气化炉系统及其运行工艺技术方案

本发明专利技术提供了一种气化炉系统及其运行工艺。气化炉系统包括包括洗涤塔、气化炉、冷却器、铵分离罐和压缩机。气化炉具有合成气出口和激冷气进口，洗涤塔具有合成气进口、第一激冷气出口和第二激冷气出口，合成气进口与合成气出口相连通，冷却器具有冷却剂进口、冷却剂出口、激冷气冷却进口和激冷气冷却出口，第一激冷气出口与激冷气冷却进口相连通，铵分离罐具有激冷气铵分离进口、激冷气铵分离出口和废水口，激冷气铵分离进口与激冷气冷却出口相连通，压缩机具有激冷气压缩进口和激冷气压缩出口，激冷气压缩进口与激冷气铵分离出口相连通，激冷气压缩出口与激冷气进口相连通。本发明专利技术可有效解决激冷气中铵盐结晶堵塞管路的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
气化炉系统及其运行工艺


[0001]本专利技术属于煤气化
，具体涉及气化炉系统及其运行工艺。

技术介绍

[0002]干煤粉加压气化技术以其煤种适应性广、效率高、废水量低、绿色环保的优点已经成为IGCC发电及现代煤气化技术发展的最主要方向。IGCC发电装置采用两段式气化炉作为气头，产生高温合成气经过除灰洗涤后进入燃气轮机发电，同时副产的蒸汽进入蒸汽轮机发电，因此IGCC的发电效率比常规的燃煤电厂高。
[0003]IGCC气化炉气化反应区上部的合成气温度约为1500℃，而炉顶温度一般需要控制在700℃~850℃之间，因为如果温度过高会导致炉顶积灰。所以需要将洗涤后的低温激冷气增压后返回气化炉对高温合成气进行降温处理。但是在实际运行过程中经常会出现设备管道的堵塞和损坏的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：本申请的专利技术人通过研究发现，造成设备管道堵塞和损坏的根本原因是激冷气中含有的铵盐因管道散热降温导致铵盐结晶析出固体颗粒，这种铵盐结晶将附着在换热器、压缩机、管道的部位，对动设备造成严重损坏，对经设备造成堵塞，影响了装置连续运行。
[0005]相关技术中是通过将湿洗后的合成气（约150℃）和除灰后的合成气（约210℃）混合后进压缩机返回气化炉，其目的是保证激冷气的温度高于铵盐结晶温度，从而防止堵塞。
[0006]本申请的专利技术人通过研究发现，这种工艺方法存在的弊端就是激冷气温度过高，激冷后的气化炉炉顶温度也高，这就需要更大的激冷气量来提供降温所需的冷量。因此这就使压缩机的循环倍率和功耗大大的升高，导致后续系统的设备尺寸要求也相应变大。此外，由于气化炉需要的激冷气量变大，导致流过压缩机的激冷气流量增大，随之而来的是合成气经过压缩机和其他相关设备时的流速也增大，同时因为合成气对气化炉的磨损速度与气流速度的三次方成正比，所以气化炉的磨损速度也就大大的增加了，导致气化炉的使用寿命大大缩短。
[0007]因此，本专利技术提供了一种气化炉系统以解决上述气化炉系统管路易堵塞的问题。
[0008]一种气化炉系统，包括洗涤塔、气化炉、冷却器、铵分离罐和压缩机。
[0009]所述气化炉具有合成气出口和激冷气进口；所述洗涤塔具有合成气进口、第一激冷气出口和第二激冷气出口，所述洗涤塔的合成气进口与气化炉的合成气出口相连通；所述冷却器具有冷却剂进口、冷却剂出口、激冷气冷却进口和激冷气冷却出口，所述洗涤塔的第一激冷气出口与所述冷却器的激冷气冷却进口相连通；所述铵分离罐具有激冷气铵分离进口、激冷气铵分离出口和废水口，所述激冷气铵分离进口与所述激冷气冷却出口相连通；
所述压缩机具有激冷气压缩进口和激冷气压缩出口，所述激冷气压缩进口与所述激冷气铵分离出口相连通，所述激冷气压缩出口与所述气化炉的激冷气进口相连通。
[0010]进一步的，所述冷却剂进口与冷却剂出口均设置于所述冷却器的侧壁上，所述冷却器进一步包括冷却剂管路，所述冷却剂管路的一端与所述冷却剂进口相连通，所述冷却剂管路的另一端与所述冷却剂出口相连通，其中所述冷却剂管路为S型或螺旋状。
[0011]进一步的，所述废水口设置于所述铵分离罐的下端，所述激冷气铵分离出口设置于所述铵分离罐的上端，所述激冷气铵分离进口设置于所述铵分离罐的侧壁上。
[0012]在一些实施例中，本专利技术实施例的气化炉系统还包括控制器、流量调节阀和温度检测器，所述流量调节阀设置于所述冷却器的冷却剂进口处，所述温度检测器设置于所述气化炉的合成气出口处，所述控制器与所述流量调节阀和所述温度检测器中的每一者相连接，以便于根据所述温度检测器的检测值控制所述流量调节阀的开度。
[0013]在一些实施例中，本专利技术实施例的气化炉系统还包括复热器，所述复热器具有吸热侧激冷气进口、吸热侧激冷气出口、放热侧激冷气进口和放热侧激冷气出口，所述吸热侧激冷气进口和吸热侧激冷气出口相连通，所述放热侧激冷气进口与所述放热侧激冷气出口相连通；所述复热器的吸热侧激冷气进口与所述铵分离罐的激冷气铵分离出口相连通，所述复热器的吸热侧激冷气出口与所述压缩机的激冷气压缩进口相连通，所述压缩机的激冷气压缩出口与所述复热器的放热侧激冷气进口相连通，所述复热器的放热侧激冷气出口与所述气化炉的激冷气进口相连通。
