本发明专利技术公开了基于UGI炉或连续纯氧气化炉制取水煤气的装置及方法，所述装置包括蒸汽缓冲罐、混合器、造气炉、旋风除尘器、金属膜过滤器、热量回收器以及煤气冷却器，蒸汽缓冲罐的蒸汽输入口连接外部蒸汽源，蒸汽缓冲罐的蒸汽输出口连接混合器的其中一个输入口，混合器的输出口连接所述造气炉的下部输入口，造气炉的上部水煤气输出口连接旋风除尘器的进气口，旋风除尘器的出气口与金属膜过滤器的进气口相连，金属膜过滤器的出气口与热量回收器的高温进气口相连，热量回收器的低温出气口与煤气冷却器的进气口相连，煤气冷却器的出气口经水封实现煤气外送。本发明专利技术采用上述结构，能够降低设备维护频率和维护成本，提高热交换效率，降低能耗。低能耗。低能耗。
【技术实现步骤摘要】
基于UGI炉或连续纯氧气化炉制取水煤气的装置及方法
[0001]本专利技术涉及水煤气制取领域，具体是基于UGI炉或连续纯氧气化炉制取水煤气的装置及方法。
技术介绍
[0002]目前煤化工行业一般采用煤制气UGI炉或连续纯氧气化炉制取水煤气，刚从煤气炉出来的水煤气只能叫合格的半水煤气，里面含有大量的粉尘，需要通过除尘、换热、洗涤净化等，最后得到所需的产品水煤气。
[0003]上述现有工艺存在如下不足：1、维护成本高：由于煤制气UGI炉或连续纯氧气化炉在制取水煤气时，水煤气中含有大量的粉尘，由于粉尘的硬度高、流速快，水煤气参与换热时，对废热锅炉的热交换管冲刷厉害，导致热交换管很容易损坏，更换频率高，维护费用高。
[0004]2、浪费热源：由于水煤气中含有水分和粉尘，容易粘结在废热锅炉的热交换器壁，导致传热系数降低，换热减少，进而产生的蒸汽也减少，造成了热源不必要的浪费。
[0005]3、现有一般采用袋式过滤器对热交换后的水煤气进行进一步过滤处理，而袋式过滤器采用的是布袋作为核心部件，在高压高湿的环境中，布袋过滤器不仅使用寿命会大大缩短，而且会影响排放浓度。
技术实现思路
[0006]为克服现有技术的不足，本专利技术提供了基于UGI炉或连续纯氧气化炉制取水煤气的装置及方法，解决现有煤制气UGI炉或连续纯氧气化炉在制取水煤气时存在设备维护频率和维护成本较高，热交换效率低，热源浪费以及设备使用寿命较短的问题。
[0007]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：基于UGI炉或连续纯氧气化炉制取水煤气的装置，包括蒸汽缓冲罐、混合器、造气炉、旋风除尘器、金属膜过滤器、热量回收器以及煤气冷却器，所述蒸汽缓冲罐的蒸汽输入口连接外部蒸汽源，所述蒸汽缓冲罐的蒸汽输出口连接所述混合器的其中一个输入口，所述混合器的另一个输入口连接外部氧气源，所述混合器的输出口连接所述造气炉的下部输入口，所述造气炉的上部水煤气输出口连接所述旋风除尘器的进气口，所述旋风除尘器的出气口与所述金属膜过滤器的进气口相连，所述金属膜过滤器的出气口与所述热量回收器的高温进气口相连，所述热量回收器的低温出气口与所述煤气冷却器的进气口相连，所述煤气冷却器的出气口经水封实现水煤气外送。
[0008]进一步地，作为优选技术方案，还包括第一汽包，所述第一汽包的进水口与外部脱盐水管线连接，所述第一汽包的循环进出气口分别对应与造气炉的循环进出气口相连，所述第一汽包的蒸汽出口与所述蒸汽缓冲罐的蒸汽输入口相连。
[0009]进一步地，作为优选技术方案，还包括第二汽包，所述第二汽包的进水口与外部脱盐水管线连接，所述第二汽包包含两组循环进出气口，其中一组循环进出气口分别对应与
所述旋风除尘器的循环进出气口相连，另一组循环进出气口分别对应与所述热量回收器的循环进出气口相连，所述第二汽包的蒸汽出口与所述热量回收器的蒸汽进口相连，所述热量回收器的蒸汽出口与蒸汽缓冲罐的蒸汽输入口相连。
