[发明专利]一种水气混合激冷的干法煤气化装置及工艺

说明书

本发明公开了一种水气混合激冷的干法煤气化装置及工艺，所述气化装置增设高压工艺水支管，分出部分进洗涤装置的高压低温工艺水，输送至气化炉，与出自激冷气压缩机的循环激冷气混合，共同调节合成气进余热锅炉的温度；在上述工艺水支管上设置调节阀，以调节水流量。该装置降低了循环激冷气的流量以及其进激冷气压缩机的温度，从而大大减少激冷气压缩能耗；因水的气化潜热大，故部分高压工艺水补充循环激冷气，共同对合成气进行激冷，能大大提高其对合成气温度调节的灵敏性；流程调整发生在气化炉下游，不对气化炉核心工艺产生任何影响；只新增一根工艺水跨线，改动量很小，易于实施，既适用于新厂建设，也适于老厂改造。

技术领域

本发明属于煤气化及煤化工领域，具体涉及一种水气混合激冷的干法煤气化装置及工艺。

背景技术

以干煤粉进料为特征的干法煤气化工艺因清洁和高效得到了广泛应用。基本流程是：来自磨煤和干燥单元的干煤粉通过加料器送入烧嘴，与来自空分单元的纯氧及少量约5.0Mpa蒸汽混合，然后喷入气化炉进行反应，生成约4.0Mpa、1625℃、富含H₂和CO的高温合成气。合成气随后经水冷壁蒸汽发生器、余热锅炉，通过释放热量发生蒸汽，被逐级冷却到约325℃进入除灰工序。除灰后的合成气除少量补充循环激冷气外，大部进入水洗涤塔，经高压工艺水(约5.7MPa、110℃)洗涤后，作为产品合成气，约165℃、3.8MPa出装置。为了保证气化炉出口合成气进余热锅炉的温度不高于900℃，经洗涤装置水洗后的部分低温合成气将与前述的那股除灰合成气一起，经激冷气压缩机提压后送水冷壁蒸汽发生器出口，作为循环激冷气调节合成气进余锅的温度。显然，循环激冷气流量越大、温度越高，则激冷气压缩机功耗越大，背压式驱动透平所消耗的中压蒸汽越多。

如果分出洗涤装置部分的外接洗涤水源，将其作为循环激冷水，和循环激冷气共同对水冷壁蒸汽发生器出口的合成气进行激冷，水的气化潜热远远大于合成气显热，补充少量低温工艺水将明显降低循环激冷气的流量和温度，从而减少其压缩功耗，并提高温度调节的灵敏性。

发明内容

为了解决现有干法煤气化工艺中因循环激冷气流量大，造成压缩机能耗高的缺点，本发明的目的在于提供一种水气混合激冷的干法煤气化装置及工艺。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供了一种水气混合激冷的干法煤气化装置，包括通过管道依次相连通的气化炉、余热锅炉、除灰器、洗涤装置，所述气化炉包括一粉煤烧嘴，干煤粉、氧化剂和过热蒸汽通过粉煤烧嘴喷入气化炉内并反应产生合成气，余热锅炉用于冷却合成气，所述除灰器用于去除合成气中的干灰，所述洗涤装置用于去除合成气中残余的灰尘，所述气化装置还包括激冷装置，所述激冷装置用于对合成气进行激冷，使合成气降温；激冷装置包括激冷气压缩机和高压工艺水支管，所述激冷气压缩机的输入端通过管道分别和除灰器的输出端、洗涤装置的输出端相连通，激冷气压缩机的输出端与气化炉的输入端通过管道相连通，除灰后的部分合成气和洗涤后的部分合成气进入激冷气压缩机，被升压提温后得循环激冷气，循环激冷气送到气化炉用于激冷合成气；所述高压工艺水支管的一端连接洗涤装置的洗涤水源，另一端连接气化炉，将洗涤装置的部分洗涤水作为循环激冷水输送到气化炉，用于激冷合成气。

优选地，所述气化炉内设置一水冷壁蒸汽发生器，在气化炉内产生的合成气先进入水冷壁蒸汽发生器中冷却，然后再与循环激冷气、循环激冷水混合降温；所述激冷气压缩机和高压工艺水支管分别将循环激冷气和循环激冷水输送到气化炉的水冷壁蒸汽发生器的出口处。

优选地，所述余热锅炉的输入端通过管道与气化炉的输出端相连通，在气化炉被激冷后的合成气进入余热锅炉进行热量回收和冷却降温，余热锅炉的输出端与除灰器的输入端通过管道相连通，经余热锅炉冷却后的合成气进入除灰器内去除干灰。

优选地，所述洗涤装置包括文丘里洗涤器和水洗涤塔，所述除灰器的输出端、文丘里洗涤器、水洗涤塔和激冷气压缩机的输入端依次相连通，文丘里洗涤器和水洗涤塔用于洗涤除灰后的合成气。