[發明專利]利用煤氣化裝置的合成氣發生蒸汽的方法和系統

在審

• 申請號: 201910009312.1
• 申請日: 2019-01-04
• 公開（公告）號: CN111412447A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 張建崢
• 申請（專利權）人: 中國石化工程建設有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: F22B31/08
• 分類號: F22B31/08;F28G1/16;F28G15/00
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 王浩然;耿超

本公開涉及一種利用煤氣化裝置的合成氣發生蒸汽的方法和系統。該方法包括如下步驟：使粗合成氣進入廢熱鍋爐的換熱管內作為熱介質與所述廢熱鍋爐的殼程介質換熱，得到換熱后的合成氣和換熱后的殼程介質；使所述換熱后的合成氣經過濾、升壓后得到升壓合成氣；使至少部分所述升壓合成氣返回所述廢熱鍋爐的換熱管入口，對所述換熱管進行吹掃除塵；使所述換熱后的殼程介質進入氣液分離裝置進行氣液分離，得到飽和蒸汽和冷凝液；使所述冷凝液作為所述殼程介質返回所述廢熱鍋爐。本公開的方法和系統利用升壓合成氣形成的高速氣流對廢鍋入口換熱管進行反吹，可減少換熱管內飛灰沉積，延長廢鍋的操作周期和氣化爐的運行時間，節約裝置的操作和設備費用。

技術領域

本公開涉及煤氣化技術領域，具體地，涉及一種利用煤氣化裝置的合成氣發生蒸汽的方法和系統。

背景技術

煤氣化裝置有廢鍋流程，利用粗合成氣來發生超高壓蒸汽，由于粗合成氣中的飛灰會沉積在鍋爐管內，長時間的積灰會導致鍋爐壓差過高，從而引起氣化爐停工。所以大部分廢鍋流程的煤氣化裝置都不能長周期運行。由于廢鍋入口粗合成氣溫度一般都在800度的高溫，所以很少利用機械除灰的方法。因為在高溫環境下，轉動部件的密封很難，一但密封做不好就會引起高溫合成氣泄露到大氣中引起安全事故。

發明內容

本公開的目的是提供一種利用煤氣化裝置的合成氣發生蒸汽的方法和系統，該裝置及方法能夠對廢鍋入口換熱管進行吹掃，防止飛灰沉積在廢鍋管內。

為了實現上述目的，本公開第一方面提供一種利用煤氣化裝置的合成氣發生蒸汽的方法，該方法包括如下步驟：

使粗合成氣進入廢熱鍋爐的換熱管內作為熱介質與所述廢熱鍋爐的殼程介質換熱，得到換熱后的合成氣和換熱后的殼程介質；

使所述換熱后的合成氣經過濾、升壓后得到升壓合成氣；

使至少部分所述升壓合成氣返回所述廢熱鍋爐的換熱管入口，對所述換熱管進行吹掃除塵；

使所述換熱后的殼程介質進入氣液分離裝置進行氣液分離，得到飽和蒸汽和冷凝液；使所述冷凝液作為所述殼程介質返回所述廢熱鍋爐。

可選地，該方法包括：使補充介質進入所述氣液分離裝置與所述換熱后的殼程介質混合以補充循環水量，所述補充介質為鍋爐給水。

可選地，所述廢熱鍋爐內設有氣體分布器，所述氣體分布器設有氣體噴孔，所述氣體噴孔朝向所述換熱管的入口，且所述氣體噴孔的個數和位置與所述換熱管相匹配；所述升壓合成氣經所述氣體噴孔噴入所述換熱管。

可選地，所述升壓合成氣與所述換熱后的合成氣的壓力比為(2～2.5):1。

可選地，該方法包括：使所述升壓合成氣間歇地噴入所述換熱管的入口；每次噴射的持續時間為10～20s，相鄰兩次所述噴射的間隔時間為10～20min。

本公開第二方面提供一種利用煤氣化合成氣發生蒸汽的系統，該系統包括合成氣原料入口、廢熱鍋爐、氣液分離裝置、過濾器、氣體增壓裝置、蒸汽出口和凈化合成氣出口；所述廢熱鍋爐包括殼體、合成氣入口、合成氣出口和設置于所述殼體內的換熱管，所述換熱管的入口和出口分別與所述合成氣入口和所述合成氣出口連通，所述合成氣出口依次與所述過濾器及所述氣體增壓裝置連通，所述氣體增壓裝置的出口通過氣體循環管路與所述換熱管的入口連通；

所述廢熱鍋爐的殼程出口與所述氣液分離裝置的氣液混合物入口連通，所述氣液分離裝置的氣體出口與所述蒸汽出口連通，所述氣液分離裝置的液體出口與所述廢熱鍋爐的殼程入口連通。

可選地，所述氣液分離裝置為汽包，所述系統還包括與所述汽包連通的補充介質入口。

可選地，所述氣體循環管路的出口延伸至所述廢熱鍋爐內，且所述出口處連接有氣體分布器；所述氣體分布器設有朝向所述換熱管的入口的氣體噴孔；所述氣體噴孔的個數和位置與所述換熱管相匹配。