專利名稱：固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤氣制備領(lǐng)域，特別是涉及一種使用固定床煤氣發(fā)生爐間歇?dú)饣夹g(shù)制取合成氨、甲醇等原料氣生產(chǎn)及熱量的全回收系統(tǒng)及回收工藝。
背景技術(shù)：
在煤氣的生產(chǎn)過程中，煤氣爐在一個(gè)工作循環(huán)中分為吹風(fēng)、上吹、下吹、二次上吹、 空氣吹凈五個(gè)階段?，F(xiàn)有煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)如圖1所示，工藝如下吹風(fēng)階段空氣經(jīng)過鼓風(fēng)機(jī)加壓，自空氣總管11經(jīng)一次風(fēng)閥1進(jìn)入煤氣爐，空氣中的氧與爐內(nèi)碳反應(yīng)生成一氧化碳和二氧化碳，放出的熱量儲(chǔ)存在碳層中，為制氣反應(yīng)提供熱量。吹風(fēng)氣經(jīng)燃燒室，帶出的固體顆粒得到沉降，氣體經(jīng)上吹管線12進(jìn)入廢熱鍋爐，與鍋爐內(nèi)軟水換熱后經(jīng)煙囪閥9和煙囪放空。吹風(fēng)氣除氮?dú)馔庵饕煞譃槎趸迹瑫r(shí)產(chǎn)生少量一氧化碳，為充分利用一氧化碳的反應(yīng)熱，在燃燒室中經(jīng)空氣閥7配入二次空氣(風(fēng))， 使一氧化碳繼續(xù)燃燒放出熱量儲(chǔ)藏在燃燒室耐火格子磚中，待下吹制氣時(shí)蒸汽先經(jīng)燃燒室預(yù)熱，再去煤氣爐制氣。流程空氣自空氣總管一一次風(fēng)閥一煤氣爐一燃燒室一上吹管線一廢熱鍋爐一煙囪閥一煙囪上吹階段吹風(fēng)過后，燃料層蓄積大量熱量，低壓蒸汽自低壓蒸汽總管10經(jīng)蒸汽總閥5、蒸汽三通閥6和空氣進(jìn)入煤氣爐底部，蒸汽和爐內(nèi)的高溫碳反應(yīng)生成一氧化碳、氫氣或二氧化碳、氫氣，是生產(chǎn)煤氣的主要反應(yīng)。該階段加入空氣的目的是為了調(diào)節(jié)合成氨原料氣中(CCHH2)/N2 = 3. 1-3. 2，即氫氮比，故稱加氮空氣，另外加入空氣可提高氣化層溫度。 高溫煤氣夾帶的固體顆粒在燃燒室沉降，氣體在廢熱鍋爐回收顯熱后經(jīng)煤氣三通閥8進(jìn)洗氣箱初步洗滌后，去洗氣塔進(jìn)一步洗滌和降溫。流程蒸汽自蒸汽總管一蒸汽總閥一蒸汽三通閥 空氣自空氣總管一氮空氣總閥2 —上吹氮空氣閥3」一煤氣爐一燃燒室一上吹管線一廢熱鍋爐一煤氣三通閥8 —洗氣箱一洗氣塔一煤氣總管入氣柜下吹階段若持續(xù)吹風(fēng)和上吹過程，燃料中氣化層會(huì)逐漸上移，氣化層會(huì)越來越薄，下吹制氣的目的是為了氣化層溫度和位置穩(wěn)定在一定區(qū)域和范圍。低壓蒸汽自低壓蒸汽總管10經(jīng)蒸汽總閥5、蒸汽三通閥6和加氮空氣經(jīng)進(jìn)入燃燒室，蒸汽再經(jīng)上氣道進(jìn)入煤氣爐頂部，蒸汽自上而下與碳反應(yīng)，生成的煤氣經(jīng)下吹管線13、 煤氣三通閥8入洗氣箱，煤氣再去洗氣塔進(jìn)一步洗滌、除塵、降溫后入氣柜。流程蒸汽自蒸汽總管一蒸汽總閥一蒸汽三通閥 空氣自空氣總管一氮空氣總閥2 —下吹氮空氣閥4」一燃燒室一煤氣爐一下吹管線一煤氣三通閥一洗氣箱一洗氣塔一煤氣總管入氣柜二次上吹下吹結(jié)束后，煤氣爐下部及下吹管線都是煤氣，此時(shí)轉(zhuǎn)為吹風(fēng)很可能造成空氣與煤氣相遇而發(fā)生爆炸。為使從爐下進(jìn)入的空氣通過爐下空間時(shí)有一個(gè)安全條件，再次進(jìn)行上吹，既排凈爐下的煤氣又生產(chǎn)部分煤氣，流程同上吹階段流程。