CN218145930U - 水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统，包括支管、流程混合管线，支管的内部开设有五个槽口，支管底部的外侧固定套接有法兰板，支管的底部固定安装有斜面管，斜面管的底部固定安装有底环，流程混合管线的底部设置有Z11阀门。通过设置的支管，此回收技术解决了高压闪蒸冷凝器换热效果降低后高闪汽温度上升、压力超标的问题，消除了闪蒸汽火炬排放对环境的影响，保证了装置安全稳定长周期运行。

Description

水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统

技术领域

本实用新型属于高压黑水闪蒸技术领域，具体涉及水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统。

背景技术

高压黑水经减压闪蒸后建立新的气液平衡并释放一定的热量，工艺设计中采取换热器回收热量。水煤浆气化流程闪蒸系统工艺流程一般采用二级闪蒸（高压闪蒸和真空闪蒸）、三级闪蒸（高压闪蒸、低压闪蒸和真空闪蒸）和四级闪蒸（高压1闪蒸、高压2闪蒸、低压闪蒸、真空闪蒸）三种形式。通过不同的闪蒸级数流程设计，达到降低黑水温度、浓缩黑水固含量、解析黑水中酸性气体和余热回收的目的。为回收高闪汽热量，在高压闪蒸气相流程设置高压闪蒸冷凝器，利用系统内高压灰水与高闪汽换热，进行余热回收，但经过高压闪蒸汽冷凝器后，高闪汽温度仍有173℃左右。在装置实际运行中，因工艺介质的特殊性，高压闪蒸冷凝器容易因灰分结垢换热效果降低，出高压闪蒸冷凝器高闪汽温度上升，导致闪蒸系统压力超标。为了使装置保持连续运行，迫使大量闪蒸汽通过火炬放空，高闪汽无法有效回收且影响周边环境，严重时造成装置停工。

拥有同类型装置的公司及设计单位为进一步降低高闪汽温度，在高压闪蒸冷凝器后增设循环水冷却器，使用大量的循环水进一步降低高闪汽温度。此设计虽达到了降低温度、控制高闪压力的目的，但存在下述不足：1、高闪汽的大部分热量被循环水带走，无法有效利用，高闪汽热量损失较多；2、增加装置的循环水消耗；3、装置的能耗有所升高；4、对于在运的生产装置，若现场没有足够的空间，难以实现此流程的改进，高压黑水闪蒸是煤气化装置连续运行的关键流程，系统换热效果下降会造成整个煤气化流程的持续恶化，严重时导致装置全线停工，现有的高压黑水闪蒸流程，高压闪蒸汽冷凝器换热效果降低后带来的超温、超压问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统，解决了现有的高压黑水闪蒸流程，高压闪蒸汽冷凝器换热效果降低后带来的超温、超压问题的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统，包括支管、流程混合管线，所述支管的内部开设有五个槽口，所述支管底部的外侧固定套接有法兰板，所述支管的底部固定安装有斜面管，所述斜面管的底部固定安装有底环，所述流程混合管线的底部设置有Z11阀门。

优选的，五个所述槽口呈线性交错均匀分布在支管的内部。

通过采用上述技术方案，优点在于均匀注入高压闪蒸管线内，与高压闪蒸汽直接混合。

优选的，五个所述槽口的开口角度均为120°。

通过采用上述技术方案，优点在于插入现有管线内，开设角度便于流通。

优选的，所述支管的长度为15CM，所述支管的规格尺寸与流程混合管线的规格尺寸相适配。

通过采用上述技术方案，优点在于便于插入到流程混合管线内部。

优选的，五个所述槽口位于支管的顶端7CM区间处。

通过采用上述技术方案，优点在于该区间段使得槽口位于流程混合管线的内部，便于进行作业。

优选的，所述支管活动贯穿Z11阀门并延伸至流程混合管线的内部。

通过采用上述技术方案，优点在于便于进行安装使用，便于实施技术方案。

优选的，所述支管和法兰板的规格尺寸与Z11阀门的规格尺寸相适配。

通过采用上述技术方案，优点在于插入Z11阀门和流程混合管线内部时，通过法兰板进行限位和固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过设置的支管，此余热回收技术不受装置内场地、管线布置的限制，只需一条碳钢材质管线即可实现，便捷实用，且在装置运行过程中即可完成系列施工。

