本實(shí)用新型涉及一種適于對從氣化爐排出的粗煤氣進(jìn)行洗滌的粗煤氣洗滌系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有技術(shù)中,常規(guī)的固定床氣化爐一般都采用濕法洗滌方法對粗煤氣進(jìn)行洗滌?,F(xiàn)有的粗煤氣的產(chǎn)生以及洗滌工藝流程如下:
儲倉的原料塊煤在常壓下靠重力加入氣化爐的煤鎖,煤鎖加壓后經(jīng)過渡倉加入到氣化爐的頂部。進(jìn)入氣化爐的原料煤自上而下移動,依次經(jīng)過預(yù)熱、干燥、干餾、氣化及燃燒區(qū),與從氣化爐的下部鼓風(fēng)口噴入的蒸氧混合物進(jìn)行燃燒和反應(yīng),反應(yīng)生成的合成氣(或稱為粗煤氣)上行與氣化爐內(nèi)的原料煤充分換熱后從氣化爐上部出口離開。
高溫粗煤氣離開氣化爐后立即在洗滌冷卻器中用循環(huán)煤氣水激冷和洗滌,發(fā)生強(qiáng)烈的傳質(zhì)傳熱,粗煤氣被冷卻至190℃左右。粗煤氣在洗滌冷卻器中被水飽和,其夾帶的粉塵與可溶解的物質(zhì)也被洗滌出來進(jìn)入廢液中。之后,粗煤氣進(jìn)入廢熱鍋爐的集液槽,廢熱鍋爐中的換熱介質(zhì)(通常為水)與粗煤氣進(jìn)行換熱,以便降低粗煤氣的溫度,同時(shí)可產(chǎn)生低壓蒸汽。之后,粗煤氣從廢熱鍋爐的頂部離開,而冷凝產(chǎn)生的煤氣水帶著溶解物、冷凝物及粉塵從廢熱鍋爐底部排出,進(jìn)入煤氣水分離工段進(jìn)一步處理。粗煤氣離開廢熱鍋爐的頂部時(shí)溫度約170℃。
在現(xiàn)有技術(shù)中,由于高溫粗煤氣直接被水激冷,其溫度過低,不能副產(chǎn)高壓蒸汽,僅能副產(chǎn)低壓蒸汽,造成高品位的熱能浪費(fèi)。
此外,在現(xiàn)有技術(shù)中,用于對高溫粗煤氣進(jìn)行激冷和洗滌的煤氣水的水量非常大,造成水資源的浪費(fèi),而且還會導(dǎo)致水管線復(fù)雜,增加成本。
此外,在現(xiàn)有技術(shù)中,粗煤氣中的絕大部分粉塵都進(jìn)入廢液中,造成后續(xù)分離過程復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷的至少一個(gè)方面。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面,提供一種粗煤氣洗滌系統(tǒng),適于對從氣化爐排出的粗煤氣進(jìn)行洗滌。所述粗煤氣洗滌系統(tǒng)包括:干式除塵裝置,連接至所述氣化爐的粗煤氣出口,用于對來自所述氣化爐的粗煤氣進(jìn)行干式除塵;和水洗裝置,用于對已經(jīng)過干式除塵的粗煤氣進(jìn)行水洗。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例,所述粗煤氣洗滌系統(tǒng)還包括廢熱回收裝置,所述廢熱回收裝置連接在所述干式除塵裝置的粗煤氣出口和所述水洗裝置的粗煤氣入口之間,適于通過換熱介質(zhì)與所述粗煤氣進(jìn)行熱交換。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例,所述粗煤氣洗滌系統(tǒng)還包括粉塵收集裝置,所述粉塵收集裝置連接至所述干式除塵裝置的粉塵出口,用于收集從所述干式除塵裝置的粉塵出口排出的粉塵。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例,所述粗煤氣洗滌系統(tǒng)還包括粉塵排放裝置,所述粉塵排放裝置連接至所述粉塵收集裝置的粉塵出口,用于接收從所述粉塵收集裝置的粉塵出口排出的粉塵,在所述粉塵排放裝置的底部設(shè)置有適于將接收到的粉塵排出到外部的粉塵排出口。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例,所述干式除塵裝置為旋風(fēng)分離器,所述廢熱回收裝置為廢熱鍋爐,所述水洗裝置為洗滌塔。