[發明專利]一種高溫氣體熱量回收利用系統及方法

在審

• 申請號: 201811546111.7
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109401799A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 鮑衛娜;潘榮;李耀;宋成凱;趙礦生;趙岐;季思偉;唐廣軍;李琳;祝賀;李波;郭寶貴;許廣宇;張濤;張俊先;劉進波;戴武軍;郭本陸
• 申請（專利權）人: 山東兗礦國拓科技工程股份有限公司
• 主分類號: C10J3/86
• 分類號: C10J3/86;C10J3/76
• 代理公司: 北京金宏來專利代理事務所(特殊普通合伙) 11641
• 代理人: 許振強;苗彩娟

本發明提供了一種高溫氣體熱量回收利用系統，包括氣體發生器和汽包，所述氣體發生器包括反應段、廢鍋段和激冷段，所述廢鍋段包括殼體和輻射廢鍋，所述輻射廢鍋位于殼體內，且與殼體之間設有夾層；所述輻射廢鍋包括水冷壁，所述水冷壁內壁設有輻射屏，所述水冷壁和輻射屏的入口端分別通過去水冷壁管線和去輻射屏管線與汽包連接；所述上盤管和下盤管的入口端分別與來自鍋爐水管網的去上盤管管線和去下盤管管線連接，所述水冷壁和輻射屏的出口端分別通過出水冷壁管線和出輻射屏管線與汽包連接。本發明通過輻射廢鍋利用水冷壁輻射換熱方式回收高溫氣體的顯熱，副產飽和蒸汽，以提高能源利用效率。

技術領域

本發明涉及及一種高溫氣體高溫顯熱回收裝置，具體地說是一種高溫氣體熱量回收利用系統及方法。

背景技術

煤氣化技術按流程一般分為激冷流程氣流床氣化技術和廢鍋流程氣流床氣化技術。廢鍋式與激冷式氣化裝置主要的差別在于：對高溫粗煤氣所含的顯熱的回收利用方式不同。在激冷式氣化爐中，溫度高達1370℃的粗煤氣在激冷室中直接用水激冷到220-260℃。顯然，粗煤氣所帶的大量顯熱被激冷室所吸收損失，在激冷過程中會使粗煤氣失掉一部分物理顯熱，它大約等于低位發熱量的10％。帶廢鍋流程的氣化爐又稱為全熱能回收式氣化爐，它通過輻射冷卻器和對流冷卻器，可以把粗煤氣的溫度從1370℃降低到800℃左右，以加熱鍋爐給水，使之產生相當數量的高壓飽和水蒸汽，經過熱后供蒸汽輪機使用，這樣，就能提高熱煤氣的效率。據有關資料介紹，采用廢鍋流程的氣化裝置較采用激冷流程的氣化裝置產品綜合能耗低約10％。

但是采用廢鍋式氣化裝置回收熱量時，常常由于設計方案不合理，輔助系統配合不協調，工作效率降低，雖然也能夠回收一定量的蒸汽并同時對氣化爐燃燒的粗煤氣進行一定程度的換熱降溫，但無法將廢鍋式氣化裝置回收熱量的作用發揮到最大。

發明內容

本發明的目的是解決上述現有技術的不足，提供一種高溫氣體熱量回收利用系統及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種高溫氣體熱量回收利用系統，包括氣體發生器和汽包，所述氣體發生器包括反應段、廢鍋段和激冷段，所述廢鍋段包括殼體和輻射廢鍋，所述輻射廢鍋位于殼體內，且與殼體之間設有夾層；所述輻射廢鍋包括水冷壁，所述水冷壁從上而下依次連通的上部錐段水冷壁、中部直筒段水冷壁和下部錐段水冷壁，所述上部錐段水冷壁的上端和下部錐段水冷壁的下端分別設有上部入口段和下部出口段，所述上部入口段和下部出口段外側分別設有上盤管和下盤管；所述中部直筒段水冷壁內壁設有輻射屏，其特征在于：所述水冷壁和輻射屏的入口端分別與第一下部給水集水箱和第二下部給水集水箱連接，所述第一下部給水集水箱和第二下部給水集水箱分別通過去水冷壁管線和去輻射屏管線與汽包連接；所述上盤管和下盤管的入口端分別與來自鍋爐水管網的去上盤管管線和去下盤管管線連接，所述水冷壁和輻射屏的出口端分別與第一上部回水集水箱和第二上部回水集水箱連接，所述第一上部回水集水箱和第二上部回水集水箱分別通過出水冷壁管線和出輻射屏管線與汽包連接，所述上盤管和下盤管的出口端分別通過出上盤管管線和出下盤管管線與汽包連接。

優選的，所述第一上部回水集水箱和第二上部回水集水箱位于所述中部直筒段水冷壁的上端，所述第一下部給水集水箱和第二下部給水集水箱位于所述中部直筒段水冷壁的下端；所述第一上部回水集水箱和第二上部回水集水箱通過排放管與外界連通；所述第一下部給水集水箱和第二下部給水集水箱通過疏水管進行排污。

進一步的，所述廢鍋段通過第一連接管線與連通的高壓氮氣、CO₂管線和反應氣體管線連接，所述第一連接管線與所述殼體和水冷壁之間的夾層連通；所述激冷段連接反應氣體出口管線；所述去水冷壁管線和去輻射屏管線連接中壓蒸汽管線。