CN107699291B - 飞灰处理*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种飞灰处理***,应用于气化***。气化***包括气化炉、以及与气化炉的出气口相连的除尘器。飞灰处理***包括与除尘器的排灰口相连的除尘器排灰处理装置、以及控制器。其中,除尘器灰处理装置包括与除尘器的排灰口依次相连的下灰部和排灰部,还包括与下灰部的充泄压口相连的充泄压***,其中,下灰部的进灰口通过管道连接除尘器的排灰口,排灰部的进灰口通过管道连接下灰部的排灰口,除尘器灰处理装置还包括压力检测器、在除尘器和下灰部之间的管道上的控制阀或阀组、以及在下灰部和排灰部之间的管道上的控制阀或阀组。本发明将干式和湿式飞灰处理工艺相结合,通过自控设置,减少人为操作失误,操作方便,干净环保,维修投资省。
Description
技术领域
本发明涉及煤气化工艺技术领域,尤其涉及一种飞灰处理***。
背景技术
目前,国内大部分中小氮肥厂采用常压间歇固定床工艺制气技术,但是该方法存在产气量低、能耗高、以及污染大等缺点。该方法属于国家不建议采用的技术。现代煤气化工业主张采用以粉煤、次质烟煤、褐煤为原料的大型化、加压节能气化工艺。但目前的加压固定气化炉,比如鲁奇炉、以及英国燃气-鲁奇(BGL:British Gas-Lurgi)炉,均存在操作压力大、结构复杂、废水处理困难、投资较高、维修难道大等问题,不适合中小工厂的生产需求及投资建设。因此,中低压的小型纯氧加压气化炉(一般操作压力在1.0MPa左右)符合当今市场的需求。
采用中低压纯氧加压固定床气化工艺进行气化的过程中,在加压环境下,使原料煤与气化剂进行反应,最终生成煤气。但是,在气化过程中,原料煤与气化剂进行反应后,会生成大量飞灰,为了能够降低煤气中的飞灰含量,需要逐级对煤气进行除灰,除灰一定时间后除灰装置中会积累大量飞灰,使除灰装置的除灰效果越来越差,因此需要定期进行排灰。目前的排灰操作为人工操作,人工操作麻烦,而且容易出现失误,不够安全可靠。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种通过自动化干式排灰来降低煤气灰尘含量、并减少人为操作的失误的飞灰处理***。
为了解决上述技术问题,本发明公开了如下技术方案:
提出一种飞灰处理***,应用于气化***。所述气化***包括气化炉、以及与气化炉的出气口相连的除尘器。所述飞灰处理***包括与除尘器的排灰口相连的除尘器排灰处理装置、以及控制器。
其中,所述除尘器灰处理装置包括与除尘器的排灰口依次相连的下灰部和排灰部,还包括与下灰部的充泄压口相连的充泄压***。其中,下灰部的进灰口通过管道连接除尘器的排灰口,排灰部的进灰口通过管道连接下灰部的排灰口。除尘器灰处理装置还包括压力检测器、在除尘器和下灰部之间的管道上的控制阀或阀组、以及在下灰部和排灰部之间的管道上的控制阀或阀组。
所述控制器用于启动除尘器排灰处理装置的下灰排灰过程,控制充泄压***对下灰部充压至第一设定压力值后关闭充泄压***,打开除尘器和下灰部之间的管道上的控制阀或阀组进行下灰,持续第一设定时长后关闭除尘器和下灰部之间的管道上的控制阀或阀组,控制充泄压***将下灰部泄压至第二设定压力值,然后关闭充泄压***并打开下灰部和排灰部之间的管道上的控制阀或阀组进行排灰,通过排灰部将飞灰排至外部,持续第二设定时长后关闭下灰部和排灰部之间的管道上的控制阀或阀组。
对于上述飞灰处理***,所述充泄压***包括充压介质源、与下灰部的充泄压口相连的第一控制阀、连接在充压介质源和第一控制阀之间的主充压管路和平衡充压管路、以及一端连接到主充压管路上并且另一端悬空的第六控制阀。其中,主充压管路上设有第二控制阀,平衡充压管路上设有第三控制阀。
对于上述飞灰处理***,所述充泄压***还包括位于主充压管路上而且连接在第一控制阀和第六控制阀之间的滤芯过滤器。