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例,所述廢熱回收裝置中的換熱介質(zhì)為水。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例,所述干式除塵裝置的粗煤氣入口連接至所述氣化爐的粗煤氣出口,所述干式除塵裝置的粗煤氣出口連接至所述廢熱回收裝置的粗煤氣入口,所述干式除塵裝置的粉塵出口連接至所述粉塵收集裝置的粉塵入口。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例,所述廢熱回收裝置的粗煤氣出口連接至所述水洗裝置的粗煤氣入口;所述廢熱回收裝置具有用于輸入所述換熱介質(zhì)的換熱介質(zhì)入口和用于輸出所述換熱介質(zhì)的換熱介質(zhì)出口。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例,所述水洗裝置具有第一洗滌水入口、位于所述第一洗滌水入口的上方的第二洗滌水入口、位于所述水洗裝置的頂部的粗煤氣出口和位于所述水洗裝置的底部的洗滌水出口;從所述第一洗滌水入口噴入過量煤氣水,使得所述粗煤氣水飽和,從所述第二洗滌水入口噴入適量煤氣水,對已經(jīng)水飽和的粗煤氣進(jìn)行水洗;經(jīng)過水洗的粗煤氣經(jīng)由所述水洗裝置的粗煤氣出口輸出,洗滌之后產(chǎn)生的廢液經(jīng)由所述水洗裝置的洗滌水出口排出。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例,所述粉塵收集裝置為粉塵收集罐,所述粉塵排放裝置為粉塵排放罐。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例,所述粉塵收集裝置還具有泄壓口和充壓口;所述泄壓口連接至所述氣化爐的煤鎖的泄壓管線,用于對所述粉塵收集裝置進(jìn)行泄壓;所述充壓口連接至所述氣化爐的煤鎖的充壓管線,用于對所述粉塵收集裝置進(jìn)行充壓。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例,所述粉塵收集裝置的底部的粉塵出口連接至所述粉塵排放裝置的頂部的粉塵入口;所述粉塵排放裝置具有用于輸入惰性氣體的惰性氣體入口,在粉塵進(jìn)入所述粉塵排放裝置之前,在所述粉塵排放裝置中預(yù)先充滿所述惰性氣體。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面,提供一種粗煤氣洗滌方法,包括以下步驟:S100:對從所述氣化爐排出的粗煤氣進(jìn)行干式除塵;和S200:對已經(jīng)過干式除塵的粗煤氣進(jìn)行水洗。
在根據(jù)本實(shí)用新型的前述各個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中,對從氣化爐排出的粗煤氣先進(jìn)行干式除塵,然后再進(jìn)行水洗。在干式除塵之后,粗煤氣依然保持高溫,因此,可以利用該高溫粗煤氣副產(chǎn)中壓蒸汽,從而可提高能量的利用效率。
此外,在根據(jù)本實(shí)用新型的前述各個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中,干式除塵之后產(chǎn)生的干粉塵無需進(jìn)行處理,可直接收集利用,降低后續(xù)分離系統(tǒng)的壓力。
此外,在根據(jù)本實(shí)用新型的前述各個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中,對粗煤氣進(jìn)行干式除塵時(shí),不需要使用煤氣水(或稱為洗滌水),因此,減少了洗滌水的用量,節(jié)省了水資源和成本,并且還增強(qiáng)了粗煤氣的洗滌效果,保證了粗煤氣的品質(zhì)。