2、通过设置的支管，此回收技术的流程相较于增设循环水冷却器流程改进未增加设备投资费用和改动小，仅花费几百元完成了流程改进。

3、通过设置的支管，此回收技术未增加循环水消耗，利用系统内低压灰水进行混合换热，最终回到除氧器后再次供装置使用，实现了低压灰水循环的利用，相比增加水冷器流程，单系列装置节约循环水20t/h左右。

4、通过设置的支管，此回收技术解决了高压闪蒸冷凝器换热效果降低后高闪汽温度上升、压力超标的问题，消除了闪蒸汽火炬排放对环境的影响，保证了装置安全稳定长周期运行。

5、通过设置的支管，此回收技术提高了高压闪蒸分离罐内凝液的温度。此股凝液的热量能够满足除氧器内的其他介质工艺参数要求，进而减少除氧器0.45MPa蒸汽使用量3.5t/h，不仅达到了装置节能降耗的目的，也降低了装置生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的前视立体外观结构示意图；

图2为本实用新型的流程混合管线和支管前视剖视结构示意图；

图3为本实用新型的支管插入流程混合管线内改进后的余热回收工艺流程图。

图中：1、支管；2、槽口；3、法兰板；4、底环；5、斜面管；6、流程混合管线；7、Z11阀门。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方案中的附图，对本实用新型实施方案中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方案仅仅是本实用新型一部分实施方案，而不是全部的实施方案。基于本实用新型中的实施方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方案，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3所示，水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统，包括支管1、流程混合管线6，支管1的内部开设有五个槽口2，支管1底部的外侧固定套接有法兰板3，支管1的底部固定安装有斜面管5，斜面管5的底部固定安装有底环4，流程混合管线6的底部设置有Z11阀门7。

上述技术方案的工作原理如下：

将来自灰水槽的低压灰水分为两股，一股按原流程进除氧器作为除氧器补水，另一股低压灰水管线（管线上设置两道截止阀1#、2#阀）经Z111均匀注入高压闪蒸管线内，与高压闪蒸汽直接混合，低压灰水在高温高压下形成雾化蒸汽，带走闪蒸汽中的热量，经Z112（高闪汽调节出口截止阀）后进入高压闪蒸分离罐，在分离罐底部冷凝成凝液，再经分离罐出口调节阀送入除氧器，实现工艺闪蒸汽降温降压、余热回收的目的。

在另外一个实施方案中，如图1和图2所示，五个槽口2呈线性交错均匀分布在支管1的内部。

实现通过支管1均匀注入高压闪蒸管线内，与高压闪蒸汽直接混合。

在另外一个实施方案中，如图1和图2所示，五个槽口2的开口角度均为120°。

在Z11阀门7处增加支管1所有结构：法兰焊接15cm直管，7cm段开五个角度120°的切口，插入现有管线内，开设角度便于流通。

在另外一个实施方案中，如图1和图2所示，支管1的长度为15CM，支管1的规格尺寸与流程混合管线6的规格尺寸相适配。

支管1长度与流程混合管线6和Z11阀门7尺寸适配，便于插入到流程混合管线6内部。

在另外一个实施方案中，如图1和图2所示，五个槽口2位于支管1的顶端7CM区间处。

槽口2在支管1插入到流程混合管线6时，该区间段使得槽口2位于流程混合管线6的内部，便于进行作业。

在另外一个实施方案中，如图2和图3所示，支管1活动贯穿Z11阀门7并延伸至流程混合管线6的内部。

改进后的余热回收工艺流程图的图解，模块一：来自气化炉激冷室的黑水与来自洗涤塔塔釜的黑水减压至0.9MPa（G）后进入高压闪蒸罐（1130V101/201/301），在高闪中闪蒸降低温度、浓缩固含量、解析驰放气体和有效回收热量。

