一种水煤浆气化煤气余热回收利用系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种水煤浆气化煤气余热回收利用系统。本实用新型专利技术的水煤浆气化煤气余热回收利用系统包括：水煤浆气化炉(3)、流化床气化装置(4)、气体换热器(5)及流化床热解器(6)；所述水煤浆气化炉(3)的煤气出口与所述流化床气化装置(4)的气体进口连接；所述流化床气化装置(4)的气体出口与所述气体换热器(5)的煤气进口连接；所述气体换热器(5)的氮气出口与所述流化床热解器(6)的气体进口连接。本实用新型专利技术提供的基于流化床气化的煤气余热回收利用及净化的系统，结合了流化床气化的技术优势，整体系统设备简单，易于操作，热效率高，无污染。

Coal water slurry gasification gas waste heat recovery and utilization system

The utility model provides a coal water slurry gasification gas waste heat recovery and utilization system. The utility model comprises a water coal slurry gasification waste heat recycling system: coal water slurry gasifier, fluidized bed gasifier (3) (4), gas heat exchanger (5) and (6) fluidized bed pyrolysis reactor; the coal water slurry gasifier (3) and the gas outlet of the fluidized bed gasification the gas inlet device (4) connected; the fluidized bed gasification device (4) of the gas outlet and the gas heat exchanger (5) gas inlet connection; the gas heat exchanger (5) nitrogen outlet and the fluidized bed pyrolysis reactor (6) gas inlet connection. The system uses gas waste heat recovery based on fluidized bed gasification and purification provided by the utility model combines the technical advantages of fluidized bed gasification, the whole system has the advantages of simple equipment, easy operation, high thermal efficiency, no pollution.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于化工
，具体涉及到水煤浆气化煤气余热回收利用系统。
技术介绍
水煤浆气流床气化，将原料煤制成水煤浆，在气化剂的携带作用下，两者并流接触，煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应。与固定床气化和流化床气化相比气流床气化的反应温度高，反应速率快，煤料停留时间短，产物不含焦油、甲烷等物质。水煤浆气化的主要特点是气化温度高、强度大、煤种适应性相对较强、气化指标好。由于水煤浆在气化介质中的浓度低、反应物并流，产品气体与燃料之间不能进行内部换热，其结果是出口气体温度比移动床和流化床的都高，为了保证较高的热效率，一般在后续热量回收装置上设置换热面积较大的换热设备。在高温下反应，存在出气化炉的气体显热高、冷煤气效率低、原料消耗高等缺点。水煤浆气化过程气化室出口温度一般在1300℃以上，并且由于水煤浆气化的特点，气化炉出口的煤气中含有大量的H2O和CO2，对于水煤浆气化制合成气的工艺，合理回收合成气高温显热是一个十分重要的工程问题。目前水煤浆气化产生煤气的冷却主要有两种方法：一是气化煤气激冷工艺，二、煤气经过废热锅炉换热生产蒸汽。中国专利CN204569850U号公开了具有双激冷环的水煤浆气化炉技术方案。该专利中水煤浆气化炉包括燃烧室气化室、激冷室外壁、第一激冷环、第二激冷环、气体上升管、气体下降管等。第一激冷环流出的冷却水沿气体下降管流下，在管壁上形成由上至下逐渐变薄的水膜，第二激冷环流出的水流能够在中间位置补充水膜，使气体下降管底部的水膜能达到足够厚度，有效保护气体下降管，以及对产生的高温气体进行有效的降温。这种技术的缺点是效率低并且本身不节能并造成能源的浪费，由于洗涤水和煤气是直接接触产生洗涤污水并且处理困难，带来严重的环境污染问题。中国专利CN203079923U号公开了水冷壁废锅流程的水煤浆加压气化技术方案。该技术水煤浆加压气化装置，由气化炉燃烧室、气化炉烧嘴、辐射废热回收锅炉和对流废热回收锅炉构成，气化炉烧嘴分别设置在气化炉燃烧室顶部，气化炉烧嘴与气化炉燃烧室内部相通，煤浆输送管线与气化炉烧嘴相连，气化炉燃烧室下方直接与辐射废热回收锅炉相连，辐射废热锅炉上部设置有气体出口，对流废热回收锅炉与气体出口连通；气化炉产生的煤气经过对流辐射锅炉和辐射废热锅炉进行煤气余热回收。这个工艺所产生的低压蒸汽量很大，但由于压力太低，利用价值较低，煤气余热的利用率较低，并且冷煤气效率同样较低，使得煤气生产成本大大增加，并且辐射锅炉水冷壁上容易结渣、渣堵，导致气化炉运行不正常，甚至停车。
技术实现思路