通過下文中參照附圖對本實(shí)用新型所作的描述,本實(shí)用新型的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見,并可幫助對本實(shí)用新型有全面的理解。
附圖說明
圖1顯示根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例的適于對從氣化爐排出的粗煤氣進(jìn)行洗滌的粗煤氣洗滌系統(tǒng)的原理圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例,并結(jié)合附圖,對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。在說明書中,相同或相似的附圖標(biāo)號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式的說明旨在對本實(shí)用新型的總體實(shí)用新型構(gòu)思進(jìn)行解釋,而不應(yīng)當(dāng)理解為對本實(shí)用新型的一種限制。
另外,在下面的詳細(xì)描述中,為便于解釋,闡述了許多具體的細(xì)節(jié)以提供對本披露實(shí)施例的全面理解。然而明顯地,一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可以被實(shí)施。在其他情況下,公知的結(jié)構(gòu)和裝置以圖示的方式體現(xiàn)以簡化附圖。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)總體技術(shù)構(gòu)思,提供一種粗煤氣洗滌系統(tǒng),適于對從氣化爐排出的粗煤氣進(jìn)行洗滌。所述粗煤氣洗滌系統(tǒng)包括:干式除塵裝置,連接至所述氣化爐的粗煤氣出口,用于對來自所述氣化爐的粗煤氣進(jìn)行干式除塵;和水洗裝置,用于對已經(jīng)過干式除塵的粗煤氣進(jìn)行水洗。
圖1顯示根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例的適于對從氣化爐3排出的粗煤氣進(jìn)行洗滌的粗煤氣洗滌系統(tǒng)的原理圖。
如圖1所示,在圖示的實(shí)施例中,該粗煤氣洗滌系統(tǒng)主要包括干式除塵裝置5和水洗裝置9。干式除塵裝置5連接至氣化爐3的粗煤氣出口3b,用于對來自氣化爐3的粗煤氣進(jìn)行干式除塵。水洗裝置9用于對已經(jīng)過干式除塵的粗煤氣進(jìn)行水洗。
如圖1所示,在圖示的實(shí)施例中,粗煤氣洗滌系統(tǒng)還包括廢熱回收裝置8,該廢熱回收裝置8連接在干式除塵裝置5的粗煤氣出口5b和水洗裝置9的粗煤氣入口9a之間,適于通過換熱介質(zhì)與粗煤氣進(jìn)行熱交換。
如圖1所示,在圖示的實(shí)施例中,粗煤氣洗滌系統(tǒng)還包括粉塵收集裝置6,該粉塵收集裝置6連接至干式除塵裝置5的粉塵出口5c,用于收集從干式除塵裝置5的粉塵出口5c排出的粉塵。
如圖1所示,在圖示的實(shí)施例中,粗煤氣洗滌系統(tǒng)還包括粉塵排放裝置7,粉塵排放裝置7連接至粉塵收集裝置6的粉塵出口6b,用于接收從粉塵收集裝置6的粉塵出口6b排出的粉塵。在粉塵排放裝置7的底部設(shè)置有適于將接收到的粉塵排出到外部的粉塵排出口7b。
在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中,如圖1所示,前述干式除塵裝置5可以為旋風(fēng)分離器,前述廢熱回收裝置8可以為廢熱鍋爐,前述水洗裝置9可以為洗滌塔。
在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中,如圖1所示,前述廢熱回收裝置8中的換熱介質(zhì)可以為水。
