一种煤气化系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种煤气化系统，包括：煤浆制备单元、干燥热解单元、加压流化床气化炉、第一净化分离单元和催化剂回收系统；干燥热解单元的第一进口与煤浆制备单元的出口连通；加压流化床气化炉的进口与干燥热解单元的第一出口连通；第一净化分离单元的进口与干燥热解单元的第二出口连通，第一净化分离单元的第一出口与煤浆制备单元的第二进口连通；催化剂回收系统的第一进口与加压流化床气化炉的第一出口连通，催化剂回收系统的第二进口与加压流化床气化炉的第二出口连通。本实用新型专利技术粉煤及含尘废水、含固催化剂回收液等制备成水煤浆，通入热解干燥单元，再使热解半焦煤发生气化反应，提高了工艺的技术经济性，实现了废水和酸水的循环利用。和酸水的循环利用。和酸水的循环利用。

【技术实现步骤摘要】
一种煤气化系统


[0001]本技术涉及煤气化
，具体而言，涉及一种煤气化系统。

技术介绍

[0002]煤气化技术是洁净高效利用煤的一种重要方式。我国煤炭资源丰富，油气资源相对匮乏，将丰富的煤炭转化成清洁的气体和油，近年来受到众多关注及应用。流化床气化炉因炉内温度均匀，气固混合均匀、接触佳，气化效率高等原因广泛应用于煤气化工艺。
[0003]现有流化床煤气化系统，采用粉煤为气化原料，首先将炉煤干燥至水分在一定含量下，通过进煤系统加入气化炉中，在炉内发生热解、气化反应；因流化床内整体温度相对均匀，热解在较高的气化温度下进行，焦油含量低，技术经济性降低。另外，流化床均存在粉尘夹带量大的问题，后续通过两级或多级旋风分离系统将飞灰分离下来，再通过复杂的干粉返回系统返回气化炉继续参与气化反应，干粉分离及返回系统存在飞灰下落不畅、堵塞、磨损等问题，影响系统运行稳定性。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本技术提出了一种煤气化系统，旨在解决现有流化床气化炉热解温度高、焦油产率低，与粗煤气混合后，后续分离系统规模大、分离困难以及飞灰返炉困难、易堵塞、磨损大、长周期稳定运行困难等问题。
[0005]本技术提出了一种煤气化系统，包括：煤浆制备单元、干燥热解单元、加压流化床气化炉、第一净化分离单元和催化剂回收系统；其中，所述煤浆制备单元设置有粉煤进口，用于输送粉煤并制备水煤浆；所述干燥热解单元的第一进口与所述煤浆制备单元的出口连通，用以使从所述煤浆制备单元输出的水煤浆发生干燥热解反应，以得到半焦、焦油、热解气及水蒸气；所述加压流化床气化炉的进口与所述干燥热解单元的第一出口连通，用以使从所述干燥热解单元输出的半焦发生气化反应，得到富甲烷粗煤气；所述第一净化分离单元的进口与所述干燥热解单元的第二出口连通，所述第一净化分离单元的第一出口与所述煤浆制备单元的第二进口连通，用以分离焦油、除去热解气及水蒸气中夹带的粉尘以得到含尘废水并将含尘废水输送至所述煤浆制备单元中；所述催化剂回收系统的第一进口与所述加压流化床气化炉的第一出口连通，所述催化剂回收系统的第二进口与所述加压流化床气化炉的第二出口连通，用以对灰渣和飞灰中的催化剂进行回收得到含固催化剂溶液，并将所述含固催化剂溶液输送至所述煤浆制备单元中。
[0006]进一步地，上述煤气化系统中，所述干燥热解单元包括：壳体和位于所述壳体内、自下而上依次相连通的热介质缓冲段、水煤浆缓冲段、充分热解干燥段和干燥半焦沉降段；其中，所述壳体位于水煤浆缓冲段的侧壁上向下倾斜设置有若干水煤浆喷嘴，用以使进入所述壳体内的水煤浆相互对撞以充分分散后向下运动；所述壳体位于热介质缓冲段的侧壁上沿轴向向上倾斜设置有若干组热介质喷嘴，且每组中的各所述热介质喷嘴沿所述壳体的周向分布，用以使热介质与分散下落的水煤浆充分接触换热。
[0007]进一步地，上述煤气化系统中，各组所述热介质喷嘴与所述壳体横截面的夹角自上而下逐渐减小。
[0008]进一步地，上述煤气化系统中，各组所述热介质喷嘴中，位于最上层的各所述热介质喷嘴的喷射方向与对撞分散后处于最外侧的水煤浆的下落方向保持一致，用以使最外侧的水煤浆同热介质充分接触。
[0009]进一步地，上述煤气化系统中，各所述水煤浆喷嘴与各所述热介质喷嘴在周向上错开设置。
[0010]进一步地，上述煤气化系统中，所述水煤浆喷嘴位于所述热介质喷嘴上方0.2
‑
0.5m处，用以使水煤浆有足够的空间进行对撞、分散、下落后与热介质充分接触。
[0011]进一步地，上述煤气化系统中，所述水煤浆缓冲段与所述热介质缓冲段均为直筒状，二者之间通过第一变径段连通，并且，所述水煤浆缓冲段的内径小于所述热介质缓冲段的内径。