对于上述飞灰处理***,所述充泄压***还包括连接在滤芯过滤器和充压介质源之间的反吹管道、以及设置在反吹管道上的第四控制阀,而且/或者所述充泄压***还包括主充压管路的旁路管道、以及位于旁路管道上的第五控制阀。
对于上述飞灰处理***,所述第一设定时长为使除尘器中保留预定粒位的飞灰的时长。
对于上述飞灰处理***,所述除尘器排灰处理装置还包括连接在下灰部和排灰部之间的下灰缓冲部。
对于上述处理***,所述除尘器排灰处理装置还包括连接在下灰缓冲部和排灰部之间的冷渣机。
对于上述飞灰处理***,所述除尘器排灰处理装置还包括与排灰部的输送介质入口相连的飞灰输送介质源,排灰部通过输送介质将飞灰排出到外部。
对于上述飞灰处理***,所述气化***还包括与除尘器的出气口相连的余热回收器。所述飞灰处理***还包括与余热回收器底部的排灰口相连的余热回收器排灰处理装置。
其中,所述余热回收器排灰处理装置包括与余热回收器底部的排灰口相连的余热下灰罐、与余热下灰罐的冲洗水入口相连的循环冲洗水输入管道、与余热下灰罐的冲洗水出口相连的循环冲洗水输出管道、位于循环冲洗水输出管道上的控制阀或控制阀组、以及位于余热下灰罐中的液位检测器。
所述控制器还用于根据液位检测器检测到的余热下灰罐的液位来调节循环冲洗水输出管道上的控制阀或阀组的阀门开度。
对于上述飞灰处理***,所述气化***还包括与余热回收器的出气口相连的洗涤塔以及连接在洗涤塔底部的循环水出口和洗涤塔上部的第一洗涤水进口之间的洗涤水循环泵。所述飞灰处理***还包括与洗涤塔底部的灰水出口相连的洗涤塔排灰处理装置。
所述洗涤塔飞灰处理装置包括与洗涤塔底部的灰水出口相连的洗涤水换热器、与洗涤水换热器的灰水出口相连的闪蒸塔、与闪蒸塔的灰水出口相连的外排热水泵、洗涤塔和洗涤水换热器之间的管道上的控制阀或控制阀组、以及位于洗涤塔下部的液位检测器。
所述控制器还用于根据液位检测器检测到的洗涤塔的液位来调节洗涤水循环泵和洗涤塔与洗涤水换热器之间的管道上的控制阀或控制阀组的阀门开度。
本发明针对旋风分离器分离的大量飞灰采用自动化干式排灰方式,无扬尘操作。针对余热回收器下部的少量飞灰,采用自动化循环水冲洗方式。针对洗涤塔的灰水,通过关联联锁,一部分灰水进行内部循环,增加灰水利用率。剩余部分灰水通过自动控制,送入洗涤水换热器,显热利用,再送入闪蒸塔闪蒸降压后,送入下游工段,如蒸氨工段继续利用。本发明的飞灰处理***将干式和湿式飞灰处理工艺结合使用,通过自控设置,减少人为操作失误,操作方便,降低了灰水处理难度,干净环保,无二次污染,维修投资省。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本发明实施例的一部分,只是作为示例用来解释本发明实施例,并不构成对本发明实施例的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例1提供的飞灰处理***的结构示意图;
图2为本发明实施例2提供的飞灰处理***的结构示意图;
图3为本发明实施例3提供的飞灰处理***的结构示意图;
图4为本发明实施例4提供的飞灰处理***的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的部分,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。
图1为本发明实施例1提供的飞灰处理***的结构示意图,该飞灰处理***应用于气化***。如图1所示,实施例1的气化***包括气化炉1、以及与气化炉1的出气口相连的除尘器2。飞灰处理***包括与除尘器2的排灰口相连的除尘器排灰处理装置31、以及控制器。其中,除尘器2可以是旋风分离器。
