一种节能减排系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种节能减排系统，至少包括空气湿化器、煤气发生炉、酚水蒸发器、热水加热器、间冷器、酚水池、循环水冷却器等部件。利用煤气发生炉产生的煤气降温释放的低温热产生热水，再利用热水的热量对煤气发生炉的炉底空气进行加湿，并且加湿过程中采用酚水作为与空气接触的介质。对空气的加湿取代了一般煤气发生炉采用的以水夹套蒸汽与空气掺混提高空气湿度，为气化炉提供水蒸气的方法。水夹套的蒸汽可以用作其他用途，从而提高了系统的能量利用效率。采用酚水作为空气湿化器的加湿介质，也使得系统对酚水的处理能力提高，从而实现的酚水的近零排放。

【技术实现步骤摘要】
一种节能减排系统
本技术涉及煤制气领域，涉及一种节能减排系统，特别涉及一种煤气发生炉的节能减排系统，用于提高煤气发生炉的能源利用效率，实现酚水近零排放。
技术介绍
煤气发生炉是一种以煤为原料制取原料气或者燃料气的固定床气化设备，在我国氧化铝焙烧、陶瓷、合成氨等行业都有广泛的应用。这种气化技术的优点是造价低、能源利用效率高、操作简单，其缺点是煤气化过程会产生焦油和酚。尤其是煤气中含有大量的酚，在煤气洗涤的过程中进入水中，产生大量的酚水，难以处理。煤气发生炉产生的酚水浓度高，目前的酚水处理方法都面临着成本高的问题。为了在系统内解决酚水的问题，现有部分煤气发生炉采用了利用煤气的显热通过酚水蒸发器，将部分酚水蒸发，蒸发以后的含酚蒸汽随空气送入气化炉作为气化剂的的方法来处理部分酚水。含酚的蒸汽进入气化炉后，酚在气化炉的高温区分解，从而实现处理部分酚水的目的。然而，这种方法虽然能够处理掉一部分酚水，仍然有会有大量的含酚废水剩余。为此，本技术提出一种在气化炉系统内部将酚水处理完全，同时提高能源利用效率的节能减排系统和方法。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺点和不足，本技术的目的是提供一种节能减排系统，通过在煤气发生炉系统内部将酚水充分处理，同时提高能源利用效率。本技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能减排系统，包括煤气发生炉、空气湿化器、酚水蒸发器，其特征在于，--所述煤气发生炉，顶部设置有上段煤气出口和下段煤气出口、底部设置有加湿空气入口，其中，所述加湿空气入口，用以向所述煤气发生炉的炉底输送含酚湿空气；所述上段煤气出口和下段煤气出口，用以分别将所述煤气发生炉产生的上段煤气和下段煤气向外输出；--所述空气湿化器，顶部设置有酚水入口和含酚湿空气出口、底部设置有酚水出口、侧部设置有空气入口、内部设置有循环水换热管，其中，侧部的空气入口与外界大气连通，用以向所述空气湿化器内通入空气；内部的循环水换热管通入高温的循环水；底部的酚水出口通过管路与顶部的酚水入口连通；顶部的含酚湿空气出口通过管路与所述煤气发生炉底部的加湿气入口连通；从酚水出口喷出的酚水与通入所述空气湿化器内的空气直接接触进行传热传质，并在循环水换热管中高温循环水的加热下，酚水中的水分和部分的酚蒸发进入空气中，形成为含酚湿空气并通过所述含酚湿空气出口排出，之后被输送至所述煤气发生炉底部的加湿气入口；--所述酚水蒸发器，设置有下段煤气入口和下段煤气出口，内部设置有酚水换热管，其中，酚水换热管通过其入口引入酚水，酚水换热管的出口通过管路与所述煤气发生炉的加湿气入口连通，酚水蒸发器的下段煤气入口通过管路与所述煤气发生炉的下段煤气出口连通，用以向所述酚水蒸发器内通入高温的下段煤气，高温的下段煤气用以对酚水换热管中的酚水进行加热，酚水受热后其中的水分和酚蒸发形成为含酚蒸汽，并通过酚水换热管的出口将含酚蒸汽通入所述煤气发生炉底部的加湿气入口。