如圖1所示,在圖示的實(shí)施例中,干式除塵裝置5的粗煤氣入口5a連接至氣化爐3的粗煤氣出口3b,干式除塵裝置5的粗煤氣出口5b連接至廢熱回收裝置8的粗煤氣入口8a,干式除塵裝置5的粉塵出口5c連接至粉塵收集裝置6的粉塵入口6a。
如圖1所示,在圖示的實(shí)施例中,廢熱回收裝置8的粗煤氣出口8b連接至水洗裝置9的粗煤氣入口9a;廢熱回收裝置8具有用于輸入換熱介質(zhì)的換熱介質(zhì)入口8c和用于輸出換熱介質(zhì)的換熱介質(zhì)出口8d。
如圖1所示,在圖示的實(shí)施例中,水洗裝置9具有第一洗滌水入口9c、位于第一洗滌水入口9c的上方的第二洗滌水入口9d、位于水洗裝置9的頂部的粗煤氣出口9b和位于水洗裝置9的底部的洗滌水出口9e;從第一洗滌水入口9c噴入過量煤氣水,使得粗煤氣水飽和,從第二洗滌水入口9d噴入適量煤氣水,對已經(jīng)水飽和的粗煤氣進(jìn)行水洗;經(jīng)過水洗的粗煤氣經(jīng)由水洗裝置9的粗煤氣出口9b輸出,洗滌之后產(chǎn)生的廢液經(jīng)由水洗裝置9的洗滌水出口9e排出。
在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中,如圖1所示,前述粉塵收集裝置6可以為粉塵收集罐,前述粉塵排放裝置7可以為粉塵排放罐。
如圖1所示,在圖示的實(shí)施例中,粉塵收集裝置6還具有泄壓口6c和充壓口6d;泄壓口6c連接至氣化爐3的煤鎖1、2的泄壓管線,用于對粉塵收集裝置6進(jìn)行泄壓;充壓口6d連接至氣化爐3的煤鎖1、2的充壓管線,用于對粉塵收集裝置6進(jìn)行充壓。
如圖1所示,在圖示的實(shí)施例中,粉塵收集裝置6的底部的粉塵出口6b連接至粉塵排放裝置7的頂部的粉塵入口7a;粉塵排放裝置7具有用于輸入惰性氣體的惰性氣體入口7c,在粉塵進(jìn)入粉塵排放裝置7之前,在粉塵排放裝置7中預(yù)先充滿惰性氣體。
在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中,還公開一種粗煤氣洗滌方法,包括以下步驟:
S100:對從氣化爐3排出的粗煤氣進(jìn)行干式除塵;和
S200:對已經(jīng)過干式除塵的粗煤氣進(jìn)行水洗。
下面將參照附圖1詳細(xì)說明粗煤氣的產(chǎn)生以及對粗煤氣進(jìn)行洗滌的工藝流程。
如圖1所示,在圖示的實(shí)施例中,儲倉的原料塊煤在常壓下靠重力加入氣化爐3的煤鎖1、2。然后,通過充壓管線對煤鎖1、2加壓,使得煤鎖1、2中原料煤進(jìn)入過渡倉(未圖示)、并從過渡倉加入到氣化爐3的頂部中。從氣化爐3的入口3a進(jìn)入的原料煤自上而下移動,依次經(jīng)過預(yù)熱、干燥、干餾、氣化及燃燒區(qū),與從氣化爐3的下部鼓風(fēng)口噴入的蒸氧混合物進(jìn)行燃燒和反應(yīng),反應(yīng)生成的合成氣(或稱為粗煤氣)上行與氣化爐內(nèi)的原料煤充分換熱后從氣化爐3的粗煤氣出口3b離開。燃燒后產(chǎn)生的煤渣從氣化爐3的底部的煤渣出口3c排出到渣鎖4中,并可從渣鎖4中排出到外部。
如圖1所示,在圖示的實(shí)施例中,從氣化爐3的粗煤氣出口3b排出的高溫粗煤氣從干式除塵裝置5的粗煤氣入口5a進(jìn)入干式除塵裝置5中進(jìn)行干式除塵,從粗煤氣中分離出的大量粉塵從干式除塵裝置5的底部的粉塵出口5c排出,并經(jīng)由粉塵收集裝置6的粉塵入口6a進(jìn)入粉塵收集裝置6中。經(jīng)過干式除塵的粗煤氣從干式除塵裝置5的頂部的粗煤氣出口5b排出,并經(jīng)由廢熱回收裝置8的粗煤氣入口8a進(jìn)入廢熱回收裝置8中,與廢熱回收裝置8中的換熱介質(zhì)進(jìn)行換熱,由于在干式除塵中,粗煤氣未經(jīng)冷卻,溫度較高,因此,可以將廢熱回收裝置8中的換熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換成中壓蒸汽,即,可副產(chǎn)中壓蒸汽,充分利用了粗煤氣的顯熱。