空氣吹凈二次上吹之后，煤氣爐上部、燃燒室、上吹管線、廢熱鍋爐空間均充滿煤氣，為回收這部分煤氣，避免吹風(fēng)氣放空造成浪費(fèi)，增加了短暫的空氣吹凈，將生產(chǎn)的煤氣、 空氣一并送往煤氣總管入氣柜。流程空氣自空氣總管一一次風(fēng)閥一煤氣爐一燃燒室一上吹管線一廢熱鍋爐一煤氣三通閥一洗氣箱一洗氣塔一煤氣總管入氣柜上述生產(chǎn)系統(tǒng)及工藝存在如下缺陷1、燃燒室功能退化。原工藝設(shè)計(jì)使用的原料為焦炭或優(yōu)質(zhì)塊煤，吹風(fēng)過程中產(chǎn)生的高溫吹風(fēng)氣(>650°C)的顯熱和潛熱采用從煤氣爐進(jìn)入燃燒室燃燒的單爐回收流程，即每臺(tái)煤氣爐一燃燒室一列管廢熱鍋爐一煙囪，排煙溫度為200°C左右。原使用焦炭或優(yōu)質(zhì)塊煤氣化，燃燒室配入二次空氣，使煤氣中的一氧化碳發(fā)生二次燃燒，放出的熱量儲(chǔ)存在燃燒室的耐火格子磚中，可以預(yù)熱下吹蒸汽。近年來，優(yōu)質(zhì)塊煤供應(yīng)日益緊張，為降低成本，采用劣質(zhì)塊煤和型煤制氣，工藝上只能采取低爐面溫度操作法，相應(yīng)吹風(fēng)氣溫度小于400°C，低于吹風(fēng)氣著火點(diǎn)，更換劣質(zhì)原料后，爐面溫度低，燃燒室若再配入二次空氣，很可能會(huì)發(fā)生爆炸或不完全燃燒，對(duì)安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅。故單爐燃燒室流程已不能用來回收吹風(fēng)氣的潛熱，只能直接放空。2、吹風(fēng)氣雖經(jīng)廢熱鍋爐回收顯熱，但出口溫度200°C 250°C仍較高，直接排放， 該部分余熱不能回收。吹風(fēng)氣中可燃成分分為一氧化碳8% (體積比，下同)，氫氣3%，甲烷1 %。以我公司為例，單臺(tái)爐吹風(fēng)量^000-30000m7h，四臺(tái)爐開啟，每天大量的吹風(fēng)氣排入大氣中，既污染環(huán)境又造成極大浪費(fèi)，將這部分可燃?xì)怏w集中回收充分燃燒很有必要。3、原流程過長，系統(tǒng)阻力大，個(gè)別閥門如煤氣三通閥變向不到位會(huì)造成蒸汽、煤氣走短路造成浪費(fèi)。4、原流程中300°C左右的下吹煤氣未經(jīng)熱量回收直接通入洗氣箱，而上吹煤氣經(jīng)列管廢熱鍋爐換熱后溫度仍有250°C左右，造成大量余熱損失，也使冷卻水消耗增多，污水處理負(fù)荷加重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種安全可靠、能完全回收熱量、節(jié)能環(huán)保的固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)及工藝。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)，包括空氣總管、低壓蒸汽總管、煤氣爐、 余熱鍋爐、洗氣塔，還包括除塵器和干式水封，所述空氣總管的出口端分別經(jīng)一次風(fēng)閥、上吹氮空氣閥與煤氣爐的底部、上吹進(jìn)氣管的進(jìn)口端連通，低壓蒸汽總管上依次安裝蒸汽總閥、蒸汽三通閥，蒸汽三通閥的進(jìn)口與低壓蒸汽總管的出口端連接，第一、二出口分別與上吹進(jìn)氣管的進(jìn)口端、上氣道連接，上吹進(jìn)氣管的出口管與煤氣爐的底部相連通，煤氣爐頂部的出氣口通過上氣道與除塵器的進(jìn)氣口連通，除塵器的出氣口分別經(jīng)吹風(fēng)氣回收閥、煙囪閥、上吹煤氣閥與吹風(fēng)氣集中回收裝置、煙囪、干式水封的進(jìn)口端連通，下吹管線的進(jìn)口端與煤氣爐的底部連通，出口端與干式水封的進(jìn)口端連通，下吹管線上串聯(lián)下吹煤氣閥，
