余热回收气化系统技术方案

本技术提供了一种余热回收气化系统，包括燃烧分离模块、废热锅炉和洗涤塔，燃烧分离模块具有燃烧室、激冷室和气液分离室，燃烧室用于燃烧粉煤并产生过热合成气；激冷室内穿设有与燃烧室连通的下降管，以将燃烧室内的过热合成气输送至激冷室冷却；气液分离室对冷却后形成的热合成气进行气液分离且气相出口与洗涤塔、废热锅炉均连通，废热锅炉用于回收流经其的气相热流的热量；废热锅炉的气相出口和洗涤塔的气相入口通过第一管路连通，第一管路穿过激冷室并部分盘绕下降管设置，以通过下降管内的过热合成气加热废热锅炉流向洗涤塔的气相冷流。采用本方案，以在实现对过热合成气热量的再利用的同时实现对下降管内的过热合成气的辅助降温。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤粉加工，具体而言，涉及一种余热回收气化系统。

技术介绍

1、干煤粉加压、下行激冷、膜式水冷壁气化工艺技术因其煤种适用范围广、对煤的灰分要求不苛刻等特点成为现代煤气化技术的主流发展方向。煤粉经煤粉管线通过主烧嘴进入燃烧室，在燃烧室的高温高压条件下反应并生成了富含h2和co的过热合成气(1200℃左右)，过热合成气和液态渣通过下渣口离开燃烧室，并一起经下降管向下流动至激冷室，过热合成气在流经下降管的过程中被外界注入的激冷水(液体冷流)冷却洗涤，液态渣在激冷室底部冷却成固态渣，合成气经过激冷室水浴再次洗涤后鼓泡上升并通过合成气管线进入洗涤系统，待进一步除尘后送至下游装置。

2、对于上述过程，过热合成气在经过激冷室冷却洗涤后排出后会降温至210-230℃，过热合成气在流经下降管被冷却的过程中需要大量的激冷水进行降温，降温成本高且热量损失大。同时，由于过热合成气的温度较高，若激冷水形成的水幕分布不均匀，下降管极易因高温而发生变形损坏。

技术实现思路

1、本技术提供了一种余热回收气化系统，以在实现对过热合成气热量的再利用的同时实现对下降管内的过热合成气的辅助降温。

2、为了解决上述问题，本技术提供了一种余热回收气化系统，包括燃烧分离模块、废热锅炉和洗涤塔，燃烧分离模块具有两两间隔的燃烧室、激冷室和气液分离室，燃烧室用于燃烧粉煤并产生过热合成气；激冷室内穿设有与燃烧室的底部连通的下降管，以将燃烧室内的过热合成气输送至激冷室，激冷室用于冷却过热合成气；气液分离室用于对冷却后形成的热合成气进行气液分离，气液分离室的气相出口与洗涤塔、废热锅炉均连通，以对分离后的气相热流分流运输，废热锅炉用于回收流经其的气相热流的热量；废热锅炉的气相出口和洗涤塔的气相入口通过第一管路连通，以向洗涤塔输送气相热流；第一管路穿过激冷室并部分盘绕下降管设置，以通过下降管内的过热合成气加热废热锅炉流向洗涤塔的气相冷流。

3、进一步地，激冷室底部具有冷却池，第一管路盘绕下降管的部分为盘管段，盘管段与冷却池间隔。

4、进一步地，激冷室具有上下间隔的高温区和低温区，冷却池位于低温区的底部，下降管穿设在高温区内且端部延伸至低温区并位于冷却池上方，盘管段从高温区进入激冷室，盘管段从低温区伸出激冷室。

5、进一步地，余热回收气化系统还包括第二管路、第三管路以及分别设置在第二管路、第三管路上的第一控制阀、第二控制阀，气液分离室的气相出口通过第二管路与废热锅炉的气相入口连通，第一管路包括顺次连通的冷流管段、盘管段和热流管段，冷流管段与废热锅炉的气相出口连通，热流管段与洗涤塔的气相入口连通，第三管路的两端分别与第二管路、热流管段连通，第一控制阀位于第二管路、第三管路的连通位置和废热锅炉的气相入口之间，第一控制阀和第二控制阀的开度可分别调节，以调节流向废热锅炉、洗涤塔的气相热流的比例。

6、进一步地，余热回收气化系统还包括温度传感器和控制系统，温度传感器设置在第三管路、热流管段的连通位置和洗涤塔的气相入口之间，以监控进入洗涤塔的气相热流的温度，控制系统与温度传感器、第一控制阀、第二控制阀均电连接，以根据温度传感器的监控情况控制第一控制阀、第二控制阀的开度。

7、进一步地，流入废热锅炉的气相热流的比例占气相热流总量的20％-40％。

8、进一步地，燃烧分离模块包括气化炉和气液分离罐，气化炉内设有支撑板，支撑板将气化炉内部的区域间隔为燃烧室和激冷室，气液分离室成型于气液分离罐内，气化炉的气相出口对应激冷室设置并和气液分离罐的气相入口连通。

