气化炉开工黑水排放系统的制作方法

本发明属于水煤浆气化技术领域，涉及一种气化炉开工黑水排放系统。

背景技术：

在水煤浆气化过程中，正常情况下，气化炉出口的黑水排放到高压闪蒸罐进行热量回收和黑水浓缩，但由于开工时气化炉压力较低，黑水无法排往高压闪蒸罐，通常是先排放到真空闪蒸罐，在气化炉压力升到1.0MPa左右再排放到高压闪蒸罐，因此需要增加一条气化炉到真空闪蒸罐的专用开工管线。但黑水排放到真空闪蒸罐会大量气化，管道尺寸需要扩大很多，而且气化炉距离真空闪蒸罐较远，黑水中的固体容易沉积，造成管线堵塞，这样既增加了投资，也增加了配管设计的难度。为了避免这种情况，简化开工管线设计，需要设计一种经济适用、简单可靠的开工黑水排放流程。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气化炉开工黑水排放系统，解决了现装置中气化炉开工黑水排放流程过于复杂的问题。

本发明所采用的技术方案是：

一种气化炉开工黑水排放系统，包括气化炉1、高压闪蒸罐2、碳洗塔3、激冷水泵4、激冷水过滤器5；所述的气化炉1的黑水出口依次经第一切断阀6、第一角阀7与高压闪蒸罐2第一黑水进口相连，碳洗塔3的黑水出口依次经第二切断阀24、第二角阀25与高压闪蒸罐2的第二黑水进口连接，碳洗塔3的激冷水出口依次经第一球阀8、激冷水泵4、第一单向阀9、激冷水过滤器5与气化炉1的激冷水入口连接；所述的碳洗塔3的冷凝液入口与高压冷凝液入口管路19连接；在所述的气化炉1的黑水出口与碳洗塔2的开工黑水进口之间设有与高压闪蒸罐2并联的开工管路，在所述的开工管路依次设有第二球阀10、流量计11、调节阀12、第二单向阀13，通过流量计11控制调节阀12的开度。

优选的，在所述的第一单向阀9与激冷水过滤器5之间的连接管路上设有至少一个球阀；进一步优选的，在所述的第一单向阀9与激冷水过滤器5之间的连接管路上依次设有第三球阀14、第四球阀15。

优选的，在所述的激冷水过滤器5与气化炉1的连接管路上设有第五球阀16。

优选的，所述的开工管路的进水端和所述的气化炉1与第一切断阀6之间的连接管路连接。

优选的，在所述的第二球阀10与流量计11之间的连接管路上设有第六球阀17；进一步优选的，在所述的第二球阀10与第六球阀17之间设有第七球阀18。

优选的，本发明气化炉开工黑水排放系统还包括冲洗水管路20，所述的冲洗水管路20的进水端与压冷凝液入口管路19连接，冲洗水管路20的出水端与开工管路连接，在所述的冲洗水管路20上依次设有第八球阀21、盲板22和第九球阀23。进一步优选的，所述的冲洗水管路20的出水端与第二单向阀13出水口处的开工管路连接。

采用本发明所述的气化炉开工黑水排放系统处理开工黑水的方法，步骤如下：控制碳洗塔3的压力略小于气化炉1的压力，将气化炉1开工黑水经开工管路排到碳洗塔3，待碳洗塔3的液位达到50％，开工黑水自碳洗塔3排出，依次通过激冷水泵4、激冷水过滤器5循环回到气化炉1，再从气化炉1经开工管路排出进入下一次循环，直到气化炉1压力升高到足够使气化炉1黑水排放到高压闪蒸罐2，此时，关闭开工管路，将开工黑水排放到高压闪蒸罐2进行处理。

在开工黑水循环过程中，一般维持气化炉1、碳洗塔3的液位均在40-60％。

优选的，所述的碳洗塔的压力比气化炉的压力小0.2MPa。

优选的，当气化炉1压力升高到1.0MPa时，关闭开工管路，将开工黑水排放到高压闪蒸罐2进行处理。

进一步的，开工管路使用完毕后，以高压冷凝液为冲洗介质，通过冲洗水管路对开工管路进行冲洗，防止管线堵塞；冲洗后，冷凝液进入碳洗塔，并随着碳洗塔黑水排放到高压闪蒸罐。

本发明系统能够将气化炉开工黑水改排放至碳洗塔，开工管路的管道尺寸也不需要变大，和现有技术相比，有益效果如下：

(1)开工时就使激冷水流量达到全流量，能更好地保护激冷环；

(2)在气化炉在开/停车过程中，避免了来回导通和导盲气化炉到真空闪蒸罐的盲板，大大减少了开工工作量，且该流程不需要扩大管道尺寸，降低配管难度，节省投资；

(3)在气化炉短时间事故停车后，通过在气化炉和碳洗塔之间设开工管路，使得气化炉和碳洗塔的黑水通过开工线自循环，避免了气化炉到真空闪蒸盲板的导通和激冷水与预热水之间的切换，简化了气化系统的氮气置换过程，节省了气化炉连投时间，确保了气化炉内的热量不会因为投料准备工作时间过长而造成气化炉温度过低、影响连投；

(4)在碳洗塔给水阀堵塞或阀芯脱落的情况下，利用该开工管路将气化炉黑水送入碳洗塔，使黑水在气化炉与洗涤塔之间临时自循环，维持气化炉和碳洗塔的液位，减少碳洗塔补充的冷凝液量；

(5)在气化炉到高压闪蒸罐的角阀出现故障时，将气化炉的黑水通过开工管路排到碳洗塔，通过洗涤塔到高压闪蒸罐的黑水管线一起排到高压闪蒸罐，使气化炉与碳洗塔的黑水尽可能得到置换，避免气化炉停车。

