[实用新型]一种水煤浆气化和变换工艺系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及能源化工技术领域，具体涉及一种水煤浆气化和变换工艺系统。

背景技术

水煤浆气化炉是目前应用最普遍的煤气化炉，因为其稳定性优于其他气化炉，投资成本低，有备用炉，不会造成全面积停车。以德士古和多喷嘴气化技术为代表的水煤浆气化技术，成为煤质甲醇的首选气化技术。

如图1所示，现有的水煤浆气化和变换工艺如下：水煤浆1和氧气2从喷嘴3进入气化炉4，变成CO₂，CO，H₂以及灰渣5，温度为1400℃，进入激冷塔6，遇喷射进来的激冷水7冷却到250℃左右，灰渣5由排渣系统排出，黑水8从激冷塔6下部排出。250℃左右的煤气进入水洗塔9，清洗水从水洗塔9的上部进入，洗干净煤气中的部分杂质后，从水洗塔9的底部排出。洗干净后的煤气经锅炉产生第一低压蒸汽10，然后进入变换反应器11，CO和H₂O发生变换反应生成H₂和CO₂，这时温度上升，再产生第二低压蒸汽12，然后加热锅炉给水13，变换气14本身被冷却。加热后的锅炉给水13供给各锅炉作为进水。

上述工艺存在的问题有：1、水煤浆气化后产物直接激冷，温度从1400℃激冷到250℃左右，能量大量损失，没有回收，或能量的品位大幅度降低，导致该工艺能耗高；2、由于水煤浆气化和变换部分产蒸汽系统换热流程不合理，不能产生中压或高压蒸汽，只有两处产生低压蒸气；3、能耗高的同时造成消耗水量增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的一系列问题，提出一种新的水煤浆气化和变换工艺系统，该系统能够最大限度回收热能，同时不降低能量品位。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种水煤浆气化和变换工艺系统，包括依次连接的气化炉、水洗塔和变换反应器，水煤浆和氧气进入所述气化炉中发生反应产生高温煤制气，再经过水洗塔被洗除杂质，最后从变换反应器中输出变换气；所述气化炉和水洗塔之间设置有蒸汽发生装置；所述蒸汽发生装置吸收高温煤制气的热量，输出高压蒸汽。

优选地，所述蒸汽发生装置包括高压蒸汽过热器和至少一个高压蒸汽锅炉；所述高温煤制气先通过高压蒸汽过热器，再通过所述高压蒸汽锅炉。

优选地，所述高压蒸汽锅炉的数量为2个，分别为一段锅炉和二段锅炉；所述高温煤制气依次通过高压蒸汽过热器、一段锅炉和二段锅炉。

优选地，所述高压蒸汽过热器、一段锅炉、二段锅炉从上到下依次沿竖直方向放置，且气化炉设置在所述高压蒸汽过热器的上部。

优选地，所述高压蒸汽锅炉产生的高压蒸汽均输入高压蒸汽过热器。

优选地，所述变换反应器内部设有反应器锅炉；所述反应器锅炉换热管道和管束穿过变换反应催化剂，吸收变换反应器内的热量，输出高压蒸汽到高压蒸汽过热器；所述反应器锅炉为高压蒸汽锅炉。

优选地，所述二段锅炉与水洗塔之间设置有激冷塔。

优选地，所述变换反应器的后端还设置有换热器，所述换热器的高压蒸汽出口连通到高压蒸汽过热器；从变换反应器输出的变换气经过换热器降温后最终输出。

优选地，所述所有高压蒸汽锅炉通过同一管道供水。

优选地，所述蒸汽发生装置与水洗塔之间设置有激冷塔。

与已有技术方案相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型将水煤浆气化产生的煤气的热量在温度很高的时候利用蒸汽发生装置及时进行回收，并产生高压蒸汽，而且将高压蒸汽过热后二次利用输出。本实用新型换热流程更加合理，最大限度提高了回收能量的品位，使能量得到最大限度的回收，改进后的提高蒸汽供给量30～50%。同时，消耗的水量也大大减少。

附图说明

图1是现有水煤浆气化和变换工艺系统示意图；

图2是本实用新型实施例1所述的水煤浆气化和变换工艺系统示意图；

图3是本实用新型实施例2所述的水煤浆气化和变换工艺系统示意图；

图4是本实用新型实施例3所述的水煤浆气化和变换工艺系统示意图。

其中：

1：水煤浆；2：氧气；3：喷嘴；4：气化炉；5：灰渣；6：激冷塔；7：激冷水；8：黑水；9：水洗塔；10：第一低压蒸汽；11：变换反应器；12：第二低压蒸汽；13：锅炉给水；14：变换气；15：高压蒸汽过热器；16：一段锅炉；17：二段锅炉；18：反应器锅炉；19：换热器；20：高压过热蒸汽。