一种具有热量回收功能的煤气化系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有热量回收功能的煤气化系统，其包括：气化炉、对流废锅、汽包、洗气塔、粗渣处理装置以及灰渣水处理装置，其中，所述气化炉包括气化室和辐射废锅，该气化炉具有一内壳以及套置在该内壳外侧的外壳，所述气化室设在该内壳的上部，该气化室与设在该内壳下部的辐射废锅连接；所述辐射废锅的粗煤气出口与对流废锅粗煤气入口连接，所述对流废锅的煤气出口与所述洗气塔连接，所述洗气塔与所述灰渣水处理装置连接。本发明不仅突破了相关技术中采用激冷水回收热量的热回收方式，将煤气化过程中煤气的显热大部分回收，而且提高了回收热量的效率，同时副产高品质蒸汽，使能量利用率更高。
【专利说明】
一种具有热量回收功能的煤气化系统
技术领域
[0001]本发明涉及煤气化装置技术领域，具体涉及一种具有热量回收功能的煤气化系统。
【背景技术】
[0002]目前，气化炉是在高温高压下运行的，含碳物质燃烧之后的气化产物具有较高的温度和压力，高温高压煤气从气化室出来后直接进入激冷室激冷，激冷流程的工艺及操作虽然相对简单，但是从能量利用角度出发，激冷流程存在热效率低，不能充分回收热量，资源浪费大，能源利用不合理等问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种具有热量回收功能的煤气化系统，用以解决现有煤气化装置热效率低、不能充分回收热量、资源浪费大的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供一种具有热量回收功能的煤气化系统，所述煤气化系统包括气化炉、对流废锅、汽包、洗气塔、粗渣处理装置以及灰渣水处理装置，其中，所述气化炉包括气化室和辐射废锅，该气化炉具有一内壳以及套置在该内壳外侧的外壳，所述气化室设在该内壳的上部，该气化室与设在该内壳下部的辐射废锅连接；
[0005]所述辐射废锅的粗煤气出口与对流废锅粗煤气入口连接，所述对流废锅的煤气出口与所述洗气塔连接，所述洗气塔与所述灰渣水处理装置连接；
[0006]所述汽包分别与所述辐射废锅以及对流废锅连接；
[0007]所述辐射废锅与所述粗渣处理装置连接。
[0008]所述外壳和所述内壳之间对应于气化室位置处设有膜式水冷壁。
[0009]所述膜式水冷壁与所述外壳间隔设置。
[0010]所述灰渣水处理装置的出口通过高压水栗与所述洗气塔连接，所述洗气塔的灰水出口与所述灰渣水处理装置进口连接。
[0011 ]所述气化室的上端设有烧嘴。
[0012]所述气化炉还包括蒸汽过热器，该蒸汽过热器与辐射废锅一体化设置。
[0013]所述对流废锅的设置数量至少为I个。
[0014]所述气化炉还包括集渣池，该集渣池设置在气化炉的底部，该集渣池进口与辐射废锅粗煤气出口连接，所述集渣池的出口与所述粗渣处理装置连接。
[0015]所述气化室的外壳内侧设有耐火材料。
[0016]本发明方法具有如下优点:
[0017]本发明具有热量回收功能的煤气化系统能够回收气化炉燃烧后所得高温高压煤气的热量，并副产10.0MPa或其他压力等级的蒸汽。本发明不仅突破了相关技术中采用激冷水回收热量的热回收方式，将煤气化过程中煤气的显热大部分回收，而且提高了回收热量的效率，同时副广1?品质蒸汽，使能量利用率更1? O
【附图说明】
[0018]图1本发明的具有热量回收功能的煤气化系统框图。
【具体实施方式】
