[发明专利]煤气化闪蒸装置及煤气化闪蒸工艺

说明书

本发明公开了煤气化闪蒸装置及煤气化闪蒸工艺，涉及煤化工技术领域。煤气化闪蒸装置包括闪蒸罐、用于气液接触热交换的增湿塔和用于气液非接触热交换的闪蒸热交换器，将第一闪蒸罐输出的闪蒸汽经过增湿塔换热之后与第二闪蒸罐输出的闪蒸汽一同进入闪蒸热交换器换热，在闪蒸热交换器中气体走换热管路，循环水在换热壳体中，换热壳体中的循环水通过增湿塔给水泵输送至增湿塔用于与闪蒸汽换热。本发明通过将闪蒸汽和循环水不接触换热，避免了酸性气体溶解到循环水中，循环水加热之后溶解物因温度升温而解析出来后不会集聚堵塞输送通道，而是直接由增湿塔给水泵送至增湿塔中。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，具体而言，涉及煤气化闪蒸装置及煤气化闪蒸工艺。

背景技术

目前，煤气化市场上半废锅流程及全废锅流程相当活跃，但是并不是所有煤都适合于废锅或半废锅气化流程，废锅或半废锅流程对煤的要求是相当苛刻的，一旦控制不到位，废锅就会堵渣，严重时会将整个换热通道堵塞。因此，废锅对气化用煤及操作要求之高，严重影响装置安、满、优、长周期运行。

废锅存在上述问题却依然被选择使用，主要是由于废锅可以有效地回收气化后合成气与熔渣的显热。此外，有些工艺选择半废锅主要取决于下游产品，将水蒸气作为下游变换装置的原料使用，但是由于水蒸气温度降低过大，后续工序需要补入大量水蒸气。

此外，无论哪种气化技术产生细灰都需要进一步处理，目前采用的传统过滤设施，滤饼(细灰)中水分较高，大部分用户将产生的滤饼通过渣车运输到当地制定的渣场填埋，处理成本相当昂贵，运输难度很大。因滤饼在运输中水会析出，容易造成路面污染，同时滤饼中有未完全燃烧的残碳，填埋相当浪费，又因残碳高无法用到建筑、运输路、陶瓷及特殊土壤改善剂等。因此，需要对滤饼进行二次脱水或直接深度脱水，但无论哪种深度脱水都需要外补能量(热能和电能)。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤气化闪蒸装置及煤气化闪蒸工艺，旨在防止黑水闪蒸换热设备发生堵塞，提高了气化系统运行的安全性、稳定性和经济性，同时将气化后合成气与熔渣的显热经激冷水激冷后在闪蒸系统回收充分利用。

本发明是这样实现的：

本发明提出了一种煤气化闪蒸装置，包括用于对气化黑水进行闪蒸的闪蒸罐、用于气液接触热交换的增湿塔和用于气液非接触热交换的闪蒸热交换器，闪蒸罐包括用于对气化黑水进行高中压闪蒸的第一闪蒸罐和用于进行低压闪蒸的第二闪蒸罐，第一闪蒸罐的底部出口与第二闪蒸罐的进料口连通；闪蒸热交换器包括用于盛放循环液的换热壳体和位于换热壳体内用于流通气体的换热管路，第一闪蒸罐的气体出口与增湿塔的气体入口连通，增湿塔的气体出口和第二闪蒸罐的气体出口与闪蒸热交换器的换热管路的进气口连通，换热壳体的液体出口与给水泵相连。在本发明较佳的实施例中，闪蒸热交换器内的换热管路设置有顶部气体出口；闪蒸热交换器内的换热壳体为储槽式，底部设置液体出口，换热壳体的底部液体出口和增湿塔的底部出液口均通过循环水泵与合成气洗涤系统连通；

优选地，换热壳体的液体出口通过给水泵与增湿塔连通。

在本发明较佳的实施例中，换热管路在换热壳体的顶部和底部之间呈往复弯折状，并从换热壳体的一端侧壁延伸至相对的另一端侧壁，换热管路每个底部弯折点处均设置底部出口，且每个底部出口均作为定期排污口；闪蒸热交换器壳体通过循环水泵与合成气洗涤系统连通。

在本发明较佳的实施例中，还包括澄清槽和滤饼深度脱水机，闪蒸罐还包括用于对气化黑水进行常压闪蒸的第三闪蒸罐，第三闪蒸罐的进液口与第二闪蒸罐的底部出口连通，第三闪蒸罐的底部出口通过闪蒸泵与澄清槽连通，澄清槽的底部出料口通过给料泵或重力流与滤饼深度脱水机的进料口连通。在本发明较佳的实施例中，还包括用于为滤饼深度脱水机提供加热用水的热水箱，换热管路的顶部气体出口、第三闪蒸罐的顶部出口和澄清槽的顶部出口均与热水箱的热源进口连通，以为热水箱提供加热水的热源。