[发明专利]一种煤气化制合成气过程的热量回收工艺方法

权利要求书

1.一种煤气化制合成气过程的热量回收工艺方法，其特征在于：该方法包括以下次序的工艺步骤：

(1)将煤原料与氧化剂一起进入煤气化炉(1)的气化室(5)内，在气化室(5)内发生部分氧化反应，生成高温合成气；

(2)从气化室(5)中出来的温度为1200-1500℃的合成气与熔渣，经过一级激冷器(7)进行激冷后，被冷却至原料煤的灰熔点T₁以下；

(3)经步骤(2)激冷后的高温合成气，进入第一蒸汽发生器(8)的管程，与其壳程的来自汽包(14)的压力为4.0～16MPa的水进行热交换，由水产生的汽水混合物再返回汽包(14)，管程的合成气在第一蒸汽发生器的出口处被冷却至650-1000℃；

(4)来自第一蒸汽发生器(8)出口的合成气及灰渣，在激冷室的下部空间进行重力分离，灰渣沉降在激冷室的底部，之后排至锁渣罐(16)中，而合成气在第一蒸汽发生器(8)的外壳与气化炉激冷室衬里(3)之间的通道折流向上，经煤气化炉合成气出口(15)出气化炉，然后被送至蒸汽过热器(9)，合成气在蒸汽过热器(9)中，与来自汽包(14)的饱和蒸汽进行热交换，将饱和蒸汽过热至330-590℃，送蒸汽用户使用，而合成气被冷却至500-900℃；

(5)经步骤(4)冷却的合成气进入第二蒸汽发生器(10)，与来自汽包(14)的压力为4.0～16MPa的水进行热交换，由水产生的汽水混合物再返回汽包(14)，合成气被冷却到300-600℃；

(6)经步骤(5)冷却的合成气进入除尘分离器(11)，合成气中的细灰渣在除尘分离器(11)中被进一步分离，经排渣口排出后送灰渣处理单元进行处理；

(7)经步骤(6)除尘后的合成气进入锅炉给水预热器(12)，与来自水处理单元的锅炉给水进行热交换，被进一步冷却至250～400℃，并将锅炉给水预热至110～330℃，预热后的锅炉给水送入汽包(14)中；

(8)经步骤(7)冷却后的合成气进入二级激冷器(13)，合成气在二级激冷器(13)中，通过喷入激冷水，将合成气中的细灰渣进一步清除，含有细灰渣的渣水送渣水处理单元进行处理，同时，喷入的激冷水部分汽化，补充到合成气中，使合成气中水蒸汽的含量达到饱和，从二级激冷器(13)出来的合成气温度为200～250℃并被送往后续工艺单元；

所述的汽包(14)用于分离步骤(3)中来自第一蒸汽发生器(8)和步骤(5)中来自第二蒸汽发生器(10)的汽水混合物，并用于接收步骤(7)中来自锅炉给水预热器(12)的锅炉给水，另外，汽包(14)用于步骤(3)中向第一蒸汽发生器(8)和步骤(5)中向第二蒸汽发生器(10)提供锅炉给水，还用于步骤(4)中向蒸汽过热器(9)提供饱和蒸汽。

2.根据权利要求1所述的煤气化制合成气过程的热量回收工艺方法，其特征在于：采用两级激冷方法与废锅流程相结合的工艺流程；所述的两级激冷方法为合成气经过一级激冷器(7)和二级激冷器(13)进行激冷的方法；所述的废锅流程为合成气进入第一蒸汽发生器(8)、蒸汽过热器(9)和第二蒸汽发生器(10)的流程。

3.根据权利要求1所述的煤气化制合成气过程的热量回收工艺方法，其特征在于：首先采用一级激冷器将高温合成气的温度冷却至煤的灰熔点T₁以下。

4.根据权利要求1所述的煤气化制合成气过程的热量回收工艺方法，其特征在于：高温合成气在激冷室(4)中的第一蒸汽发生器(8)管程自上而下的运动，第一蒸汽发生器(8)采用火管式蒸汽发生器进行热量回收。

5.根据权利要求1所述的煤气化制合成气过程的热量回收工艺方法，其特征在于：从第一蒸汽发生器(8)出来的合成气，在第一蒸汽发生器的外壳与激冷室衬里(3)之间的通道折流向上，并从气化炉的合成气出口(15)出气化炉，而灰渣等固体颗粒沉降在激冷室(4)的底部，并排至锁渣罐(16)。