【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水煤浆气化，具体地说是一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置及方法。
技术介绍
1、水煤浆气化技术作为煤化工产业的核心技术之一，通过高温、高压和催化剂的作用，将煤炭中的有机物转化为可燃性气体，具有高效、环保、节能等显著优势。目前，该技术已成为电力、化工、冶金等行业不可或缺的清洁能源技术。
2、但是水煤浆气化过程中会产生大量的粗渣，这些粗渣因原料煤种、气化条件及操作工艺等因素造成其物理特性差异巨大，化学组成复杂，其化学组成主要包括以sio2、al2o3、cao和fe2o3等氧化物为主的无机矿物质和少量未燃尽的碳质残留物。此外，粗渣中还含有一定量的水分和挥发分，粒度在数毫米至数十毫米之间，呈现出块状、颗粒状等形态，孔隙结构复杂，比表面积较大，这些因素给粗渣的利用和处理造成了巨大的影响。
3、目前，煤化工企业对水煤浆气化粗渣的处理方式主要包括自行外运或委托第三方外运堆放。这种处理方式不仅占用大量土地资源，而且由于粗渣含水量较高，在运输和储存过程中容易出现渗漏和扬尘现象，对环境造成一定污染。此外，粗渣中的未燃尽碳质资源未得到充分的利用，造成碳资源浪费。因此，加强粗渣的处理和处置技术研究，实现其资源化利用和无害化处理具有重要意义。
4、为了使粗渣能够得到高效的综合利用，诸多企业或科研机构都积极开发高效的分离提取技术，实现粗渣中无机矿物质和未燃尽碳质残留物的高效分离；但并没有探索粗渣在形成前如何降低碳含量，而是在粗渣形成后进行研究残碳与无机矿物质的分离，这种分离技术也需要将粗渣制浆而需要大量的
技术实现思路
1、基于现有技术问题，本专利技术提供了一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置及方法，本专利技术使气化装置排出的粗渣含碳量低，拓宽了粗渣的资源化利用途径，同时也降低了粗渣分碳对水资源的消耗，降低了废水量，降低了废水处理装置的负荷。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
3、一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置，包括气化炉、锁斗、渣水缓冲罐、旋流分离器，所述气化炉的底部通过破渣机与锁斗顶部连通，锁斗底部通过管道与渣水缓冲罐顶部连通，渣水缓冲罐底部通过管道与旋流分离器连通，所述旋流分离器的底部粗渣出口通过管道与粗渣池连通，所述旋流分离器的进水口与缓冲水罐连通，旋流分离器的出水口通过管道与沉降槽连通；所述粗渣池清液出口和沉降槽清液出口分别通过管道和清液水泵连接至缓冲水罐；
4、进一步地，所述旋流分离器设置多台并联或串联。
5、进一步地，所述锁斗设置均压管道与气化炉急冷室连通；所述锁斗还设置补水缓冲罐，锁斗顶部设置泄压管道与补水缓冲罐顶部连通；
6、进一步地，所述锁斗设置排渣循环泵，排渣循环泵的进口连接至锁斗，排渣循环泵的出口连接至气化炉急冷室；
7、进一步地，所述旋流分离器的进水口低于旋流分离器的出水口；
8、进一步地，所述缓冲水罐还通过管道与新鲜水管网或/和煤气化装置的含氨废水管道连通；
9、一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣方法，包括以下步骤：
10、（1）水煤浆在气化炉内燃烧产生气化渣和合成气一起进入气化炉底部的急冷水中进行冷却降温，降温后的合成气携带一部分细渣从气化炉侧面的出口流出，降温后的粗渣和另一部分细渣经气化炉底部的破渣机破碎，得到含细渣的粗渣；
11、（2）步骤（1）得到的粗渣排入锁斗，当锁斗内有排入一定量的粗渣后，气化炉停止排渣，锁斗开始排渣至渣水缓冲罐，锁斗排渣完毕后气化炉开始向锁斗内排渣；
12、（3）步骤（2）中渣水缓冲罐中的粗渣和水进入旋流分离器，同时向旋流分离器内补水，在旋流的作用下，粗渣中的细渣与粗渣逐渐分离，粗渣沉降在旋流分离器底部并排放至粗渣池，分离的细渣被水带出旋流分离器进入沉降槽；粗渣池底部的粗渣经脱水得到含碳量低的粗渣，沉降槽底部的细渣浆经脱水得到细渣；沉降槽和粗渣池澄清的黑水送旋流分离器继续循环旋流分离细渣；
13、进一步地，所述锁斗运行时通过补水缓冲罐使锁斗处于满水状态；所述气化炉排渣前，通过均压管道使锁斗与气化炉急冷室进行均压；均压完毕后气化炉开始排渣，并通过排渣循环泵使锁斗内的水循环至气化炉急冷室，将急冷室内的渣带入锁斗内。
14、进一步地，所述旋流分离器补水为沉降槽的澄清黑水和/或新鲜水和/或粗渣池的澄清黑水和/或含氨废水。
15、进一步地，所述锁斗与气化炉急冷室均压后的压差不得大于0.3mpa；所述锁斗排渣前通过泄压管道进行泄压，泄压后锁斗内的压力不得大于0.5mpa；
16、有益效果
17、1、由于水煤浆气化炉燃烧产生的细渣含碳量高，粗渣含碳量低；本专利技术通过设置旋流分离器将水煤浆气化炉锁斗排出的渣水混合物料进行旋流分离，同时向旋流分离器中补水，使粗渣中的细渣进行旋流分离，水携带细渣流出旋流分离器进入沉降槽，在沉降槽内细渣与水进行沉降分离，旋流分离器底部的粗渣排放至粗渣池后脱水处理得到含碳量低的粗渣。
