化系统以及气化方法与流程

本发明涉及煤气化技术领域，更具体地，涉及一种气流床气化系统以及气化方法。

背景技术：

目前的气化工艺流程中，在含碳物质的气化过程中，会产生大量的含灰黑水，为了把黑水中的灰去除，气化炉黑水与洗涤塔黑水均通过减压闪蒸回收热量，降低温度，最后通过自然沉降使细灰富集，然后通过过滤收集细灰，回用灰水。然而气化黑水闪蒸单元的设备较大，因此，使得土建面积增大，投资成本较高，热量回收效率较低。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种气流床气化系统，该气流床气化系统的结构简单，成本低，热量回收效率高。

本发明还提出一种气流床气化方法，该气流床气化方法可以提高热量回收效率，减少进闪蒸系统装置的黑水量和闪蒸蒸汽量。

根据本发明第一方面实施例的气流床气化系统，包括：气化炉；过滤器，所述过滤器具有过滤器灰水出口、过滤器黑水出口、过滤器第一黑水入口和过滤器第二黑水入口，所述过滤器第一黑水入口与所述气化炉相连；洗涤塔，所述洗涤塔具有洗涤塔灰水入口和洗涤塔黑水出口，所述洗涤塔灰水入口与所述过滤器灰水出口连通以对所述气化炉排出的粗煤气进行洗涤，所述洗涤塔黑水出口与所述过滤器第二黑水入口连通；闪蒸系统装置，所述闪蒸系统装置的一端与所述过滤器黑水出口连通，另一端与灰渣处理装置相连。

根据本发明实施例的气流床气化系统，可以有效地将气化炉及洗涤塔排水中的细灰颗粒等灰渣进行阻挡、清除，提高能量利用率，还可以减少排往闪蒸系统装置的黑水量，进一步减少闪蒸蒸汽量，该气流床气化系统的结构简单，各部件连接可靠，能量利用率高，使用可靠性高，成本低，具有洗气塔出口温度高等优点。

另外，根据本发明实施例的气流床气化系统，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述过滤器内的压力和温度与所述气化炉内的压力和温度相同。

根据本发明的一个实施例，所述过滤器与所述洗涤塔之间设有泵体以将所述过滤器排 出的灰水抽送到所述洗涤塔内。

根据本发明的一个实施例，还包括减压阀，所述减压阀设在所述过滤器与所述闪蒸系统装置之间且与所述闪蒸系统装置和所述过滤器连通。

根据本发明的一个实施例，所述过滤器灰水出口分别与所述洗涤塔和所述气化炉相连以为所述洗涤塔和所述气化炉提供洗涤水。

根据本发明的一个实施例，所述气化炉具有进料口、氧气入口、激冷水入口、粗煤气出口、灰渣出口和气化炉黑水出口，所述粗煤气出口与所述洗涤塔连通，所述气化炉黑水出口与所述过滤器第一黑水入口连通。

根据本发明的一个实施例，所述闪蒸系统装置具有黑水进口、黑水排出口和闪蒸汽出口，所述黑水进口与所述过滤器黑水出口连通，所述黑水排出口与所述灰渣处理装置连通。

根据本发明第二方面实施例的气流床气化方法，包括：s1、对水煤浆进行气化，得到粗煤气、灰渣、黑水，并对所述粗煤气进行洗涤，得到合成气、黑水；s2、对所述黑水进行过滤、浓缩，得到浓缩黑水；s3、将所述浓缩黑水通入闪蒸系统装置进行热量回收；s4、将所述灰渣以及黑水通入灰渣处理装置进行处理。

根据本发明的一个实施例，所述步骤s2连续进行。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的气流床气化系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的气流床气化方法的流程图。

附图标记：

100：气流床气化系统；

10：气化炉；11：气化炉黑水出口；

20：过滤器；21：过滤器灰水出口；22：过滤器黑水出口；23：过滤器第一黑水入口；24：过滤器第二黑水入口；

30：洗涤塔；31：洗涤塔灰水入口；32：洗涤塔黑水出口；

40：闪蒸系统装置；41：黑水进口；42：黑水排出口；

50：泵体；

60：灰渣处理装置。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图1和图2具体描述根据本发明第一方面实施例的气流床气化系统100。

