[發明專利]一種水氣混合激冷的干法煤氣化裝置及工藝

在審

• 申請號: 201910492862.3
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110283629A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 李國慶;何斌;李圣淋
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C10J3/72
• 分類號: C10J3/72
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;隆翔鷹

本發明公開了一種水氣混合激冷的干法煤氣化裝置及工藝，所述氣化裝置增設高壓工藝水支管，分出部分進洗滌裝置的高壓低溫工藝水，輸送至氣化爐，與出自激冷氣壓縮機的循環激冷氣混合，共同調節合成氣進余熱鍋爐的溫度；在上述工藝水支管上設置調節閥，以調節水流量。該裝置降低了循環激冷氣的流量以及其進激冷氣壓縮機的溫度，從而大大減少激冷氣壓縮能耗；因水的氣化潛熱大，故部分高壓工藝水補充循環激冷氣，共同對合成氣進行激冷，能大大提高其對合成氣溫度調節的靈敏性；流程調整發生在氣化爐下游，不對氣化爐核心工藝產生任何影響；只新增一根工藝水跨線，改動量很小，易于實施，既適用于新廠建設，也適于老廠改造。

技術領域

本發明屬于煤氣化及煤化工領域，具體涉及一種水氣混合激冷的干法煤氣化裝置及工藝。

背景技術

以干煤粉進料為特征的干法煤氣化工藝因清潔和高效得到了廣泛應用。基本流程是：來自磨煤和干燥單元的干煤粉通過加料器送入燒嘴，與來自空分單元的純氧及少量約5.0Mpa蒸汽混合，然后噴入氣化爐進行反應，生成約4.0Mpa、1625℃、富含H₂和CO的高溫合成氣。合成氣隨后經水冷壁蒸汽發生器、余熱鍋爐，通過釋放熱量發生蒸汽，被逐級冷卻到約325℃進入除灰工序。除灰后的合成氣除少量補充循環激冷氣外，大部進入水洗滌塔，經高壓工藝水(約5.7MPa、110℃)洗滌后，作為產品合成氣，約165℃、3.8MPa出裝置。為了保證氣化爐出口合成氣進余熱鍋爐的溫度不高于900℃，經洗滌裝置水洗后的部分低溫合成氣將與前述的那股除灰合成氣一起，經激冷氣壓縮機提壓后送水冷壁蒸汽發生器出口，作為循環激冷氣調節合成氣進余鍋的溫度。顯然，循環激冷氣流量越大、溫度越高，則激冷氣壓縮機功耗越大，背壓式驅動透平所消耗的中壓蒸汽越多。

如果分出洗滌裝置部分的外接洗滌水源，將其作為循環激冷水，和循環激冷氣共同對水冷壁蒸汽發生器出口的合成氣進行激冷，水的氣化潛熱遠遠大于合成氣顯熱，補充少量低溫工藝水將明顯降低循環激冷氣的流量和溫度，從而減少其壓縮功耗，并提高溫度調節的靈敏性。

發明內容

為了解決現有干法煤氣化工藝中因循環激冷氣流量大，造成壓縮機能耗高的缺點，本發明的目的在于提供一種水氣混合激冷的干法煤氣化裝置及工藝。

本發明的目的至少通過如下技術方案之一實現。

本發明提供了一種水氣混合激冷的干法煤氣化裝置，包括通過管道依次相連通的氣化爐、余熱鍋爐、除灰器、洗滌裝置，所述氣化爐包括一粉煤燒嘴，干煤粉、氧化劑和過熱蒸汽通過粉煤燒嘴噴入氣化爐內并反應產生合成氣，余熱鍋爐用于冷卻合成氣，所述除灰器用于去除合成氣中的干灰，所述洗滌裝置用于去除合成氣中殘余的灰塵，所述氣化裝置還包括激冷裝置，所述激冷裝置用于對合成氣進行激冷，使合成氣降溫；激冷裝置包括激冷氣壓縮機和高壓工藝水支管，所述激冷氣壓縮機的輸入端通過管道分別和除灰器的輸出端、洗滌裝置的輸出端相連通，激冷氣壓縮機的輸出端與氣化爐的輸入端通過管道相連通，除灰后的部分合成氣和洗滌后的部分合成氣進入激冷氣壓縮機，被升壓提溫后得循環激冷氣，循環激冷氣送到氣化爐用于激冷合成氣；所述高壓工藝水支管的一端連接洗滌裝置的洗滌水源，另一端連接氣化爐，將洗滌裝置的部分洗滌水作為循環激冷水輸送到氣化爐，用于激冷合成氣。

優選地，所述氣化爐內設置一水冷壁蒸汽發生器，在氣化爐內產生的合成氣先進入水冷壁蒸汽發生器中冷卻，然后再與循環激冷氣、循環激冷水混合降溫；所述激冷氣壓縮機和高壓工藝水支管分別將循環激冷氣和循環激冷水輸送到氣化爐的水冷壁蒸汽發生器的出口處。

優選地，所述余熱鍋爐的輸入端通過管道與氣化爐的輸出端相連通，在氣化爐被激冷后的合成氣進入余熱鍋爐進行熱量回收和冷卻降溫，余熱鍋爐的輸出端與除灰器的輸入端通過管道相連通，經余熱鍋爐冷卻后的合成氣進入除灰器內去除干灰。

優選地，所述洗滌裝置包括文丘里洗滌器和水洗滌塔，所述除灰器的輸出端、文丘里洗滌器、水洗滌塔和激冷氣壓縮機的輸入端依次相連通，文丘里洗滌器和水洗滌塔用于洗滌除灰后的合成氣。