其中,除尘器灰处理装置31包括与除尘器2的排灰口依次相连的下灰部311和排灰部312,还包括与下灰部311的充泄压口相连的充泄压***313。下灰部311的进灰口通过飞灰输送管道连接除尘器2的排灰口。排灰部312的进灰口通过飞灰输送管道连接下灰部311的排灰口。除尘器灰处理装置31还包括压力检测器、在除尘器2和下灰部311之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组、以及在下灰部311和排灰部312之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组。控制器用于启动除尘器排灰处理装置31的下灰排灰过程,控制充泄压***对下灰部充压至第一设定压力值后关闭充泄压***313,打开除尘器2和下灰部311之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组进行下灰,持续第一设定时长后关闭除尘器2和下灰部311之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组,控制充泄压***313将下灰部泄压至第二设定压力值,然后关闭充泄压***并打开下灰部311和排灰部312之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组进行排灰,通过排灰部312将飞灰排至外部,持续第二设定时长后关闭下灰部311和排灰部312之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组。其中,控制阀和阀组中的各个控制阀可以是自控切断阀或自控调节阀。控制器可以采用集散型控制***(DCS:Distributed ControlSystem)。
其中,充泄压***313包括充压介质源3131、与下灰部311的充泄压口相连的第一控制阀YV01、连接在充压介质源3131和第一控制阀YV01之间的主充压管路和平衡充压管路、以及一端连接到主充压管路上并且另一端悬空的第六控制阀YV06。充压介质优选为惰性气体,例如氮气。主充压管路上在充压介质源3131和第六控制阀YV06之间的管路上设有第二控制阀YV02。平衡充压管路上设有第三控制阀YV03。主充压管路用于快充压,当主充压管路对下灰部311充压至一定压力时,启动平衡充压管路进行慢充,逐渐充压至要达到的设定压力。优选地,充泄压***313还包括位于主充压管路上而且连接在第一控制阀YV01和第六控制阀YV06之间的滤芯过滤器3132。滤芯过滤器3132用于收集泄压氮气中的灰尘。随下次充压操作,与充压氮气一起进入下灰部311中。保证无粉尘污染物排入大气,并集中回收。更加优选地,充泄压***313还包括一端连接到主充压管路上并且另一端悬空的安全阀。
进一步地,位于除尘器2和下灰部311之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组可以包括除尘器2排灰口的控制阀YV07和下灰部311的进灰口的控制阀YV08。位于下灰部311和排灰部312之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组可以包括下灰部311的排灰口的控制阀YV09和排灰部312的进灰口的控制阀YV14。
优选地,干式排灰处理装置31还包括设置在除尘器2中的粒位检测器。控制器根据粒位检测器检测到的除尘器2的粒位情况,调整除尘器2下灰过程的时长设定,使除尘器2中的飞灰不完全排出,即除尘器2中保留预定粒位的飞灰,以保证除尘器2中的煤气不进入干式排灰处理装置31。该下灰过程的时长例如设定为1分钟。
优选地,干式排灰处理装置31还包括设置在下灰部311中的粒位检测器。控制器根据粒位检测器检测到的下灰部311的粒位情况,调整下灰部311下灰过程的时长设定,以保证下灰部311的飞灰全部排入排灰部312中。例如,该下灰过程时长设定为1分钟。
除尘器2的进气口连接气化炉1的出气口,来自气化炉1的煤气进入除尘器2除去煤气中大部分飞灰粉尘。随着运行时间的延长,除尘器2下部积存一定量的飞灰。设定时间间隔,例如为3小时,控制器开启一次除尘器2的干式排灰操作。操作前,所有控制阀均处于关闭状态。此时,除尘器2为操作压力,下灰部311为常压,需要对下灰部311进行充压。