[0010]进一步地，作为优选技术方案，所述热量回收器为废热锅炉。
[0011]进一步地，作为优选技术方案，所述还包括闭式冷却水系统，所述闭式冷却水系统与所述煤气冷却器相连并持续为煤气冷却器提供冷却水。
[0012]进一步地，作为优选技术方案，还包括富液缓冲罐，所述富液缓冲罐的进液口与所述煤气冷却器的出液口相连，所述富液缓冲罐的出液口与中水系统相连。
[0013]进一步地，作为优选技术方案，还包括净化塔，所述净化塔的进气口与所述煤气冷却器的出气口相连，所述净化塔的出气口接储气柜或者外送管道。
[0014]基于UGI炉或连续纯氧气化炉制取水煤气的方法，包括以下步骤：步骤1：将蒸汽和氧气混合后送入造气炉中，得到温度为440
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460℃的半水煤气；步骤2：将步骤1得到半水煤气送入旋风除尘器进行除尘处理，去除半水煤气中的部分粉尘，经旋风除尘后，得到温度为300
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450℃的半水煤气；步骤3：将旋风除尘之后的半水煤气送入到金属膜过滤器中进行再次过滤处理，将半水煤气中的残留粉尘去除，得到粉尘含量小于5mg或Nm3、温度为190
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230℃的水煤气；步骤4：将步骤3得到的水煤气通过废热锅炉进行热交换，换热后的水煤气送入到净化塔中；步骤5：水煤气在净化塔中完成洗涤净化，去除水煤气中的杂质，得到30
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40℃的干净水煤气，并送入到储气柜中储存或者直接外送。
[0015]进一步地，作为优选技术方案，还包括第一次换热步骤：通过增加第一汽包，与造气炉内的半水煤气进行热交换，汽包将通过热交换产生的蒸汽返送补入到和氧气混合前的蒸汽中。
[0016]进一步地，作为优选技术方案，还包括第二次换热步骤：步骤S1：增加第二汽包，并在第二汽包内设置两组循环换热结构，第一组循环换热结构与旋风除尘器进行热交换，第二组循环换热结构与废热锅炉进行热交换；步骤S2：第二汽包产生的蒸汽送入到废热锅炉的换热入口，废热锅炉的换热出口流出的蒸汽返送补入到和氧气混合前的蒸汽中。
[0017]本专利技术相比于现有技术，具有以下有益效果是：（1）本专利技术通过创新性将金属膜过滤器引入到水煤气制取中，由于金属膜过滤器不仅能够耐高温、抗腐蚀，而且过滤精度高、温度，能够在不用降温的情况下，对水煤气中的粉尘实现较为彻底的清除，使水煤气中的粉尘含量降低到5mg或Nm3以下，再将水煤气送入热量回收器（废热锅炉）进行换热处理时，此时水煤气中基本不含粉尘，因此，通过引入金属膜过滤器，一方面，进入到热量回收器（废热锅炉）的水煤气对锅炉管壁的冲刷磨损明显降低，能够极大地延长锅炉管壁的使用寿命，减少停车检修时间；另一方面，水煤气中粉尘的减少，能够减少锅炉管壁上的粉尘附着量，相对于传统的高温水煤气直接进行换热来说，本专利技术能够提高水煤气与废热锅炉中水介质的热交换效率，有利于废热锅炉产出更多的蒸汽，并用于前端造气炉使用，从而能够减少前端的蒸汽输入消耗，进而在一定程度上降低能耗。
[0018]（2）本专利技术通过采用金属膜过滤器，能够安全稳定地回收水煤气中的飞灰颗粒，使水煤气中粉尘含量降到小于5mg或Nm3，单台炉回收的飞灰含碳量约40%送到三废炉作燃料，从而能够有效降低能耗。