优选地，所述系统还包括一热水加热器，所述热水加热器为一热交换器，包括煤气侧和循环水侧，煤气侧入口通过管路与所述酚水蒸发器的下段煤气出口连通，循环水侧出口通过管路与所述空气湿化器中的循环水换热管入口连通，由于煤气侧通入温度较高的煤气，循环水侧通入温度较低的循环水，煤气与循环水进行热交换，使得所述循环水侧中的循环水温度上升。优选地，所述系统还包括一间冷器，所述间冷器，顶部设置有煤气出口和酚水入口、底部设置有煤气入口和酚水出口、内部设置有循环水换热管，其中，所述煤气发生炉的上段煤气出口通过管路与所述间冷器的煤气入口连通；所述间冷器的煤气入口还通过管路与所述热水加热器的煤气侧出口连通；所述间冷器中循环水换热管的循环水出口通过管路与所述热水加热器的循环水侧入口连通，所述空气湿化器中的循环水换热管出口通过管路与所述间冷器中循环水换热管的循环水进口连通。进一步地，所述空气湿化器中的循环水换热管出口与所述间冷器中循环水换热管的循环水进口之间的连通管路上还设置一循环水冷却器。进一步地，通过煤气入口进入所述间冷器内的上段煤气、下段煤气，与通过酚水入口进入所述间冷器内的酚水直接接触进行传热，并对循环水换热管中的循环水进行加热，释放热量后的混合煤气通过所述间冷器顶部的煤气出口排出，被加热后的酚水通过所述间冷器底部的酚水出口被输送至酚水池。进一步地，所述酚水池，包括一酚水入口和三个酚水出口，其中，所述间冷器底部的酚水出口通过管路与所述酚水池的酚水入口连通；所述酚水池的第一酚水出口通过管路与所述间冷器顶部的酚水入口连通；所述酚水池的第二酚水出口通过管路与所述酚水蒸发器中酚水换热管的入口连通；所述酚水池的第三酚水出口通过管路与所述空气湿化器的循环酚水入口管路连通，用以向所述空气湿化器的循环酚水回路中补充酚水。优选地，所述煤气发生炉的顶部设置有给煤入口，所述给煤入口与外部给煤系统连通，用以向所述煤气发生炉内输送给煤。优选地，所述煤气发生炉还设置有水夹套，所述水夹套包括水夹套给水入口和水夹套蒸汽出口。煤气发生炉炉体的水夹套产生的蒸汽可以外供，对于需要高压蒸汽的用户，炉体的水夹套可以采用高压水夹套产生高压蒸汽。优选地，所述煤气发生炉的上段煤气出口管路上设置有一级电捕焦油器。优选地，所述煤气发生炉的下段煤气出口管路上设置有旋风除尘器。优选地，所述空气湿化器中，底部的酚水出口与顶部的酚水入口之间的连通管路上设置有酚水循环泵。优选地，所述空气湿化器中，侧部的空气入口管路上设置有鼓风机，所述鼓风机用以对进入所述空气湿化器中的环境空气进行增压。优选地，所述空气湿化器中，循环水换热管的入口管路上设置有热水循环泵。优选地，所述间冷器顶部的煤气出口管路上设置有二级电捕焦油器。优选地，所述酚水池的第一酚水出口管路上设置有酚水循环泵。优选地，所述酚水池的第二酚水出口管路上设置有酚水给水泵。优选地，所述酚水池的第三酚水出口管路上设置有酚水循环泵。本技术的节能减排系统中，煤气发生炉的空气在进入气化炉前，先经过湿化器对空气加湿，在空气湿化器中，空气与酚水直接接触，酚水蒸发到空气中，部分的酚也进入空气中。经过加湿以后的空气再与酚水蒸发器产生的含酚蒸汽混合，进一步提高空气中的水蒸气含量，同时酚水蒸发器蒸发出来的部分酚进入空气中。经过上述预处理以后的空气送到煤气发生炉底部作为气化剂。