一種回收碳黑水余熱的水煤漿氣化方法及裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術公開一種可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化方法及裝置，所述裝置包括用于對水煤漿進行氣化處理生成碳黑水和粗合成氣的氣化爐，與所述氣化爐連通并用于對所述粗合成氣進行洗滌處理生成合成氣的洗滌塔，以及與所述氣化爐和洗滌塔連通并用于對所述碳黑水和水煤漿進行無相變熱量交換處理的水煤漿加熱器。本發(fā)明專利技術通過在傳統(tǒng)水煤漿氣化裝置中設置一水煤漿加熱器，所述水煤漿加熱器可將來自洗滌塔和氣化爐的高溫碳黑水與水煤漿進行無相變熱量交換，這使得碳黑水的高溫段熱量被充分利用，從而降低合成氣煤耗和氧耗，使合成氣的生產(chǎn)成本更低，提高了能源利用效率。

A Coal Water Slurry Gasification Method and Device for Recovering Waste Heat from Carbon Black Water

The invention discloses a coal water slurry gasification method and device for recovering waste heat of carbon black water. The device comprises a gasifier for gasifying coal water slurry to produce carbon black water and crude syngas, a scrubbing tower connected with the gasifier and used for washing the crude syngas to produce syngas, and a gasifier and scrubbing tower connected to the carbon black. Coal-water slurry heater for phase-free heat exchange treatment of water and coal-water slurry. By installing a coal-water slurry heater in a traditional coal-water slurry gasification device, the coal-water slurry heater can exchange high-temperature carbon black water from a scrubbing tower and a gasifier with coal-water slurry without phase change heat, which makes the heat of carbon black water in the high-temperature section fully utilized, thereby reducing coal consumption and oxygen consumption of syngas, making the production cost of syngas lower and improving energy utilization. Rate.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種回收碳黑水余熱的水煤漿氣化方法及裝置
本專利技術涉及水煤漿氣化領域，尤其涉及一種回收碳黑水余熱的水煤漿氣化方法及裝置。
技術介紹
氣流床氣化工藝主要包括以水煤漿和煤粉為原料的氣化、合成氣冷卻和洗滌，以及碳黑水處理三個單元。原料與氣化劑（氧氣等）在水蒸汽或水的參與下在氣流床氣化爐內進行反應，從氣化爐激冷室出來的粗合成氣（主要成分為CO、H2及CO2等）含有粗渣、細灰等固體顆粒物，且氣化爐內溫度很高，一般約1300℃。所述粗合成氣經(jīng)過洗滌塔洗滌后可除去其中的固體顆粒物，即得到合成氣。為了除去從氣化爐內出來的固體顆粒物，同時回收爐內物料高品位熱量，保證出氣化裝置合成氣中的含固量盡可能低，一般煤氣化激冷工藝采用“激冷室+合成氣洗滌塔”的處理方法，合成氣洗滌塔一般最上層加入來自CO變換裝置返回的變換冷凝液（或補充新鮮水），中下層加入的是來自碳黑水處理單元返回的溫度較低的合成氣洗滌水（即灰水）。出氣化爐及合成氣處理單元中的每一個水洗滌或者分離設備均會排出大量碳黑水去碳黑水處理單元，碳黑水量大且溫度較高，碳黑水需要經(jīng)處理后返回至氣化和合成氣洗滌處理單元重復使用。一般碳黑水處理單元設置1-4級從中壓到真空的閃蒸器然后冷卻后的碳黑水經(jīng)沉降槽澄清，灰水（出沉降槽的被澄清）通過與第1-3級閃蒸器閃蒸的蒸汽直接接觸或間接接觸加熱后返回至合成氣洗滌塔作為合成氣洗滌水。