干式水封的出口端與余熱鍋爐頂部的進(jìn)口連通，余熱鍋爐底部的出口與洗氣塔的進(jìn)氣口連通，洗氣塔的出氣口通過煤氣總管與氣柜連接，連接干式水封與余熱鍋爐的管路上串聯(lián)煤氣總閥，余熱鍋爐為組合式熱管鍋爐，包括由上至下依次設(shè)置的蒸汽過熱段、鍋爐汽包和鍋爐加熱段，鍋爐加熱段設(shè)有進(jìn)水口，鍋爐加熱段的出口與鍋爐汽包的進(jìn)口相連，鍋爐汽包的蒸汽出口與蒸汽過熱段的進(jìn)口相連，鍋爐汽包的出水口與鍋爐加熱段的進(jìn)水口相連通， 蒸汽過熱段的蒸汽出口通過過熱蒸汽支管與低壓蒸汽總管相連通。本發(fā)明的固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)，其中所述煤氣爐的蒸汽出口通過夾套鍋爐蒸汽管與鍋爐汽包的蒸汽進(jìn)口相連通。本發(fā)明的固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)，其中所述余熱鍋爐頂部設(shè)置鍋爐放空管，鍋爐放空管上安裝鍋爐放空閥，洗氣塔頂部設(shè)置放空管，放空管上安裝放空閥。本發(fā)明的固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)，其中所述除塵器為旋風(fēng)除塵器。本發(fā)明的固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)，其中所述洗氣塔為帶水封的洗氣 +
-tB。本發(fā)明還公開了上述固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)的煤氣生產(chǎn)及熱量全回收工藝，包括以下步驟(1)吹風(fēng)階段空氣經(jīng)一次風(fēng)閥進(jìn)入煤氣爐底部，空氣中的氧與爐內(nèi)碳反應(yīng)生成一氧化碳和二氧化碳，吹風(fēng)氣經(jīng)上氣道，進(jìn)入除塵器除塵后通過吹風(fēng)氣回收閥去吹風(fēng)氣集中回收裝置回收余熱，當(dāng)煤氣爐開工升溫時(shí)，吹風(fēng)氣回收閥關(guān)閉，煙囪閥打開，吹風(fēng)氣經(jīng)煙囪閥、煙囪放空；(2)上吹階段低壓蒸汽經(jīng)蒸汽總閥、蒸汽三通閥進(jìn)入上吹進(jìn)氣管，空氣經(jīng)上吹氮空氣閥進(jìn)入上吹進(jìn)氣管，然后同時(shí)進(jìn)入煤氣爐底部，生產(chǎn)的煤氣經(jīng)上氣道進(jìn)入除塵器除塵后，經(jīng)上吹煤氣閥、干式水封、煤氣總閥進(jìn)入余熱鍋爐回收余熱，降溫后的煤氣經(jīng)洗氣塔進(jìn)一步洗滌、降溫、除塵后經(jīng)煤氣總管入氣柜；(3)下吹階段低壓蒸汽經(jīng)蒸汽總閥、蒸汽三通閥進(jìn)入上氣道，從煤氣爐頂部進(jìn)入，生成的煤氣經(jīng)下吹管線、下吹煤氣閥、干式水封、煤氣總閥進(jìn)入余熱鍋爐回收余熱，降溫后的煤氣經(jīng)洗氣塔進(jìn)一步洗滌、降溫、除塵后經(jīng)煤氣總管入氣柜；(4) 二次上吹同上吹階段流程；(5)空氣吹凈階段空氣經(jīng)一次風(fēng)閥進(jìn)入煤氣爐底部，吹風(fēng)氣經(jīng)上氣道進(jìn)入除塵器除塵后，經(jīng)上吹煤氣閥、干式水封、煤氣總閥進(jìn)入余熱鍋爐回收余熱，降溫后的煤氣和空氣經(jīng)洗氣塔進(jìn)一步洗滌、降溫、除塵后經(jīng)煤氣總管入氣柜；上述步驟( -步驟( 中，蒸汽過熱段產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過熱蒸汽支管進(jìn)入低壓蒸汽
