循環(huán)流化床粉煤氣化冷和熱飛灰全處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型循環(huán)流化床粉煤氣化冷灰和熱飛灰全處理系統(tǒng)涉及回收利用全部熱飛灰和外源冷灰。熱飛灰處理系統(tǒng):包括依秩序循環(huán)相連通的流化床氣化爐、旋風(fēng)除塵器、返料通道管、流化床氣化爐;流化床氣化爐上部氣體出口與旋風(fēng)除塵器入口連通;旋風(fēng)除塵器飛灰出口與返料通道管入口處連通,返料通道管出口處與流化床氣化爐連通,冷灰處理系統(tǒng):包括依秩序相連通的冷灰倉、倉式泵、輸灰管道、返料通道管和流化床氣化爐。優(yōu)點在于:可以將氣化系統(tǒng)中分離的全部飛灰進行強制氣化反應(yīng),使返料通道管流出的飛灰中含10%殘?zhí)?,氣化爐排渣中殘?zhí)坑稍瓉淼臑??10%降為4?6%。
【專利說明】
循環(huán)流化床粉煤氣化冷和熱飛灰全處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及制造煤氣的流化床系統(tǒng),具體為將煤氣中分離下來的飛灰返回到流化床氣化爐中,回收利用全部熱飛灰和外源冷灰,進行粉煤灰再氣化的粉煤灰回收利用流化床系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床氣化技術(shù)使用小顆粒的煤炭作為氣化原料,利用氣化劑的流速使煤炭流化。煤炭與氣化劑在高溫下進行復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),生成煤氣。由于煤炭顆粒的不均勻性,一些粒度較小的煤炭極限沉降速度小于氣化劑的流速,這部分小顆粒煤炭還沒有完全被氣化就被煤氣夾帶出氣化爐。這些小顆粒的夾帶物稱之為煤氣中夾帶的飛灰。飛灰中約含有30-40%可利用的炭,這部分含炭顆粒經(jīng)過旋風(fēng)除塵器分離,經(jīng)過流化床制造煤氣系統(tǒng)中的飛灰回流管,返回到氣化爐內(nèi),還沒有被完全氣化的小顆粒煤炭再次氣化利用,可減少了煤炭的損失,提高了煤炭的利用率。
[0003]公開號為CN204185439U的中國發(fā)明專利給出了一種《帶有強制返料氣化床系統(tǒng)的制造煤氣流化床系統(tǒng)》,包括流化床氣化爐、旋風(fēng)除塵器、返料通道管、流量溫度壓力綜合控制器及各測溫、測壓儀表等,其特征在于設(shè)置了返料通道管,將旋風(fēng)除塵器分離的飛灰進入返料通道管進行強制氣化反應(yīng),解決了回收的飛灰在氣化爐內(nèi)進行氣化反應(yīng)的弊端(具體可見專利CN204185439U),降低了飛灰和渣中的殘?zhí)俊?br>[0004]以上專利存在的缺點是僅針對旋風(fēng)除塵器能分離下來的飛灰進行處理。由于旋風(fēng)除塵器分離效率及飛灰粒徑的影響,飛灰不能完全分離下來。旋風(fēng)除塵器的分離效率約為90%,可分離粒徑大于ΙΟμπι的顆粒物,即旋風(fēng)除塵器在正常運行時粒徑低于ΙΟμπι和10%粒徑大于ΙΟμπι的顆粒物沒有分離下來。旋風(fēng)除塵器出口煤氣的含塵濃度(飛灰濃度)約為70g/Nm3-150g/Nm3,而清潔煤氣要求的含塵量為50mg/Nm3,即在后續(xù)的凈化過程中還會有70g/Nm3-150g/Nm3的飛灰沉降下來(依據(jù)氣化煤質(zhì))。若按照每小時產(chǎn)4萬標(biāo)立煤氣計算,則每小時將有2.8t-6t飛灰需要處理。需處理的飛灰量較大。
[0005]現(xiàn)有工藝中對于后續(xù)凈化系統(tǒng)中分離的飛灰的處理方法有:堆放;用作內(nèi)燃磚的原料;二次燃燒用于發(fā)電等。這幾種方式的處理是脫離了流化床氣化爐的處理,即飛灰不再用于氣化。相對于氣化系統(tǒng)而言,這幾種處理方式的采用使得氣化系統(tǒng)的原料消耗增加,碳轉(zhuǎn)化率降低。此外,處理方法的選擇對外界環(huán)境具有依賴性,即要求工廠附近有電廠或磚廠,才可處理飛灰,否則只能堆放,引起環(huán)境污染。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本實用新型提供在飛灰回收的管道中,對全部分離的回收飛灰進行強制氣化反應(yīng),提高氣化爐對回收飛灰中炭的氣化利用效率的制造煤氣流化床系統(tǒng)。
