[实用新型]一种水煤浆气化用旋风分离器及气化系统

说明书

本实用新型公开了一种水煤浆气化用旋风分离器及气化系统，属于水煤浆气化技术领域。旋风分离器包括壳体、细灰分离室和细灰收集室，细灰分离室的底部通过下降筒与细灰收集室连通，细灰收集室的下部为锥型结构；锥型结构的底端设有主排水口，其中部设有备用排水口；主排水口为竖向设置的圆管,主排水口向上延伸形成与主排水口同径的延伸管，延伸管的正上方设有与其同轴的伞形护罩，伞形护罩与延伸管的顶端之间设有多根支撑筋，多根支撑筋均匀分布且均沿竖直方向设置，延伸管的长度为160‑300mm；伞形护罩为上小下大的圆锥形，其与延伸管之间的距离大于延伸管的内径，其底部的直径大于延伸管的外径，其顶端较备用排水口低。

技术领域

本实用新型属于水煤浆气化技术领域，特别涉及一种水煤浆气化用旋风分离器及气化系统。

背景技术

自1993年全亚洲第一套德士古水煤浆气化炉在我国山东省鲁南化肥厂投入运行以来，我国煤化工领域发展迅猛，其中光煤气化工艺就衍生出几十种之多。而在众多煤气化工艺中又以合成气水激冷工艺为发展主流，它不仅包括德士古水煤浆气化，还有近几年新发展起来的华理四喷嘴水煤浆气化、晋华炉水煤浆气化、航天炉干煤粉气化等煤气化工艺。

华理四喷嘴气化技术的气化效率高，其水系统包括黑水收集处理和灰水循环利用两个方面。黑水主要为气化炉、旋风分离器和水洗塔去闪蒸系统含渣量较高的水，灰水为经过加药处理后返回气化系统较干净的水。煤气化水系统运行正常与否，将直接影响各主要设备的寿命，并且关系到气化系统能否长周期稳定运行。从煤气化行业几十年运行经验来看，工艺方面问题有50%出在水系统上。

煤是煤气化工艺反应的原料，也是水系统结垢的根源，原料煤中的大量钙镁元素经过气化反应后以Ca²⁺和Mg²⁺形式存在黑水中，同时煤气中CO₂会溶于黑水中形成CO₃^2-和HCO₃^-离子，在水温高于60℃后就会较明显地生成CaCO₃和MgCO₃沉淀，即垢的形成。这种垢的形成一般会经历成核长大过程，先是少量的垢核心在设备、管道内部附着、成型，然后更多的垢在核心周围聚集，形成更大的垢团，从而越积越多，垢片越来越厚。此外，黑水系统还会在酸性环境下产生少量硅酸盐结垢（以硅酸钙和硅酸镁为主）。

现有的水煤浆气化过程通常为：煤和氧气在气化炉内发生复杂的化学反应生成的合成气通过下降管引入气化炉下半截激冷室中水浴，洗掉气体携带的煤反应后剩余的部分灰渣，然后从水中逸出从中部出气化炉，经过混合器喷水增湿后进入旋风分离器除掉绝大部分气体携带灰渣，然后从顶部排出进入水洗塔经过自上而下的灰水逆流水洗，最后从水洗塔顶部送出，要求送出合成气含尘量≤1mg/Nm³。这样就导致气化炉、旋风分离器和水洗塔中滞留合成气初步净化过程携带的灰渣，故它们底部排水称之为黑水。因旋风分离器渣水分离效果突出，出气化炉合成气携带灰渣绝大部分都截留在旋风分离器中，气化炉、旋风分离器和水洗塔底部黑水都排向蒸发热水塔。

尽管气化装置水系统在停车后可采用高压水枪清除设备与管道内壁的垢片，但开车后（尤其是开车初期）有些容器出水还是不畅通，特别是旋风分离器，堵塞比例最高，一旦堵塞后处理难度大、时间长，影响产能。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种水煤浆气化用旋风分离器及气化系统，通过现场温度判断，旋风分离器的堵塞部位都发生在出水口附近，本专利通过对旋风分离器进行改进，减少其被堵塞的风险，提升产能。所述技术方案如下：