一种固定床气化炉尾气治理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种固定床气化炉尾气治理系统，包括燃煤锅炉、废气总管和至少两个废气支管；其中，燃煤锅炉包括燃烧炉、空气预热器以及连接燃烧炉和空气预热器的一次风管和二次风管；废气支管的入口与废气总管相连接，废气支管的出口与燃烧炉相连接。本实用新型专利技术的固定床气化炉尾气治理系统和治理方法适合于低浓度、大流量的废气综合治理，特别适用于对低温甲醇洗尾气的处理，其运行能耗小，占地面积小，投资成本少，运行安全可靠。运行安全可靠。运行安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种固定床气化炉尾气治理系统


[0001]本技术属于固定床气化炉尾气处理
，特别涉及一种固定床气化炉尾气治理系统。

技术介绍

[0002]现代化的煤化工工厂一般都以煤气化为龙头，通过煤气(称为合成气，成分为CO+H2)合成甲醇、甲烷(合成天然气)，再进一步通过MTO、MTP、MTA和费托合成等工艺将甲醇转化为烯烃(乙烯、丙烯和丁烯)、芳烃、汽油、柴油或石蜡等，此外还可以生产乙二醇和乙醇等。大型的煤化工工厂每年消耗煤炭1000万吨以上。
[0003]煤气化炉一般会产生多股尾气(或称废气)，例如锁煤尾气和工艺尾气，这些尾气含可燃烃的含量较高，但流量不高，一般通过火炬燃烧或送到锅炉通过单独的燃烧器燃烧处理，投资和成本较低。然而，由于现代煤化工都包括脱硫脱碳的甲醇低温洗涤过程，会排放一股固定床气化炉尾气，CO2含量高达70％以上，且流量大。这股低温甲醇洗尾气还含有很少量的有机硫和无机硫，总硫含量超过5ppm，尽管满足当前的环保标准，但由于有机硫(包括H2S)属于恶臭类气体，其嗅觉阀值小于1ppb，甚至有文献记载低至0.4ppb。因此，其通过烟囱高空自然排放很容易造成工厂区域居民的反响和抗议，致使当地环保管理部门不得不将其作为污染废气进行管理，要求进行处理。但是，由于其原始浓度已经很低，常规的技术，例如吸收、吸附、催化燃烧等，都存在着投资和成本巨大的问题，目前还没有找到经济可行的方法。
[0004]针对煤气化炉的锁煤废气和费托合成的尾气，中国专利CN203147752U公开了一种低热值燃气进入循环流化床锅炉进行掺烧的系统，将尾气通过燃气管道输送到专门的燃气燃烧器进行燃烧，由于这些废气含可燃烃较高，容易形成爆炸混合物，只有通过单独的燃烧器燃烧，过程控制难度高，具有回火等安全性问题。
[0005]对于硫化氢含量高的酸性气体，一般是直接生产硫磺或硫酸，但是也有将其送到燃煤锅炉输送到锅炉焚烧的报道(斯俊等，《煤化工》，2020，48(2)：12
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15)，该方法需要改造锅炉，设置一套独立的燃烧器，并且会显著增加烟气中的SO2，尤其是SO3含量，增加酸露点，腐蚀后续的空气预热器等设备。
[0006]低温甲醇洗过程也会排出一股尾气，其中不可燃物主要为N2+CO2，含量在95
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99％，而其中可燃物含量根据气化炉型的不同而显著不同：固定床气化炉的废气中可燃物含量较高，具有热能利用价值；而气流床气化炉的废气中可燃物含量很低，没有热能利用价值。中国专利申请CN110479038A公开了一种固定床气化炉尾气处理系统和处理方法，包括洗涤、吸附浓缩和催化燃烧，投资大，能耗高，占地面积大，技术可靠性低。现有技术的其他方法，例如蓄热式燃烧方法(王崇等，《氮肥技术》，2019，40(3)：11
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13)和补热式燃烧方法(中国专利申请CN110594762A)的热量用于产生蒸汽，这两种技术的投资高，热利用效率低，占地面积大。因此，现有的方法对于甲醇低温洗废气并不是最优的方法，存在设备能源利用率不高，耗能大，成本高，投资高等问题，急需提出新的更好的方法。