[0007]本實用新型所指的返料意思是從氣化爐出口進入旋風(fēng)除塵器后,從旋風(fēng)除塵器的飛灰出口,及后續(xù)凈化過程中的待回收利用的飛灰。回收飛灰和返料飛灰和返料粉煤灰為同一概念。
[0008]本實用新型的結(jié)構(gòu)是:
[0009]循環(huán)流化床粉煤氣化冷灰和熱飛灰全處理系統(tǒng),包括熱飛灰處理系統(tǒng)和冷灰處理系統(tǒng)組合而成;
[0010]熱飛灰處理系統(tǒng):包括依秩序循環(huán)相連通的流化床氣化爐1、旋風(fēng)除塵器2、返料通道管3、流化床氣化爐I ;流化床氣化爐I上部氣體出口與旋風(fēng)除塵器2入口連通;旋風(fēng)除塵器2飛灰出口與返料通道管3入口處連通;返料通道管3出口處與流化床氣化爐I的燃料入口連通;
[0011]其中,返料通道管3的結(jié)構(gòu):在返料通道管3入口處設(shè)有蒸汽控制閥4和含氧氣化劑控制閥5;在返料通道管入口處與蒸汽控制閥4和含氧氣化劑控制閥5之間設(shè)有返料通道管上部測溫表6和返料通道管上部測壓表9;蒸汽控制閥4上連接有蒸汽流量計12,蒸汽流量計12與蒸汽管道相通;含氧氣化劑控制閥5上連接有含氧氣化劑流量計13,含氧氣化劑流量計13與氧氣化劑管道相通;返料通道管3中部設(shè)有返料通道管中部測溫表7和返料通道管中部測壓表10;返料通道管3下部設(shè)有返料通道管下部測溫表8和返料通道管下部測壓表11;
[0012]冷灰處理系統(tǒng):包括依秩序相連通的冷灰倉14、倉式栗15、輸灰管道17、返料通道管3和流化床氣化爐I;在返料通道管3的中上部位,既在含氧氣化劑控制閥5與返料通道管中部測壓表10之間的返料通道管3的中上部位設(shè)有冷灰和氣體混合流體入口 16;倉式栗15的冷灰和氣體混合流體出口與返料通道管3的冷灰和氣體混合流體入口 16通過輸灰管道17連通,輸灰管道17上設(shè)有輸灰管道測壓表18;倉式栗15的冷灰入口與冷灰倉14的冷灰出口連通,倉式栗15與冷灰倉14連通的管道上設(shè)有冷灰流量計19;倉式栗15的煤氣入口管道上設(shè)有煤氣流量計20。
[0013]循環(huán)流化床粉煤氣化飛灰全處理系統(tǒng)的作用是不僅將旋風(fēng)除塵器2分離下來的飛灰返回到返料通道管3中進行強制氣化反應(yīng);而且利用返料通道管3本身的技術(shù)特點,將旋風(fēng)除塵器2未分離的,但在后續(xù)凈化系統(tǒng)中必須分離下來的,溫度已降低的冷飛灰也返回到返料通道管3中進行強制氣化反應(yīng),即對氣化系統(tǒng)中產(chǎn)生的全部飛灰進行了再氣化處理。
[0014]為了在返料通道管3中對旋風(fēng)除塵器2出來的熱飛灰和后續(xù)處理獲得的冷飛灰進行強制氣化反應(yīng),使用循環(huán)流化床煤氣化飛灰全處理系統(tǒng)的操作過程是,從蒸汽控制閥4和含氧氣化劑控制閥5分別噴入蒸汽氣化劑和含氧氣化劑,旋風(fēng)除塵器2收集下來的飛灰由旋風(fēng)除塵器2和返料通道管3的連通處進入返料通道管3,輸灰管道17輸送的冷飛灰由冷灰和氣體混合流體入口 16進入返料通道管3中,噴入的含氧氣化劑與通入的飛灰混合,利用旋風(fēng)除塵器2返料的高溫?zé)崃俊⒑鯕饣瘎┡c燃燒產(chǎn)生的熱量,使熱飛灰和冷飛灰中的殘?zhí)吭诜盗贤ǖ拦?中被氣化,形成煤氣。
[0015]返料通道管3不僅是飛灰流通的通道,還是煤炭的氣化反應(yīng)容器,將返料通道管3設(shè)置為5-8米,可使飛灰中的殘?zhí)坑凶銐虻臅r間完成氣化反應(yīng)。