[0019]（3）本专利技术由于采用了金属膜过滤器，并将其设置于热量回收器（废热锅炉）前端，通过较为彻底的去除水煤气中的粉尘，使进入到热量回收器（废热锅炉）中的水煤气尽可能地不影响锅炉管壁的换热效率，从而能够确保热量回收器（废热锅炉）的水煤气出口温度可以降低到120摄氏度左右，进而使得后端煤气冷却器所用到的循环水更少，循环泵用电量也更少，达到节水节电的目的。
[0020]（4）本专利技术通过设置第一汽包、第二汽包，实现了对水煤气的多次换热，极大地实现了热量的回收利用，产出了尽可能多的蒸汽，并返送到前端造气炉使用，从而能够降低源头蒸汽的消耗，降低能耗。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的装置结构示意图；图2为本专利技术的方法流程图。
[0022]附本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于UGI炉或连续纯氧气化炉制取水煤气的装置，其特征在于，包括蒸汽缓冲罐（1）、混合器（2）、造气炉（3）、旋风除尘器（4）、金属膜过滤器（5）、热量回收器（6）以及煤气冷却器（7），所述蒸汽缓冲罐（1）的蒸汽输入口连接外部蒸汽源，所述蒸汽缓冲罐（1）的蒸汽输出口连接所述混合器（2）的其中一个输入口，所述混合器（2）的另一个输入口连接外部氧气源，所述混合器（2）的输出口连接所述造气炉（3）的下部输入口，所述造气炉（3）的上部水煤气输出口连接所述旋风除尘器（4）的进气口，所述旋风除尘器（4）的出气口与所述金属膜过滤器（5）的进气口相连，所述金属膜过滤器（5）的出气口与所述热量回收器（6）的高温进气口相连，所述热量回收器（6）的低温出气口与所述煤气冷却器（7）的进气口相连，所述煤气冷却器（7）的出气口经水封（10）实现水煤气外送。2.根据权利要求1所述的基于UGI炉或连续纯氧气化炉制取水煤气的装置，其特征在于，还包括第一汽包（11），所述第一汽包（11）的进水口与外部脱盐水管线连接，所述第一汽包（11）的循环进出气口分别对应与造气炉（3）的循环进出气口相连，所述第一汽包（11）的蒸汽出口与所述蒸汽缓冲罐（1）的蒸汽输入口相连。3.根据权利要求1或2所述的基于UGI炉或连续纯氧气化炉制取水煤气的装置，其特征在于，还包括第二汽包（12），所述第二汽包（12）的进水口与外部脱盐水管线连接，所述第二汽包（12）包含两组循环进出气口，其中一组循环进出气口分别对应与所述旋风除尘器（4）的循环进出气口相连，另一组循环进出气口分别对应与所述热量回收器（6）的循环进出气口相连，所述第二汽包（12）的蒸汽出口与所述热量回收器（6）的蒸汽进口相连，所述热量回收器（6）的蒸汽出口与蒸汽缓冲罐（1）的蒸汽输入口相连。4.根据权利要求1所述的基于UGI炉或连续纯氧气化炉制取水煤气的装置，其特征在于，所述热量回收器（6）为废热锅炉。5.根据权利要求1所述的基于UGI炉或连续纯氧气化炉制取水煤气的装置，其特征在于，还包括闭式冷却水系统（9），所述闭式冷却水系统（9）与所述煤气冷却器（7）相连并持续为...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐红梅，闻继松，罗喜梅，
申请(专利权)人：江苏深研节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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