控制器根据除尘器2与下灰部311之间的压力差值对主充压操作和平衡充压操作进行联锁控制。具体控制过程为:打开第一控制阀YV01和第二控制阀YV02进行主充压,当除尘器2与下灰部311之间的压力差值达到联锁设定值时关闭第一控制阀YV01和第二控制阀YV02,主充压操作结束,进行平衡充压操作,打开第一控制阀YV01和第三控制阀YV03。其中,压力差值的联锁设定值例如为50Pa。当平衡充压到下灰部311的压力等于除尘器11的压力时,依次关闭第三控制阀YV03和第一控制阀YV01,充压过程结束。
随后,除尘器2排灰口的控制阀YV07和下灰部311进灰口的控制阀YV08依次打开,积存在除尘器2中的飞灰顺利落入下灰部311中。经过第一设定时长,联锁控制除尘器2排灰口的控制阀YV07和下灰部311进灰口的控制阀YV08关闭,同时,根据粒位检测器检测到的除尘器2的粒位情况,调整除尘器2下灰过程的时长设定,使除尘器2中的飞灰不完全排出,即除尘器2中保留预定粒位的飞灰,以保证除尘器2中的煤气不进入干式排灰处理装置31。该下灰过程的时长例如设定为1分钟。
此时,下灰部311为操作压力,压力值与除尘器2的压力相同。排灰部312为常压,需要对下灰部311进行泄压,使飞灰落入排灰部312中。下灰部311的充泄压口上连接的第一控制阀YV01打开,第六控制阀YV06打开,进行泄压。泄压氮气依次通过滤芯过滤器3132、第六控制阀YV06排放口,自动排入大气。泄压氮气中的灰尘被滤芯过滤器3132收集。随下次充压操作,与充压氮气一起进入下灰部311中。保证无粉尘污染物排入大气,并集中回收。
当下灰部311的压力值变为常压时,下灰部311的充泄压口上连接的第一控制阀YV01关闭,第六控制阀YV06关闭,下灰部311排灰口的控制阀YV09和排灰部312进灰口的控制阀YV14依次打开,飞灰顺利进入排灰部312进行储存。经过第二设定时长,联锁控制下灰部311排灰口的控制阀YV09和排灰部312进灰口的控制阀YV14关闭。同时,根据粒位检测器所检测的下灰部311的料位情况,调整时长的设定,保证下灰部311的飞灰全部排入排灰部312中。例如,该下灰过程时长设定为1分钟。
排灰部312的排灰口可以连接到外部的飞灰储罐4,将飞灰排出到飞灰储罐4中。
进一步地,针对滤芯过滤器3132在充泄压操作过程中可能发生的堵塞情况,为了保证安全,充泄压***313还包括连接在滤芯过滤器3132和充压介质源3131之间的反吹管道、以及设置在反吹管道上的第四控制阀YV04。一旦检测到滤芯过滤器3132的压力值升高到预定压力值,第四控制阀YV04打开,进行反吹,保证滤芯过滤器3132不被堵塞,影响充泄压。
进一步地,为了防止滤芯过滤器3132出现故障影响对除尘器的下灰部311进行充泄压,充泄压***313还包括主充压管路的旁路管道、以及位于旁路管道上的第五控制阀YV05。一旦滤芯过滤器3132突发事故状态,第五控制阀YV05联锁打开,可以通过旁路管道进行充压稳压,保障安全。
图2为本发明实施例2提供的飞灰处理***的结构示意图,该飞灰处理***应用于气化***。如图2所示,实施例2提供的飞灰处理***与实施例1的飞灰处理***结构不同之处在于:除尘器排灰处理装置31中增加了连接在下灰部311和排灰部312之间的下灰缓冲部314,并且可选地增加连接在下灰缓冲部314和排灰部312之间的冷渣机315,其他结构与实施例1类似,在此不再赘述。