对空气进行加热的热量来自于煤气降温释放的200℃以下的低温热，煤气降温释放的低温热用于加热酚水或者循环水，酚水或者循环水再把热提供给空气湿化器。本技术的煤气发生炉的节能减排系统，其工作原理是：利用煤气降温释放的低温热产生热水，再利用热水的热量对煤气发生炉的炉底空气进行加湿，并且加湿过程中采用酚水作为与空气接触的介质。对空气的加湿取代了一般煤气发生炉采用的以水夹套蒸汽与掺混提高空气湿度，为气化炉提供水蒸气的方法。水夹套的蒸汽可以用作其他用途，从而提高了系统的能量利用效率。采用酚水作为空气湿化器的加湿介质，也使得系统对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能减排系统，包括煤气发生炉、空气湿化器、酚水蒸发器，其特征在于，/n所述煤气发生炉，顶部设置有上段煤气出口和下段煤气出口、底部设置有空气入口和加湿气入口；/n所述空气湿化器，顶部设置有酚水入口和含酚湿空气出口、底部设置有酚水出口、侧部设置有空气入口、内部设置有循环水换热管，其中，内部的循环水换热管通入高温的循环水；底部的酚水出口通过管路与顶部的酚水入口连通，顶部的含酚湿空气出口通过管路与所述煤气发生炉底部的加湿气入口连通；/n所述酚水蒸发器，设置有下段煤气入口和下段煤气出口，内部设置有酚水换热管，其中，酚水换热管通过其入口引入酚水，酚水换热管的出口通过管路与所述煤气发生炉的加湿气入口连通，酚水蒸发器的下段煤气入口通过管路与所述煤气发生炉的下段煤气出口连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种节能减排系统，包括煤气发生炉、空气湿化器、酚水蒸发器，其特征在于，
所述煤气发生炉，顶部设置有上段煤气出口和下段煤气出口、底部设置有空气入口和加湿气入口；
所述空气湿化器，顶部设置有酚水入口和含酚湿空气出口、底部设置有酚水出口、侧部设置有空气入口、内部设置有循环水换热管，其中，内部的循环水换热管通入高温的循环水；底部的酚水出口通过管路与顶部的酚水入口连通，顶部的含酚湿空气出口通过管路与所述煤气发生炉底部的加湿气入口连通；
所述酚水蒸发器，设置有下段煤气入口和下段煤气出口，内部设置有酚水换热管，其中，酚水换热管通过其入口引入酚水，酚水换热管的出口通过管路与所述煤气发生炉的加湿气入口连通，酚水蒸发器的下段煤气入口通过管路与所述煤气发生炉的下段煤气出口连通。


2.根据权利要求1所述的节能减排系统，其特征在于，所述系统还包括一热水加热器，所述热水加热器包括煤气侧和循环水侧，煤气侧入口通过管路与所述酚水蒸发器的下段煤气出口连通，循环水侧出口通过管路与所述空气湿化器中的循环水换热管入口连通。


3.根据权利要求2所述的节能减排系统，其特征在于，所述系统还包括一间冷器，所述间冷器顶部设置有煤气出口和酚水入口、底部设置有煤气入口和酚水出口、内部设置有循环水换热管，其中，所述间冷器的煤气入口通过管路与所述煤气发生炉的上段煤气出口连通，所述间冷器的煤气入口还通过管路与所述热水加热器的煤气侧出口连通；所述间冷器中循环水换热管的循环水出口通过管路与所述热水加热器的循环水侧入口连通，所述空气湿化器中的循环水换热管出口通过管路与所述间冷器中循环水换热管的循环水进口连通。


4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王波，肖云汉，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11