CN110484301B - 一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化*** - Google Patents

一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化*** Download PDF

Info

Publication number
CN110484301B
CN110484301B CN201910815299.9A CN201910815299A CN110484301B CN 110484301 B CN110484301 B CN 110484301B CN 201910815299 A CN201910815299 A CN 201910815299A CN 110484301 B CN110484301 B CN 110484301B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ender
fly ash
coal
dust collector
gasification furnace
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201910815299.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110484301A (zh
Inventor
方能
李争起
刘书轩
谢成
陈智超
曾令艳
张斌
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.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
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 Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201910815299.9A priority Critical patent/CN110484301B/zh
Publication of CN110484301A publication Critical patent/CN110484301A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110484301B publication Critical patent/CN110484301B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54—Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • 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
    • C10J3/54—Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • C10J3/56—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
    • C10J3/721—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
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/723—Controlling or regulating the gasification process
    • 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
    • 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
    • C10J2300/0936—Coal fines for producing producer 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
    • 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
    • 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
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807—Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***，涉及一种恩德分级气化***。是要解决现有恩德气化***中的飞灰处理过程存在耗水量大，产生的黑水难以处理，增加成本的问题。恩德分级气化***包括第一储煤仓、第一恩德气化炉、旋风除尘器、第一灰斗、第一余热锅炉、第一多级布袋除尘器、第二灰斗、第二储煤仓、第二恩德气化炉、气流床气化炉、第二余热锅炉和第二多级布袋除尘器，旋风除尘器的下设第一灰斗，第一多级布袋除尘器下设第二灰斗，第一灰斗和第二灰斗与第二储煤仓连通，第二储煤仓与第二恩德气化炉连通，第二恩德气化炉的顶部与气流床气化炉连通，气流床气化炉的顶部与余热锅炉连通，余热锅炉连接第二多级布袋除尘器。本发明用于煤气化领域。