[0019]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0020]请配合参阅图1所述，本发明提供一种具有热量回收功能的煤气化系统，其包括气化炉、对流废锅5、汽包6、洗气塔7、粗渣处理装置4以及灰渣水处理装置8，其中，气化炉包括气化室2和辐射废锅3，该气化炉具有一内壳以及套置在该内壳外侧的外壳，气化室2设在该内壳的上部，该气化室2与设在该内壳下部的辐射废锅3连接，辐射废锅3的粗煤气出口与对流废锅5粗煤气入口连接，对流废锅5的粗煤气出口与洗气塔7连接，洗气塔7与灰渣水处理装置8连接;汽包6分别与辐射废锅3以及对流废锅5连接，汽包6数量可设为I个或者2个，气化室2主要进行含碳物质和氧气的气化反应;辐射废锅3用于回收含碳物质燃烧后所得高温高压气体(高温煤气)所包含的热量;对流废锅5用于回收高温粗煤气中所含的热量。具体的，气化室2的出口与辐射废锅3粗煤气进口连接，辐射废锅3粗煤气出口与对流废锅5粗煤气进口相连接，对流废锅5粗煤气出口与洗气塔7粗煤气进口连接。洗气塔7用于对粗煤气洗涤除灰，净化粗煤气，辐射废锅3粗渣出口与粗渣处理装置4连接，从辐射废锅3中出来的废渣最终进入粗渣处理装置4。本发明具有热量回收功能的煤气化系统通过辐射废锅3、对流废锅5以及与废锅配套的汽包6对高温煤气的热量进行回收。本发明通过粗渣处理装置4对气化炉内的粗渣进行回收处理，洗气塔7对粗煤气进行洗涤除尘，灰渣水处理装置8对细渣进行浓缩，净化灰水，使灰水得到循环利用。
[0021]其中，气化室2的上端设有烧嘴I，通过烧嘴I向气化室2内通入氧气和含碳物质，含碳物质和氧气在气化室2内进行气化反应，气化室2内高温煤气的温度一般可达1100°C-20000C。气化室2采用膜式水冷壁进行保护，具体的，在外壳和内壳之间对应于气化室2位置处设有膜式水冷壁，膜式水冷壁和外壳上段同轴且间隔一定距离设置，膜式水冷壁和气化炉外壳之间有一定的间隙，水冷壁管内通入锅炉水起到保护作用。
[0022]作为可变换的实施方式，本发明的气化炉的气化室2的外壳内侧也可采用耐火材料进行保护，耐火材料阻止热量传递到气化炉的外壳，起到很好的保护作用。
[0023]辐射废锅3出来的粗煤气夹带细灰直接进入对流废锅5，一般情况下，进入对流废锅5的粗煤气的温度在1000 °C以下。辐射废锅3的锅炉水入口与汽包6的锅炉水出口连接，辐射废锅3的锅炉水出口与汽包6的锅炉水入口相连接，对流废锅5的锅炉水入口与汽包6的锅炉水出口相连接，对流废锅5的锅炉水出口与汽包6的锅炉水入口相连接。辐射废锅3和对流废锅5锅炉水可以采用自然循环，也可以采用强制循环，对流废锅的设置数量至少为I个。
[0024]较佳的，气化炉内还设有蒸汽过热器，该蒸汽过热器与辐射废锅3—体化设置，辐射废锅3和对流废锅5产生的蒸汽可以全部或部分在蒸汽过热器中过热。
[0025]作为可变换的实施方式，本发明的蒸汽过热器还可以和对流废锅5—体化设计，或者将蒸汽过热器单独设置在辐射废锅3和对流废锅5之间，辐射废锅3和对流废锅5可以共用一个汽包6，当汽包6的数量为两个时，也可以分别使用各自的汽包6。
[0026]其中，辐射废锅3可以采用膜式水冷壁进行保护，该膜式水冷壁和气化炉的上段外壳同轴且间隔开设置，该膜式水冷壁内设有一部分水冷屏，水冷壁和水冷屏管内通入锅炉水，然后通过汽包6产生10.0MPa或其他压力等级的蒸汽。从辐射废锅3过来的粗煤气离开气化炉直接进入对流废锅5，高温粗煤气在对流废锅5中降温冷却后，直接进入洗气塔7。
[0027]较佳的，气化炉的底部设有集渣池，该集渣池进口与辐射废锅3粗煤气出口连接，集渣池的粗煤气出口与对流废锅5连接，集渣池的粗渣出口与粗渣处理装置4连接。高温粗煤气和灰渣一起通过辐射废锅3换热后，进入集渣池，集渣池内设有水浴，经集渣池水浴后，高温煤气和少量灰渣进入对流废锅5，大部分灰渣进入集渣池。集渣池与粗渣处理装置4相连接，以回收煤燃烧后的灰分以及部分未燃烧的碳。