[0014]在一些实施例中，本专利技术实施例的气化炉系统还包括过滤器，所述过滤器具有激冷气过滤进口和激冷气过滤出口，所述过滤器的激冷气过滤进口与所述复热器的吸热侧激冷气出口相连通，所述压缩机的激冷气压缩进口与所述过滤器的激冷气过滤出口相连通；所述压缩机的激冷气压缩出口还可与所述复热器的放热侧激冷气进口相连通，所述复热器的放热侧激冷气出口与所述气化炉的激冷气进口相连通。
[0015]本申请还提供了一种上述气化炉系统的运行工艺，包括如下步骤：S1：将所述气化炉内的高温的合成气通入所述洗涤塔内进行初步洗涤降温，以便得到激冷气；S2：将所述激冷气通入所述冷却器内进行进一步冷却；S3：将经过进一步冷却的激冷气通入铵分离罐分离出激冷气中的含有铵盐的废水，将废水通过铵分离罐的废水口排出；S4：将经过分水处理的激冷气通入复热器吸热侧进行复热；S5：将经过复热处理的激冷气通入过滤器内进行过滤处理；S6：将经过过滤处理的激冷气通入压缩机内进行加压处理；S7：将经过加压处理的激冷气通过复热器放热侧进行放热处理；S8：然后将激冷气通过汽化炉内对气化炉内进行降温处理。
[0016]进一步的，所述冷却器的激冷气冷却出口的温度小于工作压力下水蒸气的饱和温度。所述激冷气冷却出口的温度和工作压力下水蒸气的饱和温度的温差大于2℃。
[0017]进一步的，所述复热器的放热侧激冷气出口的温度大于压缩机的激冷气压缩出口处压力下的水蒸气饱和温度，其中放热侧激冷气出口的温度和压缩机的激冷气压缩出口处
压力下的水蒸气饱和温度的温差大于2℃。
附图说明
[0018]图1是本专利技术一种气化炉系统的结构示意图。
[0019]附图标记：100、气化炉系统；1、洗涤塔；101、第一激冷气出口；102、第二激冷气出口；103、合成气进口；2、冷却器；201、激冷气冷却进口；202、激冷气冷却出口；203、冷却剂进口；204、冷却剂出口；3、铵分离罐；301、激冷气铵分离进口；302、激冷气铵分离出口；303、废水口；4、复热器；401、吸热侧激冷气进口；402、吸热侧激冷气出口；403、放热侧激冷气进口；404、放热侧激冷气出口；5、过滤器；501、激冷气过滤进口；502、激冷气过滤出口；6、压缩机；601、激冷气压缩进口；602、激冷气压缩出口；7、气化炉；701、激冷气进口；702、合成气出口；8、流量调节阀；9、温度检测器。
具体实施方式
[0020]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0021]如图1所示，根据本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气化炉系统，其特征在于，包括：气化炉，所述气化炉具有合成气出口和激冷气进口；洗涤塔，所述洗涤塔具有合成气进口、第一激冷气出口和第二激冷气出口，所述洗涤塔的合成气进口与气化炉的合成气出口相连通；冷却器，所述冷却器具有冷却剂进口、冷却剂出口、激冷气冷却进口和激冷气冷却出口，所述洗涤塔的第一激冷气出口与所述冷却器的激冷气冷却进口相连通；铵分离罐，所述铵分离罐具有激冷气铵分离进口、激冷气铵分离出口和废水口，所述激冷气铵分离进口与所述激冷气冷却出口相连通；压缩机，所述压缩机具有激冷气压缩进口和激冷气压缩出口；复热器，所述复热器具有吸热侧激冷气进口、吸热侧激冷气出口、放热侧激冷气进口和放热侧激冷气出口，所述吸热侧激冷气进口和吸热侧激冷气出口相连通，所述放热侧激冷气进口与所述放热侧激冷气出口相连通；所述复热器的吸热侧激冷气进口与所述铵分离罐的激冷气铵分离出口相连通，所述复热器的吸热侧激冷气出口与所述压缩机的激冷气压缩进口相连通，所述压缩机的激冷气压缩出口与所述复热器的放热侧激冷气进口相连通，所述复热器的放热侧激冷气出口与所述气化炉的激冷气进口相连通。2.根据权利要求1所述的气化炉系统，其特征在于，还包括控制器、流量调节阀和温度检测器，所述流量调节阀设置于所述冷却器的冷却剂进口处，所述温度检测器设置于所述气化炉的合成气出口处，所述控制器与所述流量调节阀和所述温度检测器中的每一者相连接，以便于根据所述温度检测器的检测值控制所述流量调节阀的开度。3.根据权利要求1所述的气化炉系统，其特征在于，所述冷却剂进口与冷却剂出口均设置于所述冷却器的侧壁上，所述冷却器进一步包括冷却剂管路，所述冷却剂管路的一端与所述冷却剂进口相连通，所述冷却剂管路的另一端与所述冷却剂出口相连通，其中所述冷却剂管路为S型或螺旋状。4.根据权利要求1所述的气化炉系统，其特征在于：所述废水口设置于所述铵分离罐的下端，所述激冷气铵分离出口设置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊强，许世森，李小宇，刘刚，陶继业，刘沅，陈智，任永强，
申请(专利权)人：华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：