根据本发明实施例的气流床气化系统100包括气化炉10、过滤器20、洗涤塔30、闪蒸系统装置40和灰渣处理装置60。具体而言，过滤器20具有过滤器灰水出口21、过滤器黑水出口22、过滤器第一黑水入口23和过滤器第二黑水入口24，过滤器第一黑水入口23与气化炉10相连，洗涤塔30具有洗涤塔灰水入口31和洗涤塔黑水出口32，洗涤塔灰水入口31与过滤器灰水出口21连通以对气化炉10排出的粗煤气进行洗涤，洗涤塔黑水出口32与过滤器第二黑水入口24连通，闪蒸系统装置40的一端与过滤器黑水出口22连通，另一端与灰渣处理装置60相连。

换言之，该气流床气化系统100主要由气化炉10、过滤器20、洗涤塔30、闪蒸系统装置40和灰渣处理装置60组成。其中，过滤器20具有过滤器灰水出口21、过滤器黑水出口22、过滤器第一黑水入口23和过滤器第二黑水入口24，气化炉10与过滤器第一黑水入口23连通以对气化炉10内的黑水进行过滤，经过过滤得到的沉清灰水从过滤器灰水出口21排出，并通过洗涤塔灰水入口31通入洗涤塔30内，可以用作洗涤塔30或气化炉10的洗涤水。

进一步地，洗涤塔30还具有粗煤气进口(未示出)，从气化炉10排出的粗煤气可以直接通入洗涤塔30内进行洗涤，然后供后工段使用。与此同时，洗涤塔30的底部不断沉积灰渣，洗涤塔30内的含有灰渣的黑水从洗涤塔黑水出口32排出，并通入过滤器20进行过滤，经过过滤得到的沉清灰水再次可以用作洗涤塔30或气化炉10的洗涤水，而过滤器20内的浓缩黑水从过滤器黑水出口22排出，然后通入闪蒸系统装置40内进行热量回收，闪蒸系统装置40内的浓缩黑水经过进一步沉积，排到灰渣处理装置60内进行处理。

可选地，过滤器20与洗涤塔30之间可以设置灰水输送设备以将灰水抽送至洗涤塔30内，加快灰水的传输效率，进一步提高该气流床气化系统100的热回收效率。

由此，根据本发明实施例的气流床气化系统100，可以有效地将气化炉10及洗涤塔30排水中的细灰颗粒等灰渣进行阻挡、清除，提高能量利用率，还可以减少排往闪蒸系统装置40的黑水量，进一步减少闪蒸蒸汽量，该气流床气化系统100的结构简单，各部件连接可靠，能量利用率高，使用可靠性高，成本低，具有洗气塔出口温度高等优点。

优选地，根据本发明的一个实施例，过滤器20内的压力和温度与气化炉10内的压力和温度相同。由此，这样可以有利于将气化炉10内的黑水排至过滤器20内进行过滤，输送方便，使用可靠性高。

可选地，灰水输送设备为泵体50，过滤器20与洗涤塔30之间设有泵体50以将过滤器20排出的灰水抽送到洗涤塔30内。参考图1，过滤器灰水出口21与泵体50的进口连通，洗涤塔灰水入口31与泵体50的出口连通，这样，经过过滤器20得到的沉清灰水可以通过泵体50的抽送、运输至洗涤塔30内以供洗涤用水。由此，该气流床气化系统100的结构简单，气化系统100内的水可以经过多次过滤、回收利用，成本低，节能、环保。

其中，根据本发明的一个实施例，气流床气化系统100还包括减压阀(未示出)，减压阀设在过滤器20与闪蒸系统装置40之间且与闪蒸系统装置40和过滤器20连通。换言之，该气流床气化系统100主要由气化炉10、过滤器20、洗涤塔30、闪蒸系统装置40、灰渣处理装置60、泵体50和减压阀成。其中，减压阀分别与过滤器20和闪蒸系统装置40相连，即过滤器黑水出口22通过减压阀与闪蒸系统装置40连通。由此，通过在过滤器20与闪蒸系统装置40之间设置减压阀，有利于将过滤器20内的浓缩黑水运输至闪蒸系统装置40内，进一步提高该气流床气化系统100的热回收效率。