[0028]洗气塔7主要利用工厂其他工段提供的工艺冷凝液和经过灰渣水处理装置8处理的灰水对进入洗气塔7的煤气进行洗涤，粗煤气通过洗气塔7洗涤除灰后，离开气化界区，进入下一工段，洗涤粗煤气后灰水经洗气塔7的灰水出进入灰渣水处理装置8进行处理，灰渣水处理装置8的出口通过高压水栗9与洗气塔7连接，将处理后的灰水再次输送到洗气塔7进行循环利用。气化炉和洗气塔7所排黑水进入灰渣水处理装置8通过灰渣水处理装置8实现灰水的除渣除氧，并循环利用。
[0029]本发明具有热量回收功能的煤气化系统中，含碳物质和原料氧气从烧嘴进入到气化炉气化室2，在气化室2中，含碳物质发生氧化还原反应，得到高温高压粗煤气，高温粗煤气从气化室2出来，依次经过辐射废锅3和对流废锅5降温冷却，释放的热量被辐射锅炉和对流废锅的水吸收，副产蒸汽，蒸汽经汽包6后，供后续利用，出对流废锅5的粗煤气进入洗气塔7，在洗气塔7中粗煤气被洗涤除尘后，离开洗气塔7进入下一工段。在洗气塔7中，被高压灰水洗涤下来的细灰，进入灰渣水处理装置8，经灰渣水处理装置8处理得到澄清干净的灰水，干净的灰水再被高压灰水栗9送回洗气塔7，得以循环利用。
[0030]本发明具有热量回收功能的煤气化系统能够回收气化炉燃烧后所得高温高压气体的热量，并副产10.0MPa或其他压力等级的蒸汽。这种带有热量回收功能的煤气化流程不仅突破了相关技术中采用激冷水回收热量的热回收方式，将煤气化过程中煤气的显热大部分回收，而且提高了回收热量的效率，同时副产高品质蒸汽，使能量利用率更高。本发明的煤气化系统与现有的直接激冷的煤气化系统相比，热回收效率提高了 1.6倍，能量利用率提尚了 3 % ο
[0031]虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1.一种具有热量回收功能的煤气化系统，其特征在于，所述煤气化系统包括气化炉、对流废锅、汽包、洗气塔、粗渣处理装置以及灰渣水处理装置，其中，所述气化炉包括气化室和辐射废锅，该气化炉具有一内壳以及套置在该内壳外侧的外壳，所述气化室设在该内壳的上部，该气化室与设在该内壳下部的辐射废锅连接； 所述辐射废锅的粗煤气出口与对流废锅粗煤气入口连接，所述对流废锅的煤气出口与所述洗气塔连接，所述洗气塔与所述灰渣水处理装置连接； 所述汽包分别与所述辐射废锅以及对流废锅连接； 所述辐射废锅与所述粗渣处理装置连接。2.根据权利要求1所述的具有热量回收功能的煤气化系统，其特征在于，所述外壳和所述内壳之间对应于气化室位置处设有膜式水冷壁。3.根据权利要求2所述的具有热量回收功能的煤气化系统，其特征在于，所述膜式水冷壁与所述外壳间隔设置。4.根据权利要求1所述的具有热量回收功能的煤气化系统，其特征在于，所述灰渣水处理装置的出口通过高压水栗与所述洗气塔连接，所述洗气塔的灰水出口与所述灰渣水处理装置进口连接。5.根据权利要求1所述的具有热量回收功能的煤气化系统，其特征在于，所述气化室的上端设有烧嘴。6.根据权利要求1所述的具有热量回收功能的煤气化系统，其特征在于，所述气化炉还包括蒸汽过热器，该蒸汽过热器与辐射废锅一体化设置。7.根据权利要求1所述的具有热量回收功能的煤气化系统，其特征在于，所述对流废锅的设置数量至少为I个。8.根据权利要求1所述的具有热量回收功能的煤气化系统，其特征在于，所述气化炉还包括集渣池，该集渣池设置在气化炉的底部，该集渣池进口与辐射废锅粗煤气出口连接，所述集渣池的出口与所述粗渣处理装置连接。9.根据权利要求1所述的具有热量回收功能的煤气化系统，其特征在于，所述气化室的外壳内侧设有耐火材料。
【文档编号】C10J3/84GK106010654SQ201610520169
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】马宏波, 岳军, 宋丹丹, 裴世钊, 张本凤, 李相军, 雷玉龙
【申请人】马宏波