一種加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣除塵和余熱回收裝置及其方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣除塵和余熱回收裝置及方法。從加壓移動床煤氣化爐出來的高溫煤氣首先經過管式膜過濾器對粗煤氣中的灰塵進行過濾，然后進入廢熱鍋爐產生3.5～4.5MPa的中壓蒸汽。自廢熱鍋爐出來的煤氣通過水洗塔進行除塵除油凈化，經分離后的煤氣直接進入后續的一氧化碳變換工序，煤焦油被排出，冷卻洗水分為循環冷卻洗水、廢熱鍋爐用冷卻洗水和外排冷卻洗水等三部分。其中廢熱鍋爐用冷卻洗水通過精除鹽器后進入廢熱鍋爐產生中壓蒸汽。本發明專利技術的裝置和方法提高了熱量高品位利用率，減少了煤氣水環境治理的負荷。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于除塵及能源回收利用
，具體涉及一種加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣除塵和余熱回收裝置及其方法。
技術介紹
加壓移動床煤氣化爐具有運行穩定、操作簡單和安全性好等優點，是目前世界上加壓煤氣化工藝中在運行裝置和業績最多的爐型，但是加壓移動床煤氣化爐也存在著高溫煤氣熱量高值回收利用不夠，洗滌煤氣后得到的冷卻洗水的處理很難等缺點。自加壓移動床煤氣化爐產生的粗煤氣，溫度一般在500℃以上，為了回收這部分熱量，目前的做法是經水噴射降溫，然后送入廢熱鍋爐產生壓力為0.5MPa～0.7MPa的低壓水蒸氣。因此現有加壓移動床煤氣化爐工藝中的預熱回收裝置只能回收低壓蒸汽，造成0.5MPa～0.7MPa低壓蒸汽過剩，有的企業設置氨水吸收式制冷方式以消耗這些低壓蒸汽，效率很低，造成浪費。水噴射對煤氣進行降溫生成了大量的冷卻洗水，生產過程中1噸煤會產生1噸這樣的冷卻洗水，其中除了含有高濃度的COD、氨氮等常規污染物外，還含有難處理的油、酚和石蠟等，懸浮物也較高，環保問題不易解決。為了提高回收熱量的品位問題，公開號為CN102199453A的專利技術專利提出在水噴射降溫后的廢熱鍋爐分為兩級，第一級廢熱鍋爐產生0.8MPa～1.5MPa的蒸汽，第二級廢熱鍋爐產生0.3MPa～0.8MPa的蒸汽，在一定程度上提高了熱量利用的品位，但由于仍沿用傳統工藝的高溫冷卻洗水噴射降溫，使得高達500℃的高溫煤氣一下子降低到了250℃左右再進行利用，顯然沒有對高品位熱量進行充分利用。針對煤氣廢水的治理，目前人們將主要的精力放在了采用各種方法將排出的冷卻洗水進行治理上，例如崔富忠等對加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣冷卻洗水分離的難點進行了分析(中國石油和化工標準與質量，2016年第8期)，韓洪軍等提出采用外循環厭氧工藝處理加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣冷卻洗水(哈爾濱工業大學學報，2010年第6期)，高志遠等提出采用超臨界水氧化法處理加壓移動床煤氣化爐氣化廢水(化學工程，2014年第1期)，其存在的缺點是冷卻洗水處理程序繁多、設備復雜，造成處理成本過高。
技術實現思路