Description

一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***
技术领域
本发明涉及一种恩德分级气化***。
背景技术
煤气化是将煤炭中的C、H转化为清洁合成气或燃料气(CO+H2)的过程。不仅实现煤炭清洁高效利用，也是发展煤基大宗化学品的关键技术。恩德碎煤喷动床气化炉从2000年引入我国，具有原料煤使用范围宽、造价低廉、生产成本低，技术安全可靠的优点，在我国的煤化工领域发展迅速。恩德气化炉产生的合成气中飞灰含量大，飞灰的含碳量较高(20％～40％)，影响气化***的稳定运行。
现有飞灰的处理过程是：原料煤进入煤贮槽后送入恩德粉煤气化炉膛，原料煤在恩德粉煤气化炉中流化气化，产生的合成气及飞灰经过旋风分离器分离，分离出来的飞灰经底部回流管送回炉膛，未被分离的飞灰在合成气的携带作用下从其顶部排出进入余热锅炉，高温的合成气和飞灰经过余热锅炉降温至200℃后，余热锅炉中沉降的灰尘由水封槽排出，未被沉降的飞灰由合成气携带进入空喷塔，经过填料层由逆向流动的水雾处理后从其上部进入填料洗涤塔的下方，均匀地通过第一级和第二级填料均流段、吸收段、喷淋段除尘冷却，从洗涤塔上部进入文丘里水膜除尘器中，高速合成气将入口处喷入的水流击碎，飞灰冲破水珠周围的气膜并粘附在水珠上，在相对速度的作用下聚合成较大颗粒的灰水滴，由离心力和重力的作用被清除，再次水洗净化后的合成气送往洁净气气柜。这种除灰工艺存在如下问题：(1)耗水量大，难以应用于缺水严重的山西、宁夏等地的煤炭化工企业；(2)使用水洗除尘，产生的黑水难以通过沉淀等简单工艺处理，需要企业投资兴建一套专门处理黑水的工艺设备，生产成本增加。(3)现有的黑水处理工艺带来污泥污染。
发明内容
本发明是要解决现有恩德气化***中的飞灰处理过程存在耗水量大，产生的黑水难以处理，增加成本的问题，提供一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***。
本发明飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***包括第一储煤仓、第一恩德气化炉、旋风除尘器、第一灰斗、第一余热锅炉、第一多级布袋除尘器、第二灰斗、第二储煤仓、第二恩德气化炉、气流床气化炉、第二余热锅炉和第二多级布袋除尘器，
第一储煤仓的出口与第一恩德气化炉入口连通，第一恩德气化炉的顶部与旋风除尘器连通，旋风除尘器的下部设有第一灰斗，旋风除尘器的顶部与第一余热锅炉连通，第一余热锅炉的出口连接有第一多级布袋除尘器，第一多级布袋除尘器的下部设置有第二灰斗，第一灰斗和第二灰斗均通过飞灰通道与第二储煤仓连通，第二储煤仓的出口与第二恩德气化炉入口连通，第二恩德气化炉的顶部与气流床气化炉连通，气流床气化炉的顶部与第二余热锅炉连通，第二余热锅炉的出口连接有第二多级布袋除尘器，
所述第一恩德气化炉的下部设有第一恩德气化炉烧嘴，第二恩德气化炉的下部设有第二恩德气化炉烧嘴，气流床气化炉的下部设有气流床气化炉烧嘴。
进一步的，第一储煤仓上还设置有第一给煤斗和第一螺旋送煤机，第一给煤斗通过第一螺旋送煤机与第一储煤仓连接。
进一步的，第二储煤仓上还设置有第二给煤斗和第二螺旋送煤机，第二给煤斗通过第二螺旋送煤机与第二储煤仓连接。
进一步的，第一储煤仓的出口通过第一螺旋给料机与第一恩德气化炉入口连通。
进一步的，第二储煤仓的出口通过第二螺旋给料机与第二恩德气化炉入口连通。
利用上述飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***进行的气化方法为：
第一储煤仓中的碎煤送入第一恩德气化炉的炉膛，控制进入第一恩德炉的碎煤量为15～50t/h，同时控制第一恩德气化炉压力为10～100kPa，操作温度为700～950℃，碎煤在恩德气化炉中流化气化，产生的合成气及飞灰经过旋风除尘器分离，分离出的飞灰进入其下的第一灰斗，未被分离的飞灰在合成气的携带作用下从旋风除尘器的顶部排出进入第一余热锅炉，然后送入第一多级布袋除尘器进一步地分离，分离出的飞灰进入其下的第二灰斗，剩余的洁净气从其顶部排出，最后进入洁净气气柜；
从旋风除尘器下的第一灰斗和第一多级布袋除尘器下的第二灰斗收集到的飞灰进入飞灰通道，飞灰通过飞灰通道进入第二储煤斗与碎煤混合，送入第二恩德气化炉的炉膛，控制进入第二恩德炉的碎煤量为15～50t/h，同时控制第二恩德气化炉压力为10～100kPa，操作温度为700～950℃，温度为750～850℃的粗合成气以50～70m/s的速度进入气化炉，温度为100～120℃的气化剂以60～90m/s的速度进入气化炉，控制气化炉压力为5～80kPa，操作温度为1000～1600℃，飞灰与碎煤在第二恩德气化炉中流化气化，产生的合成气经过气流床气化炉烧嘴进入气流床气化炉的炉膛中继续气化，合成气从气流床气化炉的顶部排出，进入第二余热锅炉，然后送入第二多级布袋除尘器，最后进入洁净气气柜。
