[发明专利]流化床气化炉产粗煤气的预处理系统

说明书

本发明公开了一种流化床气化炉产粗煤气的预处理系统，其包括旋风返料系统、分体余热回收系统、过滤返料系统及洗氨系统。本发明的优点在于，可实现第一旋风分离器、第二旋风分离器和流化床气化炉的同步升温，避免了流化床气化炉投料运行因后耐火材料裂纹、脱落；将汽包、火管锅炉及烟气换热装置各自独立设置，防止火管锅炉和烟气换热装置两端的温差过大导致变形量过大，避免造成设备损坏；过滤返料系统设置两级过滤装置，一级滤芯的孔径大于二级滤芯的孔径，减小了每级过滤装置的工作负荷，降低了每级过滤装置的故障率；过滤返料系统可极大的降低粗煤气中的飞灰含量，避免了洗氨塔内脱氨溶液中的飞灰含量过多导致的无法循环使用，废水排放量减少。

技术领域：

本发明涉及煤气化领域，特别涉及一种流化床气化炉产粗煤气的预处理系统。

背景技术：

煤气化过程是以煤或煤焦为原料，以氧气(空气、富氧或工业纯氧)、水蒸气等作为气化剂，在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。煤气化过程一般包括干燥、燃烧、热解和气化四个阶段，煤热解后形成的半焦在更高的温度下与通入气化炉的气化剂发生化学反应，生成以一氧化碳、氢气、甲烷及二氧化碳、硫化氢、水等为主要成分的气态产物，即粗煤气。

目前，煤气化工艺技术分为：固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术三大类。其中，流化床气化技术因适用范围广、可气化劣质高灰煤等优点，而得到广泛应用。但是，流化床气化过程中，粗煤气会带出大量的飞灰，若不对粗煤气进行预处理，一方面飞灰无法返回流化床气化炉内进行二次利用，造成了极大的资源浪费；另一方面，大量的飞灰进入粗煤气处理系统中，会给系统带来严重的影响。因此，根据流化床气化炉类型不同，一般采用干法流程或湿法流程对粗煤气进行处理，干法流程大致如下：粗煤气携带大量飞灰流化床气化炉顶部排出后，通过旋风返料系统进行气固分离，固体返回流化床气化炉内，气体进入余热回收系统进行余热回收，经换热后的气体进入过滤装置内进行净化除尘，最后气体进入洗氨塔内进行氨气及油脂的去除。但目前现有的干法流程均存在问题，1、旋风返料系统中的返料阀一般采用U阀或翼阀，U阀对气体流动的阻力比较大，导致旋风返料系统不能与流化床气化炉实现同步升温，流化床气化炉投料运行后，旋风分离器内部涂层热应力增大过快而导致耐火保温层脱落；翼阀虽然可实现旋风返料系统与流化床气化炉实现同步升温，但其操作繁琐需阀板上的物料压力达到一定值时，才能驱动开启，物料一直与阀板滑动接触，使得阀板磨损严重；2、由于大量的飞灰随着粗煤气进入到余热回收系统内部，余热回收系统设备受飞灰冲刷，极易发生损坏，且余热回收系统均采用一体式设计，导致维修难度较大；3、为控制过滤精度，过滤装置的单级滤芯孔径往往设定较小，粗煤气中飞灰携带量大，导致过滤装置的工作负荷大，飞灰在滤芯表面容易发生架桥导致局部压差过大，造成过滤芯断裂、管口漏粉等设备事故；4、过滤装置泄漏的飞灰进入后续洗氨塔时，飞灰混入洗氨塔内部的溶液中，导致洗氨塔溶液无法循环使用，将会增加废水排放量，加大废水处理压力，使环保负担加重。综上所述，现有的流化床气化炉粗煤气处理系统无法确保系统稳定运行，资源浪费现象严重，废水量较高，不能满足生产需要。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种维持系统稳定运行、降低资源浪费、降低废水量的流化床气化炉产粗煤气的预处理系统。

本发明由如下技术方案实施：流化床气化炉产粗煤气的预处理系统，其包括旋风返料系统、分体余热回收系统、过滤返料系统及洗氨系统，其中，所述旋风返料系统的第一旋风分离器的进气口与流化床气化炉的粗煤气出口连接，所述旋风返料系统的第二旋风分离器的出气口与所述分体余热回收系统的火管锅炉的进气口连接，所述分体余热回收系统的烟气换热装置的出气口与所述过滤返料系统的第一过滤器的进气口连接，所述过滤返料系统的第二过滤器的出气口与所述洗氨系统的洗氨塔的进气口连接，所述洗氨塔的出气口分别与高点放空管、火炬系统输送管及合格气管连接。

进一步的，所述旋风返料系统包括所述第一旋风分离器、所述第二旋风分离器、一级回料装置、二级回料装置和倾斜回料管，所述第一旋风分离器的出气口与所述第二旋风分离器的进气口连接；