高溫氣化產物餘熱回收裝置的製作方法

2023-05-12 18:52:41 1

本實用新型涉及一種回收煤氣化餘熱的裝置，具體涉及一種高溫氣化產物餘熱回收裝置，屬於煤氣化技術領域。

背景技術：

煤氣化技術是清潔利用煤炭資源的重要途徑和手段，主要通過煤與氣化劑在氣化爐內，在一定的溫度和壓力下進行氣化反應，生成高溫高壓的合成氣，煤氣化技術按壓力、氣化劑、氣化過程供熱方式等分類，主要分為固定床、流化床、氣流床氣化技術。

目前國內外有很多比較成熟的煤氣化技術，主要有採用水煤漿的德士古氣化爐，E-Gas氣化爐和華東理工大學多噴嘴對置式氣化爐以及採用幹煤粉的殼牌氣化爐，GSP氣化爐等，但針對氣化產生後的高溫合成氣的能量回收成熟技術相對較少，而且目前的回收技術存在通用性差、設備多、設備之間連接管路複雜等問題。

中國專利CN102242005A公開了一種加壓流化床氣化技術餘熱回收技術，該技術只適用流化床，而且設備多，佔用場地大、設備之間管路連接複雜等問題。

中國專利CN101161792B公開了一種加壓氣流床氣化技術的餘熱回收，該技術只適用氣流床，而且存在設備不緊湊，佔用場地大、設備之間管路連接複雜等問題。

以上現有技術都存在通用性差，設備多，佔用場地大、設備之間管路連接複雜等問題。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的問題是提供一種適用於氣流床、流化床和固定床等煤氣化技術餘熱回收的方法。

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種高溫氣化產物餘熱回收裝置，包括通過管路連接的氣化爐、廢熱鍋爐，廢熱鍋爐內從上至下依次為蒸發器段、過熱器段、預熱器段，蒸發器段和過熱器段在膜式水冷壁之內，其特徵在於，還包括汽包，汽包分別與廢熱鍋爐內蒸發器段、過熱器段、預熱器段連接。

飽和水從汽包的出口分兩路，一路通過汽水連接管路流入廢熱鍋爐中膜式水冷壁，形成的飽和汽水混合物返回至汽包，另一路通過汽水連接管路進入廢熱鍋爐中的蒸發器段，形成的飽和汽水混合物返回至汽包；汽包將飽和蒸汽通過汽水連接管路進入廢熱鍋爐中過熱器段，形成的過熱蒸汽從過熱器段出口排出；鍋爐給水通過汽水連接管路進入預熱器段進行預熱升溫，升溫後的鍋爐水通過汽水連接管路進入汽包。

優選地，所述廢熱鍋爐採用一體水管式鍋爐結構，蒸發器段、過熱器段和預熱器段均採用水管式鍋爐形式；廢熱鍋爐進口處設有溫度調節裝置。

本實用新型適用於以下條件的氣化爐：

(1)氣流床氣化爐出口氣體壓力為3Mpa～8.7Mpa，溫度1250℃～1800℃；

(2)流化床氣化爐出口氣體壓力為0.1Mpa～4Mpa，溫度900℃～1050℃；

(3)固定床氣化爐出口氣體壓力為0.1Mpa～3Mpa，溫度425℃～650℃。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於：

(1)通用性好，適用於固定床、流化床和氣流床等煤氣化技術餘熱回收；

(2)結構緊湊，設備少；

(3)能量回收效率高；

(4)採用水管鍋爐的換熱方式，與火管鍋爐的方式相比，可以有效防止積灰和管子的堵塞。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的一種高溫氣化產物餘熱回收裝置及方法。

具體實施方式

為使本實用新型更明顯易懂，茲以優選實施例，並配合附圖作詳細說明如下。

實施例

如圖1所示，為本實用新型提供的一種高溫氣化產物餘熱回收裝置，包括通過管路連接的氣化爐1、廢熱鍋爐2，廢熱鍋爐2內從上至下依次為過熱器段22、蒸發器段23、預熱器段24，其特徵在於，還包括汽包3，汽包3分別與廢熱鍋爐2內過熱器段22的上部、蒸發器段23的下部連接、預熱器段24的上部連接；飽和水G從汽包3的出口分兩路，一路通過汽水連接管路流入廢熱鍋爐2中，形成的飽和汽水混合物E返回至汽包3，另一路通過汽水連接管路進入廢熱鍋爐2中的蒸發器段22和過熱器段23，形成的飽和汽水混合物E返回至汽包3；汽包3將飽和蒸汽F通過汽水連接管路進入廢熱鍋爐2中過熱器段23，形成的過熱蒸汽B從過熱器段23出口排出；鍋爐給水C通過汽水連接管路進入預熱器段24進行預熱升溫，升溫後的鍋爐水通過汽水連接管路進入汽包3。廢熱鍋爐2採用一體水管式鍋爐結構，蒸發器段21、過熱器段22和預熱器段23均採用水管式鍋爐形式；廢熱鍋爐2進口處設有溫度調節裝置21。

一種高溫氣化產物餘熱回收方法：

(1)煤和氣化劑在氣化爐1中進行氣化反應，反應產生的高溫合成氣A從氣化爐1中進入廢熱鍋爐2，在廢熱鍋爐2進口處通過溫度調節裝置21調節高溫合成氣A溫度，以滿足輻射廢鍋進口溫度和出口溫度的工藝要求，溫度調節裝置21主要通過物理調節方法(如返低溫合成氣D)和化學調節方法(如投加少量煤進行吸熱反應)，調節溫度後的合成氣依次進入廢熱鍋爐2中的蒸發器段22、過熱器段23、預熱器段24進行熱量回收，三段位置可根據工藝要求進行調整，熱量回收後的合成氣進入後續工藝進行處理；

(2)汽包3通過下水包4將飽和水G通過汽水連接管路進入廢熱鍋爐2中蒸發器段22和過熱器段23進行加熱產生飽和汽水混合物E，飽和汽水混合物E在汽包3中進行汽水分離，分離後的飽和蒸汽F進熱過熱器段23進行加熱產生過熱蒸汽B；

(3)鍋爐給水C通過汽水連接管路進入預熱器段24進行預熱升溫，升溫後的鍋爐水進入汽包3；低溫合成氣D從廢熱鍋爐2底部進入後續工藝進行處理(管內物質的流動方向如圖1中箭頭所示)。