其中粗合成气量为4～10万Nm3/h，飞灰量为5～15t/h。
本发明的工作原理：
第一储煤仓中的碎煤送入第一恩德气化炉的炉膛，碎煤在恩德气化炉中流化气化，产生的合成气及飞灰经过旋风除尘器分离，分离出的飞灰进入其下的第一灰斗，未被分离的飞灰在合成气的携带作用下从旋风除尘器的顶部排出进入第一余热锅炉，然后送入第一多级布袋除尘器进一步地分离，分离出的飞灰进入其下的第二灰斗，剩余的洁净气从其顶部排出，最后进入洁净气气柜。从旋风除尘器下的第一灰斗和第一多级布袋除尘器下的第二灰斗收集到的飞灰进入飞灰通道，飞灰通过飞灰通道进入第二储煤斗与碎煤混合，送入第二恩德气化炉的炉膛，飞灰与碎煤在第二恩德气化炉中流化气化，产生的合成气经过气流床气化炉烧嘴进入气流床气化炉的炉膛中继续气化，合成气从气流床气化炉的顶部排出，进第二入余热锅炉，然后送入第二多级布袋除尘器，最后进入洁净气气柜。恩德气化炉和气流床气化炉的气化剂分别从恩德气化炉烧嘴和气流床气化炉烧嘴喷入。
本发明的有益效果：
1、合成气含灰量少，能够达到合成气允许携带飞灰范围，不产生黑水
本发明***中第一恩德气化炉产生的合成气及飞灰经过旋风除尘器分离，分离出的飞灰进入其下的灰斗，未被分离的飞灰在合成气的携带作用下从其顶部排出进入余热锅炉，然后送入布袋除尘器进一步地分离，分离出的飞灰进入其下的灰斗，剩余的洁净气从其顶部排出。布袋除尘器则主要利用纤维加工的滤料进行过滤除尘，飞灰除尘效率高达99％，通过布袋除尘器后气体的含尘量低于3mg/Nm3，能够达到合成气允许携带飞灰范围，可以直接进入洁净气气柜。本发明不产生黑水。
2、提高气化***冷煤气效率约20％，将恩德炉产生的飞灰变废为宝
本发明中从旋风除尘器和第一多级布袋除尘器下的灰斗收集到的飞灰进入飞灰通道，飞灰通过飞灰通道进入第二储煤斗与碎煤混合，经过第二螺旋给料机送入第二恩德气化炉膛。约20％的飞灰以固态渣的形式从炉膛底部排出，剩余80％的飞灰跟随碎煤流化气化。飞灰中约30％的固定碳参与气化反应，使从飞灰通道进入第二恩德气化炉的飞灰的总量减少20％，可燃物含量从30％降低至20％。剩余的飞灰与碎煤气化后产生的飞灰以及合成气经过气流床气化炉烧嘴进入气流床气化炉膛。合成气中少量的CO和H2以及部分飞灰中的固定碳，与进入气流床气化炉的气化剂发生燃烧反应，将炉内温度升温至1500℃以上，该温度不仅高于恩德炉内温度，还高于飞灰的流动温度。气化剂较少，很快被耗尽，在气流床气化炉内形成高温强还原性气氛。飞灰中的固定碳与合成气中的CO2和水蒸气发生还原反应，大部分被耗尽，剩余的灰分被加热成熔融状，形成液态渣，通过气流床气化炉下渣口排出。合成气的含灰量减少80％，总飞灰中的可燃物含量降低到2％以下，气化***的冷煤气效率约为75％。
附图说明
图1为本发明飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***的结构示意图；
图2为实施例1中飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***的结构示意图；
图3为现有恩德气化***的结构示意图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***包括第一储煤仓4、第一恩德气化炉3、旋风除尘器7、第一灰斗8、第一余热锅炉9、第一多级布袋除尘器10、第二灰斗18、第二储煤仓14、第二恩德气化炉15、气流床气化炉12、第二余热锅炉16和第二多级布袋除尘器17，
第一储煤仓4的出口与第一恩德气化炉3入口连通，第一恩德气化炉3的顶部与旋风除尘器7连通，旋风除尘器7的下部设有第一灰斗8，旋风除尘器7的顶部与第一余热锅炉9连通，第一余热锅炉9的出口连接有第一多级布袋除尘器10，第一多级布袋除尘器10的下部设置有第二灰斗18，
第一灰斗8和第二灰斗18均通过飞灰通道11与第二储煤仓14连通，第二储煤仓14的出口与第二恩德气化炉15入口连通，第二恩德气化炉15的顶部与气流床气化炉12连通，气流床气化炉12的顶部与第二余热锅炉16连通，第二余热锅炉16的出口连接有第二多级布袋除尘器17，
所述第一恩德气化炉3的下部设有第一恩德气化炉烧嘴6，第二恩德气化炉15的下部设有第二恩德气化炉烧嘴20，气流床气化炉12的下部设有气流床气化炉烧嘴13。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：第一储煤仓4上还设置有第一给煤斗1和第一螺旋送煤机2，第一给煤斗1通过第一螺旋送煤机2与第一储煤仓4连接。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：第二储煤仓14上还设置有第二给煤斗21和第二螺旋送煤机22，第二给煤斗21通过第二螺旋送煤机22与第二储煤仓14连接。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是：第一储煤仓4的出口通过第一螺旋给料机5与第一恩德气化炉3入口连通。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是：第二储煤仓14的出口通过第二螺旋给料机19与第二恩德气化炉15入口连通。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式的气化方法为：