18、2、本专利技术锁斗排出的渣水混合物料在旋流分离器分离出了细渣，得到了含碳量低的粗渣，从而也避免了现有技术粗渣制浆分碳对水资源的消耗，同时也降低了粗渣分碳所产生的废水量，降低了废水处理装置的负荷。
19、3、本专利技术将旋流分离器设置在锁斗后，能够降低旋流分离器的运行压力，对设备要求降低，设备投资少。
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1.一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置，其特征在于：包括气化炉、锁斗、渣水缓冲罐、旋流分离器，所述气化炉的底部通过破渣机与锁斗顶部连通，锁斗底部通过管道与渣水缓冲罐顶部连通，渣水缓冲罐底部通过管道与旋流分离器连通，所述旋流分离器的底部粗渣出口通过管道与粗渣池连通，所述旋流分离器的进水口与缓冲水罐连通，旋流分离器的出水口通过管道与沉降槽连通；所述粗渣池清液出口和沉降槽清液出口分别通过管道和清液水泵连接至缓冲水罐。
2.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置，其特征在于：所述旋流分离器设置多台并联或串联。
3.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置，其特征在于：所述锁斗设置均压管道与气化炉急冷室连通；所述锁斗还设置补水缓冲罐，锁斗顶部设置泄压管道与补水缓冲罐顶部连通。
4.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置，其特征在于：所述锁斗设置排渣循环泵，排渣循环泵的进口连接至锁斗，排渣循环泵的出口连接至气化炉急冷室。
5.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置，其特征在
6.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置，其特征在于：所述缓冲水罐还通过管道与新鲜水管网或/和煤气化装置的含氨废水管道连通。
7.一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣方法，通过权利要求1-6任一所述的排渣装置实现，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣方法，其特征在于：所述锁斗运行时通过补水缓冲罐使锁斗处于满水状态；所述气化炉排渣前，通过均压管道使锁斗与气化炉急冷室进行均压；均压完毕后气化炉开始排渣，并通过排渣循环泵使锁斗内的水循环至气化炉急冷室，将急冷室内的渣带入锁斗内。
9.根据权利要求7所述的一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣方法，其特征在于：所述旋流分离器补水为沉降槽的澄清黑水和/或新鲜水和/或粗渣池的澄清黑水和/或含氨废水。
10.根据权利要求7所述的一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣方法，其特征在于：所述锁斗与气化炉急冷室均压后的压差不得大于0.3MPa；所述锁斗排渣前通过泄压管道进行泄压，泄压后锁斗内的压力不得大于0.5MPa。
...【技术特征摘要】
1.一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置，其特征在于：包括气化炉、锁斗、渣水缓冲罐、旋流分离器，所述气化炉的底部通过破渣机与锁斗顶部连通，锁斗底部通过管道与渣水缓冲罐顶部连通，渣水缓冲罐底部通过管道与旋流分离器连通，所述旋流分离器的底部粗渣出口通过管道与粗渣池连通，所述旋流分离器的进水口与缓冲水罐连通，旋流分离器的出水口通过管道与沉降槽连通；所述粗渣池清液出口和沉降槽清液出口分别通过管道和清液水泵连接至缓冲水罐。
2.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置，其特征在于：所述旋流分离器设置多台并联或串联。
3.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置，其特征在于：所述锁斗设置均压管道与气化炉急冷室连通；所述锁斗还设置补水缓冲罐，锁斗顶部设置泄压管道与补水缓冲罐顶部连通。
4.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置，其特征在于：所述锁斗设置排渣循环泵，排渣循环泵的进口连接至锁斗，排渣循环泵的出口连接至气化炉急冷室。
5.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化粗渣碳含量低的排渣装置，其特征在于：所述旋...
【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，唐红建，杨军，杨志强，李慧，魏东，董继曾，巨文章，强军飞，李显辉，杨龙，孙兵，董进前，
申请(专利权)人：新疆天业汇合新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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