下灰缓冲部314的进灰口通过飞灰输送管道连接下灰部311的排灰口。除尘器灰处理装置31还包括在下灰部311和下灰缓冲部314之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组、以及在下灰缓冲部314和排灰部312之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组。其中,下灰部311和下灰缓冲部314之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组包括下灰部311排灰口的控制阀YV09和/或下灰缓冲部314进灰口的控制阀YV10。下灰缓冲部314和排灰部312之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组包括下灰缓冲部314排灰口的控制阀YV11和/或排灰部312进灰口的控制阀YV14。
如果除尘器排灰处理装置31还包括冷渣机315,则除尘器排灰处理装置31还包括在下灰缓冲部314和冷渣机315之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组、以及在冷渣机315和排灰部312之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组。其中,下灰缓冲部314和冷渣机315之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组包括下灰部缓冲部314排灰口的控制阀YV11和/或冷渣机315进灰口的控制阀YV12。冷渣机315和排灰部312之间的飞灰输送管道上的控制阀或阀组包括冷渣机315排灰口的控制阀YV13和/或排灰部312进灰口的控制阀YV14。
控制器开启除尘器排灰处理装置31的下灰排灰操作。操作前,所有控制阀均处于关闭状态。此时,除尘器2为操作压力,下灰部311为常压,需要对下灰部311进行充压。
控制器根据除尘器11与下灰部311之间的压力差值对主充压操作和平衡充压操作进行联锁控制。具体控制过程为:打开第一控制阀YV01和第二控制阀YV02进行主充压,当除尘器2与下灰部311之间的压力差值达到联锁设定值时关闭第一控制阀YV01和第二控制阀YV02,主充压操作结束,进行平衡充压操作,打开第一控制阀YV01和第三控制阀YV03。其中,压力差值的联锁设定值例如为50Pa。当平衡充压到下灰部311的压力等于除尘器11的压力时,依次关闭第三控制阀YV03和第一控制阀YV01,充压过程结束。
随后,除尘器2排灰口的控制阀YV07和下灰部311进灰口的控制阀YV08依次打开,积存在除尘器2中的飞灰顺利落入下灰部311中。经过第一设定时长,联锁控制除尘器2排灰口的控制阀YV07和下灰部311进灰口的控制阀YV08关闭,同时,根据粒位检测器检测到的除尘器2的粒位情况,调整除尘器2下灰过程的时长设定,使除尘器2中的飞灰不完全排出,即除尘器2中保留预定粒位的飞灰,以保证除尘器2中的煤气不进入干式排灰处理装置31。该下灰过程的时长例如设定为1分钟。
此时,下灰部311为操作压力,压力值与除尘器2的压力相同。下灰缓冲部314为常压,需要对下灰部311进行泄压,使飞灰落入下灰缓冲部314中。下灰部311的充泄压口上连接的第一控制阀YV01打开,第六控制阀YV06打开,进行泄压。泄压氮气依次通过滤芯过滤器3132、第六控制阀YV06排放口,自动排入大气。泄压氮气中的灰尘被滤芯过滤器3132收集。随下次充压操作,与充压氮气一起进入下灰罐121中。保证无粉尘污染物排入大气,并集中回收。
当下灰部311的压力值变为常压时,下灰部311的充泄压口上连接的第一控制阀YV01关闭,下灰部311排灰口的控制阀YV09和下灰缓冲部314的进灰口的控制阀YV10依次打开,飞灰顺利进入下灰缓冲部314进行储存。经过第二设定时长,联锁控制下灰部311排灰口的控制阀YV09和下灰缓冲部314进灰口的控制阀YV10关闭。同时,根据粒位检测器所检测的下灰部311的料位情况,调整时长的设定,保证下灰部311的飞灰全部排入下灰缓冲部314中。例如,该下灰过程时长设定为1分钟。
优选地,除尘器排灰处理装置31还包括与排灰部312的输送介质入口相连的飞灰输送介质源316,排灰部312通过输送介质将飞灰排出到外部的飞灰储罐4中。飞灰输送介质优选为惰性气体,例如氮气。