第一储煤仓中的碎煤送入第一恩德气化炉的炉膛，控制进入第一恩德炉的碎煤量为15～50t/h，同时控制第一恩德气化炉压力为10～100kPa，操作温度为700～950℃，碎煤在恩德气化炉中流化气化，产生的合成气及飞灰经过旋风除尘器分离，分离出的飞灰进入其下的第一灰斗，未被分离的飞灰在合成气的携带作用下从旋风除尘器的顶部排出进入第一余热锅炉，然后送入第一多级布袋除尘器进一步地分离，分离出的飞灰进入其下的第二灰斗，剩余的洁净气从其顶部排出，最后进入洁净气气柜；
从旋风除尘器下的第一灰斗和第一多级布袋除尘器下的第二灰斗收集到的飞灰进入飞灰通道，飞灰通过飞灰通道进入第二储煤斗与碎煤混合，送入第二恩德气化炉的炉膛，控制进入第二恩德炉的碎煤量为15～50t/h，同时控制第二恩德气化炉压力为10～100kPa，操作温度为700～950℃，温度为750～850℃的粗合成气以50～70m/s的速度进入气化炉，温度为100～120℃的气化剂以60～90m/s的速度进入气化炉，控制气化炉压力为5～80kPa，操作温度为1000～1600℃，飞灰与碎煤在第二恩德气化炉中流化气化，产生的合成气经过气流床气化炉烧嘴进入气流床气化炉的炉膛中继续气化，合成气从气流床气化炉的顶部排出，进入第二余热锅炉，然后送入第二多级布袋除尘器，最后进入洁净气气柜。
其中粗合成气量为4～10万Nm3/h，飞灰量为5～15t/h。
下面对本发明的实施例做详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方案和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：结合图2说明本实施例
本实施例飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***包括第一储煤仓4、第一恩德气化炉3、旋风除尘器7、第一灰斗8、第一余热锅炉9、第一多级布袋除尘器10、第二灰斗18、第二储煤仓14、第二恩德气化炉15、气流床气化炉12、第二余热锅炉16和第二多级布袋除尘器17，
第一储煤仓4的出口与第一恩德气化炉3入口连通，第一恩德气化炉3的顶部与旋风除尘器7连通，旋风除尘器7的下部设有第一灰斗8，旋风除尘器7的顶部与第一余热锅炉9连通，第一余热锅炉9的出口连接有第一多级布袋除尘器10，第一多级布袋除尘器10的下部设置有第二灰斗18，
第一灰斗8和第二灰斗18均通过飞灰通道11与第二储煤仓14连通，第二储煤仓14的出口与第二恩德气化炉15入口连通，第二恩德气化炉15的顶部与气流床气化炉12连通，气流床气化炉12的顶部与第二余热锅炉16连通，第二余热锅炉16的出口连接有第二多级布袋除尘器17，
所述第一恩德气化炉3的下部设有第一恩德气化炉烧嘴6，第二恩德气化炉15的下部设有第二恩德气化炉烧嘴20，气流床气化炉12的下部设有气流床气化炉烧嘴13。
第一储煤仓4上还设置有第一给煤斗1和第一螺旋送煤机2，第一给煤斗1通过第一螺旋送煤机2与第一储煤仓4连接。
第二储煤仓14上还设置有第二给煤斗21和第二螺旋送煤机22，第二给煤斗21通过第二螺旋送煤机22与第二储煤仓14连接。
第一储煤仓4的出口通过第一螺旋给料机5与第一恩德气化炉3入口连通。
第二储煤仓14的出口通过第二螺旋给料机19与第二恩德气化炉15入口连通。
气化方法具体为：
碎煤经过第一给煤斗1和第一螺旋送煤机2进入第一储煤仓4。第一储煤仓4中的碎煤经过第一螺旋给料机5送入第一恩德气化炉3的炉膛，控制进入第一恩德炉的碎煤量为15～50t/h，同时控制第一恩德气化炉压力为10～100kPa，操作温度为700～950℃，碎煤在第一恩德气化炉3中流化气化，产生的合成气及飞灰经过旋风除尘器7分离，分离出的飞灰进入其下的第一灰斗8，未被分离的飞灰在合成气的携带作用下从旋风除尘器7的顶部排出进入第一余热锅炉9，然后送入第一多级布袋除尘器10进一步地分离，分离出的飞灰进入其下的第二灰斗18，剩余的洁净气从其顶部排出，最后进入洁净气气柜。从旋风除尘器7下的第一灰斗8和第一多级布袋除尘器10下的第二灰斗18收集到的飞灰进入飞灰通道11，飞灰通过飞灰通道11进入第二储煤斗14与碎煤混合，经过第二螺旋给料机19送入第二恩德气化炉15的炉膛，控制进入第二恩德炉的碎煤量为15～50t/h，同时控制第二恩德气化炉压力为10～100kPa，操作温度为700～950℃，温度为750～850℃的粗合成气以50～70m/s的速度进入气化炉，温度为100～120℃的气化剂以60～90m/s的速度进入气化炉，控制气化炉压力为5～80kPa，操作温度为1000～1600℃，飞灰与碎煤在第二恩德气化炉15中流化气化，产生的合成气进入气流床气化炉12的炉膛中继续气化，合成气从气流床气化炉12的顶部排出，进入第二余热锅炉16，然后送入第二多级布袋除尘器17，最后进入洁净气气柜。恩德气化炉和气流床气化炉的气化剂分别从恩德气化炉烧嘴和气流床气化炉烧嘴喷入。