在氣流床煤氣化爐中，原料煤與氧氣混合后發(fā)生部分氧化反應，為保證反應的順利進行和灰分形成熔渣后的順暢排渣，氣化爐（氣化反應器）內必須保持高溫狀態(tài)（約1300℃），而以原料水煤漿為進料的這種進料，一般處于常溫狀態(tài)，由于原料水煤漿進入氣化爐燃燒室后需要升溫至爐內反應室溫度，該熱量則靠煤粉或合成氣燃燒供給，這不僅導致高能級的合成氣燃燒浪費，而且氣化爐系統(tǒng)能量梯級利用不合理，氣化消耗指標低，合成氣中CO2含量高。傳統(tǒng)的氣流床煤氣化工藝流程是將從氣化爐及合成氣洗滌池出來的炭碳黑水進行多級減壓閃蒸，將碳黑水溫度降低后再進沉降槽沉降澄清及過濾，根據(jù)氣化爐操作壓力的高低，相應配套的閃蒸系統(tǒng)一般為1-5級，其閃蒸罐系統(tǒng)（包括附屬設備如換熱器、冷卻器等及管道系統(tǒng)）復雜、占地龐大、初始固定資產(chǎn)投資高、系統(tǒng)控制系統(tǒng)復雜且操作繁瑣；碳黑水經(jīng)多級閃蒸處理水的相變潛熱無法回收利用，同時碳黑水含有沒有經(jīng)過氣化反應轉化的碳，沒有被充分利用，能量利用效率較低。因此，現(xiàn)有技術還有待于改進和發(fā)展。
技術實現(xiàn)思路
鑒于上述現(xiàn)有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種回收碳黑水余熱的水煤漿氣化方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有水煤漿氣化工藝能源利用效率差以及水煤漿氣化成本較高、操作復雜的問題。本專利技術的技術方案如下：一種可回收碳黑水余熱的水煤漿的氣化裝置，其中，包括用于對水煤漿進行氣化處理生成碳黑水和粗合成氣的氣化爐，與所述氣化爐連通并用于對所述粗合成氣進行洗滌處理生成合成氣的洗滌塔，以及與所述氣化爐和洗滌塔連通并用于對所述碳黑水和水煤漿進行無相變熱量交換處理的水煤漿加熱器，所述水煤漿通過管道進入所述水煤漿加熱器中，經(jīng)過無相變熱量交換處理后獲取碳黑漿的熱量進入到所述氣化爐中進行氣化處理。所述的可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化裝置，其中，所述裝置還包括與所述水煤漿加熱器連通并用于對所述碳黑水和灰水進行無相變熱量交換處理的灰水加熱器，所述灰水加熱器一端通過管道與一灰水儲存槽連通，所述灰水加熱器另一端通過管道與所述洗滌塔連通。所述的可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化裝置，其中，所述裝置還包括與所述灰水加熱器連通并用于對所述碳黑水和補充水進行無相變熱量交換處理的補充水預熱器，所述補充水預熱器一端通過管道與一補充水儲存槽連通，所述補充水預熱器另一端通過管道與所述洗滌塔連通。所述的可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化裝置，其中，所述裝置還包括與所述補充水預熱器連通并用于對所述碳黑水進行固液分離處理得到碳黑漿和灰水的沉降槽，所述沉降槽底部通過管道連通有一用于對碳黑漿進行壓濾處理的壓濾機，所述沉降槽上端通過管道連通有一用于儲存灰水的灰水儲存槽。所述的可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化裝置，其中，所述氣化爐底部通過管道連通一鎖斗，所述鎖斗正下方設置有用于承接渣水的渣池，所述渣池通過管道與所述水煤漿加熱器連通。所述的可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化裝置，其中，所述氣化爐和所述洗滌塔之間還設置有一激冷水泵。一種可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化方法，其中，包括步驟：將水煤漿通入水煤漿加熱器中并與來自氣化爐和洗滌塔中的碳黑水進行無相變熱量交換，得到預熱水煤漿；將所述預熱水煤漿通過管道通入所述氣化爐中進行氣化處理生成粗合成氣和碳黑水；將所述粗合成氣通過管道通入所述洗滌塔中進行洗滌處理，得到不含固體顆粒物的合成氣。所述的可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化方法，其中，所述碳黑水在進入水煤漿加熱器之前的溫度為220-270℃，所述碳黑水在與所述水煤漿進行無相變熱量交換后的溫度為120-220℃。所述的可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化方法，其中，所述將所述粗合成氣通過管道通入所述洗滌塔中進行洗滌處理，得到不含固體顆粒物的合成氣的步驟具體包括：將所述碳黑水通入灰水加熱器中并與預先通入的灰水進行無相變熱量交換得到預熱灰水；將所述碳黑水通入補充水預熱器并與預先通入的補充水進行無相變熱量交換，得到預熱補充水；將所述預熱灰水和預熱補充水通過不同管道通入到所述洗滌塔中，對通入洗滌塔中的粗合成氣進行洗滌，得到不含固體顆粒物的合成氣。