9、进一步地，燃烧分离模块还包括洗涤器，洗涤器设置在气化炉和气液分离罐之间。

10、进一步地，气化炉内还设置有激冷环，激冷环用于向激冷室内喷淋液体冷流，气液分离室的液相出口与洗涤塔的液相入口连通，洗涤塔的液相出口与气化炉内的激冷环连通，以为激冷环提供液体冷流。

11、进一步地，余热回收气化系统还包括循环水泵，循环水泵设置在洗涤塔的液相出口与激冷环之间的连通管路上。

12、应用本技术的技术方案，提供了一种余热回收气化系统，包括燃烧分离模块、废热锅炉和洗涤塔，燃烧分离模块具有两两间隔的燃烧室、激冷室和气液分离室，燃烧室用于燃烧粉煤并产生过热合成气；激冷室内穿设有与燃烧室的底部连通的下降管，以将燃烧室内的过热合成气输送至激冷室，激冷室用于冷却过热合成气；气液分离室用于对冷却后形成的热合成气进行气液分离，气液分离室的气相出口与洗涤塔、废热锅炉均连通，以对分离后的气相热流分流运输，废热锅炉用于回收流经其的气相热流的热量；废热锅炉的气相出口和洗涤塔的气相入口通过第一管路连通，以向洗涤塔输送气相热流；第一管路穿过激冷室并部分盘绕下降管设置，以通过下降管内的过热合成气加热废热锅炉流向洗涤塔的气相冷流。

13、采用本方案，从气液分离室排出的气相热流部分分流至废热锅炉，废热锅炉对该部分气相热流携带的热量进行吸收，之后将换热后的气相冷流从第一管路排出至洗涤塔，换热后的气相冷流在流经第一管路的过程中与下降管进行换热，利用下降管内的过热合成气实现对盘绕在下降管外周的第一管路内的气相冷流的加热，同时通过该部分气相冷流与过热合成气的换热实现对下降管的辅助降温。这样设置，实现了对热量的回收和再利用，避免了现有技术中的高温合成气热量易被浪费的情况，同时有利于提高对下降管的降温效果，避免下降管易受高温影响而烧损的情况，有利于延长余热回收气化系统的运行周期。

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【技术保护点】

1.一种余热回收气化系统，其特征在于，包括燃烧分离模块(10)、废热锅炉(20)和洗涤塔(30)，所述燃烧分离模块(10)具有两两间隔的燃烧室(101)、激冷室(102)和气液分离室(103)，所述燃烧室(101)用于燃烧粉煤并产生过热合成气；所述激冷室(102)内穿设有与所述燃烧室(101)的底部连通的下降管(111)，以将所述燃烧室(101)内的过热合成气输送至所述激冷室(102)，所述激冷室(102)用于冷却所述过热合成气；所述气液分离室(103)用于对冷却后形成的热合成气进行气液分离，所述气液分离室(103)的气相出口与所述洗涤塔(30)、所述废热锅炉(20)均连通，以对分离后的气相热流分流运输，所述废热锅炉(20)用于回收流经其的所述气相热流的热量；所述废热锅炉(20)的气相出口和所述洗涤塔(30)的气相入口通过第一管路(41)连通，以向所述洗涤塔输送所述气相热流；所述第一管路(41)穿过所述激冷室(102)并部分盘绕所述下降管(111)设置，以通过所述下降管(111)内的过热合成气加热所述废热锅炉(20)流向所述洗涤塔(30)的气相冷流。

2.根据权利要求1所述的余热回收气化系统，其特征在于，所述激冷室(102)底部具有冷却池，所述第一管路(41)盘绕所述下降管(111)的部分为盘管段(412)，所述盘管段(412)与所述冷却池间隔。

3.根据权利要求2所述的余热回收气化系统，其特征在于，所述激冷室(102)具有上下间隔的高温区和低温区，所述冷却池位于所述低温区的底部，所述下降管(111)穿设在所述高温区内且端部延伸至所述低温区并位于所述冷却池上方，所述盘管段(412)从所述高温区进入所述激冷室(102)，所述盘管段(412)从所述低温区伸出所述激冷室(102)。

4.根据权利要求1所述的余热回收气化系统，其特征在于，所述余热回收气化系统还包括第二管路(42)、第三管路(43)以及分别设置在所述第二管路(42)、所述第三管路(43)上的第一控制阀(51)、第二控制阀(52)，所述气液分离室(103)的气相出口通过所述第二管路(42)与所述废热锅炉(20)的气相入口连通，所述第一管路(41)包括顺次连通的冷流管段(411)、盘管段(412)和热流管段(413)，所述冷流管段(411)与所述废热锅炉(20)的气相出口连通，所述热流管段(413)与所述洗涤塔(30)的气相入口连通，所述第三管路(43)的两端分别与所述第二管路(42)、所述热流管段(413)连通，所述第一控制阀(51)位于所述第二管路(42)、所述第三管路(43)的连通位置和所述废热锅炉(20)的气相入口之间，所述第一控制阀(51)和所述第二控制阀(52)的开度可分别调节，以调节流向所述废热锅炉(20)、所述洗涤塔(30)的所述气相热流的比例。

