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一种煤气化炉的排渣系统

2021-02-09 20:40:03

一种煤气化炉的排渣系统

  技术领域

  本实用新型涉及煤气化排渣技术领域,具体地说涉及一种煤气化炉的排渣系统。

  背景技术

  催化气化技术是洁净高效利用煤的一种重要方式,煤和气化剂于催化剂作用下在气化炉内发生催化气化反应,得到粗煤气及转化后灰渣,含催化剂灰渣通过排渣系统排出气化炉。现有煤气化炉的排渣系统分为干法排渣和湿法排渣两种,其中,湿法排渣因其无粉尘污染问题,且可以在排渣的同时回收灰渣中的水溶性催化剂,简化催化剂回收工序而被广泛使用。

  常用的湿法排渣系统与专利号CN201820875348.9公开的一种煤气化工艺的湿法排渣系统结构基本相同,通常由依次连接的高压渣斗、变压渣斗、常压水解罐、渣浆泵、高压排渣平衡管、变压排渣平衡管和放空管组成,灰渣由气化炉底部的落渣管排至高压渣斗与高压锁斗内的激冷水接触降温后,打开高压排渣平衡管进行高压渣斗与变压渣斗的压力平衡,并打开高压渣斗与变压渣斗之间的控制阀,使得高压渣斗内的煤渣进入变压渣斗,一定时间后切断高压排渣平衡管和控制阀,打开变压排渣平衡管以及相应的控制阀对变压渣斗进行泄压、排渣操作,将渣水排至常压水解罐中,之后切断变压排渣平衡管以及变压渣斗和常压水解罐之间的控制阀,由渣浆泵将谁接管中的渣浆泵出到后续设备,之后打开放空管,对变压渣斗进行补水排空,循环上述过程即可。但是,在实际应用中存在以下问题:1、高压渣斗和变压渣斗间断连通、切断,且频率较高,断开连接后,高压渣斗存储较多高温灰渣、易超温,设备运行存在较大安全风险,导致排渣系统运行不稳定;2、因灰渣颗粒较大容易在水解罐底部沉积、与水分层,水解罐内渣水混合不均匀,水解罐下部易堵塞,水解罐中的灰渣输运走,灰渣堆积至水解罐底部,导致设备及相关管道的堵塞,灰渣无法顺畅输运,导致排渣系统无法稳定运行,最终影响气化炉的运行稳定性。

  实用新型内容

  本实用新型的目的在于提供一种便于调节高压渣斗温度的煤气化炉的排渣系统。

  本实用新型由如下技术方案实施:一种煤气化炉的排渣系统,其包括高压渣斗、变压渣斗、常压水解罐、高压排渣平衡管、变压排渣平衡管和放空管,在所述高压渣斗的下部与所述常压水解罐的顶部之间连通有高压渣斗溢流管,在所述高压渣斗溢流管上沿介质流动方向依次装设有溢流控制阀和溢流减压阀;在所述高压渣斗的上部和所述常压水解罐的顶部之间连通有高压排渣调控管,所述高压排渣调控管的进口端穿置在高压渣斗溢流管进口端下方的所述高压渣斗的内部;在所述高压排渣调控管上沿介质流动方向依次装设有高压排渣控制阀和高压排渣减压阀。

  进一步的,在所述变压渣斗和所述常压水解罐之间连通有变压排渣调控管,所述变压排渣调控管的进口端延伸至所述变压渣斗的中下部内部;在所述变压排渣调控管上沿介质流动方向依次装设有变压排渣控制阀和变压排渣减压阀。

  进一步的,其还包括设置在所述常压水解罐内部的搅拌机构。

  进一步的,所述搅拌机构包括驱动电机、搅拌轴和搅拌叶片,在所述常压水解罐的顶部固定有所述驱动电机,在所述常压水解罐的内部转动设有所述搅拌轴;所述搅拌轴的顶端密封穿过所述常压水解罐,且与所述驱动电机的输出轴传动连接;在所述搅拌轴的底端固定有所述搅拌叶片。