本專利技術為解決目前技術中存在的問題，提供一種加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣除塵和余熱回收裝置及其方法。它能使熱量回收產生中壓蒸汽并減少冷卻洗水的排放量。本專利技術采用以下技術方案予以實現：一種加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣除塵和余熱回收裝置，包括旋風分離器、管式膜過濾器、蒸汽過熱器、廢熱鍋爐、水洗滌塔、煤氣油水分離器、升壓泵、加壓泵和精除鹽器；所述旋風分離器的上部與管式膜過濾器的下側部連接，管式膜過濾器的頂部與蒸汽過熱器的頂部連接，蒸汽過熱器的下側部與外送中壓蒸汽管道連接，蒸汽過熱器的上側部與廢熱鍋爐頂側部連接，蒸汽過熱器的下部與廢熱鍋爐下側部連接，廢熱鍋爐的頂部與水洗滌塔的側上部連接，所述水洗滌塔的下部與煤氣油水分離器的側下部連接，水洗滌塔的頂部經閥門與加壓泵連接，加壓泵又與外補軟水管道連通；煤氣油水分離器的頂部經管道與直接送往下工序的煤氣管道連通，煤氣油水分離器的下部通過冷卻洗水管道和冷卻洗水循環管道與加壓泵連接。所述的旋風分離器的側上部設有高溫粗煤氣進口管道。所述的旋風分離器的頂部又可以通過煤氣管道直接與管式膜過濾器連接。所述的管式膜過濾器的頂部又可以通過凈煤氣管道直接與廢熱鍋爐的下側部連接，廢熱鍋爐的頂側部又可以通過飽和蒸汽管道直接與外送中壓蒸汽管道連接。所述旋風分離器的下部設有旋風除塵器排塵管道。所述管式膜過濾器的下部設有管式膜過濾器排塵管道。所述廢熱鍋爐的下部設有廢熱鍋爐外排管道。所述廢熱鍋爐的側下部設有廢熱鍋爐污水外排管道。所述煤氣油水分離器的中部設有煤焦油外排口。優選的，所述廢熱鍋爐的側上部與升壓泵連接，升壓泵又與精除鹽器連接，精除鹽器的另一端通過進精除鹽器冷卻洗水管道和冷卻洗水管道與煤氣油水分離器的下部連通；升壓泵又可以通過直接進升壓泵冷卻洗水管道和冷卻洗水管道直接與煤氣油水分離器的下部連通；煤氣油水分離器的下部通過冷卻洗水管道又與外排冷卻洗水管道連接。優選的，所述廢熱鍋爐的側上部與升壓泵連接，升壓泵與外供熱軟水管道連接；煤氣油水分離器的下部通過管道又與冷卻洗水外排管道連接。優選的，所述管式膜過濾器中的管式膜為碳化硅膜、燒結金屬膜、金屬燒結絲網中的一種，孔徑小于5μm。優選的，所述的精除鹽器是管式膜除鹽裝置，或是反滲透膜除鹽分離器。一種上述裝置加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣除塵和余熱回收的方法，包括以下步驟：a.壓力為3MPa、溫度高于500℃的高溫粗煤氣首先經高溫粗煤氣管道進入旋風分離器進行初步的除塵，再進入管式膜過濾器對煤氣中的灰塵進行精脫除，得到除塵后煤氣；或者，所述的高溫粗煤氣經過煤氣管道直接進入管式膜過濾器對煤氣中的灰塵進行精脫除，得到除塵后煤氣。b.所述的除塵后煤氣進入蒸汽過熱器，對廢熱鍋爐產生的3.5MPa～4.5MPa的飽和水蒸汽加熱得到過熱水蒸汽，進入外送中壓蒸汽管道，自蒸汽過熱器出來的煤氣進入廢熱鍋爐通過間接加熱由升壓泵送來的水以產生3.5MPa～4.5MPa的飽和水蒸氣；或者，所述的除塵后煤氣經凈煤氣管道28直接進入廢熱鍋爐，所述的廢熱鍋爐產生的3.5MPa～4.5MPa飽和水蒸氣直接通過飽和蒸汽管道，進入外送中壓蒸汽管道。c.自廢熱鍋爐鍋爐出來的煤氣進入水洗滌塔，通過與加壓泵送來的循環冷卻洗水充分接觸，煤氣降溫并使其中的部分水蒸氣冷凝下來，同時煤氣中的煤焦油也被冷卻冷凝并被洗滌出來，隨后一起進入煤氣油水分離器中將煤氣、冷卻洗水、煤焦油分離出來；自煤氣油水分離器頂部出來的煤氣經過送往下工序的煤氣管道直接進入后續的一氧化碳變換工序。