附图说明

图1是本发明气化炉开工黑水排放系统的结构示意图；

图中，1-气化炉，2-高压闪蒸罐，3-碳洗塔，4-激冷水泵，5-激冷水过滤器，6-第一切断阀，7-第一角阀，8-第一球阀，9-第一单向阀，10-第二球阀，11-流量计，12-调节阀，13-第二单向阀13，14-第三球阀，15-第四球阀，16-第五球阀，17-第六球阀，18-第七球阀，19-高压冷凝液入口管路，20-冲洗水管路，21-第八球阀，22-盲板，23-第九球阀，24-第二切断阀，25-第二角阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1所示，一种气化炉开工黑水排放系统，包括气化炉1、高压闪蒸罐2、碳洗塔3、激冷水泵4、激冷水过滤器5；所述的气化炉1的黑水出口依次经第一切断阀6、第一角阀7与高压闪蒸罐2第一黑水进口相连，碳洗塔3的黑水出口依次经第二切断阀24、第二角阀25与高压闪蒸罐2的第二黑水进口连接，碳洗塔3的激冷水出口依次经第一球阀8、激冷水泵4、第一单向阀9、激冷水过滤器5与气化炉1的激冷水入口连接，在第一单向阀9与激冷水过滤器5之间的连接管路上依次设有第三球阀14、第四球阀15，在激冷水过滤器5与气化炉1的连接管路上设有第五球阀16。在所述的气化炉1的黑水出口与碳洗塔2的开工黑水进口之间设有与高压闪蒸罐2并联的开工管路，开工管路的进水端和所述的气化炉1与切断阀6之间的连接管路连接，在所述的开工管路依次设有第二球阀10、第六球阀17、流量计11、调节阀12、第二单向阀13，通过流量计11控制调节阀12的开度，维持气化炉1、碳洗塔3的液位在50％。所述的碳洗塔3的冷凝液入口与高压冷凝液入口管路19连接；所述的气化炉开工黑水排放系统还设有冲洗水管路20，冲洗水管路20的进水端与压冷凝液入口管路19连接，冲洗水管路20的出水端与第二单向阀13出水口处的开工管路连接，在所述的冲洗水管路20上依次设有第八球阀21、盲板22和第九球阀23。

在所述的第二球阀10与第六球阀17之间设有第七球阀18。

采用本实施例所述的气化炉开工黑水排放系统，在气化炉1开工工况下，关闭第一切断阀6、第一角阀7，确保气化炉1去高压闪蒸罐2的管路处于关闭状态，关闭第二切断阀24、第二角阀25，确保碳洗塔3去高压闪蒸罐2的管路处于关闭状态，关闭第八球阀21、第九球阀23，盲板22导盲处于“盲”状态，确保冲洗水管路20处于关闭状态，打开第二球阀10、第六球阀17，控制碳洗塔3的压力始终略小于气化炉1的压力0.2MPa，通过气化炉1液位和黑水流量控制调节阀12的开度，使气化炉1开工黑水经开工管路缓慢进入碳洗塔3，然后打开第一球阀8、第三球阀14、第四球阀15，第五球阀16，使开工黑水由碳洗塔3排出、经过激冷水泵4和激冷水过滤器5循环回到气化炉1。当气化炉压力升高到1.0MPa左右足够使气化炉1黑水排放到高压闪蒸罐2，此时，打开第一切断阀6、第一角阀7，缓慢减小调节阀12的开度直至完全关闭，然后关闭第二球阀10、第六球阀17，使气化炉1黑水排放到高压闪蒸罐2进行处理。开工黑水使用完毕后，气化黑水中含有的固体会在管线上沉积，造成管线堵塞或阀门堵塞，可定期打开第八球阀21、第九球阀23，盲板22导通，通过高压冷凝液对气化炉开工黑水管炉进行冲洗。

在气化炉1停工工况，关闭第一切断阀6、第一角阀7，关闭第二切断阀24、第二角阀25，关闭第八球阀21、第九球阀23，盲板22导盲处于“盲”状态，确保冲洗水管路20处于关闭状态，打开第二球阀10、第六球阀17，控制碳洗塔3的压力始终略小于气化炉1的压力0.2MPa，缓慢打开调节阀12，使气化炉1黑水经开工管路排入碳洗塔3，然后打开第一球阀8、第三球阀14、第四球阀15，第五球阀16，气化炉黑水自碳洗塔3排出、经过激冷水泵4和激冷水过滤器5循环回到气化炉1，气化炉1黑水在气化炉1和碳洗塔3之间自循环。

在碳洗塔给水阀堵塞或阀芯脱落的情况下，关闭第一切断阀6、第一角阀7，关闭第二切断阀24、第二角阀25，关闭第八球阀21、第九球阀23，盲板22导盲处于“盲”状态，打开第二球阀10、第六球阀17，打开调节阀12，使气化炉1开工黑水经开工管路缓慢进入碳洗塔3。

在气化炉1到高压闪蒸罐2的第一角阀7出现故障的情况下，关闭第一切断阀6，关闭第八球阀21、第九球阀23，盲板22导盲处于“盲”状态，打开第二球阀10、第六球阀17，打开调节阀12，使气化炉1开工黑水经开工管路缓慢进入碳洗塔3，同时打开第二切断阀24、并将第二角阀25打开至100％开度，使气化炉黑水也通过第二角阀25来排放，最大程度缓解维持气化炉液位的压力。

显然，本发明优化了气化炉开工阶段黑水排放工艺流程，其在气化炉的开车、停车、气化炉连投及事故状态下的使用极具优势，不仅能够大大的降低工作量，而且最大程度的保持装置的稳定生产，同时开工线还能防止装置正常运行状态下的管线或阀门的堵塞，保证生产的平稳运行和产品质量。