  进一步的,在所述常压水解罐的底部连通有反冲洗控制阀,在所述常压水解罐的顶部连通有充压控制阀。

  进一步的,在所述常压水解罐的内部竖直插接有虹吸管,所述虹吸管的顶端置于所述常压水解罐的外部,在所述常压水解罐外部的所述虹吸管上连接有水解罐排渣控制阀和水解罐排渣流量调节阀。

  本实用新型的优点:高压渣斗和变压渣斗间断连通、切断的过程中,可通过高压排渣调控管和高压渣斗溢流管将高压渣斗内的高温灰渣和细灰排入常压水解罐中,便于及时的向高压渣斗内通入冷却水,以达到调节高压渣斗内温度的目的,避免高压渣斗温度过高,降低安全风险,提高排渣系统运行的稳定性;在常压水解罐设置机械搅拌,使得渣浆混合均匀,与虹吸管结合,保证常压水解罐能够顺畅排渣。

  附图说明

  图1为本实用新型的整体结构示意图。

  高压渣斗1、变压渣斗2、常压水解罐3、高压排渣平衡管5、变压排渣平衡管6、放空管7、高压渣斗溢流管8、溢流控制阀9、溢流减压阀10、高压排渣调控管11、高压排渣控制阀12、高压排渣减压阀13、变压排渣调控管14、变压排渣控制阀15、变压排渣减压阀16、搅拌机构17、驱动电机17.1、搅拌轴17.2、搅拌叶片17.3、虹吸管18、水解罐排渣控制阀19、水解罐排渣流量调节阀20、反冲洗控制阀21、充压控制阀22。

  具体实施方式

  在本实用新型的描述中,需要说明的是,如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等,其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

  如图1所示,一种煤气化炉的排渣系统,其包括高压渣斗1、变压渣斗2、常压水解罐3、高压排渣平衡管5、变压排渣平衡管6和放空管7,高压渣斗1的出料口通过控制阀与变压渣斗2的进料口连通,变压渣斗2的出料口通过控制阀与常压水解罐3的进料口连通,在高压渣斗1与变压渣斗2之间连通有高压排渣平衡管5,在变压渣斗2和常压水解罐3之间连通有变压排渣平衡管6,在高压排渣平衡管5和变压排渣平衡管6设有相应的控制阀;高压渣斗1和变压渣斗2的侧壁上均设置测温口、测压口和补水口;高压渣斗1的上部为椭圆封头、中间为圆柱、下部为圆锥形结构,下部锥角为20-80°。

  在高压渣斗1的下部与常压水解罐3的顶部之间连通有高压渣斗溢流管8,溢流管8的进料端与高压渣斗1内的落渣管下部的喇叭形挡板下沿平齐或略低于喇叭形挡板下沿,高压渣斗1内部较细的灰渣及水经溢流管8送至常压水解罐3中;在高压渣斗溢流管8上沿介质流动方向依次装设有溢流控制阀9和溢流减压阀10;溢流控制阀9控制溢流管8的排放与停止,溢流减压阀10实现高压渣斗1内高压到常压水解罐3内常压的压力调控,进而实现渣水流量的控制;

  当高压渣斗1与变压渣斗2之间的控制阀关闭时,气化炉排出的高温灰渣直接落入高压渣斗1中,换热不及时容易导致高压渣斗1超温,此时开启溢流控制阀9,调节溢流减压阀10的开度,调控渣水排出量,使得高压渣斗1内的部分较细的灰渣及水通过高压渣斗溢流管8进入常压水解罐3,以便于冷却水通过高压渣斗1内的激冷环继续补入,维持高压渣斗1液位稳定同时控制温度在一定范围内;当高压渣斗1与变压渣斗2之间的控制阀打开时,溢流控制阀9间断性开启或常闭;