d.煤氣油水分離器中液相的上層為焦油，通過煤焦油外排口進行連續外排。e.本步驟或為下述e1，或為下述e2：e1.煤氣油水分離器中液相的下層為冷卻洗水，經冷卻洗水管道后，分為循環冷卻洗水、廢熱鍋爐用冷卻洗水和外排冷卻洗水等三部分，其中循環冷卻洗水通過冷卻洗水循環管道與外補軟水管道進來的軟水混合后進入加壓泵；廢熱鍋爐用冷卻洗水經過進精除鹽器管道進入精除鹽器后再進入升壓泵，或者直接經管道直接進入升壓泵，然后進入廢熱鍋爐；外排冷卻洗水經過外排冷卻洗水管道進入后續的冷卻洗水處理工序。e2.煤氣油水分離器中液相的下層為冷卻洗水，經冷卻洗水管道后，分為循環冷卻洗水和外排冷卻洗水等兩部分，其中循環冷卻洗水通過冷卻洗水循環管道與外補軟水管道進來的軟水混合后進入加壓泵,外排冷卻洗水經過冷卻洗水外排管道進入后續的冷卻洗水處理工序；自熱軟水進入管道18來的鍋爐用軟水，經升壓泵加壓后打入廢熱鍋爐。f.通過外補軟水管道補充軟水以維持恒定的循環洗水的流量。g.經管道排出廢熱鍋爐的污水，進入廢水治理工序；自旋風除塵器排塵管道19和管式膜過濾器排塵管道管線排出灰塵送往后續處理工序。優選的，所述步驟b中，過熱水蒸氣的溫度為390℃～410℃。優選的，所述步驟c中,從廢熱鍋爐出來的煤氣溫度為260℃～280℃。優選的，所述的步驟c中，經水洗滌塔后的煤氣及冷卻洗水的溫度為180℃～190℃。優選的，所述步驟e中，若為e1步驟方式，所述的循環冷卻洗水流量是所述的廢熱鍋爐用冷卻洗水流量的10.0～25.0倍，所述的廢熱鍋爐用冷卻洗水流量是所述的外排冷卻洗水流量的的5.0～1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣除塵和余熱回收裝置，其特征是，包括旋風分離器(1)、管式膜過濾器(2)、蒸汽過熱器(3)、廢熱鍋爐(4)、水洗滌塔(5)、煤氣油水分離器(6)、升壓泵(7)、加壓泵(8)和精除鹽器(9)；所述旋風分離器(1)的上部與管式膜過濾器(2)的下側部連接，管式膜過濾器(2)的頂部與蒸汽過熱器(3)的頂部連接，蒸汽過熱器(3)的下側部與外送中壓蒸汽管道(14)連接，蒸汽過熱器(3)的上側部與廢熱鍋爐(4)頂側部連接，蒸汽過熱器(3)的下部與廢熱鍋爐(4)下側部連接，廢熱鍋爐(4)的頂部與水洗滌塔(5)的側上部連接，所述水洗滌塔(5)的下部與煤氣油水分離器(6)的側下部連接，水洗滌塔(5)的頂部經閥門與加壓泵(8)連接，加壓泵(8)又與外補軟水管道(15)連通；煤氣油水分離器(6)的頂部經管道與直接送往下工序的煤氣管道(12)連通，煤氣油水分離器(6)的下部通過冷卻洗水管道(13)和冷卻洗水循環管道(10)與加壓泵(8)連接；所述的旋風分離器(1)的側上部設有高溫粗煤氣進口管道(11)；所述的旋風分離器(1)的頂部又可以通過煤氣管道(24)直接與管式膜過濾器(2)連接；所述的管式膜過濾器(2)的頂部又可以通過凈煤氣管道(28)直接與廢熱鍋爐(4)的下側部連接，廢熱鍋爐(4)的頂側部又可以通過飽和蒸汽管道25直接與外送中壓蒸汽管道(14)連接；所述旋風分離器(1)的下部設有旋風除塵器排塵管道(19)；所述管式膜過濾器(2)的下部設有管式膜過濾器排塵管道(20)；所述廢熱鍋爐(4)的下部設有廢熱鍋爐外排管道(21)；所述廢熱鍋爐(4)的側下部設有廢熱鍋爐污水外排管道(22)；所述煤氣油水分離器(6)的中部設有煤焦油外排口(23)。...