[0012]进一步地，上述煤气化系统中，还包括：预热器；其中，所述预热器的进口与所述第一净化分离单元的第二出口连通，所述预热器的出口与所述干燥热解单元的第二进口连通，用以对所述第一净化分离单元排出的气体进行升温从而为所述干燥热解单元提供热源。
[0013]进一步地，上述煤气化系统中，还包括：气固分离单元；其中，所述气固分离单元的进口与所述加压流化床气化炉的第二出口连通，所述气固分离单元的第一出口与所述催化剂回收系统的第二进口连通，用以分离粗煤气中夹带的飞灰，并将含催化剂的飞灰输送至所述催化剂回收系统中。
[0014]进一步地，上述煤气化系统中，还包括：依次连通的多级换热系统和第二净化分离单元；其中，所述多级换热系统的第一进口与所述气固分离单元的第二出口连通，用以回收粗煤气中的显热；所述多级换热系统的第一出口与所述催化剂回收系统的第三进口连通，用以将酸水废水输送至所述催化剂回收系统中；所述多级换热系统的第二进口与所述第一净化分离单元的第二出口连通，用以回收热解气中的热量；所述第二净化分离单元的进口与所述多级换热系统的第二出口连通，用以脱除回收热量后的粗煤气中的酸性气体。
[0015]本技术提供的煤气化系统，通过煤浆制备单元与第一净化分离单元和催化剂回收系统分别连通，以将粉煤与含尘废水、含固催化剂回收液混合制备成水煤浆，通过热解干燥单元与水煤浆制备单元连通，避免了现有技术中通过分离系统将飞灰分离后通过干粉返回系统返回气化炉导致的飞灰下落不畅、设备堵塞和磨损的问题；同时有利于获取高附加值焦油产品，再通过加压流化床气化炉与干燥热解单元连通，使热解半焦煤发生气化反应，产生富甲烷粗煤气，通过物料、热量的梯级利用，提高了工艺的技术经济性，同时实现了废水和催化剂的循环利用。
附图说明
[0016]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0017]图1为本技术实施例提供的煤气化系统的结构示意图；
[0018]图2为本技术实施例中干燥热解单元的结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0020]参阅图1，本技术实施例的煤气化系统包括：煤浆制备单元1、干燥热解单元2、加压流化床气化炉3、第一净化分离单元4和催化剂回收系统5；其中，所述煤浆制备单元1设置有粉煤进口，用于输送粉煤并制备水煤浆；所述干燥热解单元2的第一进口与所述煤浆制备单元1的出口连通，用以使从所述煤浆制备单元1输出的水煤浆发生干燥热解反应，以得到半焦、焦油、热解气及水蒸气；所述加压流化床气化炉3的进口与所述干燥热解单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤气化系统，其特征在于，包括：煤浆制备单元、干燥热解单元、加压流化床气化炉、第一净化分离单元和催化剂回收系统；其中，所述煤浆制备单元设置有粉煤进口，用于输送粉煤并制备水煤浆；所述干燥热解单元的第一进口与所述煤浆制备单元的出口连通，用以使从所述煤浆制备单元输出的水煤浆发生干燥热解反应，以得到半焦、焦油、热解气及水蒸气；所述加压流化床气化炉的进口与所述干燥热解单元的第一出口连通，用以使从所述干燥热解单元输出的半焦发生气化反应，得到富甲烷粗煤气；所述第一净化分离单元的进口与所述干燥热解单元的第二出口连通，所述第一净化分离单元的第一出口与所述煤浆制备单元的第二进口连通，用以分离焦油、除去热解气及水蒸气中夹带的粉尘以得到含尘废水并将含尘废水输送至所述煤浆制备单元中；所述催化剂回收系统的第一进口与所述加压流化床气化炉的第一出口连通，所述催化剂回收系统的第二进口与所述加压流化床气化炉的第二出口连通，用以对灰渣和飞灰中的催化剂进行回收得到含固催化剂溶液，并将所述含固催化剂溶液输送至所述煤浆制备单元中。2.根据权利要求1所述的煤气化系统，其特征在于，所述干燥热解单元包括：壳体和位于所述壳体内、自下而上依次相连通的热介质缓冲段、水煤浆缓冲段、充分热解干燥段和干燥半焦沉降段；其中，所述壳体位于水煤浆缓冲段的侧壁上向下倾斜设置有若干水煤浆喷嘴，用以使进入所述壳体内的水煤浆相互对撞以充分分散后向下运动；所述壳体位于热介质缓冲段的侧壁上沿轴向向上倾斜设置有若干组热介质喷嘴，且每组中的各所述热介质喷嘴沿所述壳体的周向分布，用以使热介质与分散下落的水煤浆充分接触换热。3.根据权利要求2所述的煤气化系统，其特征在于，各组所述热介质喷嘴与所述壳体横截面的夹角自上而下逐渐减小。4.根据权利要求3所述的煤气化系统，其特征在于，各组所述热介质喷嘴中，位于最上层的各所述热介质喷嘴的喷射方向与对撞...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛燕东，刘雷，李克忠，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：