一種氣流床煤氣化系統(tǒng)的粗合成氣除灰裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種氣流床煤氣化系統(tǒng)的粗合成氣除灰裝置，包括文丘里洗滌器、水浴分離罐和洗滌塔。來自氣化爐激冷室的粗合成氣首先經(jīng)過水浴分離罐除灰后再進(jìn)入洗滌塔進(jìn)一步凈化。其中文丘里洗滌器安裝在水浴分離罐的外側(cè)壁面上，文丘里洗滌器與水浴分離罐內(nèi)部的下降管相通，下降管上方設(shè)置有補(bǔ)水噴淋管，下降管頭部上分布有多個(gè)出水孔。本實(shí)用新型的裝置可以提高粗合成氣的除灰效果，減少除灰所用的設(shè)備的數(shù)量，降低成本。
【專利說明】一種氣流床煤氣化系統(tǒng)的粗合成氣除灰裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤氣化領(lǐng)域，尤其是涉及一種氣流床煤氣化系統(tǒng)的粗合成氣除灰
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【背景技術(shù)】
[0002]煤氣化是煤炭清潔利用的重要途徑，該技術(shù)適應(yīng)了我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展要求，近年來發(fā)展迅速。煤氣化技術(shù)的原理就是煤、煤焦或石油焦與氣化劑(空氣、氧氣、水蒸氣、氫等)在一定溫度及壓力下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將煤、煤焦或石油焦中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為煤氣。
[0003]典型的煤氣化技術(shù)包括固定床、流化床、氣流床三種。其中氣流床氣化爐的碳轉(zhuǎn)化率高，液態(tài)灰渣容易排出，易于放大，煤種適應(yīng)性廣，是未來煤氣化的發(fā)展趨勢。從氣流床氣化爐出來的粗合成氣含有大量的粉塵，必須經(jīng)過除塵凈化后才能進(jìn)入下游工序使用。
[0004]目前，主要的氣流床煤氣化工藝有殼牌(Shell)粉煤氣化工藝、西門子(GSP)粉煤氣化工藝、德士古(Texaco)水煤漿加壓氣化工藝等。Shell采用的是廢鍋型流程，從氣化爐出來的粗合成氣先進(jìn)入廢熱鍋爐降溫，副產(chǎn)高品位的蒸汽；從廢熱鍋爐出來的粗合成氣夾帶的飛灰由高溫高壓陶瓷過濾器收集和儲(chǔ)存，通過鎖斗系統(tǒng)卸壓再通過氣提和冷卻后，送至飛灰儲(chǔ)糟或外運(yùn)；除灰后的粗合成氣再經(jīng)文丘里洗滌器、洗滌塔洗滌。GSP粗合成氣處理系統(tǒng)包括兩級文丘里洗滌器、一級部分冷凝器和洗滌塔。Texaco采用碳洗塔將來自氣化爐的合成氣除塵，其碳洗塔的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，排出的黑水固含量高，易堵塞管路。
[0005]現(xiàn)有的粗合成氣除灰裝置存在的主要缺陷有:除灰效果不佳；所需設(shè)備多，耗費(fèi)大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種效率較高的氣流床煤氣化系統(tǒng)的粗合成氣除灰裝置。
[0007]本實(shí)用新型的裝置包括文丘里洗滌器、水浴分離罐和洗滌塔，其中文丘里洗滌器安裝在水浴分離罐的外側(cè)壁面上，水浴分離罐通過合成氣輸送管道與洗滌塔相連，合成氣輸送管道的一端設(shè)置在水浴分離罐的頂部，另一端設(shè)置在洗滌塔側(cè)下壁，文丘里洗滌器與水浴分離罐內(nèi)部的下降管相通，下降管上方設(shè)置有補(bǔ)水噴淋管，下降管頭部延伸進(jìn)水浴中，且下降管頭部上分布有多個(gè)出水孔。