總菅ο本發(fā)明的固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收工藝，其中步驟O)-步驟(5)中，煤氣爐內(nèi)的夾套鍋爐蒸汽經(jīng)夾套鍋爐蒸汽管依次進(jìn)入鍋爐汽包、蒸汽過熱段，被加熱后返回低壓蒸汽總管。本發(fā)明固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)及工藝用除塵器取代燃燒室，取消了向燃燒室配入二次空氣，保證了操作的安全性；在除塵器出口增設(shè)了吹風(fēng)氣回收閥，吹風(fēng)階段，可將吹風(fēng)氣及其它煤氣爐的吹風(fēng)氣一并送至吹風(fēng)氣集中回收裝置，對(duì)吹風(fēng)氣進(jìn)行余熱集中回收，防止直接排放造成的環(huán)境污染，節(jié)約了能源；將下吹階段蒸汽從原燃燒室頂部入爐改為從上氣道入爐，縮短了下吹蒸汽的入爐時(shí)間，由于原下吹狀態(tài)時(shí)，蒸汽需要充滿整個(gè)燃燒室，因此減少了蒸汽浪費(fèi)；取消了洗氣箱，用上吹煤氣閥和下吹煤氣閥取代煤氣三通閥，縮短了下吹管線，避免了因煤氣三通閥變向不到位造成蒸汽、煤氣走短路而造成的浪費(fèi)，提高了單爐產(chǎn)氣量，降低了蒸汽耗和煤耗，系統(tǒng)阻力減少70-100毫米水柱，有利于制氣；采用組合式熱管鍋爐代替原廢熱鍋爐，組合式熱管鍋爐分為三段，上段為蒸汽過熱段， 中段為鍋爐汽包，下段為鍋爐加熱段，煙氣先經(jīng)蒸汽過熱段與蒸汽換熱，提高了蒸汽的溫度，再經(jīng)鍋爐加熱段進(jìn)一步降溫，上吹階段煤氣經(jīng)組合式熱管鍋爐后溫度降至低于130°C， 回收了大量熱量；下吹煤氣也經(jīng)組合式熱管鍋爐進(jìn)行熱量回收，余熱得到充分利用，節(jié)約了能源，同時(shí)也減少了冷卻水消耗量及污水處理量；組合式熱管鍋爐分為三段，鍋爐汽包將蒸汽和水分離，水進(jìn)入鍋爐加熱段再次加熱，流出的蒸汽再次經(jīng)蒸汽過熱段加熱后再通入低壓蒸汽總管，增加了制氣系統(tǒng)的熱負(fù)荷，減少了吹風(fēng)時(shí)間，單爐產(chǎn)氣量提高。本發(fā)明能完全回收煤氣生產(chǎn)過程中的熱量，節(jié)能環(huán)保。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)及工藝作進(jìn)一步說明。


圖1為原煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖2所示，本發(fā)明固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)包括空氣總管21、低壓蒸汽總管22、煤氣爐23、除塵器M、干式水封25、余熱鍋爐沈、洗氣塔27，空氣總管21的出口端分別經(jīng)一次風(fēng)閥觀、上吹氮空氣閥四與煤氣爐23的底部、上吹進(jìn)氣管30的進(jìn)口端連通， 低壓蒸汽總管22上依次安裝蒸汽總閥31、蒸汽三通閥32，蒸汽三通閥32的進(jìn)口與低壓蒸汽總管22的出口端連接，第一、二出口 60、61分別與上吹進(jìn)氣管30的進(jìn)口端、上氣道34連接，上吹進(jìn)氣管30的出口管與煤氣爐23的底部相連通。煤氣爐23頂部的出氣口通過上氣道；34與除塵器M的進(jìn)氣口連通，除塵器M的出氣口分別經(jīng)吹風(fēng)氣回收閥35、煙囪閥36、上吹煤氣閥37與吹風(fēng)氣集中回收裝置38、煙囪 39、干式水封25的進(jìn)口端連通。