技术实现思路

[0007]有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术的目的在于提供一种固定床气化炉尾气治理系统和治理方法，适合于低浓度、大流量的废气综合治理，特别适用于对低温甲醇洗尾气的处理，其运行能耗小，占地面积小，投资成本少，运行安全可靠。
[0008]为了达到上述目的，在本技术的第一个方面，提供了一种固定床气化炉尾气治理系统，包括燃煤锅炉、废气总管和至少两个废气支管；其中，
[0009]燃煤锅炉包括燃烧炉、空气预热器以及连接燃烧炉和空气预热器的一次风管和二次风管；
[0010]废气支管的入口与废气总管相连接，废气支管的出口与燃烧炉相连接。
[0011]进一步地，废气支管的出口可以通过二次风管和/或一次风管与燃烧炉相连接。
[0012]进一步地，废气支管的出口也可以通过燃烧炉的下部入口与燃烧炉相连接。
[0013]进一步地，固定床气化炉尾气中CO2含量大于70vol％，硫化物含量在5
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100ppmv之间。
[0014]进一步地，废气支管的数量与燃煤锅炉的数量相同。
[0015]进一步地，废气支管的数量为2
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10个；燃煤锅炉的数量为2
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10个。废气总管的直径以及废气支管的直径和数量主要根据废气流量进行设计。
[0016]进一步地，燃烧炉可以为流化床燃烧炉，也可以为粉煤燃烧炉。
[0017]进一步地，燃煤锅炉还包括下行烟道、一次风机及二次风机，这些都是现有的燃煤锅炉所具有的结构，本技术可以仅对原有的燃煤锅炉的外管稍加改造，将废气引入一次风管和/或二次风管，无需对燃煤锅炉本体进行改造和破坏，因而可以避免对原有燃煤锅炉运行的安全性和可靠性造成削弱。
[0018]进一步地，废气支管连接在空气预热器到燃烧炉的一次风管或二次风管上，不影响空气预热器的性能，也不会导致空气预热器阻力的增加。
[0019]进一步地，废气支管连接在空气预热器到所述燃烧炉的二次风管上，有利于调节二次风的氧含量，实现更低NO
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的燃烧，更为环保。
[0020]进一步地，废气支管上设置有截止阀用于实现废气支管快速开启及切断；设置有调节阀用于实现各废气支管上的废气流量的调节和分配；还设置有止逆阀，用于在低流量时防止烟气倒流。
[0021]进一步地，废气支管上还设置有流量计、压力表和温度计，用于对废气支管中的流量、压力和温度进行显示和控制，以确保运行和操作的可靠性，防止出现安全问题。
[0022]此外，在本技术的第二个方面，还提供了利用上述固定床气化炉尾气治理系统进行固定床气化炉尾气治理的方法，方法具体包括以下步骤：
[0023](1)通过废气总管，将固定床气化炉尾气输送到燃煤锅炉界区各燃煤锅炉对应的各废气支管上；
[0024](2)通过各废气支管，将固定床气化炉尾气引入各燃煤锅炉的燃烧炉；
[0025](3)在燃烧炉中，混合气中的可燃物(例如含硫化合物、一氧化碳、氢气、甲烷、其他烃类等)被燃烧，变为SO2、CO2和水，产生烟气并释放热量；
[0026](4)烟气进入下行烟道，在下行烟道中通过对流换热进行第一次降温并将热量用于生产蒸汽；
[0027](5)烟气进入空气预热器，与一次风和二次风换热进行第二次降温，然后进入后续的工段，例如除尘塔、引风机、脱硫塔、烟囱等，最后排入大气。
[0028]进一步地，步骤(2)可以通过各废气支管，将固定床气化炉尾气与各燃煤锅炉的二次风和/或一次风混合，形成混合气；然后通过燃煤锅炉的空气入口，将混合气引入各燃煤锅炉的燃烧炉，这种方式可以避免对原锅炉炉膛进行改造，破坏炉膛的机械结构，从而能够保证其使用寿命。
[0029]进一步地，步骤(2)也可以通过各废气支管和各燃煤锅炉的燃烧炉的下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定床气化炉尾气治理系统，其特征在于，所述系统包括燃煤锅炉、废气总管和至少两个废气支管；其中，所述燃煤锅炉包括燃烧炉、空气预热器以及连接所述燃烧炉和所述空气预热器的一次风管和二次风管；所述废气支管的入口与所述废气总管相连接，所述废气支管的出口与所述燃烧炉相连接。2.如权利要求1所述的固定床气化炉尾气治理系统，其特征在于，所述废气支管的出口通过所述二次风管和/或所述一次风管与所述燃烧炉相连接。3.如权利要求1所述的固定床气化炉尾气治理系统，其特征在于，所述废气支管的出口通过所述燃烧炉的下部入口与所述燃烧炉相连接。4.如权利要求1所述的固定床气化炉尾气治理系统，其特征在于，所述固定床气化炉尾气中CO2含量大于70vol％，硫化物含量在5
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100ppmv之间。5.如权利要求1所述的固定床气化炉尾气治理系统，其特征在于，所述废气支管的数量与所述燃煤锅炉的...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄爱娟，
申请(专利权)人：上海申欣川环保工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：