一种带废锅的煤气化装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种带废锅的煤气化装置，其包括：气化炉、洗气塔、汽包、粗渣处理装置以及灰水处理装置，其中，所述气化炉包括气化室、辐射废锅以及激冷室，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中部的辐射废锅连接，所述辐射废锅与设置在该外壳下部的激冷室连接；所述辐射废锅分别通过锅炉水进口和锅炉水出口与所述汽包连接。本发明的带废锅的煤气化装置的气化室、辐射废锅和激冷室采用一体化设置，降低了设备的制造成本；本发明在气化室和激冷室之间设置了辐射废锅，辐射废锅可以充分吸收从气化室出来的高温煤气的热量，提高了热煤气效率，提高能量利用率，实现节能减排。
【专利说明】
一种带废锅的煤气化装置
技术领域
[0001]本发明涉及煤气化装置技术领域，具体涉及一种能够回收气化炉中煤燃烧产物所含显热的带废锅的煤气化装置。
【背景技术】
[0002]目前，煤气化装置中，含碳物质和氧气在气化炉中燃烧后产生高温煤气，高温煤气从气化室出来后采用直接进入激冷室，通过激冷的方式对高温煤气进行冷却处理，由于煤气温度一般在煤的灰熔点以上(1300?1700°C)，所以需要大量的激冷水去冷却，从能量利用角度出发，高温煤气直接激冷的方式，不能充分的回收热量，造成能量的浪费，能量利用不合理、热效率低等问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种带废锅的煤气化装置，用以解决现有的煤气化装置在生产煤气的过程中，存在能量浪费，能量利用不合理，热效率低的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供一种带废锅的煤气化装置，所述煤气化系统包括:气化炉、洗气塔、汽包、粗渣处理装置以及灰水处理装置，其中，所述气化炉包括气化室、辐射废锅以及激冷室，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中部的辐射废锅连接，所述辐射废锅与设置在该外壳下部的激冷室连接；
[0005]所述辐射废锅分别通过锅炉水进口和锅炉水出口与所述汽包连接；
[0006]所述激冷室通过粗煤气出口与所述洗气塔连接，所述激冷室还分别与所述粗渣处理装置、所述灰水处理装置连接；
[0007]所述灰水处理装置与所述洗气塔连接。
[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]所述膜式水冷壁和所述外壳上段同轴且间隔设置。
[0010]所述气化室内含碳物质与氧气的气化反应后的温度为1100°C?2000°C。
[0011 ]所述气化室的上端设有烧嘴。
[0012]所述洗气塔通过所述激冷水栗与所述激冷室连接。
[0013]所述洗气塔通过所述高压水栗与所述灰水处理装置连接。
[0014]所述辐射废锅内还设有蒸汽过热器。
[0015]本发明方法具有如下优点:
[0016]本发明的带废锅的煤气化装置的气化室、辐射废锅和激冷室采用一体化设置，降低了设备的制造成本;本发明在气化室和激冷室之间设置了辐射废锅，辐射废锅可以充分吸收从气化室出来的高温煤气的热量，提高了热煤气效率，提高能量利用率，实现节能减排。高温煤气从气化室出来后，经过辐射废锅降温冷却，释放的热量被辐射锅炉水吸收，并产生高压蒸气，从辐射废锅出来的粗煤气经过激冷室降温除尘后，夹带部分水蒸气和细灰进入洗气塔进行洗涤、除尘，洗涤后的粗煤气输送到气化界区供后工段使用，该煤气化系统将煤气化过程中煤气的显热大部分回收，并产生高品位饱和蒸气，使能量利用更充分，提高了能量利用率。
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施方式的带废锅的煤气化装置的框图。