5.根据权利要求4所述的余热回收气化系统，其特征在于，所述余热回收气化系统还包括温度传感器(60)和控制系统，所述温度传感器(60)设置在所述第三管路(43)、所述热流管段(413)的连通位置和所述洗涤塔(30)的气相入口之间，以监控进入所述洗涤塔(30)的所述气相热流的温度，所述控制系统与所述温度传感器(60)、所述第一控制阀(51)、所述第二控制阀(52)均电连接，以根据所述温度传感器(60)的监控情况控制所述第一控制阀(51)、所述第二控制阀(52)的开度。

6.根据权利要求1所述的余热回收气化系统，其特征在于，流入所述废热锅炉(20)的所述气相热流的比例占所述气相热流总量的20％-40％。

7.根据权利要求1所述的余热回收气化系统，其特征在于，所述燃烧分离模块(10)包括气化炉(11)和气液分离罐(12)，所述气化炉(11)内设有支撑板，所述支撑板将所述气化炉(11)内部的区域间隔为所述燃烧室(101)和所述激冷室(102)，所述气液分离室(103)成型于所述气液分离罐(12)内，所述气化炉(11)的气相出口对应所述激冷室(102)设置并和所述气液分离罐(12)的气相入口连通。

8.根据权利要求7所述的余热回收气化系统，其特征在于，所述燃烧分离模块(10)还包括洗涤器(13)，所述洗涤器(13)设置在所述气化炉(11)和所述气液分离罐(12)之间。

9.根据权利要求7所述的余热回收气化系统，其特征在于，所述气化炉(11)内还设置有激冷环，所述激冷环用于向所述激冷室(102)内喷淋液体冷流，所述气液分离室(103)的液相出口与所述洗涤塔(30)的液相入口连通，所述洗涤塔(30)的液相出口与所述气化炉(11)内的激冷环连通，以为所述激冷环提供液体冷流。

10.根据权利要求9所述的余热回收气化系统，其...

【技术特征摘要】

1.一种余热回收气化系统，其特征在于，包括燃烧分离模块(10)、废热锅炉(20)和洗涤塔(30)，所述燃烧分离模块(10)具有两两间隔的燃烧室(101)、激冷室(102)和气液分离室(103)，所述燃烧室(101)用于燃烧粉煤并产生过热合成气；所述激冷室(102)内穿设有与所述燃烧室(101)的底部连通的下降管(111)，以将所述燃烧室(101)内的过热合成气输送至所述激冷室(102)，所述激冷室(102)用于冷却所述过热合成气；所述气液分离室(103)用于对冷却后形成的热合成气进行气液分离，所述气液分离室(103)的气相出口与所述洗涤塔(30)、所述废热锅炉(20)均连通，以对分离后的气相热流分流运输，所述废热锅炉(20)用于回收流经其的所述气相热流的热量；所述废热锅炉(20)的气相出口和所述洗涤塔(30)的气相入口通过第一管路(41)连通，以向所述洗涤塔输送所述气相热流；所述第一管路(41)穿过所述激冷室(102)并部分盘绕所述下降管(111)设置，以通过所述下降管(111)内的过热合成气加热所述废热锅炉(20)流向所述洗涤塔(30)的气相冷流。

2.根据权利要求1所述的余热回收气化系统，其特征在于，所述激冷室(102)底部具有冷却池，所述第一管路(41)盘绕所述下降管(111)的部分为盘管段(412)，所述盘管段(412)与所述冷却池间隔。

3.根据权利要求2所述的余热回收气化系统，其特征在于，所述激冷室(102)具有上下间隔的高温区和低温区，所述冷却池位于所述低温区的底部，所述下降管(111)穿设在所述高温区内且端部延伸至所述低温区并位于所述冷却池上方，所述盘管段(412)从所述高温区进入所述激冷室(102)，所述盘管段(412)从所述低温区伸出所述激冷室(102)。

4.根据权利要求1所述的余热回收气化系统，其特征在于，所述余热回收气化系统还包括第二管路(42)、第三管路(43)以及分别设置在所述第二管路(42)、所述第三管路(43)上的第一控制阀(51)、第二控制阀(52)，所述气液分离室(103)的气相出口通过所述第二管路(42)与所述废热锅炉(20)的气相入口连通，所述第一管路(41)包括顺次连通的冷流管段(411)、盘管段(412)和热流管段(413)，所述冷流管段(411)与所述废热锅炉(20)的气相出口连通，所述热流管段(413)与所述洗涤塔(30)的气相入口连通，所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙宏益，高进斌，季治胜，王国梁，董先营，陈鹏程，白海，刘吉平，杨涛，蒋志容，
申请(专利权)人：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：