为了保证排灰部312氮气输送飞灰操作的正常运行,需对飞灰进行降温。可以增大下灰缓冲部314的容积,保证飞灰存储量的同时,飞灰自然冷却,达到约90℃,满足氮气输送飞灰的要求。作为替换方案,可以在下灰缓冲部314和排灰部312之间连接冷渣机315,冷渣机315中通入循环冷却水与飞灰间接换热。此时,下灰缓冲部311排灰口的控制阀、冷渣机315进灰口的控制阀、冷渣机315排灰口的控制阀、以及排灰部312进灰口的控制阀依次打开,下灰缓冲部311中的飞灰,连续排入到冷渣机315中,与循环冷却水间接冷却。优选地,飞灰温度从约300℃降到约90℃。
被冷却的飞灰连续排入排灰部312,同时由飞灰输送介质源316向排灰部312通入输送氮气,将飞灰输送至外部的飞灰储罐4,进行储存、外运。
当下灰缓冲部314中的飞灰排净后,下灰缓冲部311排灰口的控制阀YV11、冷渣机315进灰口的控制阀YV12、冷渣机315排灰口的控制阀YV13、以及排灰部312进灰口的控制阀YV14、冷渣机315、循环冷却水和输送氮气依次关闭,完成一次排灰操作。上述控制阀均通过联锁设置完成开闭操作,保证自动化干式排灰顺利进行,操作简单,减少人为操作的失误,安全可靠,无粉尘污染。
图3为本发明实施例3提供的飞灰处理***的结构示意图,该飞灰处理***应用于气化***。如图3所示,实施例3提供的飞灰处理***与实施例1的飞灰处理***结构不同之处在于:在实施例1的基础上,所应用的气化***还包括与除尘器2的出气口相连的余热回收器5,飞灰处理***还包括与余热回收器5底部的排灰口相连的余热回收器排灰处理装置6。
余热回收器排灰处理装置6包括与余热回收器5底部的排灰口相连的余热下灰罐61、与余热下灰罐61的冲洗水入口相连的循环冲洗水输入管道、与余热下灰罐61的冲洗水出口相连的循环冲洗水输出管道、位于循环冲洗水输出管道上的控制阀或控制阀组LV01、以及位于余热下灰罐61中的液位检测器。控制器还用于根据液位检测器检测到的余热下灰罐61的液位来调节循环冲洗水输出管道上的控制阀或阀组LV01的阀门开度。其中,循环冲洗水输出管道上的控制阀或阀组中的各个控制阀可以是自控调节阀。
余热回收器5的进气口连接除尘器2的出气口,从除尘器2出来的煤气进入余热回收器5中,回收显热。换热后,煤气中的飞灰积存在余热回收器5中,飞灰过多,堵塞换热管,影响换热操作。针对上述飞灰,采用自动化湿式排灰方法。即在余热回收器5下设置余热下灰罐61,与余热回收器5直接相连。余热下灰罐61通入循环冲洗水,连续冲洗飞灰。通过液位检测器检测余热下灰罐61内的液位,联锁控制余热下灰罐61冲洗水出口管道上的控制阀或阀组LV01,使冲洗水稳定连续排出余热下灰罐61。由于采用连续排液方式,排出的冲洗水含尘量很少,经过水池简单沉淀,可循环利用。
显然,实施例3的技术方案除了可以与实施例1的技术方案相结合,还可以与实施例4的技术方案相结合。
图4为本发明实施例1提供的飞灰处理***的结构示意图,该飞灰处理***应用于气化***。如图4所示,实施例4提供的飞灰处理***与实施例3的飞灰处理***结构不同之处在于:在实施例3的基础上,所应用的气化***还包括与余热回收器5的出气口相连的洗涤塔7,飞灰处理***还包括与洗涤塔7底部的灰水出口相连的洗涤塔排灰处理装置8。
实施例4的气化***还包括与余热回收器5的出气口相连的洗涤塔7、以及连接在洗涤塔7底部的循环水出口和洗涤塔7上部的第一洗涤水进口之间的洗涤水循环泵71。洗涤塔7中部的第二洗涤水进口与废水输送管道相连。其中,废水比如为蒸氨废水。洗涤塔排灰处理装置8包括与洗涤塔7底部的灰水出口相连的洗涤水换热器81、与洗涤水换热器81的灰水出口相连的闪蒸塔82、以及与闪蒸塔82的灰水出口相连的外排热水泵83。其中,洗涤水换热器81的补水进口与补水输送管道相连,洗涤水换热器81的补水出口与洗涤塔7中下部的第三洗涤水进口相连。洗涤水换热器81用于回收洗涤塔7排出的灰水的显热。