【具体实施方式】
[0018]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0019]如附图1所示，本发明的带废锅的煤气化装置包括:汽包6、粗渣处理装置5、灰水处理装置8、用于产生高温煤气、进行热量回收的气化炉以及用于粗煤气洗涤的洗气塔7，其中，气化炉包括气化室2、辐射废锅3以及激冷室4，气化室2、辐射废锅3以及激冷室4为一体化设计，气化炉主要用于含碳物质的燃烧气化产生高温煤气以及能量回收，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与设在该内壳中部的辐射废锅3连接，辐射废锅3与设置在该外壳下部的激冷室4连接;辐射废锅3分别通过锅炉水进口和锅炉水出口与汽包6连接;激冷室4分别与粗渣处理装置5、洗气塔7、灰水处理装置8连接;灰水处理装置8与洗气塔7连接。本发明的带废锅的煤气化装置中，将辐射废锅3与气化室2、激冷室4 一体化设计，避免了中间过程热量的损失，大大节省了设备的投资，降低了设备制造成本，提高了辐射废锅3吸收粗煤气中的高温热量，提高了能量的利用率，高温粗煤气经过辐射废锅3进行热量交换后进入激冷室4，在激冷室4中进一步的冷却后，进入洗气塔7，经过洗气塔7洗涤后的粗煤气含有少量的水蒸气，可供后工段利用，粗煤气中的热量利用更充分、更合理。
[0020]具体的，气化室2位于气化炉内壳的上部，气化室2的上端设有烧嘴I，原料和氧气通过烧嘴I进入气化室2，在气化室2内发生反应，气化室2的下端设有出口，燃烧后产生的高温煤气通过气化室2出口进入辐射废锅3。气化室2采用膜式水冷壁结构，气化室2的膜式水冷壁和气化炉外壳之间有一定的间隙，该膜式水冷壁和气化炉的上段外壳同轴且间隔开设置，方便后期对气化炉的修理，水冷壁的管内通入锅炉水起到保护作用。含碳物质和氧气在气化室中发生气化反应生成高温煤气，高温煤气的温度一般可达1100°C?20000C，从气化室2出来的高温煤气和灰渣一起通过辐射废锅进行换热。作为可变换的实施方式，内壳外侧还可采用耐火砖隔热，通过耐火砖阻止热量传递到气化炉的外壳，从而对外壳起到保护作用。
[0021]其中，辐射废锅3采用膜式水冷壁，该膜式水冷壁和气化炉的上段外壳同轴且间隔开设置，膜式水冷壁内还设有一部分水冷屏，水冷壁和水冷屏管内通入锅炉水，通过汽包6产生饱和蒸气。辐射废锅3内的锅炉水采用自然循环运行方式。辐射废锅3上设有粗煤气进口、粗煤气出口、锅炉水进口和汽液混合物出口，辐射废锅3的粗煤气进口与气化室2出口连接，辐射废锅3的粗煤气出口与激冷室4的粗煤气进口连接，辐射废锅3的锅炉水进口和气液混合物出口分别与汽包6连接，从汽包排出的高压蒸汽可进一步利用。
[0022]较佳的，辐射废锅3还包括蒸汽过热器，蒸汽过热器和辐射废锅3为一体化设计，辐射废锅3产生的蒸汽可以全部或部分在蒸汽过热器中过热。高温煤气和灰渣一起通过辐射废锅3换热后，高温煤气和灰渣进入激冷室4，在激冷室4进行激冷，灰渣在水流和重力的作用下进入激冷室4下部，高温煤气经过激冷后排出气化炉进入洗气塔7。
[0023]辐射废锅3的下部为激冷室4，激冷室4设有粗煤气进口、粗煤气出口、激冷水进口、灰水出口和粗渣出口。激冷室4通过激冷水栗9与洗气塔7连接，激冷室4的粗煤气进口与辐射废锅3的粗煤气出口相连接，激冷室4的粗渣出口与粗渣处理装置5连接，粗渣处理装置5用于气化炉粗渣的回收和分离。激冷室4的灰水出口与灰水处理装置5连接，激冷室4的粗煤气出口、激冷水进口与洗气塔7连接，激冷室4的激冷水来自洗气塔7或者来自灰水处理装置
8。激冷室4通过水浴对高温煤气进行冷却后得到粗煤气，粗煤气中较大的灰渣直接通过水浴降温，经过激冷室4的粗煤气夹带水蒸气和部分细灰进入洗气塔7进行洗涤。从洗气塔7排出的粗煤气的温度一般为300°C以下，排出洗气塔7的粗煤气含有一定的水蒸气和少量的细灰。
