[发明专利]一种热解煤气余热回收系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤的热电气多联产技术领域，特别涉及一种热解煤气余热回 收系统及方法。

背景技术

热解煤气进入净化系统的温度一般为500～700℃，净化和余热回收工艺 包括洗涤、冷却、后处理等工序。常规煤气净化工艺是向高温煤气中直接喷 洒70～75℃的循环氨水将煤气冷却至～80℃，然后低温煤气进入初冷器中，用 循环冷却水间接或直接冷却至20～25℃，再输出至后处理工段。热解煤气带 有大量热量，直接采用喷洒循环氨水冷却热量浪费多、氨水用量大，随后低 温煤气冷却时循环冷却水带出的热量更得不到有效回收。此外，煤气中焦油 冷凝析出后，极易黏结在换热管壁上，短期内就会降低换热效果和发生堵塞， 将会直接影响系统运行。部分厂家对煤气余热进行利用，但由于技术瓶颈， 成功案例少且产生经济效益低。

传统工艺存在如下问题：

(1)高温煤气中含尘量大(视热解工艺而定)，冷却后与焦油黏附在一 起，易堵塞管路并增加焦油处理难道。

(2)直接向高温煤气喷洒循环氨水冷却至～80℃，煤气中余热没有利用 且循环氨水用量大，废水多。

(3)初冷器中循环冷却水中低品位热量没有利用且循环冷却水用量大；

公开号为CN103013583A的专利文献公开了一种热解煤气除尘冷却及焦 油回收工艺，其技术方案是利用余热锅炉冷却高温煤气，余热锅炉煤气出口 50～100℃，部分焦油在该温度段会冷凝析出，极易黏附在设备上造成管路堵 塞；此外，利用循环冷却水在间冷器中进一步冷却煤气至10～30℃，循环冷 却水的低品位热量没有得到有效利用。

公开号为CN104266159A的专利文献公开了一种新型焦炉煤气余热回收 工艺，其技术方案采用套管式急冷锅炉冷却煤气，急冷锅炉结构复杂；此外， 急冷锅炉给水温度为100～105℃，急冷锅炉出口煤气中水分没有冷凝，大量 汽化热没有得到有效回收。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种热解煤气余 热回收系统及方法，用于现有煤热解多联产装置热回收系统的设计及改造。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种热解煤气余热回收系统，包括旋风分离器1，旋风分离器1入口接 煤热解产生的煤气，出旋风分离器1的煤气依次经陶瓷过滤器2、换热器3、 喷淋器4和初冷器5后进入煤气下游净化流程；其中初冷器5的循环冷却水 接入蒸发器7，蒸发器7的冷剂蒸汽出口接带有浓冷剂溶液的吸收器8，吸收 器8接带有驱动热源的发生器9且在连接管路上设置输液泵12，发生器9的 冷剂蒸汽出口接冷凝器10，冷凝器10的冷剂水出口回接蒸发器7，热网回水 依次接吸收器8和冷凝器10吸收热量后接入供水系统。

所述旋风分离器1布置在热解炉内或炉外，多个串联或并联使用。

所述发生器9的驱动热源为外部热源，或换热器3回收的煤气高温段热 量。

所述初冷器5和蒸发器7都采用管壳式结构，循环冷却水在管内流动， 煤气在初冷器5管外壳程流动，冷剂在蒸发器7管外壳程流动。

本发明还提供了一种利用所述热解煤气余热回收系统的热解煤气余热回 收方法，包括如下步骤：

1、来自于煤热解工艺的高温热解煤气依次经过旋风分离器1、陶瓷过滤 器2进行高温除尘，旋风分离器1入口处的煤气速度为20～35m/s，煤气温度 500～800℃，陶瓷过滤器2过滤后粉尘浓度低于10mg/m³；

2、过滤后的煤气在换热器3进行余热回收，产生高温热水或蒸汽，换热 器3煤气出口温度保证在400℃以上，降温后的煤气进入喷淋器4使用 70～75℃的循环氨水冷却至80℃以下，然后进入初冷器5中，用循环冷却水 间接冷却至20～25℃送入下游净化流程；

3、冷却煤气后的循环冷却水输出至蒸发器7，蒸发器7中冷剂受热蒸发 产生冷剂蒸汽进入吸收器8与浓冷剂溶液混合稀释，放出的热量加热热网回 水，稀释后的稀冷剂溶液由输液泵12输送回发生器9；

4、冷剂在发生器9中由驱动热源加热蒸发产生的冷剂蒸汽进入冷凝器 10，蒸发后的浓冷剂溶液回到吸收器8混合稀释；