闪蒸塔82用于对灰水泄压。洗涤塔排灰处理装置8还包括洗涤塔7和洗涤水换热器81之间的灰水输送管道上的控制阀或控制阀组LV02、洗涤水换热器81和闪蒸塔82之间的灰水输送管道上的截止阀和止回阀、以及位于洗涤塔7下部的液位检测器。截止阀和止回阀用于防止闪蒸汽进入洗涤水换热器81。控制器还用于根据液位检测器检测到的洗涤塔7的液位来调节洗涤水循环泵71和洗涤塔7与洗涤水换热器81之间的灰水输送管道上的控制阀或控制阀组LV02的阀门开度。其中,洗涤塔7与洗涤水换热器81之间的管道上的控制阀或控制阀组的各个控制阀可以是自控调节阀。
从余热回收器5出来的煤气随后进入洗涤塔7中,洗涤除尘,满足煤气灰尘含量达到后续生产要求,煤气外送。在洗涤塔7中部,通入废水比如蒸氨废水进行喷淋洗涤。在洗涤塔7中下部,通入洗涤水换热器81换热后的补水,满足洗涤要求。为了充分利用灰水,降低灰水处理难度,设置洗涤水循环泵71,将洗涤塔7下部的一部分灰水打入洗涤塔7上部,内部循环利用,增加灰水利用率。同时,洗涤塔7可以加大煤气中水气比,满足后续煤气变换工段要求。洗涤塔7下部设有液位检测器,分别与洗涤水循环泵71和洗涤塔7灰水出口管道上的自控调节阀或阀组LV02进行联锁控制,保证灰水内部利用率的同时,稳定调节剩余部分灰水送入洗涤水换热器81,显热利用。灰水与补水进行换热后,灰水送入闪蒸塔82闪蒸。闪蒸塔82灰水进口管道上设有截止阀和止回阀,防止闪蒸汽进入洗涤水换热器81。闪蒸塔82灰水出口管道与外排热水泵83相连,闪蒸后的灰水通过外排热水泵83送入下游工段,如蒸氨工段继续利用。
本发明是在中低压纯氧加压固定床气化工艺基础上,设计开发的一种自动化的飞灰处理工艺,利用联锁设置,完成各部件之间的连接回路的开闭操作,保证自动化干式排灰顺利进行,其操作简单,减少人为操作带来的失误,安全可靠,无粉尘污染,煤气灰尘含量较低,降低了煤气灰尘含量不合格率,满足煤气灰尘含量达到氮肥厂后续生产要求,同时方便操作,减少含尘废水处理,维修投资省。
1.针对除尘器分离的大量飞灰采用自动化干式排灰方式,无扬尘操作;
2.针对余热回收器下部的少量飞灰,采用自动化循环水冲洗方式;
3.针对洗涤塔的灰水,通过自控联锁设置,保证一部分灰水打内部循环,增加灰水利用率,同时,剩余部分灰水可以稳定送入洗涤水换热器,进行显热利用。换热后的灰水送入闪蒸塔闪蒸降压后,送入下游工段继续利用。
本发明将干式和湿式飞灰处理工艺结合使用,自动控制采用DCS集散型控制***,由计算机进行机管理,减少人为操作的失误,具有流程简单、操作方便、干净环保、无二次污染、降低了灰水处理难度、维修投资省的优点。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种飞灰处理***,应用于气化***,所述气化***包括气化炉(1)、以及与气化炉(1)的出气口相连的除尘器(2),其特征在于,所述飞灰处理***包括与除尘器(2)的排灰口相连的除尘器排灰处理装置(31)、以及控制器,其中,
所述除尘器排灰处理装置(31)包括与除尘器(2)的排灰口依次相连的下灰部(311)和排灰部(312),还包括与下灰部(311)的充泄压口相连的充泄压***(313),其中,下灰部(311)的进灰口通过管道连接除尘器(2)的排灰口,排灰部(312)的进灰口通过管道连接下灰部(311)的排灰口,除尘器排灰处理装置(31)还包括压力检测器、在除尘器(2)和下灰部(311)之间的管道上的控制阀或阀组、以及在下灰部(311)和排灰部(312)之间的管道上的控制阀或阀组;所述控制器用于启动除尘器排灰处理装置(31)的下灰排灰过程,控制充泄压***对下灰部充压至第一设定压力值后关闭充泄压***(313),打开除尘器(2)和下灰部(311)之间的管道上的控制阀或阀组进行下灰,持续第一设定时长后关闭除尘器(2)和下灰部(311)之间的管道上的控制阀或阀组,控制充泄压***将下灰部泄压至第二设定压力值,然后关闭充泄压***(313)并打开下灰部(311)和排灰部(312)之间的管道上的控制阀或阀组进行排灰,通过排灰部(312)将飞灰排至外部,持续第二设定时长后关闭下灰部(311)和排灰部(312)之间的管道上的控制阀或阀组。
