[发明专利]气化炉系统及其运行工艺

说明书

本发明提供了一种气化炉系统及其运行工艺。气化炉系统包括包括洗涤塔、气化炉、冷却器、铵分离罐和压缩机。气化炉具有合成气出口和激冷气进口，洗涤塔具有合成气进口、第一激冷气出口和第二激冷气出口，合成气进口与合成气出口相连通，冷却器具有冷却剂进口、冷却剂出口、激冷气冷却进口和激冷气冷却出口，第一激冷气出口与激冷气冷却进口相连通，铵分离罐具有激冷气铵分离进口、激冷气铵分离出口和废水口，激冷气铵分离进口与激冷气冷却出口相连通，压缩机具有激冷气压缩进口和激冷气压缩出口，激冷气压缩进口与激冷气铵分离出口相连通，激冷气压缩出口与激冷气进口相连通。本发明可有效解决激冷气中铵盐结晶堵塞管路的问题。

技术领域

本发明属于煤气化技术领域，具体涉及气化炉系统及其运行工艺。

背景技术

干煤粉加压气化技术以其煤种适应性广、效率高、废水量低、绿色环保的优点已经成为IGCC发电及现代煤气化技术发展的最主要方向。IGCC发电装置采用两段式气化炉作为气头，产生高温合成气经过除灰洗涤后进入燃气轮机发电，同时副产的蒸汽进入蒸汽轮机发电，因此IGCC的发电效率比常规的燃煤电厂高。

IGCC气化炉气化反应区上部的合成气温度约为1500℃，而炉顶温度一般需要控制在700℃~850℃之间，因为如果温度过高会导致炉顶积灰。所以需要将洗涤后的低温激冷气增压后返回气化炉对高温合成气进行降温处理。但是在实际运行过程中经常会出现设备管道的堵塞和损坏的问题。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

本申请的发明人通过研究发现，造成设备管道堵塞和损坏的根本原因是激冷气中含有的铵盐因管道散热降温导致铵盐结晶析出固体颗粒，这种铵盐结晶将附着在换热器、压缩机、管道的部位，对动设备造成严重损坏，对经设备造成堵塞，影响了装置连续运行。

相关技术中是通过将湿洗后的合成气（约150℃）和除灰后的合成气（约210℃）混合后进压缩机返回气化炉，其目的是保证激冷气的温度高于铵盐结晶温度，从而防止堵塞。

本申请的发明人通过研究发现，这种工艺方法存在的弊端就是激冷气温度过高，激冷后的气化炉炉顶温度也高，这就需要更大的激冷气量来提供降温所需的冷量。因此这就使压缩机的循环倍率和功耗大大的升高，导致后续系统的设备尺寸要求也相应变大。此外，由于气化炉需要的激冷气量变大，导致流过压缩机的激冷气流量增大，随之而来的是合成气经过压缩机和其他相关设备时的流速也增大，同时因为合成气对气化炉的磨损速度与气流速度的三次方成正比，所以气化炉的磨损速度也就大大的增加了，导致气化炉的使用寿命大大缩短。

因此，本发明提供了一种气化炉系统以解决上述气化炉系统管路易堵塞的问题。

一种气化炉系统，包括洗涤塔、气化炉、冷却器、铵分离罐和压缩机。

所述气化炉具有合成气出口和激冷气进口；

所述洗涤塔具有合成气进口、第一激冷气出口和第二激冷气出口，所述洗涤塔的合成气进口与气化炉的合成气出口相连通；

所述冷却器具有冷却剂进口、冷却剂出口、激冷气冷却进口和激冷气冷却出口，所述洗涤塔的第一激冷气出口与所述冷却器的激冷气冷却进口相连通；

所述铵分离罐具有激冷气铵分离进口、激冷气铵分离出口和废水口，所述激冷气铵分离进口与所述激冷气冷却出口相连通；

所述压缩机具有激冷气压缩进口和激冷气压缩出口，所述激冷气压缩进口与所述激冷气铵分离出口相连通，所述激冷气压缩出口与所述气化炉的激冷气进口相连通。

进一步的，所述冷却剂进口与冷却剂出口均设置于所述冷却器的侧壁上，所述冷却器进一步包括冷却剂管路，所述冷却剂管路的一端与所述冷却剂进口相连通，所述冷却剂管路的另一端与所述冷却剂出口相连通，其中所述冷却剂管路为S型或螺旋状。