干式水封25為空箱體或空?qǐng)A柱狀筒體，其上設(shè)置進(jìn)氣口、出氣口、進(jìn)水口、出水□。下吹管線40的進(jìn)口端與煤氣爐23的底部連通，出口端與干式水封25的進(jìn)氣口連通，下吹管線40上串聯(lián)下吹煤氣閥41。干式水封25的出氣口與余熱鍋爐沈頂部的進(jìn)口連通，余熱鍋爐沈底部的出口與洗氣塔27的進(jìn)氣口連通，洗氣塔27的出氣口通過煤氣總管42與氣柜43連接，連接干式水封25與余熱鍋爐沈的管路上串聯(lián)煤氣總閥44。余熱鍋爐沈?yàn)榻M合式熱管鍋爐，包括由上至下依次設(shè)置的蒸汽過熱段45、鍋爐汽包46和鍋爐加熱段47，蒸汽過熱段45和鍋爐加熱段47位于鍋爐外殼48內(nèi)，鍋爐加熱段47設(shè)有進(jìn)水口，鍋爐加熱段47的出口與鍋爐汽包46的進(jìn)口相連，鍋爐汽包46的蒸汽出口與蒸汽過熱段45的進(jìn)口相連，鍋爐汽包46的出水口與鍋爐加熱段47的進(jìn)水口相連通，蒸汽過熱段45的蒸汽出口通過過熱蒸汽支管49與低壓蒸汽總管22相連通。煤氣爐23的蒸汽出口通過夾套鍋爐蒸汽管50與鍋爐汽包46的蒸汽進(jìn)口相連通。夾套鍋爐蒸汽管50上還并聯(lián)與其他煤氣爐的蒸汽出口相連的鍋爐蒸汽支管。余熱鍋爐頂部設(shè)置鍋爐放空管51，鍋爐放空管51上安裝鍋爐放空閥52、洗氣塔27 頂部設(shè)置放空管53，放空管53上安裝放空閥M。本發(fā)明中，組合式熱管鍋爐為市購產(chǎn)品，除塵器選用旋風(fēng)除塵器，洗氣塔為帶水封的洗氣塔。本發(fā)明固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)的工藝流程如下1、吹風(fēng)階段打開一次風(fēng)閥28、吹風(fēng)氣回收閥35或煙囪閥36，其他閥門均為關(guān)閉狀態(tài)。空氣自空氣總管21，經(jīng)一次風(fēng)閥觀進(jìn)入煤氣爐23底部，空氣中的氧與爐內(nèi)碳反應(yīng)生成一氧化碳和二氧化碳，放出的熱量儲(chǔ)存在碳層中，為制氣反應(yīng)提供熱量。吹風(fēng)氣經(jīng)上氣道34，進(jìn)入除塵器M除塵后通過吹風(fēng)氣回收閥35和其它煤氣爐吹風(fēng)氣一起去吹風(fēng)氣集中回收裝置38回收余熱，此時(shí)煙囪閥36關(guān)閉。當(dāng)煤氣爐23開工升溫時(shí)，吹風(fēng)氣回收閥35關(guān)閉，煙囪閥36打開，吹風(fēng)氣經(jīng)煙囪閥36、煙囪39放空。2、上吹階段上吹氮空氣閥29、蒸汽總閥31、上吹煤氣閥37、煤氣總閥44為開啟狀態(tài)，蒸汽三通閥32的進(jìn)口與第一出口 60相通，其他閥門均為關(guān)閉狀態(tài)。低壓蒸汽經(jīng)蒸汽總閥31、蒸汽三通閥32進(jìn)入上吹進(jìn)氣管30，空氣經(jīng)上吹氮空氣閥 29進(jìn)入上吹進(jìn)氣管30，然后同時(shí)進(jìn)入煤氣爐23底部，蒸汽和爐內(nèi)的高溫碳反應(yīng)生成一氧化碳、氫氣或二氧化碳、氫氣，生產(chǎn)的煤氣經(jīng)上氣道34進(jìn)入除塵器M除塵后，經(jīng)上吹煤氣閥四、干式水封25、煤氣總閥44進(jìn)入余熱鍋爐沈回收余熱，降溫后的煤氣溫度低于130°C，煤氣經(jīng)洗氣塔27進(jìn)一步洗滌、降溫、除塵后經(jīng)煤氣總管42入氣柜43。3、下吹階段蒸汽總閥31、下吹煤氣閥41、煤氣總閥44為開啟狀態(tài)，蒸汽三通閥 32的進(jìn)口與第二出口 61相通，其他閥門均為關(guān)閉狀態(tài)。