针对现有技术不节能、不环保的问题，本技术的目的在于提供一种节能、安全、环保的水煤浆气化煤气余热回收利用系统。为了实现上述目的，本技术提供了一种水煤浆气化煤气余热回收利用系统，包括：水煤浆气化炉(3)、流化床气化装置(4)、气体换热器(5)及流化床热解器(6)，所述水煤浆气化炉(3)的煤气出口与所述流化床气化装置(4)的气体进口连接；所述流化床气化装置(4)的气体出口与所述气体换热器(5)的煤气进口连接；所述气体换热器(5)的氮气出口与所述流化床热解器(6)的气体进口连接。进一步地，所述的水煤浆气化煤气余热回收利用系统还包括：磨煤机(1)、水煤浆制备装置(2)。所述磨煤机(1)的半焦出口与所述水煤浆制备装置(2)的半焦进口连接；所述水煤浆制备装置(2)的出口与所述水煤浆气化炉(3)的水煤浆进口连接。进一步地，所述的水煤浆气化煤气余热回收利用系统还包括油气冷凝装置(7)，所述流化床热解器(6)的油气出口与所述油气冷凝装置(7)连接。进一步地，所述的水煤浆气化煤气余热回收利用系统还包括：半焦仓(8)；所述半焦仓(8)的进口与所述流化床热解器(6)的半焦出口连接。进一步地，所述的水煤浆气化煤气余热回收利用系统中，所述半焦仓(8)的半焦出口与所述流化床气化装置(4)的半焦进口连接。进一步地，所述的水煤浆气化煤气余热回收利用系统中，所述半焦仓(8)的半焦出口与所述磨煤机(1)的进口连接。根据本技术的水煤浆气化煤气余热回收利用系统结合了流化床气化的技术优势，整体系统设备简单，易于操作，在煤气冷却过程中没有污水产生，热效率高，无污染，具有节能环保的效果。附图说明图1为本技术装置的示意图。具体实施方式本技术要解决的技术问题是提供一种安全可靠、煤气余热回收利用率高、冷媒气效率高、将节能环保的热量回收系统。本技术的技术方案是根据水煤浆气流床气化的特点，首先是出口煤气温度在1200℃-1600℃之间，再有气化炉出口粗煤气中含有约10％-20％的H2O和10％-20％的CO2。将高温煤气通入流化床气化炉中与半焦进行气化反应，C+CO2＝2CO；C+H2O＝CO+H2。上述两个反应均为吸热反应。通过在流化床中发生的气化反应，既降低了煤气温度，又提高了煤气中CO和H2的含量。经过初步降温的煤气与惰性气体氮气进行换热，高温氮气作为煤热解的热解气使用，热解产生油、煤气等高附加值产品，半焦作为水煤浆原料和流化床气化炉进料原料使用。水煤浆气化煤气余热用化学法得到分级充分利用。下面结合附图所示的实施例进一步说明本技术的结构。图1为本技术一种基于流化床气化的煤气余热回收利用及净化的系统的原理示意图。图中：1、磨煤机，2、水煤浆制备装置，3、水煤浆气化炉，4、流化床气化装置，5、气体换热器，6、流化床热解器，7、油、气冷凝装置，8、半焦仓。如图1所示，本技术的一种水煤浆气化煤气余热回收利用系统包括：磨煤机(1)、水煤浆制备装置(2)、水煤浆气化炉(3)、流化床气化装置(4)、气体换热器(5)、流化床热解器(6)、油气冷凝装置(7)、半焦仓(8)。所述水煤浆气化炉煤气出口与流化床气化装置气体进口连接；所述流化床气化装置气体出口与气体换热器煤气进口连接；所述气体换热器氮气出口与流化床热解器气体进口连接；所述流化床油气出口与油气冷凝装置连接；所述流化床热解装置半焦出口与半焦仓进口连接；所述半焦仓出口与流化床气化装置半焦进口连接；所述半焦仓半焦出口与磨煤机进口连接；所述磨煤机半焦出口与水煤浆制备装置半焦进口连接。利用图1所示的系统进行气化煤气余热回收利用及净化工艺的具体步骤包括：(1)由水煤浆气化炉产生的高温煤气1200℃-1600℃进入流化床气化炉中，煤气中约含10-20％的CO2和10％-20％的H2O，在煤气高温余热条件下煤气中H2O和CO2与半焦进行C+CO2＝2CO；C+H2O＝CO+H2反应。合成气有效成分CO、H2含量提高4％-5％。(2)经过流化床气化装置4后，煤气温度降低到950℃-1000℃，煤气经过气体换热器将氮气预热，此时煤气温度进一步降低到500℃-600℃。(3)经过煤气预热的煤气预热氮气到500℃-600℃，该氮气作为煤热解的热载体送入流化床热解器6中。(4)热解产生的油气混合物送入油、气冷凝装置7进行冷凝，得到油、煤气等附加产品。(5)热解半焦进入半焦仓8中，一部分半焦作为水煤浆制备原料送入研磨机1中进行研磨，将研磨后的煤粉与水制成水煤浆。(6)半焦仓8中一部分半焦作为流化床气化炉中反应的碳源送入流化床气化装置4中，在流化床气化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水煤浆气化煤气余热回收利用系统，包括：水煤浆气化炉(3)、流化床气化装置(4)、气体换热器(5)及流化床热解器(6)；所述水煤浆气化炉(3)的煤气出口与所述流化床气化装置(4)的气体进口连接；所述流化床气化装置(4)的气体出口与所述气体换热器(5)的煤气进口连接；所述气体换热器(5)的氮气出口与所述流化床热解器(6)的气体进口连接。

【技术特征摘要】
1.一种水煤浆气化煤气余热回收利用系统，包括：水煤浆气化炉(3)、流化床气化装置(4)、气体换热器(5)及流化床热解器(6)；所述水煤浆气化炉(3)的煤气出口与所述流化床气化装置(4)的气体进口连接；所述流化床气化装置(4)的气体出口与所述气体换热器(5)的煤气进口连接；所述气体换热器(5)的氮气出口与所述流化床热解器(6)的气体进口连接。2.根据权利要求1所述的水煤浆气化煤气余热回收利用系统，其特征在于，还包括：磨煤机(1)、水煤浆制备装置(2)；所述磨煤机(1)的半焦出口与所述水煤浆制备装置(2)的半焦进口连接；所述水煤浆制备装置(2)的出口与所述水煤浆气化炉(3)的水煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝林，裴培，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11