  在高压渣斗1的上部和常压水解罐3的顶部之间连通有高压排渣调控管11,高压排渣调控管11的进口端穿置在高压渣斗溢流管8进口端下方的高压渣斗1的内部,高压渣斗1下部较粗的灰渣及水经高压排渣调控管11送至常压水解罐3中;在高压排渣调控管11上沿介质流动方向依次装设有高压排渣控制阀12和高压排渣减压阀13;高压排渣控制阀12控制该高压排渣调控管11内渣水的排放与停止,高压排渣减压阀13实现高压渣斗1到常压水解罐3的压力调控及渣水流量控制;

  当高压渣斗1与变压渣锁2之间的控制阀关闭时,气化炉排出的高温灰渣直接落入高压渣斗1中,此时开启高压排渣调控管11,调节高压排渣控制阀12的开度,调控高压排渣调控管11渣水排出量,同时通过高压渣斗1内的激冷环继续补入冷却水,维持高压渣斗1液位稳定同时控制温度在一定范围内;当高压渣斗1与变压渣锁2之间的控制阀打开时,高压排渣控制阀12关闭。

  在变压渣斗2和常压水解罐3之间连通有变压排渣调控管14,变压排渣调控管14的进口端延伸至变压渣斗2的中下部内部;变压渣斗2下部较粗的灰渣及水经变压排渣调控管14送至常压水解罐3中;在变压排渣调控管14上沿介质流动方向依次装设有变压排渣控制阀15和变压排渣减压阀16,变压排渣控制阀15控制该管线内渣水的排放与停止,变压排渣减压阀16实现变压渣斗2到常压水解罐3的压力调控及渣水流量控制,变压排渣调控管14主要在高压渣斗1与变压渣锁2连通时使用,将变压渣斗2中积存的灰渣实时排出,避免其在变压渣斗2底部长时间堆积堵塞变压渣斗2下部渣水通道;

  变压排渣控制阀15的开启可保证高压渣斗1及变压渣斗2贯通时,及时将变压渣斗2中的灰渣排出,大大降低了变压渣斗2与高压渣斗1切断、泄压、排渣、补水充压、贯通等流程的操作频率,降低了排渣系统用水量。当高压渣斗1与变压渣锁2之间的控制阀关闭时,变压排渣控制阀15关闭。

  其还包括设置在常压水解罐3内部的搅拌机构17,搅拌机构17时刻保持开启运转状态,将常压水解罐3内部的渣浆搅拌混合均匀,搅拌机构17包括驱动电机17.1、搅拌轴17.2和搅拌叶片17.3,在常压水解罐3的顶部固定有驱动电机17.1,在常压水解罐3的内部转动设有搅拌轴17.2;搅拌轴17.2的顶端密封穿过常压水解罐3,且与驱动电机17.1的输出轴传动连接;在搅拌轴17.2的底端固定有搅拌叶片17.3。

  在常压水解罐3的内部竖直插接有虹吸管18,虹吸管18的顶端置于常压水解罐3的外部,在常压水解罐3外部的虹吸管18上连接有水解罐排渣控制阀19和水解罐排渣流量调节阀20。在常压水解罐3的底部连通有反冲洗控制阀21,反冲洗控制阀21通过管路与反冲洗水源连通,定期开启反冲洗控制阀21对常压水解罐3的底部进行反冲洗,避免渣浆颗粒沉积;在常压水解罐3的顶部连通有充压控制阀22,充压控制阀22的进口端通过管路与气源连通。当需要对常压水解罐3中的渣水进行外排处理时,开启上部充压控制阀22,采用氮气对常压水解罐3进行充压操作,充压至0.8-1.5MPa后开启虹吸管18上的水解罐排渣控制阀19及水解罐排渣流量调节阀20,将渣水送入后续工序进行渣水分离处理。

  最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,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,或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

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