2.根据权利要求1所述的飞灰处理***,其特征在于,所述充泄压***(313)包括充压介质源(3131)、与下灰部(311)的充泄压口相连的第一控制阀(YV01)、连接在充压介质源(3131)和第一控制阀(YV01)之间的主充压管路和平衡充压管路、以及一端连接到主充压管路上并且另一端悬空的第六控制阀(YV06),其中,主充压管路上设有第二控制阀(YV02),平衡充压管路上设有第三控制阀(YV03)。
3.根据权利要求2所述的飞灰处理***,其特征在于,所述充泄压***(313)还包括位于主充压管路上而且连接在第一控制阀(YV01)和第六控制阀(YV06)之间的滤芯过滤器(3132)。
4.根据权利要求3所述的飞灰处理***,其特征在于,所述充泄压***还包括连接在滤芯过滤器(3132)和充压介质源(3131)之间的反吹管道、以及设置在反吹管道上的第四控制阀(YV04),而且/或者所述充泄压***还包括主充压管路的旁路管道、以及位于旁路管道上的第五控制阀(YV05)。
5.根据权利要求1所述的飞灰处理***,其特征在于,所述第一设定时长为使除尘器(2)中保留预定粒位的飞灰的时长。
6.根据权利要求1所述的飞灰处理***,其特征在于,所述除尘器排灰处理装置(31)还包括连接在下灰部(311)和排灰部(312)之间的下灰缓冲部(314)。
7.根据权利要求6所述的飞灰处理***,其特征在于,所述除尘器排灰处理装置(31)还包括连接在下灰缓冲部(314)和排灰部(312)之间的冷渣机(315)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的飞灰处理***,其特征在于,所述除尘器排灰处理装置(31)还包括与排灰部(312)的输送介质入口相连的飞灰输送介质源(316),排灰部(312)通过输送介质将飞灰排出到外部。
9.根据权利要求1所述的飞灰处理***,其特征在于,所述气化***还包括与除尘器(2)的出气口相连的余热回收器(5),所述飞灰处理***还包括与余热回收器(5)底部的排灰口相连的余热回收器排灰处理装置(6),其中,
所述余热回收器排灰处理装置(6)包括与余热回收器(5)底部的排灰口相连的余热下灰罐(61)、与余热下灰罐(61)的冲洗水入口相连的循环冲洗水输入管道、与余热下灰罐(61)的冲洗水出口相连的循环冲洗水输出管道、位于循环冲洗水输出管道上的控制阀或控制阀组(LV01)、以及位于余热下灰罐(61)中的液位检测器;
所述控制器还用于根据液位检测器检测到的余热下灰罐(61)的液位来调节循环冲洗水输出管道上的控制阀或阀组(LV01)的阀门开度。
10.根据权利要求9所述的飞灰处理***,其特征在于,所述气化***还包括与余热回收器(5)的出气口相连的洗涤塔(7)、以及连接在洗涤塔(7)底部的循环水出口和洗涤塔(7)上部的第一洗涤水进口之间的洗涤水循环泵(71),所述飞灰处理***还包括与洗涤塔(7)底部的外排水出口相连的洗涤塔排灰处理装置(8),其中,
所述洗涤塔排灰处理装置(8)包括与洗涤塔(7)底部的灰水出口相连的洗涤水换热器(81)、与洗涤水换热器(81)的灰水出口相连的闪蒸塔(82)、与闪蒸塔(82)的灰水出口相连的外排热水泵(83)、洗涤塔(7)和洗涤水换热器(81)之间的管道上的控制阀或控制阀组(LV02)、以及位于洗涤塔(7)下部的液位检测器;
所述控制器还用于根据液位检测器检测到的洗涤塔(7)的液位来调节洗涤水循环泵(71)和洗涤塔(7)与洗涤水换热器(81)之间的管道上的控制阀或控制阀组(LV02)的阀门开度。
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