[實(shí)用新型]一種濕法冷灰式高效熱能回收氣化系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821345657.1
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN208667613U
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙靜一;黃萍;毛煒;張燕
• 申請（專利權(quán)）人: 北京邁未科技有限公司
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10J3/72;C10J3/84;C10J3/86
• 代理公司: 北京中慧創(chuàng)科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11721
• 代理人: 由元

本申請?zhí)峁┝艘环N濕法冷灰式高效熱能回收氣化系統(tǒng)，包括氣化爐，在氣化爐的輻射換熱室內(nèi)的換熱面上設(shè)置有噴射裝置，形成貼近換熱面的低溫區(qū)和位于所述低溫區(qū)遠(yuǎn)離所述換熱面一側(cè)的核心高溫區(qū)；氣固分離及濕法冷灰裝置，與所述氣化爐的合成氣出口連通設(shè)置；對流換熱裝置，用于回收合成氣的顯熱并產(chǎn)生動力蒸汽；氣體洗滌設(shè)備，包括串聯(lián)設(shè)置的文丘里洗滌器和洗滌塔；黑水處理系統(tǒng)，包括串聯(lián)設(shè)置的一級閃蒸裝置和二級閃蒸裝置。本申請同時(shí)還提供了高效熱能回收的氣化工藝，本申請方案采用邊區(qū)控溫技術(shù)的輻射換熱室，即可保證換熱管的安全，又可保證高輻射強(qiáng)度下熱量回收效率更高，飽和蒸汽產(chǎn)量高，設(shè)備體積更小。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于合成氣技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及以化工產(chǎn)品、燃料氣和IGCC為目標(biāo)的，采用濕法冷灰方法的可高效回收熱能的氣化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

以煤、石油、煤焦等含碳物質(zhì)為原料生產(chǎn)合成氣(主要成分為CO和H₂)的氣化技術(shù)，作為化石原料潔凈利用的重要手段，已廣泛應(yīng)用于燃?xì)狻⒑铣蓺狻GCC等領(lǐng)域。在氣化反應(yīng)過程中，含碳原料的化學(xué)能大部分轉(zhuǎn)化為合成氣的化學(xué)能，但仍有約20％的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為合成氣和灰渣的顯熱，從而導(dǎo)致熱量損失。如何提高這部分顯熱的回收和利用效率，對化工裝置生產(chǎn)和節(jié)能降耗意義重大。

目前，對氣化爐產(chǎn)生的高溫合成氣的熱量回收工藝主要有兩種，一種是通過快速冷卻方法將高溫合成氣中的顯熱轉(zhuǎn)移至黑水中，再對較低溫的黑水進(jìn)行熱量的回收和綜合利用，一種是利用廢熱鍋爐回收合成氣中的高溫位熱能。

第一種工藝的代表為GE公司的水煤漿水氣化-水激冷工藝，在該工藝中，氣化爐產(chǎn)生的高溫合成氣(低于1400℃)經(jīng)大量水冷卻后，迅速降溫至230～250℃，降溫后的合成氣經(jīng)洗滌除塵(溫度進(jìn)一步降至210～240℃)后送出。冷卻水和洗滌除塵水中的固含量較高，被稱為黑水，合成氣的顯熱大部分進(jìn)入黑水中。黑水進(jìn)入閃蒸裝置進(jìn)行多級閃蒸，閃蒸出的部分蒸汽用于對黑水進(jìn)行直接或間接加熱，剩余蒸汽則經(jīng)冷卻水冷卻后回收。這種水激冷工藝具有操作簡單的優(yōu)點(diǎn)，但工藝中的高溫位熱能大部分轉(zhuǎn)換為低溫?zé)崮埽芰坷眯瘦^低，冷卻水消耗量大，且由于灰渣全部進(jìn)入水中，水系統(tǒng)循環(huán)量大，功耗較高。

第二種工藝主要有以下幾種：一是以殼牌氣化技術(shù)為代表，該技術(shù)將合成氣在氣化爐頂部與低溫循環(huán)氣混合，溫度降至900℃以下后進(jìn)入廢鍋進(jìn)行換熱，換熱以對流換熱為主，但因氣體中所夾帶顆粒含量較高，廢鍋易出現(xiàn)堵塞和磨蝕現(xiàn)象，合成氣出廢鍋后采用飛灰過濾器進(jìn)行氣固分離，分離出的干灰采用高壓氮?dú)膺M(jìn)行氣提和冷卻，該氣化技術(shù)因采用干法除灰，具有高壓黑水處理簡單、循環(huán)量小的優(yōu)點(diǎn)，但干法除灰采用的飛灰脫除系統(tǒng)較為復(fù)雜，操作難度高，且高壓氮?dú)獾南牧看螅瑫r(shí)合成氣水氣比低，較難達(dá)到化工產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。除了殼牌氣化技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)還有以GE廢鍋流程為代表的技術(shù)，其通過設(shè)置輻射廢鍋段和對流廢鍋段回收合成氣中的熱量，但對流廢鍋易產(chǎn)生積灰現(xiàn)象，難以保證長周期穩(wěn)定運(yùn)行要求。