一种对含灰气流进行热回收和净化的设备和方法与流程

本申请涉及燃料处理流程领域，特别涉及一种对含灰气流进行热回收和净化的设备和方法。

背景技术：

1、采用废锅气化技术相对于激冷流程技术来说，能源利用率较高。但是，在废锅气化技术中，一般换热后合成气温度大概在700～800℃之间，此时的合成气依旧带有大量热能。为了高效回收合成气中的热量，只能增加辐射废锅的换热面积,如此也会导致气化炉高度增加，最终导致装置土建框架高度的增加。如10万气量气化炉高度约35m,20万气量的气化炉高度约50m，大大增加气化框架的占地空间。

2、为此，在废锅通道的外侧增加一层换热管组(又称之为外部换热管组)的方式增加了辐射废锅的换热面积，实现了合成气的流通面积的增加，又不会占据太大的空间。且为了提高换热效率，可以增加气化炉合成气的气量。

3、随着气化炉合成气气量增加，合成气流经激冷室的速度过快，会存在洗涤不充分，导致合成气中灰渣含量大，造成后续管道易堵等问题。另外，经过上述外部换热管组处理后的合成气仍然具有较高的温度，由此对后处理系统的要求较高。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种对含灰气流进行热回收和净化的方法，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种对含灰气流进行热回收和净化的设备，包括：气化炉1、激冷室2、合成气管道3；所述激冷室2放置在所述气化炉1外，并通过所述合成气管道3与所述激冷室2连接；

3、所述气化炉1用于对燃料进行燃料气化处理并得到第一含灰气流，并在所述燃料气化处理之后对所述第一含灰气流进行热量回收以及除灰处理，以得到第二含灰气流；

4、所述第二含灰气流经过合成气管道3输送到所述激冷室2中，以使得所述激冷室2对所述第二含灰气流进行洗涤以及降温处理。

5、可选的，所述气化炉1，包括：气化室11以及辐射废锅12，所述气化室11与所述辐射废锅12之间通过连接段13连通，所述气化室11用于对燃料进行燃料气化处理并得到第一含灰气流，所述第一含灰气流通过所述连接段13输送到所述辐射废锅12中，所述辐射废锅12用于对所述第一含灰气流进行热量回收以及除灰处理，以得到第二含灰气流。

6、可选的，所述辐射废锅12，包括：废锅水汽入口121、废锅水汽出口122、第一换热管组123、第二换热管组124；

7、所述废锅水汽入口121、所述废锅水汽出口122与所述第一换热管组123形成第一辐射换热通道，以基于所述第一辐射换热通道对所述第一含灰气流进行第一辐射换热处理；

8、所述废锅水汽入口121、所述废锅水汽出口122与所述第二换热管组124形成第二辐射换热通道，以基于所述第一辐射换热通道、所述第二辐射换热通道对所述第一辐射换热处理后的第一含灰气流进行第二辐射换热处理以及除灰处理。

9、可选的，所述废锅水汽入口121分别与所述第一换热管组123连通和所述第二换热管组124连通，且，所述废锅水汽出口122分别与所述第一换热管组123连通和所述第二换热管组124连通以在所述第一换热管组123和所述第二换热管组124内形成与所述第一含灰气流进行辐射热交换的水汽，并通过复用所述废锅水汽入口121、复用废锅水汽出口122的方式分别形成所述第一辐射换热通道以及第二辐射换热通道。

10、可选的，所述激冷室2包括：保护气腔21、激冷腔23，所述合成气管道3穿过所述保护气腔21与所述激冷腔23连通，且，所述保护气腔21与所述激冷腔23相互隔离，以将所述第二含灰气流输送到所述激冷腔23中进行洗涤以及降温处理。

11、可选的，所述保护气腔21上设置有保护气入口211以及保护气出口212，以通过所述保护气入口211向所述保护气腔21充气，且可通过所述保护气出口212流出，以形成持续通入的所述保护气体。

12、可选的，所述激冷室2还包括支撑结构22，所述支撑结构22设置在所述保护气腔21与所述激冷腔23之间，以使得所述保护气腔21与所述激冷腔23相互隔离并支撑所述合成气管道3，所述合成气管道3的内侧进行隔热处理。

13、可选的，所述支撑结构22上设置有激冷环232，所述激冷环232下方设置有下降管231。

14、可选的，所述保护气腔21中设置有固定块213，所述固定块213用于将所述合成气管道3固定在所述激冷腔23的上方，以拓宽所述合成气管道3的流道。

15、本申请还提供了一种对含灰气流进行热回收和净化的方法，包括：

16、基于气化炉1对燃料进行燃料气化处理并得到第一含灰气流，并在所述燃料气化处理之后对所述第一含灰气流进行热量回收以及除灰处理，以得到第二含灰气流；

17、经过合成气管道3将所述第二含灰气流输送到激冷室2中；

18、基于所述激冷室2对所述第二含灰气流进行洗涤以及降温处理。

19、本申请提供了一种对含灰气流进行热回收和净化的设备和方法，其中对含灰气流进行热回收和净化的设备，包括：气化炉1、激冷室2、合成气管道3；所述激冷室2放置在所述气化炉1外，并通过所述合成气管道3与所述激冷室2连接；所述气化炉1用于生成第一含灰气流，并对所述第一含灰气流进行热量回收以及除灰处理，以得到第二含灰气流；所述第二含灰气流经过合成气管道3输送到所述激冷室2中，以使得所述激冷室2对所述第二含灰气流进行洗涤以及降温处理。由此，在气化炉1外增加了激冷室2，基于气化炉1和激冷室2上述配合对第一含灰气流进行了多次的降温处理以及除灰处理，从而使得得到的合成气中灰渣含量尽可能少，大大降低了后续对于带灰渣的合成气的处理复杂度以及要求。