[0008]將文丘里洗滌器直接安裝在水浴分離罐上，與水浴分離罐內(nèi)部的下降管相通，這種結(jié)構(gòu)縮短了經(jīng)潤濕后的粗合成氣的路徑，避免灰分在管路內(nèi)的粘結(jié)和沉積，從而避免管路堵塞。經(jīng)文丘里洗滌器洗滌后的粗合成氣通入下降管，下降管中的灰分粒子相互粘合、增大，并通過下降管頭部上的出水孔噴入水浴分離罐底部的水浴中。下降管頭部上分布有多個(gè)出水孔，灰水從所述出水孔高速噴出后，灰分與水粘附沉降，含少量灰分的合成氣離開水浴后又經(jīng)補(bǔ)水噴淋管噴淋，進(jìn)一步捕集合成氣中的灰分，經(jīng)噴淋除灰后的合成氣再進(jìn)入水洗塔。補(bǔ)水噴淋管在噴淋除灰的同時(shí)還用于水浴分離罐補(bǔ)水。
[0009]進(jìn)一步地，文丘里洗滌器安裝在水浴分離罐外側(cè)直段高度的1/2至2/3處。
[0010]下降管的直徑可在頭部處放大，且頭部上分布的出水孔的面積總和等于下降管的截面積。這樣可以保證管內(nèi)流速的均衡，同時(shí)增加下降管頭部噴射速度，增加灰分與水的接觸面積，有利于灰分的沉降。
[0011]下降管頭部為圓柱體或圓錐體。當(dāng)下降管頭部為圓柱體時(shí)，其側(cè)面及底面上分布有多個(gè)出水孔，且該圓柱體與下降管同軸。當(dāng)下降管頭部為圓錐體時(shí)，該圓錐體的頂部與下降管相接，底部分布有多個(gè)出水孔。上述出水孔的分布方法可以實(shí)現(xiàn)放射狀噴射，使被潤濕的粗合成氣與水浴盡可能充分的接觸。
[0012]進(jìn)一步地，補(bǔ)水噴淋管通過3至6個(gè)連通管與在同一圓周上均勻分布的3至6個(gè)噴淋頭相通。在水浴分離罐的水浴上方設(shè)置噴淋裝置可以進(jìn)一步除去合成氣攜帶的灰分。在同一圓周上均勻分布多個(gè)噴淋頭可以使噴淋面積覆蓋整個(gè)水浴分離罐橫截面，增強(qiáng)噴淋除灰效果。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:將文丘里洗滌器直接安裝在水浴分離罐上，與水浴分離罐內(nèi)部的下降管相通，這種結(jié)構(gòu)縮短了經(jīng)潤濕后的粗合成氣的路徑，從而避免管路堵塞；灰水從所述下降管頭部的出水孔高速噴出后，含少量灰分的合成氣經(jīng)補(bǔ)水噴淋管噴淋，進(jìn)一步捕集合成氣中的灰分，進(jìn)一步提高了除灰效率，有利于降低水洗塔的設(shè)備尺寸；此外，采用本實(shí)用新型的裝置進(jìn)行粗合成氣凈化，可以減少凈化設(shè)備，降低成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的示意圖
[0015]圖2是本實(shí)用新型下降管頭部為圓柱體時(shí)的水浴分離罐示意圖
[0016]圖3是本實(shí)用新型下降管頭部為圓錐體時(shí)的水浴分離罐示意圖
[0017]圖4是本實(shí)用新型的水浴分離罐含有3個(gè)噴淋頭時(shí)的分布示意圖
[0018]圖5是本實(shí)用新型的水浴分離罐含有4個(gè)噴淋頭時(shí)的分布示意圖
[0019]圖6是本實(shí)用新型的水浴分離罐含有6個(gè)噴淋頭時(shí)的分布示意圖
[0020]圖中:
[0021]1、文丘里洗滌器2、水浴分離罐 3、洗滌塔
[0022]4、水浴分離罐下降管 5、補(bǔ)水噴淋管 6、下降管頭部
[0023]7、出水孔8、連通管9、噴淋頭
[0024]10、合成氣輸送管道

【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1