现有恩德气化***的结构示意图如图3所示，其中原料煤进入煤贮槽24后送入恩德粉煤气化炉25的炉膛，原料煤在恩德粉煤气化炉25中流化气化，产生的合成气及飞灰经过旋风分离器26分离，分离出来的飞灰经底部回流管送回恩德粉煤气化炉25的炉膛，未被分离的飞灰在合成气的携带作用下从其顶部排出。通过旋风分离器26后气体含尘量为50mg/Nm3，合成气允许的含尘量在2～5mg/Nm3。需要在余热锅炉27后增设水洗设备。飞灰由合成气携带进入空喷塔(28)，经过填料层由逆向流动的水雾处理后从其上部进入填料洗涤塔29的下方，均匀地通过第一级和第二级填料均流段、吸收段、喷淋段除尘冷却，从洗涤塔上部进入文丘里水膜除尘器30中，高速合成气将入口处喷入的水流击碎，飞灰冲破水珠周围的气膜并粘附在水珠上，在相对速度的作用下聚合成较大颗粒的灰水滴，由离心力和重力的作用被清除，再次水洗净化后的合成气送往洁净气气柜。现有恩德气化炉去除合成气中飞灰的水洗工艺，耗水量大，难以应用于缺水严重的山西、宁夏等地的煤炭化工企业，工艺适用性有限；使用水洗除尘，产生的黑水难以通过沉淀等简单工艺处理，需要企业投资兴建一套专门处理黑水的工艺设备，产品成本增加；而且处理黑水还会进一步带来污泥污染。
恩德气化工艺，煤以碎煤(粒径大于20mm)的形式进入气化炉，炉内反应温度低于1300℃，气化反应速率较低，合成气含灰量高达110g/Nm3，飞灰的可燃物含量高达30％，气化***的冷煤气效率约为55％。现有的恩德气化炉去除合成气中飞灰的工艺中，恩德气化炉产生的合成气及飞灰进入旋风分离器，分离出的灰尘经底部回流管送回炉膛。细灰的粒径小，惯性弱，无法被旋风分离器有效分离。未被分离的飞灰在合成气的携带作用下从旋风分离器的顶部排出，进入余热锅炉。旋风分离器没有分离的细灰，在空喷塔、填料洗涤塔和文丘里水膜除尘器里被水洗，进入黑水。水洗是一个物理过程，飞灰的可燃物含量不变，仍然高达30％。对于可燃物含量较高(20％～40％)的飞灰，不能用于制造水泥、混凝土掺料，也不能用于制备发泡玻璃、泡沫陶瓷灯墙体材料，资源化利用的价值低。从黑水中分离得到的湿灰，不方便运输，也不能直接被利用，需要通过加热、疏松等工艺流程变成干灰，飞灰的成本大幅度增大。从黑水中分离的湿灰往往被填埋处理，这不仅占用宝贵的土地资源，可能会引起重金属由飞灰中转移到填埋场的潜在危害，污染土地和地下水等。
与现有技术相比，本实施例的合成气含灰量少，能够达到合成气允许携带飞灰范围，不产生黑水。
本实施例中第一恩德气化炉产生的合成气及飞灰经过旋风除尘器分离，分离出的飞灰进入其下的灰斗，未被分离的飞灰在合成气的携带作用下从其顶部排出进入第一余热锅炉，然后送入布袋除尘器进一步地分离，分离出的飞灰进入其下的灰斗，剩余的洁净气从其顶部排出。布袋除尘器则主要利用纤维加工的滤料进行过滤除尘，飞灰除尘效率高达99％，通过布袋除尘器后气体的含尘量低于3mg/Nm3，能够达到合成气允许携带飞灰范围，可以直接进入洁净气气柜，整个过程中不产生黑水。
与现有技术相比，本实施例提高气化***冷煤气效率约20％，将恩德炉产生的飞灰变废为宝。
本实施例中从旋风除尘器和第一多级布袋除尘器下的灰斗收集到的飞灰进入飞灰通道，飞灰通过飞灰通道进入第二储煤斗与碎煤混合，经过第二螺旋给料机送入第二恩德气化炉膛。约20％的飞灰以固态渣的形式从炉膛底部排出，剩余80％的飞灰跟随碎煤流化气化。飞灰中约30％的固定碳参与气化反应，使从飞灰通道进入第二恩德气化炉的飞灰的总量减少20％，可燃物含量从30％降低至20％。剩余的飞灰与碎煤气化后产生的飞灰以及合成气经过气流床气化炉烧嘴进入气流床气化炉膛。合成气中少量的CO和H2以及部分飞灰中的固定碳，与进入气流床气化炉的气化剂发生燃烧反应，将炉内温度升温至1500℃以上，该温度不仅高于恩德炉内温度，还高于飞灰的流动温度。气化剂较少，很快被耗尽，在气流床气化炉内形成高温强还原性气氛。飞灰中的固定碳与合成气中的CO2和水蒸气发生还原反应，大部分被耗尽，剩余的灰分被加热成熔融状，形成液态渣，通过气流床气化炉下渣口排出。合成气的含灰量减少80％，总飞灰中的可燃物含量降低到2％以下，气化***的冷煤气效率约为75％。可燃物含量小于5％的飞灰，可广泛用于水泥、混凝土掺料，制备发泡玻璃、泡沫陶瓷灯墙体材料。气流床气化炉顶部排出的飞灰，可燃物含量低于2％，可以被资源化利用，这部分飞灰被合成气携带，在布袋除尘器内被分离进入灰斗，灰斗内的飞灰是干燥的，密封后可直接运输至水泥、陶瓷加工厂。