低壓蒸汽經(jīng)蒸汽總閥31、蒸汽三通閥32，經(jīng)上氣道34從煤氣爐23頂部進(jìn)入，生成的煤氣經(jīng)下吹管線40、下吹煤氣閥41、干式水封25、煤氣總閥44進(jìn)入余熱鍋爐沈回收余熱，降溫后的煤氣溫度低于130°C，降溫后的煤氣經(jīng)洗氣塔27進(jìn)一步洗滌、降溫、除塵后經(jīng)煤氣總管42入氣柜43。4、二次上吹同上吹階段流程。5、空氣吹凈階段一次風(fēng)閥觀、上吹煤氣閥37、煤氣總閥44為開啟狀態(tài)，其他閥門均為關(guān)閉狀態(tài)。空氣自空氣總管21，經(jīng)一次風(fēng)閥觀進(jìn)入煤氣爐23底部，吹風(fēng)氣經(jīng)上氣道34進(jìn)入除塵器M除塵后，經(jīng)上吹煤氣閥37、干式水封25、煤氣總閥44進(jìn)入余熱鍋爐沈回收余熱， 降溫后的煤氣和空氣經(jīng)洗氣塔27進(jìn)一步洗滌、降溫、除塵后經(jīng)煤氣總管42入氣柜43。在上述2-5階段中，來自本系統(tǒng)中煤氣爐及其他煤氣爐的夾套鍋爐蒸汽經(jīng)夾套鍋爐蒸汽管50依次進(jìn)入鍋爐汽包46、蒸汽過熱段45，被加熱后返回低壓蒸汽總管22供煤氣爐23使用。本發(fā)明固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)及工藝與現(xiàn)有系統(tǒng)及工藝相比，具有以
8下優(yōu)點(diǎn)1、用除塵器取代燃燒室，取消了向燃燒室配入二次空氣，保證了操作的安全性，改用劣質(zhì)原料后，采用爐面低溫操作，煤氣爐出口溫度由650°C降至350°C，對(duì)原料的熱穩(wěn)定性能要求降低，避免了原料在爐內(nèi)粉化，減少了帶出物。2、在除塵器出口增設(shè)了吹風(fēng)氣回收閥，吹風(fēng)階段，可將吹風(fēng)氣及其它煤氣爐的吹風(fēng)氣一并送至吹風(fēng)氣集中回收裝置，對(duì)吹風(fēng)氣進(jìn)行余熱集中回收，防止直接排放造成的環(huán)境污染，將吹風(fēng)氣中的可燃?xì)怏w集中回收充分燃燒，節(jié)約了能源。3、取消了氮空氣總閥和下吹氮空氣閥，將上吹氮空氣閥的氣流進(jìn)出口方向由下進(jìn)上出改為上進(jìn)下出，既簡化了加氮空氣流程，又有效地防止了因上吹氮空氣閥閥板脫落可能造成空氣竄入系統(tǒng)造成煤氣氧含量升高而導(dǎo)致惡性事故發(fā)生。4、將下吹階段蒸汽從原燃燒室頂部入爐改為從上氣道入爐，縮短了下吹蒸汽的入爐時(shí)間，由于原下吹狀態(tài)時(shí)，蒸汽需要充滿整個(gè)燃燒室，因此減少了蒸汽浪費(fèi)。5、取消了洗氣箱，用上吹煤氣閥和下吹煤氣閥取代煤氣三通閥，縮短了下吹管線， 避免了因煤氣三通閥變向不到位造成蒸汽、煤氣走短路而造成的浪費(fèi)，提高了單爐產(chǎn)氣量， 降低了蒸汽耗和煤耗。另外，取消洗氣箱后，系統(tǒng)阻力減少70-100毫米水柱，有利于制氣。6、采用組合式熱管鍋爐代替原廢熱鍋爐，組合式熱管鍋爐分為三段，上段為蒸汽過熱段，中段為鍋爐汽包，下段為鍋爐加熱段，煙氣先經(jīng)蒸汽過熱段與蒸汽換熱，提高了蒸汽的溫度，再經(jīng)鍋爐加熱段進(jìn)一步降溫，上吹階段煤氣經(jīng)組合式熱管鍋爐后溫度降至低于 130°C，回收了大量熱量。1臺(tái)組合式熱管鍋爐可回收3臺(tái)煤氣爐的上、下吹煤氣顯熱。7、本發(fā)明中下吹煤氣也經(jīng)組合式熱管鍋爐進(jìn)行熱量回收，余熱得到充分利用，節(jié)約了能源，同時(shí)也減少了冷卻水消耗量及污水處理量。8、原夾套鍋爐、廢熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽直接通入低壓蒸汽總管供煤氣爐制氣， 入爐蒸汽分解率和煤氣爐產(chǎn)氣能力低。