[发明专利]两段炉煤气净化冷却工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤气净化冷却工艺及设备，具体地说是一种两段炉煤气净化冷却工艺及设备。

背景技术

两段煤气发生炉，广泛应用于工业燃料气的生产，包括机械、冶金、有色金属冶炼、玻璃、陶瓷、粉土等行业。两段炉是一种完全气化的煤气发生炉，它在普通单段常压固定床煤气发生炉气化段上部增加了干馏段，使煤气炉包含了气化段(下段)和干馏段(上段)两段，在每段都设有一个煤气出口。两个出口的煤气中都含有粉尘和焦油等杂质，干馏段出来的煤气焦油量较多，气化段的粉尘较多，需要冷却净化。

现行煤气化工艺中(如图1所示)采用上段煤气进入电捕焦油器，脱除重质焦油和粉尘，得到净化粗煤气；下段煤气经旋风除尘器，将煤气中大颗粒粉尘除去，进入列管式风冷塔，利用外界空气对煤气进行降温后和上段煤气混合后，再进入间冷器用水冷却后，再进入下一级电捕焦油器，进一步脱除焦油，再经煤气增加机增压、捕滴器脱水后进入送户。由于列管式风冷塔，采用自然对流换热，传热系数小，煤气冷却效果较差，还需要通过间冷器进一步降温。煤气在间冷器内与低温软化水热交换，达到降温的目的。同时，由于煤气中的杂质沉积，实际使用中发现经常堵塞换热管，严重影响煤气的连续生产，造成煤气设备成本与生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种能提高能源利用率的一种两段炉煤气净化冷却工艺及设备。

本发明的两段炉煤气净化冷却工艺具体步骤如下：

a.上段煤气进入电捕焦油器，脱除重质焦油和粉尘，得到净化粗煤气；

b.下段煤气经旋风除尘器，将煤气中大颗粒粉尘除去，进入风冷塔冷却，预热的空气被送入两段煤气炉中；

c.上段和下段冷却后的煤气混合，进入下一级电捕焦油器，进一步脱除焦油杂质后，经煤气增压机加压后，再经捕滴器脱除，输送到用户。

步骤b中的预热的空气被送入两段煤气炉中，可以是引风式：冷空气先经过风冷塔，换热后由风机引入煤气炉。

步骤b中的预热的空气被送入两段煤气炉中，也可以是鼓风式：冷空气由风机引入风冷塔，经过预热后再进入煤气炉。

本发明所指风冷塔可以是普通的空气/煤气换热器。

两段炉煤气净化冷却工艺中使用的引风(或鼓风)式风冷塔，包括二级箱体、煤气进、出口、落灰口、换热管、空气中心通道、空气出口，风冷塔的两边是由箱体底部支承的两个箱体，两个箱体的下部连通，最下边是落灰口，落灰口放置在水封中，箱体上部设有煤气进口和煤气出口，两个箱体上布有向上倾斜的空气换热管，两个箱体中间是空气通道，空气通道的上面是热空气管或烟囱。

空气通道下部设有检修人孔。箱体底部有加强筋板。

如果用于引风式工艺：上述风冷塔热空气管接风机进口，风机出口接煤气炉空气进口。

工作原理是煤气从风冷塔煤气进口进入，通过第一级箱体从换热管外流过放热，常温空气从多个带有坡度的换热管下口进入换热管内吸热，煤气温度降低后通过下部箱体进入二级箱体继续降温后，由上部煤气出口排出进入下级净化设备；与煤气交换后的热空气经过空气中心通道由风机(或引向顶部的烟囱)，进入煤气炉。

如果用于鼓风式工艺：上述的风冷塔还包括安装在箱体的空气腔体，空气腔体上设有空气进口，风机出口接空气进口，空气出口接煤气炉空气进口，冷空气由风机引入风冷塔，经过预热后再进入煤气炉。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1.本系统可回收煤气余热，提高冷煤气效率，减少能源损失。

2.预热后的空气进入煤气炉，强化了煤炭气化过程，提高了煤气产量。

3.由于引入预热空气，煤气炉热平衡调节可以同时用蒸汽、预热空气、冷空气三股气流调节，增加了调节的自由度与可靠性。

4.本风冷塔传热系数大，对流换热增强，冷却效果好；同时风冷塔体积与重量减小，设备投资减少。

5.风冷塔中，热流体在换热管管外流动，不易积垢，设有排灰口。

6.风冷塔设有中心通道及检修人孔，维修方便。

7.取消间冷器及其软化水供水、回水和冷却系统，大大降低了整个工艺系统的设备制造成本和维修成本。也可方便地改造现有煤气净化系统。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为现有技术的两段炉煤气净化冷却工艺流程方框图，

图2为本发明的第一种两段炉煤气净化冷却工艺流程方框图，

图3为本发明的第二种两段炉煤气净化冷却工艺流程方框图。

图4为本发明的风冷塔结构示意图，