技术特征：

1.一种对含灰气流进行热回收和净化的设备，其特征在于，包括：气化炉(1)、激冷室(2)、合成气管道(3)；所述激冷室(2)放置在所述气化炉(1)外，并通过所述合成气管道(3)与所述激冷室(2)连接；

2.根据权利要求1所述的一种对含灰气流进行热回收和净化的设备，其特征在于，所述气化炉(1)，包括：气化室(11)以及辐射废锅(12)，所述气化室(11)与所述辐射废锅(12)之间通过连接段(13)连通，所述气化室(11)用于对燃料进行燃料气化处理并得到第一含灰气流，所述第一含灰气流通过所述连接段(13)输送到所述辐射废锅(12)中，所述辐射废锅(12)用于对所述第一含灰气流进行热量回收以及除灰处理，以得到第二含灰气流。

3.根据权利要求2所述的一种对含灰气流进行热回收和净化的设备，其特征在于，所述辐射废锅(12)，包括：废锅水汽入口(121)、废锅水汽出口(122)、第一换热管组(123)、第二换热管组(124)；

4.根据权利要求3所述的一种对含灰气流进行热回收和净化的设备，其特征在于，所述废锅水汽入口(121)分别与所述第一换热管组(123)连通和所述第二换热管组(124)连通，且，所述废锅水汽出口(122)分别与所述第一换热管组(123)连通和所述第二换热管组(124)连通以在所述第一换热管组(123)和所述第二换热管组(124)内形成与所述第一含灰气流进行辐射热交换的水汽，并通过复用所述废锅水汽入口(121)、复用废锅水汽出口(122)的方式分别形成所述第一辐射换热通道以及第二辐射换热通道。

5.根据权利要求1所述的一种对含灰气流进行热回收和净化的设备，其特征在于，所述激冷室(2)包括：保护气腔(21)、激冷腔(23)，所述合成气管道(3)穿过所述保护气腔(21)与所述激冷腔(23)连通，且，所述保护气腔(21)与所述激冷腔(23)相互隔离，以将所述第二含灰气流输送到所述激冷腔(23)中进行洗涤以及降温处理。

6.根据权利要求5所述的一种对含灰气流进行热回收和净化的设备，其特征在于，所述保护气腔(21)上设置有保护气入口(211)以及保护气出口(212)，以通过所述保护气入口(211)向所述保护气腔(21)充气，且可通过所述保护气出口(212)流出，以形成持续通入的所述保护气体。

7.根据权利要求5所述的一种对含灰气流进行热回收和净化的设备，其特征在于，所述激冷室(2)还包括支撑结构(22)，所述支撑结构(22)设置在所述保护气腔(21)与所述激冷腔(23)之间，以使得所述保护气腔(21)与所述激冷腔(23)相互隔离并支撑所述合成气管道(3)，所述合成气管道(3)的内侧进行隔热处理。

8.根据权利要求7所述的一种对含灰气流进行热回收和净化的设备，其特征在于，所述支撑结构(22)上设置有激冷环(232)，所述激冷环(232)下方设置有下降管(231)。

9.根据权利要求5-8任一项所述的一种对含灰气流进行热回收和净化的设备，其特征在于，所述保护气腔(21)中设置有固定块(213)，所述固定块(213)用于将所述合成气管道(3)固定在所述激冷腔(23)的上方，以拓宽所述合成气管道(3)的流道。

10.一种对含灰气流进行热回收和净化的方法，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供了一种对含灰气流进行热回收和净化的设备和方法，其中对含灰气流进行热回收和净化的设备，包括：气化炉1、激冷室2、合成气管道3；所述激冷室2放置在所述气化炉1外，并通过所述合成气管道3与所述激冷室2连接；所述气化炉1用于对燃料进行燃料气化处理并得到第一含灰气流，并在所述燃料气化处理之后对所述第一含灰气流进行热量回收以及除灰处理，以得到第二含灰气流；所述第二含灰气流经过合成气管道3输送到所述激冷室2中，以使得所述激冷室2对所述第二含灰气流进行洗涤以及降温处理。由此，在气化炉1外增加了激冷室2，基于气化炉1和激冷室2上述配合对第一含灰气流进行了多次的降温处理以及除灰处理，从而使得得到的合成气中灰渣含量尽可能少，大大降低了后续对于带灰渣的合成气的处理复杂度以及要求。

技术研发人员：李锡华,毛炜,赵静一,张礼,李岩岩
受保护的技术使用者：北京航天迈未科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17