現(xiàn)組合式熱管鍋爐分為三段，鍋爐汽包將蒸汽和水分離，水進(jìn)入鍋爐加熱段再次加熱，流出的蒸汽再次經(jīng)蒸汽過熱段加熱后再通入低壓蒸汽總管，夾套鍋爐蒸汽經(jīng)鍋爐汽包、蒸汽過熱段過熱后再通入低壓蒸汽總管，增加了制氣系統(tǒng)的熱負(fù)荷，減少了吹風(fēng)時(shí)間，單爐產(chǎn)氣量提高。過熱蒸汽入爐，避免了蒸汽帶水，延長了煤氣爐內(nèi)耐火磚的使用壽命。9、增加了干式水封，降低了煤氣進(jìn)入洗氣塔的流速，使煤氣中的固體顆粒再次沉降，另外，當(dāng)檢修煤氣爐和除塵器時(shí)，可向干式水封內(nèi)加水隔離，安全可靠。10、在組合式熱管鍋爐頂部增設(shè)放空管及放空閥，在洗氣塔頂部設(shè)置放空閥及放空管，停車或檢修置換時(shí)，系統(tǒng)吹掃能分段進(jìn)行，即煤氣爐至上吹煤氣閥段，吹掃氣從煙囪放空；煤氣爐、下吹管線至洗氣塔段，吹掃氣從組合式熱管鍋爐頂部和洗氣塔頂部放空。以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
9
權(quán)利要求
1.一種固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)，包括空氣總管、低壓蒸汽總管、煤氣爐、余熱鍋爐、洗氣塔，其特征在于還包括除塵器和干式水封，所述空氣總管的出口端分別經(jīng)一次風(fēng)閥、上吹氮空氣閥與煤氣爐的底部、上吹進(jìn)氣管的進(jìn)口端連通，低壓蒸汽總管上依次安裝蒸汽總閥、蒸汽三通閥，蒸汽三通閥的進(jìn)口與低壓蒸汽總管的出口端連接，第一、二出口分別與上吹進(jìn)氣管的進(jìn)口端、上氣道連接，上吹進(jìn)氣管的出口管與煤氣爐的底部相連通，煤氣爐頂部的出氣口通過上氣道與除塵器的進(jìn)氣口連通，除塵器的出氣口分別經(jīng)吹風(fēng)氣回收閥、煙囪閥、上吹煤氣閥與吹風(fēng)氣集中回收裝置、煙囪、干式水封的進(jìn)口端連通，下吹管線的進(jìn)口端與煤氣爐的底部連通，出口端與干式水封的進(jìn)氣口連通，下吹管線上串聯(lián)下吹煤氣閥，干式水封的出氣口與余熱鍋爐頂部的進(jìn)口連通，余熱鍋爐底部的出口與洗氣塔的進(jìn)氣口連通，洗氣塔的出氣口通過煤氣總管與氣柜連接，連接干式水封與余熱鍋爐的管路上串聯(lián)煤氣總閥，余熱鍋爐為組合式熱管鍋爐，包括由上至下依次設(shè)置的蒸汽過熱段、鍋爐汽包和鍋爐加熱段，鍋爐加熱段設(shè)有進(jìn)水口，鍋爐加熱段的出口與鍋爐汽包的進(jìn)口相連，鍋爐汽包的蒸汽出口與蒸汽過熱段的進(jìn)口相連，鍋爐汽包的出水口與鍋爐加熱段的進(jìn)水口相連通，蒸汽過熱段的蒸汽出口通過過熱蒸汽支管與低壓蒸汽總管相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)，其特征在于所述煤氣爐的蒸汽出口通過夾套鍋爐蒸汽管與鍋爐汽包的蒸汽進(jìn)口相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)，其特征在于所述余熱鍋爐頂部設(shè)置鍋爐放空管，鍋爐放空管上安裝鍋爐放空閥，洗氣塔頂部設(shè)置放空管，放空管上安裝放空閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)，其特征在于所述除塵器為旋風(fēng)除塵器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)，其特征在于所述洗氣塔為帶水封的洗氣塔