[go: up one dir, main page]

CN112940789A - 一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统 - Google Patents

一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112940789A
CN112940789A CN202110114913.6A CN202110114913A CN112940789A CN 112940789 A CN112940789 A CN 112940789A CN 202110114913 A CN202110114913 A CN 202110114913A CN 112940789 A CN112940789 A CN 112940789A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gasification furnace
fly ash
stage
cyclone separator
waste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110114913.6A
Other languages
English (en)
Inventor
樊强
许世森
贾会林
任永强
陶继业
刘刚
李小宇
刘沅
陈智
王鹏杰
罗丽珍
杨萍
丁盛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China Branch Of China Huaneng Group Co ltd
Huaneng Clean Energy Research Institute
Huaneng Group Technology Innovation Center Co Ltd
Original Assignee
North China Branch Of China Huaneng Group Co ltd
Huaneng Clean Energy Research Institute
Huaneng Group Technology Innovation Center Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China Branch Of China Huaneng Group Co ltd, Huaneng Clean Energy Research Institute, Huaneng Group Technology Innovation Center Co Ltd filed Critical North China Branch Of China Huaneng Group Co ltd
Priority to CN202110114913.6A priority Critical patent/CN112940789A/zh
Publication of CN112940789A publication Critical patent/CN112940789A/zh
Priority to PCT/CN2021/114649 priority patent/WO2022160694A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/721—Multistage gasification, e.g. plural parallel or serial gasification stages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48—Apparatus; Plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/82—Gas withdrawal means
    • C10J3/84—Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/86—Other features combined with waste-heat boilers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093—Coal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1625—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with solids treatment
    • C10J2300/1628—Ash post-treatment
    • C10J2300/1631—Ash recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统，包括两段式气化炉、旋风分离器及废锅；两段式气化炉的侧壁上自上到下依次设置有激冷气喷嘴、二段煤烧嘴、飞灰喷嘴及一段煤烧嘴，两段式气化炉的合成气出口与旋风分离器的入口相连通，旋风分离器的顶部出口与废锅的入口相连通，旋风分离器的底部出口经飞灰返料器与飞灰喷嘴相连通，该系统中废锅的换热面不易堵塞，避免了飞灰对废锅的磨损。此外极大的增加了两段式气化炉的捕渣率。

Description

一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统
技术领域
本发明涉及一种气化炉系统，具体涉及一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统。
背景技术
煤气化是IGCC发电领域以及煤化工的重要工艺技术，在IGCC煤气化废锅工艺中，两段式气化炉与废锅通常为一个整体，捕渣率约为60％。气化炉产生的含灰合成气通过导管段直接进入废锅中，然而两段式气化炉产生的合成气中携带了煤灰分约40％的飞灰进入到废锅中，这样很容易造成废锅中换热面积尘而堵塞，长期使用，会严重的影响换热面的换热效果，因此锅炉的换热面积设计余量较大，导致成本升高，设备体积增大，严重影响煤气化的推广及应用。此外，合成气中的飞灰颗粒在高速流过废锅时会对换热面造成冲刷磨损，长期运行将导致壁面的厚度减薄，丧失其原有的设计性能，甚至发生爆管的可能，对设备的正常安全运行构成了潜在威胁。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统，该系统中废锅的换热面不易堵塞，避免了飞灰对废锅的磨损，此外极大的增加了两段式气化炉的捕渣率。
为达到上述目的，本发明所述的一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统包括两段式气化炉、旋风分离器及废锅；
两段式气化炉的侧壁上自上到下依次设置有激冷气喷嘴、二段煤烧嘴、飞灰喷嘴及一段煤烧嘴，两段式气化炉的合成气出口与旋风分离器的入口相连通，旋风分离器的顶部出口与废锅的入口相连通，旋风分离器的底部出口经飞灰返料器与飞灰喷嘴相连通。
还包括高压氮气输入管道，其中，高压氮气输入管道与飞灰返料器的入口相连通。
还包括合成气输出管道，其中，合成气输出管道与废锅的出口相连通。
还包括渣水输出管道，两段式气化炉的底部设置有渣水出口，渣水输出管道与渣水出口相连通。
两段式气化炉底部的渣水出口处设置有第一阀门。
高压氮气输出管道上设置有第二阀门。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统在具体操作时，将两段式气化炉与废锅分开，同时在两段式气化炉与废锅之间设置旋风分离器，通过旋风分离器除去合成气中60-70％的飞灰，然后再进入废锅，有效减少换热面积灰，同时使废锅的换热效果大幅度增加，从而减小废锅中换热面的设计面积，降低设备尺寸，同时降低了后续除灰系统的负荷，大大减小除灰系统设备尺寸和反吹氮气用量，节省投资，能耗低。此外，旋风分离下来的飞灰返回一段反应室，将飞灰中的残碳彻底反应完全，增加碳转化率，而这部分返回的飞灰有60％以渣的形式进入渣池，从气化炉底部排出，大幅提高捕渣率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为两段式气化炉、2为旋风分离器、3为废锅、4为激冷气喷嘴、5为二段煤烧嘴、6为飞灰喷嘴、7为一段煤烧嘴、8为飞灰返料器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统包括两段式气化炉1、旋风分离器2及废锅3；两段式气化炉1的侧壁上自上到下依次设置有激冷气喷嘴4、二段煤烧嘴5、飞灰喷嘴6及一段煤烧嘴7，两段式气化炉1的合成气出口与旋风分离器2的入口相连通，旋风分离器2的顶部出口与废锅3的入口相连通，旋风分离器2的底部出口经飞灰返料器8与飞灰喷嘴6相连通。
进一步，本发明还包括高压氮气输入管道，其中，高压氮气输入管道与飞灰返料器8的入口相连通。
进一步，本发明还包括合成气输出管道，其中，合成气输出管道与废锅3的出口相连通。
进一步，本发明还包括渣水输出管道，两段式气化炉1的底部设置有渣水出口，渣水输出管道与渣水出口相连通。
进一步，两段式气化炉1底部的渣水出口处设置有第一阀门。
进一步，高压氮气输出管道上设置有第二阀门。
本发明的具体工作过程为：
两段式气化炉1产生的合成气进入到旋风分离器2中进行除尘，以去除合成气的灰尘，然后进入到废锅3中进行换热，从而大幅降低废锅3中换热面的磨损和积灰堵塞，换热后的合成气经合成气输出管道排出，旋风分离器2底部输出的飞灰进入到飞灰返料器8中，然后经高压氮气输入管道输出的高压氮气送入飞灰喷嘴6中，最后经飞灰喷嘴6喷入两段式气化炉1中。
需要说明的是，本发明将两段式气化炉1与废锅3分开，同时在两段式气化炉1与废锅3之间设置旋风分离器2，通过旋风分离器2除去合成气中60-70％的飞灰，然后再进入废锅3，有效减少积灰和磨损，同时使废锅3的换热效果大幅度增加，从而减小废锅3中换热面的设计面积，降低设备尺寸，节省投资，设备使用寿命长。
同时旋风分离下来的飞灰返回一段反应室，将飞灰中的残碳彻底反应完全，增加碳转化率，此外这部分返回的飞灰有60％以渣的形式进入渣池，然后从两段式气化炉1底部排出，大幅提高捕渣率，经计算，可以将捕渣率从60％提高到85％以上。