Claims (5)

1.一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***，其特征在于该***包括第一储煤仓(4)、第一恩德气化炉(3)、旋风除尘器(7)、第一灰斗(8)、第一余热锅炉(9)、第一多级布袋除尘器(10)、第二灰斗(18)、第二储煤仓(14)、第二恩德气化炉(15)、气流床气化炉(12)、第二余热锅炉(16)和第二多级布袋除尘器(17)，
第一储煤仓(4)的出口与第一恩德气化炉(3)入口连通，第一恩德气化炉(3)的顶部与旋风除尘器(7)连通，旋风除尘器(7)的下部设有第一灰斗(8)，旋风除尘器(7)的顶部与第一余热锅炉(9)连通，第一余热锅炉(9)的出口连接有第一多级布袋除尘器(10)，第一多级布袋除尘器(10)的下部设置有第二灰斗(18)，
第一灰斗(8)和第二灰斗(18)均通过飞灰通道(11)与第二储煤仓(14)连通，飞灰通过飞灰通道(11)进入第二储煤仓(14)与碎煤混合，第二储煤仓(14)的出口与第二恩德气化炉(15)入口连通，第二恩德气化炉(15)的顶部与气流床气化炉(12)连通，气流床气化炉(12)的顶部与第二余热锅炉(16)连通，第二余热锅炉(16)的出口连接有第二多级布袋除尘器(17)，
所述第一恩德气化炉(3)的下部设有第一恩德气化炉烧嘴(6)，第二恩德气化炉(15)的下部设有第二恩德气化炉烧嘴(20)，气流床气化炉(12)的下部设有气流床气化炉烧嘴(13)。
2.根据权利要求1所述的一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***，其特征在于第一储煤仓(4)上还设置有第一给煤斗(1)和第一螺旋送煤机(2)，第一给煤斗(1)通过第一螺旋送煤机(2)与第一储煤仓(4)连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***，其特征在于第二储煤仓(14)上还设置有第二给煤斗(21)和第二螺旋送煤机(22)，第二给煤斗(21)通过第二螺旋送煤机(22)与第二储煤仓(14)连接。
4.根据权利要求3所述的一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***，其特征在于第一储煤仓(4)的出口通过第一螺旋给料机(5)与第一恩德气化炉(3)入口连通。
5.根据权利要求4所述的一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***，其特征在于第二储煤仓(14)的出口通过第二螺旋给料机(19)与第二恩德气化炉(15)入口连通。
CN201910815299.9A 2019-08-30 2019-08-30 一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化*** Expired - Fee Related CN110484301B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910815299.9A CN110484301B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910815299.9A CN110484301B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110484301A CN110484301A (zh) 2019-11-22
CN110484301B true CN110484301B (zh) 2020-10-27