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)的煤氣生產(chǎn)及熱量全回收工藝，其特征在于包括以下步驟(1)吹風(fēng)階段空氣經(jīng)一次風(fēng)閥進(jìn)入煤氣爐底部，空氣中的氧與爐內(nèi)碳反應(yīng)生成一氧化碳和二氧化碳，吹風(fēng)氣經(jīng)上氣道，進(jìn)入除塵器除塵后通過吹風(fēng)氣回收閥去吹風(fēng)氣集中回收裝置回收余熱，當(dāng)煤氣爐開工升溫時(shí)，吹風(fēng)氣回收閥關(guān)閉，煙囪閥打開，吹風(fēng)氣經(jīng)煙囪閥、 煙囪放空；(2)上吹階段低壓蒸汽經(jīng)蒸汽總閥、蒸汽三通閥進(jìn)入上吹進(jìn)氣管，空氣經(jīng)上吹氮空氣閥進(jìn)入上吹進(jìn)氣管，然后同時(shí)進(jìn)入煤氣爐底部，生產(chǎn)的煤氣經(jīng)上氣道進(jìn)入除塵器除塵后，經(jīng)上吹煤氣閥、干式水封、煤氣總閥進(jìn)入余熱鍋爐回收余熱，降溫后的煤氣經(jīng)洗氣塔進(jìn)一步洗滌、降溫、除塵后經(jīng)煤氣總管入氣柜；(3)下吹階段低壓蒸汽經(jīng)蒸汽總閥、蒸汽三通閥進(jìn)入上氣道，從煤氣爐頂部進(jìn)入，生成的煤氣經(jīng)下吹管線、下吹煤氣閥、干式水封、煤氣總閥進(jìn)入余熱鍋爐回收余熱，降溫后的煤氣經(jīng)洗氣塔進(jìn)一步洗滌、降溫、除塵后經(jīng)煤氣總管入氣柜；(4)二次上吹同上吹階段流程；(5)空氣吹凈階段空氣經(jīng)一次風(fēng)閥進(jìn)入煤氣爐底部，吹風(fēng)氣經(jīng)上氣道進(jìn)入除塵器除塵后，經(jīng)上吹煤氣閥、干式水封、煤氣總閥進(jìn)入余熱鍋爐回收余熱，降溫后的煤氣和空氣經(jīng)洗氣塔進(jìn)一步洗滌、降溫、除塵后經(jīng)煤氣總管入氣柜；上述步驟O)-步驟(5)中，蒸汽過熱段產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過熱蒸汽支管進(jìn)入低壓蒸汽總管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收工藝，其特征在于步驟 O)-步驟(5)中，煤氣爐內(nèi)的夾套鍋爐蒸汽經(jīng)夾套鍋爐蒸汽管依次進(jìn)入鍋爐汽包、蒸汽過熱段，被加熱后返回低壓蒸汽總管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固定床煤氣生產(chǎn)及熱量全回收系統(tǒng)及工藝，系統(tǒng)包括空氣總管、低壓蒸汽總管、煤氣爐、余熱鍋爐、洗氣塔、除塵器和干式水封，空氣總管的出口端分別經(jīng)一次風(fēng)閥、上吹氮空氣閥與煤氣爐的底部、上吹進(jìn)氣管的進(jìn)口端連通，低壓蒸汽總管上依次安裝蒸汽總閥、蒸汽三通閥，蒸汽三通閥的第一、二出口分別與上吹進(jìn)氣管的進(jìn)口端、上氣道連接，上吹進(jìn)氣管的出口管與煤氣爐的底部相連通。煤氣爐頂部的出氣口通過上氣道與除塵器的進(jìn)氣口連通，除塵器的出氣口分別經(jīng)吹風(fēng)氣回收閥、煙囪閥、上吹煤氣閥與吹風(fēng)氣集中回收裝置、煙囪、干式水封的進(jìn)口端連通，余熱鍋爐為組合式熱管鍋爐。本發(fā)明能完全回收煤氣生產(chǎn)過程中的熱量，節(jié)能環(huán)保，安全可靠。
文檔編號(hào)C10J3/86GK102417834SQ20111031678
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者周靜, 陸軍 申請(qǐng)人:安徽淮化股份有限公司