所述的可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化方法，其中，所述碳黑水在進入灰水加熱器之前的溫度為120-220℃，所述碳黑水在與所述灰水進行無相變熱量交換后的溫度為85-110℃；所述碳黑水在進入補充水預熱器之前的溫度為80-120℃，所述碳黑水在與所述補充水進行無相變熱量交換后的溫度為50-100℃。有益效果：本專利技術通過在傳統(tǒng)水煤漿氣化裝置中設置一水煤漿加熱器，所述水煤漿加熱器可將來自洗滌塔和氣化爐的高溫碳黑水與水煤漿進行無相變熱量交換，這使得碳黑水的高溫段熱量被充分利用，從而降低合成氣煤耗和氧耗，使合成氣的生產(chǎn)成本更低，提高了能源利用效率，同時，本專利技術可避免采用占地龐大的閃蒸罐系統(tǒng)及及管道系統(tǒng)，取消高壓閃蒸罐、真空閃蒸罐等多級閃蒸系統(tǒng)，工藝流程簡單，進一步降低了氣化裝置的初始固定資產(chǎn)投資及裝置占地。附圖說明圖1為現(xiàn)有水煤漿氣化裝置的結構示意圖。圖2為本專利技術一種可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化裝置較佳實施例的結構示意圖。圖3為本專利技術一種可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化方法較佳實施例的流程圖。具體實施方式本專利技術提供一種可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化方法及裝置，為使本專利技術的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本專利技術進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。如圖1所示，在傳統(tǒng)氣流床煤氣化工藝流程中，原料水煤漿與氧氣在氣化爐中混合后發(fā)生部分氧化反應，為保證反應的順利進行和灰分的形成熔渣后的順暢排渣，氣化爐內必須保持高溫狀態(tài)（約1300℃），而以原料水煤漿為進料的這種進料，一般處于常溫狀態(tài)，由于原料水煤漿進入氣化爐燃燒室后需要升溫至爐內反應室溫度，該熱量則靠煤粉或合成氣燃燒供給，這導致高能級的合成氣浪費，而且氣化爐系統(tǒng)能量梯級利用不合理。并且在傳統(tǒng)氣流床煤本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
1.一種可回收碳黑水余熱的水煤漿的氣化裝置，其特征在于，包括用于對水煤漿進行氣化處理生成碳黑水和粗合成氣的氣化爐，與所述氣化爐連通并用于對所述粗合成氣進行洗滌處理生成合成氣的洗滌塔，以及與所述氣化爐和洗滌塔連通并用于對所述碳黑水和水煤漿進行無相變熱量交換處理的水煤漿加熱器，所述水煤漿通過管道進入所述水煤漿加熱器中，經(jīng)過無相變熱量交換處理后獲取碳黑漿的熱量進入到所述氣化爐中進行氣化處理。

【技術特征摘要】
1.一種可回收碳黑水余熱的水煤漿的氣化裝置，其特征在于，包括用于對水煤漿進行氣化處理生成碳黑水和粗合成氣的氣化爐，與所述氣化爐連通并用于對所述粗合成氣進行洗滌處理生成合成氣的洗滌塔，以及與所述氣化爐和洗滌塔連通并用于對所述碳黑水和水煤漿進行無相變熱量交換處理的水煤漿加熱器，所述水煤漿通過管道進入所述水煤漿加熱器中，經(jīng)過無相變熱量交換處理后獲取碳黑漿的熱量進入到所述氣化爐中進行氣化處理。2.根據(jù)權利要求1所述的可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化裝置，其特征在于，所述裝置還包括與所述水煤漿加熱器連通并用于對所述碳黑水和灰水進行無相變熱量交換處理的灰水加熱器，所述灰水加熱器一端通過管道與一灰水儲存槽連通，所述灰水加熱器另一端通過管道與所述洗滌塔連通。3.根據(jù)權利要求2所述的可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化裝置，其特征在于，所述裝置還包括與所述灰水加熱器連通并用于對所述碳黑水和補充水進行無相變熱量交換處理的補充水預熱器，所述補充水預熱器一端通過管道與一補充水儲存槽連通，所述補充水預熱器另一端通過管道與所述洗滌塔連通。4.根據(jù)權利要求3所述的可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化裝置，其特征在于，所述裝置還包括與所述補充水預熱器連通并用于對所述碳黑水進行固液分離處理得到碳黑漿和灰水的沉降槽，所述沉降槽底部通過管道連通有一用于對碳黑漿進行壓濾處理的壓濾機，所述沉降槽上端通過管道連通有一用于儲存灰水的灰水儲存槽。5.根據(jù)權利要求1所述的可回收碳黑水余熱的水煤漿氣化裝置，其特征在于，所述氣化爐底部通過管道連通一鎖斗，所述鎖斗正下方設置有用于承接渣水的渣池，所述渣池通過管道與所述水煤漿加熱器連通。6.根...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：江涌，李國濤，吳昌寧，劉科，翁力，賈昊霖，
申請(專利權)人：深圳瑞科天啟科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44