在本发明的一些具体实施方式中，过滤器灰水出口21分别与洗涤塔30和气化炉10相连以为洗涤塔30和气化炉10提供洗涤水。由此，该气流床气化系统100的结构简单，气化系统100内的水经过过滤器20的过滤可以回收利用，即经过过滤器20过滤得到的沉清的灰水可以分别通入气化炉10和洗涤塔30内以供使用，用水成本低，节能、环保。

其中，根据本发明的一个实施例，气化炉10具有进料口(未示出)、氧气入口(未示出)、激冷水入口(未示出)、粗煤气出口(未示出)、灰渣出口(未示出)和气化炉黑水出口11，粗煤气出口与洗涤塔30连通，气化炉黑水出口11与过滤器第一黑水入口23连通。

具体地，含碳物质进入气化炉10内和氧气(或者含氧气体)进行充分混合并发生气化反应，产生的粗煤气可以从气化炉10的粗煤气出口排出、然后通到洗涤塔30内进行洗涤、除尘以供后工段使用，而产生的灰渣可以从气化炉10的灰渣出口排出，产生的黑水可以从气化炉黑水出口11排出，并运输至过滤器20进行过滤以供系统回收使用。

另外，根据本发明的一个实施例，闪蒸系统装置40具有黑水进口41、黑水排出口42和闪蒸汽出口(未示出)，黑水进口41与过滤器黑水出口22连通，黑水排出口42与灰渣处理装置60连通。

具体地，过滤器20内的浓缩黑水从过滤器黑水出口22排出，然后通过闪蒸系统装置40的黑水进口41通入闪蒸系统装置40内进行热量回收，闪蒸系统装置40内的浓缩黑水经过进一步沉积，通过黑水排出口42排到灰渣处理装置60内进行处理，并从闪蒸汽出口排出蒸汽。

下面结合附图1和图2具体描述根据本发明第二方面实施例的气流床气化方法。

根据本发明实施例的气流床气化方法包括：

s1、对水煤浆进行气化，得到粗煤气、灰渣、黑水，并对粗煤气进行洗涤，得到合成气、黑水；

s2、对黑水进行过滤、浓缩，得到浓缩黑水；

s3、将浓缩黑水通入闪蒸系统装置40进行热量回收；

s4、将灰渣以及黑水通入灰渣处理装置60进行处理。

具体地，如图1和图2所示，含碳物质经气化炉10气化，并在气化炉10下部的激冷室对气化室出来的高温粗煤气进行洗涤、降温，并把粗煤气、灰渣和黑水分开；将粗煤气通入洗气塔再次洗涤，得到干净的煤气并排出黑水，其中，煤气和黑水的温度在200℃以上；利用过滤器20对上述黑水(来自气化炉10和洗涤塔30的黑水)进行过滤及浓缩，可以得到较为澄清的灰水及提浓的黑水，温度均在200℃以上；澄清灰水可以直接利用，经泵体50送至洗涤塔30或气化炉10，用作粗煤气的洗涤用水，浓缩的黑水经减压阀送至闪蒸系统装置40回收热量及进一步浓缩；将闪蒸系统装置40的灰渣及黑水通入灰渣处理装置60，黑水经沉降处理后还可送至洗涤塔30循环利用。

由此，根据本发明实施例的气流床气化方法，可以有效地将气化炉10及洗涤塔30排水中的细灰颗粒等灰渣进行阻挡、清除，提高能量利用率，还可以减少排往闪蒸系统装置40的黑水量，进一步减少闪蒸蒸汽量，具有洗气塔出口温度高等优点。

优选地，根据本发明的一个实施例，步骤s2连续进行。也就是说，气流床气化系统100在正常工作时，过滤器20始终正常工作，这样既可以保证系统内的气化炉10以及洗涤塔30的用水，又可以保证系统内的黑水可以及时地进行处理，减少排往闪蒸系统装置40的黑水量，进一步减少闪蒸蒸汽量，节能环保，提高了热回收效率。

根据本发明实施例的气流床气化系统100的其他构成以及气流床气化方法的其他操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两 个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。