[0026]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的裝置包括文丘里洗滌器1、水浴分離罐2和洗滌塔3，其中文丘里洗滌器I安裝在水浴分離罐2的外側(cè)壁面上，水浴分離罐2通過合成氣輸送管道10與洗滌塔3相連，合成氣輸送管道10的一端設(shè)置在水浴分離罐2的頂部，另一端設(shè)置在洗滌塔3側(cè)下壁，文丘里洗滌器I與水浴分離罐2內(nèi)部的下降管4相通，下降管4上方設(shè)置有補(bǔ)水噴淋管5。補(bǔ)水噴淋管5通過4個(gè)連通管8與在同一圓周上均勻分布的4個(gè)噴淋頭9相通。下降管頭部6延伸進(jìn)水浴中，且下降管頭部6上分布有多個(gè)出水孔7。其中下降管頭部6為圓柱體，出水孔7分布在其側(cè)面及底面上。
[0027]圖5是本實(shí)施例的水浴分離罐4個(gè)噴淋頭的分布示意圖
[0028]本實(shí)用新型的裝置運(yùn)行時(shí)，來自氣化爐激冷室的粗合成氣在文丘里洗滌器I中被洗滌用水洗滌，再經(jīng)下降管頭部6噴射進(jìn)入水浴，分離粗合成氣中的大量灰分，從水浴中出來的合成氣在上升過程中再經(jīng)補(bǔ)水噴淋管5噴淋，進(jìn)一步除去合成氣中攜帶的灰份，之后合成氣出水浴分離罐2并進(jìn)入洗滌塔3進(jìn)一步凈化，進(jìn)一步凈化的合成氣作為原料氣出洗滌塔3入下游工序。高溫黑水分別從水浴分離罐2及洗滌塔3的底部排出。
[0029]雖然以上描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方案，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這僅是舉例說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方案做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種氣流床煤氣化系統(tǒng)的粗合成氣除灰裝置，其特征在于:包括文丘里洗滌器(1)、水浴分離罐(2)和洗滌塔(3)，其中文丘里洗滌器(I)安裝在水浴分離罐(2)的外側(cè)壁面上，水浴分離罐⑵通過合成氣輸送管道(10)與洗滌塔(3)相連，合成氣輸送管道(10)的一端設(shè)置在水浴分離罐(2)的頂部，另一端設(shè)置在洗滌塔(3)側(cè)下壁，文丘里洗滌器(I)與水浴分離罐(2)內(nèi)部的下降管(4)相通，下降管(4)上方設(shè)置有補(bǔ)水噴淋管(5)，下降管頭部(6)延伸進(jìn)水浴中，且下降管頭部(6)上分布有多個(gè)出水孔(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗合成氣除灰裝置，其特征在于:文丘里洗滌器(I)安裝在水浴分離罐(2)外側(cè)直段高度的1/2至2/3處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粗合成氣除灰裝置，其特征在于:下降管(4)的直徑在頭部(6)處放大，且頭部(6)上分布的出水孔(7)的面積總和等于下降管(4)的截面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粗合成氣除灰裝置，其特征在于:下降管頭部(6)為圓柱體，其側(cè)面及底面上分布有多個(gè)出水孔(7)，且該圓柱體與下降管(4)同軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粗合成氣除灰裝置，其特征在于:下降管頭部(6)為圓錐體，且該圓錐體頂部與下降管(4)相接，底部分布有多個(gè)出水孔(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的粗合成氣除灰裝置，其特征在于:補(bǔ)水噴淋管(5)通過3至6個(gè)連通管(8)與在同一圓周上均勻分布的3至6個(gè)噴淋頭(9)相通。
【文檔編號】C10K1/02GK204198699SQ201420626931
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】單育兵, 張亞紅 申請人:科林未來能源技術(shù)(北京)有限公司