[0024]从洗气塔7或激冷室4排出的灰水进入灰水处理装置8，灰水处理装置8对气化炉和洗气塔7中排出的灰水的热量的进行回收和细灰分离，灰水处理装置8的灰水进口与洗气塔7的灰水出口连接，从激冷室4出来的夹带细灰的粗煤气被洗气塔7中的工艺冷凝液和高压灰水栗10过来的灰水洗涤，洗气塔7的冷却粗煤气的灰水进入灰水处理装置8，经过灰水处理装置8的处理，细灰被逐步浓缩、过滤收集脱除，得到较为澄清干净的灰水，灰水处理装置8的灰水出口通过高压水栗10与洗气塔7连接，澄清干净的灰水可再次被高压灰水栗10送回洗气塔7循环利用。
[0025]本发明的带废锅的煤气化装置的气化室、辐射废锅和激冷室采用一体化设置，降低了设备的制造成本，该煤气化系统可提高热煤气效率，提高能量利用率，实现节能减排。粗煤气从气化室出来后，经过辐射废锅降温冷却，释放的热量被辐射锅炉水吸收，并产生高压蒸气，从辐射废锅出来的高温煤气经过激冷室降温除尘后，夹带部分水蒸气和细灰进入洗气塔进行洗涤、除尘，洗涤后的粗煤气输送到气化界区供后工段使用，本发明带废锅的煤气化装置将煤气化过程中煤气的显热大部分回收。
[0026]现有的煤气化装置中，对于产气量为100000Nm3/h(C0+H2)的气化装置，气化灰熔点1300 °C的煤，采用传统直接用水激冷的方式，将粗煤气激冷至200 °C左右，需要激冷水量400t/h，气化装置不产生蒸汽，粗煤气中所含热量一部分被煤气带走，另一部分被激冷水量带走。采用本发明的带废锅的煤气化装置，同样的气量和煤，通过辐射废锅将粗煤气温度降至700°C，可以副产10.0Mpa的高压蒸汽70吨，激冷水量只需要120吨，气化炉粗煤气中所含热量一部分被煤气带走，另一部分被激冷水量带走，还有一部分被副产的蒸汽带走，其中煤气和激冷水带走的热量比传统方式减少，并产生高品位饱和蒸气，使能量利用更充分，提高了能量利用率。
[0027]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】
1.一种带废锅的煤气化装置，其特征在于，所述煤气化系统包括:气化炉、洗气塔、汽包、粗渣处理装置以及灰水处理装置，其中，所述气化炉包括气化室、辐射废锅以及激冷室，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中部的辐射废锅连接，所述辐射废锅与设置在该外壳下部的激冷室连接； 所述辐射废锅分别通过锅炉水进口和锅炉水出口与所述汽包连接； 所述激冷室通过粗煤气出口与所述洗气塔连接，所述激冷室还分别与所述粗渣处理装置、所述灰水处理装置连接； 所述灰水处理装置与所述洗气塔连接。2.根据权利要求1所述的带废锅的煤气化装置，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所述的带废锅的煤气化装置，其特征在于， 所述膜式水冷壁和所述外壳上段同轴且间隔设置。4.根据权利要求1所述的带废锅的煤气化装置，其特征在于， 所述气化室内含碳物质与氧气的气化反应后的温度为1100°C?2000 °C。5.根据权利要求1所述的带废锅的煤气化装置，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所述的带废锅的煤气化装置，其特征在于， 所述洗气塔通过所述激冷水栗与所述激冷室连接。7.根据权利要求1所述的带废锅的煤气化装置，其特征在于， 所述洗气塔通过所述高压水栗与所述灰水处理装置连接。8.根据权利要求1所述的带废锅的煤气化装置，其特征在于， 所述辐射废锅内还设有蒸汽过热器。
【文档编号】C10J3/86GK106010663SQ201610520168
【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, 王帅, 孟菲, 宋文军, 王云杰
【申请人】马宏波