[發明專利]液態排渣加壓氣化爐連續泄壓排渣方法及其系統

有效

• 申請號: 201410233652.X
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104031688A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 章衛星;梁永煌;游偉;張宗飛;徐建民;夏吳
• 申請（專利權）人: 中國五環工程有限公司
• 主分類號: C10J3/72
• 分類號: C10J3/72
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

技術領域

本發明涉及煤氣化領域，具體的說是一種加壓氣化爐排渣方法及其系統。

背景技術

目前，加壓氣化爐已廣泛應用于化工、冶金、機械等行業。根據氣化爐內的反應溫度和灰渣狀態，加壓氣化爐排渣可分為固態排渣和液態排渣：當氣化反應溫度低于灰渣的熔融溫度，灰渣將以固態形式排出；而當氣化爐反應溫度高壓灰渣的熔融溫度，熔融灰渣可以自由流動，灰渣將以液態形式排出。由于加壓氣化爐氣化反應溫度一般都比較高，以煤氣化爐為例，采用氣流床氣化的加壓氣化爐，其氣化爐內的反應溫度高達1600℃以上，灰渣基本成熔融狀態排出。當前應用廣泛的加壓氣流床煤氣化爐一般采用液態排渣的形式。采用液態排渣主要優點在于：由于氣化反應溫度高，可以確保原料中的含碳物質充分反應氣化，保證高的碳轉化率；同時，灰渣在高溫熔融狀態下經激冷形成玻璃體渣，性質穩定，對環境幾乎沒有影響；此外，經激冷形成玻璃體的爐渣還可用作水泥摻合劑或道路建造材料，進行進一步的綜合利用。

當前加壓氣化爐液態排渣系統基本上都是采用帶鎖斗減壓裝置的排渣系統，該系統存在以下幾個方面的缺點和不足：①氣化爐排渣方式為間斷進行，不能實現連續穩定的排渣過程；②采用鎖斗系統，需要在鎖斗上下游各增加一組排渣閥，系統容易出現故障；③鎖斗系統分為集渣、減壓、排渣、清洗、充壓五個過程，并進行往復循環，操作和控制系統復雜；④鎖斗排渣系統投資和操作費用高，維護困難，成本高。⑤鎖斗系統工藝過程復雜，能耗高，可靠性不高，經濟性較差。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提供一種工藝簡單可靠、操作靈活簡便、運行成本低，節能降耗的液態排渣加壓氣化爐連續泄壓排渣工藝。

本發明還提供一種用于上述工藝的加壓氣化爐液態連續泄壓排渣的系統，具有系統簡單、設備投資低、可靠性高、使用壽命長。

本發明方法為：加壓氣化爐生成的高溫熔渣進入氣化爐底部進行水浴激冷后，再送入破渣機破碎(優選熔渣破碎至40mm以下)，破碎后的熔渣形成渣水混合物進入減壓管，渣水混合物在通過減壓管泄壓時，產生的含高壓氣體和少量細渣水的混合物經節流裝置進一步減壓后送入排氣罐進行洗滌和氣液分離，泄壓后的渣水混合物經膨脹節進入渣收集罐，最后排入撈渣機；所述排氣罐內頂部的排放氣送往火炬，底部的渣水送入渣收集罐。

所述泄壓后的渣水混合物經膨脹節先送入水力旋流器進行旋流分離后再送入渣收集罐，所述水力旋流器頂部溢流出的溢流液也送入渣收集罐。

沖洗水經加壓后分別送入水力旋流器的底部出口和渣收集罐的底部出口用于沖渣。

所述減壓管包括套裝的內管和外管，所述內管的內壁裝有螺旋管板，沿螺旋管板的垂直中心線開有1個流通孔；所述內、外管上開有多個減壓孔，所述外管上的減壓孔經管道和節流裝置與排氣罐連接；所述渣水混合物在減壓管的內管中沿螺旋管板及其流通孔螺旋下行的同時迅速泄壓減壓，泄壓時產生的含高壓氣體和少量細渣水混合物先通過內管上的減壓孔及外管上的減壓孔減壓后，再經管道及節流裝置被進一步減壓后送入排氣罐，泄壓后的渣水混合物進入膨脹節。

本發明液態排渣加壓氣化爐連續泄壓排渣系統，包括加壓氣化爐，所述加壓氣化爐依次與破渣機、減壓管、膨脹節、渣收集罐與撈渣機連接，所述減壓管還經節流裝置與排氣罐連接，所述排氣罐的底部出口與渣收集罐連接。

所述膨脹節與水力旋流器連接，所述水力旋流器的頂部和底部出口均與渣收集罐連接。

所述水力旋流器的底部出口和渣收集罐的底部出口均設沖洗管，所述沖洗管經管道與灰水泵連接。

所述渣收集罐底部的沖洗管的向下傾角為15～60度。

所述減壓管包括套裝的內管和外管，所述內、外管上開有多個減壓孔，所述外管上的減壓孔經管道與節流裝置連接。

所述內管的內壁裝有螺旋管板，沿螺旋管板的垂直中心線開有1個流通孔。

所述外管沿軸向均勻開有三排減壓孔，每排有三個減壓孔，沿外管徑向呈正三角形均布。

所述內管沿軸向均勻開有5-15排減壓孔，每排有6個減壓孔，沿外管徑向呈正六邊形均布。

所述外管上的減壓孔的孔徑為10～150mm；所述內管上的減壓孔的孔徑為10～100mm，且內管的減壓孔孔徑小于外管的減壓孔孔徑。

所述流通孔的孔徑為50～200mm，內管與外管間的間隙控制在50～150mm。