Claims (7)

1.一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统，其特征在于，包括两段式气化炉(1)、旋风分离器(2)及废锅(3)；
两段式气化炉(1)的侧壁上自上到下依次设置有激冷气喷嘴(4)、二段煤烧嘴(5)、飞灰喷嘴(6)及一段煤烧嘴(7)，两段式气化炉(1)的合成气出口与旋风分离器(2)的入口相连通，旋风分离器(2)的顶部出口与废锅(3)的入口相连通，旋风分离器(2)的底部出口经飞灰返料器(8)与飞灰喷嘴(6)相连通。
2.根据权利要求1所述的分离式两段气化炉及废锅系统，其特征在于，还包括高压氮气输入管道，其中，高压氮气输入管道与飞灰返料器(8)的入口相连通。
3.根据权利要求1所述的分离式两段气化炉及废锅系统，其特征在于，还包括合成气输出管道，其中，合成气输出管道与废锅(3)的出口相连通。
4.根据权利要求3所述的分离式两段气化炉及废锅系统，其特征在于，还包括渣水输出管道，两段式气化炉(1)的底部设置有渣水出口，渣水输出管道与渣水出口相连通。
5.根据权利要求4所述的分离式两段气化炉及废锅系统，其特征在于，两段式气化炉(1)底部的渣水出口处设置有第一阀门。
6.根据权利要求5所述的分离式两段气化炉及废锅系统，其特征在于，高压氮气输出管道上设置有第二阀门。
7.根据权利要求1所述的分离式两段气化炉及废锅系统，其特征在于，在工作时，两段式气化炉(1)产生的合成气进入到旋风分离器(2)中进行除尘，以去除合成气的灰尘，然后进入到废锅(3)中进行换热，换热后的合成气经合成气输出管道排出，旋风分离器(2)底部输出的飞灰进入到飞灰返料器(8)中，然后经高压氮气输入管道输出的高压氮气送入飞灰喷嘴(6)中，最后经飞灰喷嘴(6)喷入两段式气化炉(1)中。
CN202110114913.6A 2021-01-26 2021-01-26 一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统 Pending CN112940789A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110114913.6A CN112940789A (zh) 2021-01-26 2021-01-26 一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统
PCT/CN2021/114649 WO2022160694A1 (zh) 2021-01-26 2021-08-26 一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110114913.6A CN112940789A (zh) 2021-01-26 2021-01-26 一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112940789A true CN112940789A (zh) 2021-06-11