[0016]還有一個使熱飛灰處理系統(tǒng)和冷灰處理系統(tǒng)配合工作的流量、溫度和壓力綜合控制器100;該流量、溫度和壓力綜合控制器100分別與蒸汽控制閥4、含氧氣化劑控制閥5、返料通道管上部測溫表6、返料通道管上部測壓表9、蒸汽流量計12、含氧氣化劑流量計13、返料通道管中部測溫表7、返料通道管中部測壓表10、返料通道管下部測溫表8、返料通道管下部測壓表11、輸灰管道測壓表18、冷灰流量計19和煤氣流量計20連接。
[0017]流量、溫度和壓力綜合控制器100的作用是使旋風(fēng)除塵器2分離下來的熱飛灰、后續(xù)凈化系統(tǒng)中獲得的冷飛灰、蒸汽和含氧氣化劑能控制在最佳配合比的狀態(tài)。同時監(jiān)測、調(diào)節(jié)整個系統(tǒng)的溫度、壓力,使系統(tǒng)處于良好的運行狀態(tài)。
[0018]本實用新型的優(yōu)點:
[0019]1、對循環(huán)流化床氣化、凈化產(chǎn)生的飛灰全部經(jīng)過返回返料通道管進行強制氣化反應(yīng),為飛灰的處理提供了一條新的工藝路徑,使飛灰的處理不受其它限制因素影響,而是作為可利用能源處理,同時還可達到節(jié)省燃燒原料,保護環(huán)境的效果。
[0020]2、返料通道管的應(yīng)用可以使整個煤氣化系統(tǒng)中分離的飛灰中,殘?zhí)吭?0-40%的飛灰進行強制氣化反應(yīng),使返料通道管流出的飛灰中含10%殘?zhí)?。飛灰中大量的殘?zhí)孔優(yōu)槊簹狻?br>[0021]3、飛灰經(jīng)過強制氣化反應(yīng)后,灰比重增加,進入到氣化爐中更易沉降,使氣化爐爐底的灰渣殘?zhí)勘壤档?,?jīng)測定氣化爐排渣中殘?zhí)坑稍瓉淼臑?-10%降為4-6%。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖;
[0023]1-流化床氣化爐;2-旋風(fēng)除塵器;3-返料通道管;4-蒸汽控制閥;5-含氧氣化劑控制閥;6-返料通道管上部測溫表;7-返料通道管中部測溫表;8-返料通道管下部測溫表;9-返料通道管上部測壓表;10-返料通道管中部測壓表;11-返料通道管下部測壓表;12-蒸汽流量計;13-含氧氣化劑流量計;14-冷灰倉;15-倉式栗;16-冷灰和氣體混合流體入口 ; 17-輸灰管道;18-輸灰管道測壓表;19-飛灰流量計;20-煤氣流量計;100-流量、溫度和壓力綜合控制器。
【具體實施方式】
[0024]實施例1、循環(huán)流化床粉煤氣化冷灰和熱飛灰全處理系統(tǒng)
[0025]如圖1、循環(huán)流化床粉煤氣化冷灰和熱飛灰全處理系統(tǒng),包括熱飛灰處理系統(tǒng)和冷灰處理系統(tǒng)組合而成;
[0026]熱飛灰處理系統(tǒng):包括依秩序循環(huán)相連通的流化床氣化爐1、旋風(fēng)除塵器2、返料通道管3、流化床氣化爐I ;流化床氣化爐I上部氣體出口與旋風(fēng)除塵器2入口連通,旋風(fēng)除塵器2飛灰出口與返料通道管3入口處連通,返料通道管3出口處與流化床氣化爐I的燃料入口連通;
[0027]其中,返料通道管3的結(jié)構(gòu):在返料通道管3入口處設(shè)有蒸汽控制閥4和含氧氣化劑控制閥5;在返料通道管入口處與蒸汽控制閥4和含氧氣化劑控制閥5之間設(shè)有返料通道管上部測溫表6和返料通道管上部測壓表9;蒸汽控制閥4上連接有蒸汽流量計12,蒸汽流量計12與蒸汽管道相通;含氧氣化劑控制閥5上連接有含氧氣化劑流量計13,含氧氣化劑流量計13與氧氣化劑管道相通;返料通道管3中部設(shè)有返料通道管中部測溫表7和返料通道管中部測壓表10;返料通道管3下部設(shè)有返料通道管下部測溫表8和返料通道管下部測壓表11;