模块二：高压闪蒸罐闪蒸出的水汽以及大部分溶解的酸性气组分179°C经高压闪蒸冷凝器（1130E101/201/301）冷至173°C,

模块三：冷却后的闪蒸气再经高压闪蒸分离罐（1130V102/202/302）分离后，气相送至耐硫变换单元进一步处理，

模块四：冷却后的闪蒸气再经高压闪蒸分离罐（1130V102/202/302）分离后，液相回收热量凝液送到除氧器（1130V002），通过泵输送返回系统利用。

在另外一个实施方案中，如图1和图2所示，支管1和法兰板3的规格尺寸与Z11阀门7的规格尺寸相适配。

支管1和法兰板3插入Z11阀门7和流程混合管线6内部时，通过法兰板3进行限位和固定，并通过斜面管5和底环4连接管路进行作业，便于稳定结构，避免松动。

本实用新型的工作原理及使用流程：将来自灰水槽的低压灰水分为两股，一股按原流程进除氧器作为除氧器补水，另一股低压灰水管线（管线上设置两道截止阀1#、2#阀）经Z111（在Z111处增加支管1所有结构：法兰焊接15cm直管，7cm段开五个角度120°的切口，插入现有管线内）均匀注入高压闪蒸管线内，与高压闪蒸汽直接混合，低压灰水在高温高压下形成雾化蒸汽，带走闪蒸汽中的热量，经Z112（高闪汽调节出口截止阀）后进入高压闪蒸分离罐，在分离罐底部冷凝成凝液，再经分离罐出口调节阀送入除氧器，实现工艺闪蒸汽降温降压、余热回收的目的，投用过程操作注意要点：第一步、先全开1#截止阀，将低压灰水引至2#阀前，第二步、全开Z111高闪汽管线导淋阀，第三步、缓慢通过2#阀控制喷入的低压灰水量，防止发生水击现象第四步、根据高闪换热器后管线的温度和高闪分离罐气相管线温度的变化趋势进行调整，图3中增加一条管线及附属阀门，对流程动改大，设备、管线增加多，本技术是对现有水煤浆气化装置高压黑水闪蒸系统的工艺流程的改进，不仅仅解决了装置运行过程中出现的超温超压的问题，还实现了工艺余热的回收利用，九江石化煤气化装置自实施半年来，降耗增效效果明显，节约蒸汽1.5万吨左右，降低生产成本180多万元。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方案，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施方案进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统，包括支管（1）、流程混合管线（6），其特征在于：所述支管（1）的内部开设有五个槽口（2），所述支管（1）底部的外侧固定套接有法兰板（3），所述支管（1）的底部固定安装有斜面管（5），所述斜面管（5）的底部固定安装有底环（4），所述流程混合管线（6）的底部设置有Z11阀门（7）。

2.根据权利要求1所述的水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统，其特征在于：五个所述槽口（2）呈线性交错均匀分布在支管（1）的内部。

3.根据权利要求1所述的水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统，其特征在于：五个所述槽口（2）的开口角度均为120°。

4.根据权利要求1所述的水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统，其特征在于：所述支管（1）的长度为15CM，所述支管（1）的规格尺寸与流程混合管线（6）的规格尺寸相适配。

5.根据权利要求1所述的水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统，其特征在于：五个所述槽口（2）位于支管（1）的顶端7CM区间处。

6.根据权利要求1所述的水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统，其特征在于：所述支管（1）活动贯穿Z11阀门（7）并延伸至流程混合管线（6）的内部。

7.根据权利要求1所述的水煤浆气化流程高压黑水闪蒸系统，其特征在于：所述支管（1）和法兰板（3）的规格尺寸与Z11阀门（7）的规格尺寸相适配。

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