Family

ID=76238311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110114913.6A Pending CN112940789A (zh) 2021-01-26 2021-01-26 一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN112940789A (zh)
WO (1) WO2022160694A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022160694A1 (zh) * 2021-01-26 2022-08-04 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117568071B (zh) * 2023-11-22 2024-10-22 国家电投集团科学技术研究院有限公司 固体热解气化系统
CN117821123B (zh) * 2024-03-04 2024-05-28 华能（天津）煤气化发电有限公司 用于提升激冷气与合成气混合效果的激冷装置、混合方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101942344A (zh) * 2010-09-20 2011-01-12 中国科学院山西煤炭化学研究所 多段分级转化流化床煤气化的方法及装置
CN102365350A (zh) * 2009-04-01 2012-02-29 科诺科菲利浦公司 两段式干进料气化系统和方法
CN106010666A (zh) * 2016-07-25 2016-10-12 上海锅炉厂有限公司 一种循环流化床气化系统及其气化方法
CN107674711A (zh) * 2017-11-13 2018-02-09 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种带屏式辐射废锅的干煤粉加压气化炉及工作方法
CN109266394A (zh) * 2018-09-26 2019-01-25 太原理工大学 一种煤气化余热回收系统及方法
CN109777521A (zh) * 2019-03-21 2019-05-21 安徽科达洁能股份有限公司 一种煤气化系统及气化工艺

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206109326U (zh) * 2016-07-25 2017-04-19 上海锅炉厂有限公司 一种循环流化床气化系统
CN110643394A (zh) * 2019-10-28 2020-01-03 济南黄台煤气炉有限公司 一种带压富氧循环流化床气化工艺方法与系统
CN112899036A (zh) * 2021-01-19 2021-06-04 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种基于igcc的煤气化联合斯特林发电系统
CN112940789A (zh) * 2021-01-26 2021-06-11 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102365350A (zh) * 2009-04-01 2012-02-29 科诺科菲利浦公司 两段式干进料气化系统和方法
CN101942344A (zh) * 2010-09-20 2011-01-12 中国科学院山西煤炭化学研究所 多段分级转化流化床煤气化的方法及装置
CN106010666A (zh) * 2016-07-25 2016-10-12 上海锅炉厂有限公司 一种循环流化床气化系统及其气化方法
CN107674711A (zh) * 2017-11-13 2018-02-09 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种带屏式辐射废锅的干煤粉加压气化炉及工作方法
CN109266394A (zh) * 2018-09-26 2019-01-25 太原理工大学 一种煤气化余热回收系统及方法
CN109777521A (zh) * 2019-03-21 2019-05-21 安徽科达洁能股份有限公司 一种煤气化系统及气化工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
崔发科: "《大型煤化工装置气化操作工知识问答教材》", 31 October 2016, 中国矿业大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022160694A1 (zh) * 2021-01-26 2022-08-04 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022160694A1 (zh) 2022-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112940789A (zh) 一种具有高捕渣率的两段气化炉及废锅系统
US10208948B2 (en) Solid fuel grade gasification-combustion dual bed poly-generation system and method thereof
CN203002174U (zh) 用于从生铁制造设备的废气中去除co2的装置
CN101532069B (zh) 一种炼钢转炉烟气全干式净化回收利用的装置及工艺
CN210134067U (zh) 一种常低压煤制气多污染源一体化治理系统
CN1900234A (zh) 一种干煤粉加压气化激冷装置及激冷工艺
CN103146433B (zh) 单喷嘴气流床气化炉
CN203807410U (zh) 一种干粉加压气化装置
CN113528741A (zh) 转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统及方法
CN205556579U (zh) 一种生产合成气的装置
CN203144351U (zh) 一种单喷嘴气流床气化炉
CN111171870A (zh) 一种用于气化炉废锅抗磨损工艺及合成气降温系统
CN103965966B (zh) 一种带有机废水处理的干粉加压气化装置
CN113969193B (zh) 一种热能回收气化冶金一体化工艺
CN201232034Y (zh) 分级气化炉灰水处理减压阀门
CN111849559B (zh) 煤气化系统的联合除渣装置及其应用方法
CN212560116U (zh) 一种用于气化炉废锅抗磨损及合成气降温系统
CN101054537A (zh) 上行高温煤气激冷装置
CN115323088A (zh) 高炉大放散煤气回收工艺
CN109628161B (zh) 一种带内置旋流器及导气片组的洗涤塔
CN104726136B (zh) 一种碎煤加压气化炉煤锁泄压气回收工艺
CN101696361B (zh) 一种带有回热系统的高压粉煤气化炉
CN201390760Y (zh) 一种炼钢转炉烟气全干式净化回收利用的装置
CN212713609U (zh) 一种高炉休风放散煤气净化工艺装置
CN218811547U (zh) 一种煤气化高压灰水发电并网系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210611