在經(jīng)廢熱回收裝置8降溫后,粗煤氣從廢熱回收裝置8的粗煤氣出口8b排出,并經(jīng)由水洗裝置9的粗煤氣入口9a進(jìn)入水洗裝置9中。然后,從水洗裝置9的第一洗滌水入口9c噴入過量煤氣水,使得粗煤氣水飽和。之后,從水洗裝置9的第二洗滌水入口9d噴入適量煤氣水,對已經(jīng)水飽和的粗煤氣進(jìn)行水洗。經(jīng)過水洗的粗煤氣經(jīng)由水洗裝置9的頂部的粗煤氣出口9b輸出到用戶端。水洗產(chǎn)生的廢液攜帶溶解物、冷凝物及少量粉塵,該廢液可以從水洗裝置9的底部的洗滌水出口9e排出,進(jìn)入到煤氣水分離裝置(未圖示),以便進(jìn)一步處理。
如圖1所示,在圖示的實(shí)施例中,當(dāng)粉塵收集裝置6中收集的粉塵達(dá)到一定量之后,關(guān)閉干式除塵裝置5和粉塵收集裝置6之間的連接管路上的閥門V1,并利用對煤鎖1、2進(jìn)行泄壓的泄壓管線對粉塵收集裝置6進(jìn)行泄壓,當(dāng)泄到常壓時(shí),打開粉塵收集裝置6和粉塵排放裝置7之間的連接管路上的閥門V2,粉塵靠重力從粉塵收集裝置6進(jìn)入到粉塵排放裝置7中,然后,關(guān)閉粉塵收集裝置6和粉塵排放裝置7之間的閥門V2,并打開粉塵排放裝置7的底部的粉塵排出口7b,以便將從粗煤氣中分離出的干粉塵排放到外部,排出的干粉塵可作用鍋爐燃料。
請注意,在打開粉塵收集裝置6和粉塵排放裝置7之間的連接管路上的閥門V2之前,需要經(jīng)由粉塵排放裝置7上的惰性氣體入口7c向粉塵排放裝置7中預(yù)先充滿惰性氣體7,例如,氮?dú)饣蚨趸?,以防意外進(jìn)入粉塵排放裝置7中的少量的高溫粗煤氣發(fā)生爆炸。
請繼續(xù)參見圖1,在圖示的實(shí)施例中,在粉塵收集裝置6和粉塵排放裝置7之間的閥門V2被關(guān)閉之后,利用對煤鎖1、2進(jìn)行充壓的充壓管線對粉塵收集裝置6進(jìn)行充壓,當(dāng)充壓至干式除塵裝置5的操作壓力時(shí),打開干式除塵裝置5和粉塵收集裝置6之間的閥門V1,再次進(jìn)行粉塵收集。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解,上面所描述的實(shí)施例都是示例性的,并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對其進(jìn)行改進(jìn),各種實(shí)施例中所描述的結(jié)構(gòu)在不發(fā)生結(jié)構(gòu)或者原理方面的沖突的情況下可以進(jìn)行自由組合。
雖然結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行了說明,但是附圖中公開的實(shí)施例旨在對本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行示例性說明,而不能理解為對本實(shí)用新型的一種限制。
雖然本總體實(shí)用新型構(gòu)思的一些實(shí)施例已被顯示和說明,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,在不背離本總體實(shí)用新型構(gòu)思的原則和精神的情況下,可對這些實(shí)施例做出改變,本實(shí)用新型的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。
應(yīng)注意,措詞“包括”不排除其它元件或步驟,措詞“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。另外,權(quán)利要求的任何元件標(biāo)號不應(yīng)理解為限制本實(shí)用新型的范圍。