[0028]冷灰處理系統(tǒng):包括依秩序相連通的冷灰倉14、倉式栗15、輸灰管道17、返料通道管3和流化床氣化爐I;在返料通道管3的中上部位,既在含氧氣化劑控制閥5與返料通道管中部測壓表10之間的返料通道管3的中上部位設(shè)有冷灰和氣體混合流體入口 16;倉式栗15的冷灰和氣體混合流體出口與返料通道管3的冷灰和氣體混合流體入口 16通過輸灰管道17連通,輸灰管道17上設(shè)有輸灰管道測壓表18;倉式栗15的冷灰入口與冷灰倉14的冷灰出口連通,倉式栗15與冷灰倉14連通的管道上設(shè)有冷灰流量計19;倉式栗15的煤氣入口管道上設(shè)有煤氣流量計20。
[0029]還有一個使熱飛灰處理系統(tǒng)和冷灰處理系統(tǒng)配合工作的流量、溫度和壓力綜合控制器100;該流量、溫度和壓力綜合控制器100分別與蒸汽控制閥4、含氧氣化劑控制閥5、返料通道管上部測溫表6、返料通道管上部測壓表9、蒸汽流量計12、含氧氣化劑流量計13、返料通道管中部測溫表7、返料通道管中部測壓表10、返料通道管下部測溫表8、返料通道管下部測壓表11、輸灰管道測壓表18、冷灰流量計19和煤氣流量計20連接。
【主權(quán)項】
1.循環(huán)流化床粉煤氣化冷灰和熱飛灰全處理系統(tǒng),包括熱飛灰處理系統(tǒng)和冷灰處理系統(tǒng)組合而成; 熱飛灰處理系統(tǒng):包括依秩序循環(huán)相連通的流化床氣化爐(I)、旋風(fēng)除塵器(2)、返料通道管(3)、流化床氣化爐(I);流化床氣化爐(I)上部氣體出口與旋風(fēng)除塵器(2)入口連通,旋風(fēng)除塵器(2)飛灰出口與返料通道管(3)入口處連通,返料通道管(3)出口處與流化床氣化爐(I)的燃料入口連通; 其中,返料通道管(3)的結(jié)構(gòu):在返料通道管(3)入口處設(shè)有蒸汽控制閥(4)和含氧氣化劑控制閥(5);在返料通道管入口處與蒸汽控制閥(4)和含氧氣化劑控制閥(5)之間設(shè)有返料通道管上部測溫表(6)和返料通道管上部測壓表(9);蒸汽控制閥(4)上連接有蒸汽流量計(12),蒸汽流量計(12)與蒸汽管道相通;含氧氣化劑控制閥(5)上連接有含氧氣化劑流量計(13),含氧氣化劑流量計(13)與氧氣化劑管道相通;返料通道管(3)中部設(shè)有返料通道管中部測溫表(7)和返料通道管中部測壓表(10);返料通道管(3)下部設(shè)有返料通道管下部測溫表(8)和返料通道管下部測壓表(11); 冷灰處理系統(tǒng):包括依秩序相連通的冷灰倉(14)、倉式栗(15)、輸灰管道(17)、返料通道管(3)和流化床氣化爐(I);在返料通道管(3)的中上部位,既在含氧氣化劑控制閥(5)與返料通道管中部測壓表(10)之間的返料通道管(3)的中上部位設(shè)有冷灰和氣體混合流體入口(16);倉式栗(15)的冷灰和氣體混合流體出口與返料通道管(3)的冷灰和氣體混合流體入口(16)通過輸灰管道(17)連通,輸灰管道(17)上設(shè)有輸灰管道測壓表(18);倉式栗(15)的冷灰入口與冷灰倉(14)的冷灰出口連通,倉式栗(15)與冷灰倉(14)連通的管道上設(shè)有冷灰流量計(19);倉式栗(15)的煤氣入口管道上設(shè)有煤氣流量計(20)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床粉煤氣化冷灰和熱飛灰全處理系統(tǒng),其特征在于:還有一個使熱飛灰處理系統(tǒng)和冷灰處理系統(tǒng)配合工作的流量、溫度和壓力綜合控制器(100);該流量、溫度和壓力綜合控制器(100)分別與蒸汽控制閥(4)、含氧氣化劑控制閥(5)、返料通道管上部測溫表(6)、返料通道管上部測壓表(9)、蒸汽流量計(12)、含氧氣化劑流量計(13)、返料通道管中部測溫表(7)、返料通道管中部測壓表(10)、返料通道管下部測溫表(8)、返料通道管下部測壓表(11)、輸灰管道測壓表(18)、冷灰流量計(19)和煤氣流量計(20)連接。
【文檔編號】C10J3/48GK205635505SQ201620257594
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】孫文輝, 孫文行, 王盼盼, 孫偉
【申請人】北京澳柯清潔煤氣工程技術(shù)有限公司