【技術特征摘要】
1.一種加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣除塵和余熱回收裝置，其特征是，包括旋風分離器(1)、管式膜過濾器(2)、蒸汽過熱器(3)、廢熱鍋爐(4)、水洗滌塔(5)、煤氣油水分離器(6)、升壓泵(7)、加壓泵(8)和精除鹽器(9)；所述旋風分離器(1)的上部與管式膜過濾器(2)的下側部連接，管式膜過濾器(2)的頂部與蒸汽過熱器(3)的頂部連接，蒸汽過熱器(3)的下側部與外送中壓蒸汽管道(14)連接，蒸汽過熱器(3)的上側部與廢熱鍋爐(4)頂側部連接，蒸汽過熱器(3)的下部與廢熱鍋爐(4)下側部連接，廢熱鍋爐(4)的頂部與水洗滌塔(5)的側上部連接，所述水洗滌塔(5)的下部與煤氣油水分離器(6)的側下部連接，水洗滌塔(5)的頂部經閥門與加壓泵(8)連接，加壓泵(8)又與外補軟水管道(15)連通；煤氣油水分離器(6)的頂部經管道與直接送往下工序的煤氣管道(12)連通，煤氣油水分離器(6)的下部通過冷卻洗水管道(13)和冷卻洗水循環管道(10)與加壓泵(8)連接；所述的旋風分離器(1)的側上部設有高溫粗煤氣進口管道(11)；所述的旋風分離器(1)的頂部又可以通過煤氣管道(24)直接與管式膜過濾器(2)連接；所述的管式膜過濾器(2)的頂部又可以通過凈煤氣管道(28)直接與廢熱鍋爐(4)的下側部連接，廢熱鍋爐(4)的頂側部又可以通過飽和蒸汽管道25直接與外送中壓蒸汽管道(14)連接；所述旋風分離器(1)的下部設有旋風除塵器排塵管道(19)；所述管式膜過濾器(2)的下部設有管式膜過濾器排塵管道(20)；所述廢熱鍋爐(4)的下部設有廢熱鍋爐外排管道(21)；所述廢熱鍋爐(4)的側下部設有廢熱鍋爐污水外排管道(22)；所述煤氣油水分離器(6)的中部設有煤焦油外排口(23)。2.如權利要求1所述的加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣除塵和余熱回收裝置，其特征是，所述廢熱鍋爐(4)的側上部與升壓泵(7)連接，升壓泵(7)又與精除鹽器(10)連接，精除鹽器(10)的另一端通過進精除鹽器冷卻洗水管道(27)和冷卻洗水管道(13)與煤氣油水分離器(6)的下部連通；升壓泵(7)又可以通過直接進升壓泵冷卻洗水管道(26)和冷卻洗水管道(13)直接與煤氣油水分離器(6)的下部連通；煤氣油水分離器(6)的下部通過冷卻洗水管道(13)又與外排冷卻洗水管道(16)連接。3.如權利要求1所述的加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣除塵和余熱回收裝置，其特征是，所述廢熱鍋爐(4)的側上部與升壓泵(7)連接，升壓泵(7)與外供熱軟水管道(18)連接；煤氣油水分離器(6)的下部通過管道(13)又與冷卻洗水外排管道(17)連接。4.如權利要求1所述的加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣除塵和余熱回收裝置，其特征是，所述管式膜過濾器(2)中的管式膜為碳化硅膜、燒結金屬膜、金屬燒結絲網中的一種，孔徑小于5μm。5.如權利要求1所述的加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣除塵和余熱回收裝置，其特征是，所述的精除鹽器(9)是管式膜除鹽裝置，或是反滲透膜除鹽分離器。6.一種使用權利要求1所述裝置加壓移動床煤氣化爐高溫煤氣除塵和余熱回收的方法，其特征是，包括以下步驟：a.壓力為3MPa、溫度高于500℃的高溫粗煤氣首先經高溫粗煤氣管道(11)進入旋風分離器(1)進行初步的除塵，再進入管式膜過濾器(2)對煤氣中的灰塵進行精脫除，得到除塵后煤氣；或者，所述的高溫粗煤氣經過煤氣管道(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡永琪，張玉新，劉常青，
申請(專利權)人：河北美邦工程科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：河北;13