[发明专利]一种渣及灰水处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种渣及灰水处理系统。

背景技术

鉴于我国“富煤、缺油、少气”禀赋特点及煤化工产业发展的现状，近年来国家一方面推进煤炭清洁高效利用和保障国家能源安全，另一方面制定了量水而行、严控能源消费总量和强度的绿色发展原则。

煤气化是现代煤化工的气头，也是现代煤化工用水用电大户。在煤制合成氨工厂的能耗组成中，煤气化装置(包括空分装置)的能耗占到85％以上，煤气化技术水耗量主要在于煤一次气化耗水量以及气化合成气后续深加工过程耗水量。因此，煤气化是现代煤化工节水降耗的重要组成部分。

渣及灰水处理系统在煤气化实现能量回收、水循环使用的过程中发挥着重要的作用，是煤气化的重要组成部分。该系统消耗的循环水占整个气化系统的70％～80％，而闪蒸气冷却消耗的循环水占渣及灰水处理系统消耗的80％以上，但是，目前还没有一种有效途径来合理的回收利用闪蒸气的能量以及减少循环水的使用，从而导致了水资源和能量的浪费。

发明内容

为了解决传统渣及灰水处理系统无法合理利用闪蒸气，造成水资源和能量的浪费的问题，本发明提供一种渣及灰水处理系统，能够回收闪蒸气的能量，从而节约循环水消耗，达到节能降耗的目的。

本发明提供的一种渣及灰水处理系统，包括：

传统渣及灰水处理系统，用于对气化及合成气洗涤系统输出的黑水进行回收处理；

有机朗肯循环系统，与所述传统渣及灰水处理系统的废气出口连接，用于回收利用所述传统渣及灰水处理系统的废气中的热能。

在一种具体实施方案中，所述渣及灰水处理系统还包括：

液力透平系统，连接于所述气化及合成气洗涤系统和所述传统渣及灰水处理系统之间，用于回收所述黑水的压力能，将所述黑水的压力能转换为动能以将所述传统渣及灰水处理系统回收处理后的工艺水输送回所述气化及合成气洗涤系统中循环利用。

在一种具体实施方案中，所述液力透平系统包括液力透平和离心泵；

所述液力透平的液体输入端与所述气化及合成气洗涤系统的输出端连接，液体输出端与所述传统渣及灰水处理系统连接，能量输出端与所述离心泵的控制端连接；

所述离心泵入口与所述传统渣及灰水处理系统的工艺水输出端连接，出口与所述气化及合成气洗涤系统的进水口连接。

在一种具体实施方案中，所述有机朗肯循环系统包括：分段式蒸发器、螺杆膨胀机、发电机、冷凝器、有机工质泵；

所述分段式蒸发器的热源入口与所述传统渣及灰水处理系统的废气出口连接，热源出口连接回所述传统渣及灰水处理系统，有机工质输出端与所述螺杆膨胀机的进气口连接；所述螺杆膨胀机的出气口与所述冷凝器的热源入口连接；所述冷凝器的热源出口与所述有机工质泵的输入端连接；所述有机工质泵的输出端与所述分段式蒸发器的有机工质输入端连接；所述螺杆膨胀机还与所述发电机的控制端连接。

在一种具体实施方案中，所述传统渣及灰水处理系统，包括：三级闪蒸系统、除氧系统、沉降澄清系统；

所述三级闪蒸系统的高压闪蒸入口与所述液力透平系统的黑水输出端连接，所述三级闪蒸系统的高压闪蒸出口连接所述有机朗肯循环系统的分段式蒸发器高温段入口，所述有机朗肯循环系统的分段式蒸发器高温段出口连接所述三级闪蒸系统的低压闪蒸入口，所述三级闪蒸系统的低压闪蒸出液口连接所述三级闪蒸系统的真空闪蒸入口，所述三级闪蒸系统的低压闪蒸出气口与所述除氧系统输入端连接；所述三级闪蒸系统的真空闪蒸出口连接所述有机朗肯循环系统的分段式蒸发器低温段入口，所述有机朗肯循环系统的分段式蒸发器低温段接回所述三级闪蒸系统；所述三级闪蒸系统的最终闪蒸液体输出端与所述沉降澄清系统的液态水输入端连接，所述沉降澄清系统的液态水输出端与所述除氧系统的液态水输入端连接，所述除氧系统的液态水输出端与所述三级闪蒸系统的加热管道入口连接，所述三级闪蒸系统的加热管道出口作为工艺水输出端与所述液力透平系统连接。

在一种具体实施方案中，所述气化及合成气洗涤系统输出的黑水输出的黑水包括：汽化炉黑水、洗涤塔黑水和旋风分离器黑水。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，采用有机朗肯系统回收传统渣及灰水处理系统排除的废热闪蒸气的能量，一方面减少整个气化装置的电耗，另一方面回收闪蒸气热能的同时，大幅减少了原工艺冷却闪蒸气的循环水用量，间接节约了气化系统新鲜水补充量，达到节能降耗的目的。

附图说明