Family

ID=68555679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910815299.9A Expired - Fee Related CN110484301B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110484301B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11834617B2 (en) * 2020-12-07 2023-12-05 Huaneng Clean Energy Research Institute Fly ash recycling gasification furnace

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4099933A (en) * 1973-06-01 1978-07-11 Hydrocarbon Research, Inc. Process for the multiple zone gasification of coal
CN208776672U (zh) * 2018-08-22 2019-04-23 安徽科达洁能股份有限公司 一种耦合式煤气化***

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102226107A (zh) * 2011-05-26 2011-10-26 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 二段式生物质高温气化制备合成气工艺及设备
CN102277200A (zh) * 2011-07-05 2011-12-14 舒克孝 粉煤分级气化制取煤气的方法
CN106118750A (zh) * 2016-08-08 2016-11-16 安徽科达洁能股份有限公司 梯级组合床气化***
CN107418634B (zh) * 2017-09-15 2023-05-16 中科清能燃气技术（北京）有限公司 一种循环流化床煤气化多级降温除尘工艺及装置
CN208762459U (zh) * 2018-07-25 2019-04-19 上海正申建设工程有限公司 一种飞灰零排放的流化床粉煤气化装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4099933A (en) * 1973-06-01 1978-07-11 Hydrocarbon Research, Inc. Process for the multiple zone gasification of coal
CN208776672U (zh) * 2018-08-22 2019-04-23 安徽科达洁能股份有限公司 一种耦合式煤气化***

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11834617B2 (en) * 2020-12-07 2023-12-05 Huaneng Clean Energy Research Institute Fly ash recycling gasification furnace

Also Published As

Publication number Publication date
CN110484301A (zh) 2019-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106947299A (zh) 一种不纯物含量低的色素炭黑生产***及其生产工艺
CN103224813A (zh) 煤炭气化的加压流化床工艺及加压流化床***
CN110129096B (zh) 一种煤制气多污染源一体化治理***及方法
CN110551550A (zh) 一种生活垃圾制rdf及高温热解气化处理工艺
CN101802143A (zh) 用于对来自固体物质气化的原气进行净化的方法
CN109401794B (zh) 分级转化组合流化床反应装置及反应方法
JP2013108700A (ja) 流動層乾燥装置
CN110484301B (zh) 一种飞灰干式洁净处理的恩德分级气化***
JP2013174415A (ja) 流動層乾燥装置及び石炭を用いたガス化複合発電システム
CN106753494A (zh) 活性焦制备装置及方法
CN111826210A (zh) 一种荒煤气高温除尘工艺及装置
JPH08253350A (ja) セメント製造の際の原材料を利用するための方法およびそのためのプラント
CN206428193U (zh) 一种煤加氢热解的***
JP4153377B2 (ja) 廃棄物処理装置
CN113462434B (zh) 一种带飞灰再气化的气化方法和***
CN212610462U (zh) 一种荒煤气高温除尘装置
CN111849559B (zh) 煤气化***的联合除渣装置及其应用方法
KR20100133438A (ko) 액체 선철 또는 액체 철 전구체 제품을 생산하기 위한 방법 및 장치
CN211445615U (zh) 一种粘结煤热解装置
JP4490300B2 (ja) 固体燃料ガス化装置およびガス化方法
CN105779011B (zh) 中小型生活垃圾分级快速热解气化制取燃气工艺
JPH05156265A (ja) 気流層ガス化装置
CN221421057U (zh) 一种有机固废热解气化集中供气***
CN110295065B (zh) 一种集成化下吸式生物质气化发电***及方法
CN210736668U (zh) 一种双模式煤气除尘***

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20201027

Termination date: 20210830