[发明专利]一种气流床煤气化细渣黑水多能量场协同高效脱水方法

说明书

本发明公开了一种气流床煤气化细渣黑水多能量场协同高效脱水方法，包括以下步骤：将从气化炉获得的气化细渣经过文丘里洗涤器处理获得黑水，黑水在浓缩池内浓缩；将黑水通过泵送到真空力场脱水系统，经脱水获得滤饼；将滤饼通过皮带机输送到振动和压力耦合力场脱水系统进行进一步脱水；将滤饼通过皮带机输送到热烟气干燥系统进一步脱水，滤饼和热烟气进行热交换进一步脱水；将真空力场脱水系统脱除的水混入到工厂水中循环使用；将热烟气干燥系统获得的滤饼输送到动力锅炉工段与原煤掺烧脱碳。本发明最终获得能够满足运输和粉体化的低水分滤饼，减少滤饼填埋带来的土壤和地下水污染问题，同时实现煤系固废资源高效与洁净化利用。

技术领域

本发明涉及一种气化细渣黑水的脱水方法，特别是涉及一种气流床煤气化细渣黑水多能量场协同高效脱水方法。

背景技术

煤炭在我国国民经济和社会发展中具有重要的战略地位，是世界重要的一次能源占比27.62％。气化技术是煤炭高效清洁转化的核心技术之一，在现代煤化工生产中，煤制化学品、煤制天然气、煤制液体燃料、IGCC等工艺过程均以煤气化为源头。中国用于气化产业消耗煤炭超过250Mt，煤基固废已成为我国工业固废的最主要来源之一。目前大规模的气化装置多采用水煤浆或粉煤气流床气化技术，产生的废渣由两部分组成，一部分是从炉底排出的粗渣，另一部分是煤气带出的细颗粒炉渣——细渣，气化细渣的占比约50％，含碳量高达25～60％(与气化效率有关)。为了脱除煤气中的细渣，现有工艺多采用循环水洗涤，洗涤后的水中含有煤炭高温气化过程释放的重金属离子、酚类、氰化物等污染物。

目前，经絮凝后的气化细渣浆料采用真空滤布过滤机脱水处理，得到含水量高达50～60％的细渣滤饼，而现有细渣的主要处理方式是人工填埋，给环境造成巨大的污染。预计到2021年我国每年将至少产生80Mt煤气化细渣，这将成为制约煤炭可持续清洁利用的瓶颈。因此，获得一种高效的气化细渣黑水方法是迫在眉睫的科学问题。利用热能通过蒸发干燥的方式能够降低飞灰中的水分含量，但是会消耗大量的能量，能效比低，开发高效、低能耗的气化细渣干燥技术具有重要的意义。气化细渣颗粒细小，孔隙发达，比表面积大，且有较多O-Si键，脱水困难，因此可根据其特性配入相应的协同能量场脱水以获得低水分滤饼。考虑温度场、压力场、真空力场和振动力场等能量本身的特性，结合物料的持水特征，对脱水能量进行梯级输入、排序和配合，最终实现气化细渣黑水高效脱水。

综上所述，我国对固体废弃物的无害化处理要求日益严格，不能够对滤饼进行妥善处理的煤气化企业将难以生存，市场对煤气化黑水高效脱水的技术需求将日益迫切。若能够实现气化细渣黑水高效脱水，获得满足运输和粉体化的低水分滤饼，同时获得洁净度高的过滤水，这将为煤气化产业的固废处理提补充技术方案，为煤炭高效和可持续发展提供借鉴。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种气流床煤气化细渣黑水多能量场协同高效脱水方法，以解决现有细渣黑水脱水效率低和滤饼水分含量高的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种气流床煤气化细渣黑水多能量场协同高效脱水方法，包括以下步骤：

步骤a，将从气化炉获得的气化细渣经过文丘里洗涤器处理获得黑水，黑水在浓缩池内浓缩，为后续的脱水处理提供原料；

步骤b，控制黑水中气化细渣的质量含量至预设值，将黑水输送到脱水工段；

步骤c，将黑水通过泵送到真空力场脱水系统，经脱水获得滤饼；

步骤d，将步骤c得到的滤饼通过皮带机输送到振动和压力耦合力场脱水系统进行进一步脱水；

步骤e，将步骤d得到的滤饼通过皮带机输送到热烟气干燥系统进一步脱水，滤饼和热烟气进行热交换进一步脱水；

步骤f，将真空力场脱水系统脱除的水混入到工厂水中循环使用；