一种旋风分离器预热系统及其使用方法与流程

本发明涉及煤化工技术领域，尤其涉及一种旋风分离器预热系统及其使用方法。

背景技术：

煤气化是洁净、高效利用煤炭的主要途径之一，是新型煤化工行业发展的基础和关键，在煤化工项目中起龙头作用。气流床技术代表着煤气化技术发展到了一个新的高度，根据热回收方式分为激冷流程、半废锅流程和全废锅流程。

在全废锅流程中，为合理利用煤燃烧后产生的粗合成气中的高位热能，在粗合成气进入湿洗系统洗涤之前增加了辐射废锅系统、蒸汽过热系统以及旋风分离系统。

煤烧嘴投运后，粗合成气中夹杂着大量高速高温粉尘，直接作用在旋风分离器内壁面以及与之相连的管道内壁面上，为减少高速粉尘的冲刷磨损，在与合成气接触的内壁面上固定耐火材料及耐磨衬里。但受高温及热应力的影响，耐火材料及耐磨衬里急速升温后会产生形变、开裂，甚至脱落的现象，对设备性能造成极大损伤，难以达到系统长周期运行的目的。

cn103056045b，提供一种用于煤气净化的一级旋风分离器、煤气净化系统、煤气净化方法及应用。该一级旋风分离器(7)包括：一级旋风粗煤气入口(702)，设置在一级旋风分离器(7)上部侧壁上；一级旋风雾化灰水入口(710)，设置在一级旋风分离器(7)上部侧壁上，并位于第一粗煤气入口(702)的上方；一级旋风洗涤水入口(708)，设置在一级旋风分离器(7)上部侧壁上，并与一级旋风雾化灰水入口(710)设置在同一水平位置的圆平面对称位置上；一级旋风煤气出口(704)，设置在一级旋风分离器(7)的顶部壁上；以及一级旋风黑水出口(706)，设置在一级旋风分离器(7)的底部壁上，但这种旋风分离器缺乏预热系统，受到粗合成气高温及热应力的影响，可能会发生形变。

因此，有针对性的对煤化工技术领域提供一种旋风分离器预热系统及其使用方法，是亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种旋风分离器预热系统及其使用方法，实现对旋风分离器的预热，以解决在全废锅流程中旋风分离器产生形变、开裂，甚至脱落的现象。

为达到上述目的，本发明的解决方法是提供一种旋风分离器预热系统，包括：气化炉、旋风分离器、蒸汽过热器和合成气预洗罐，所述气化炉、旋风分离器、蒸汽过热器之间相互连接，所述蒸汽过热器和合成气预洗罐之间相互连接，所述气化炉用于粗合成气的生产，所述旋风分离器用于粗合成气的除尘，所述蒸汽过热器用于过热蒸汽的产生，所述合成气预洗罐用于洗去粗合成气中的颗粒；所述旋风分离器上还设有烧嘴，用于所述旋风分离器的预热。

进一步地，所述气化炉产生的粗合成气通过管路进入所述旋风分离器，所述气化炉通过带有流量调节阀和切断阀的管路与保护气入口连接。

进一步地，所述蒸汽过热器通过管路与所述旋风分离器连接，所述蒸汽过热器内部包括管程和壳程，所述壳程用于通入粗合成气，所述管程用于通入饱和蒸汽，所述蒸汽过热器通过带有流量调节阀和切断阀的管路与保护气入口连接，所述蒸汽过热器通过带有压力调节阀的管路与高压过热蒸汽管网连接。

进一步地，所述合成气预洗罐通过管路与蒸汽过热器连接，所述合成气预洗罐通过带流量调节阀的管路与黑水管线连接，所述合成气预洗罐通过带切断阀和压力调节阀的管路与下游湿洗装置连接。

进一步地，所述合成气预洗罐通过带有切断阀的管路与开工引射器连接，所述开工引射器与低压蒸汽管线连接，所述开工引射器通过管路与引射器分离器连接，所述引射器分离器上设有放空管线和排净管线；优选地，所述低压蒸汽管线上设有遥控阀。

进一步地，所述旋风分离器内设有火检装置，所述旋风分离器设有烧嘴辅助部，所述烧嘴辅助部用于支撑所述烧嘴工作。

进一步地，所述旋风分离器设有黑水入口管线和黑水出口管线，所述旋风分离器底部设有空气管线；优选地，黑水入口管线和黑水出口管线上设有流量调节阀，所述空气管线上设有流量调节阀和切断阀。

进一步地，所述烧嘴辅助部包括：烧嘴燃料路吹扫管线、烧嘴燃料路管线、烧嘴助燃气路管线和烧嘴助燃气路吹扫管线，所述烧嘴燃料路吹扫管线与所述烧嘴燃料路管线合并后通入所述旋风分离器，所述烧嘴助燃气路吹扫管线与烧嘴助燃气路管线合并后通入所述旋风分离器；优选地，烧嘴燃料路吹扫管线和烧嘴助燃气路吹扫管线上分别设有切断阀，烧嘴燃料路管线和烧嘴助燃气路管线上均设有流量调节阀和切断阀。

进一步地，所述火检装置与火检吹扫管线连接；优选地，所述火检吹扫管线上设有切断阀。

一种旋风分离器预热系统的使用方法，包括：

s1：启动开工引射器；

s2：通过保护气入口向气化炉和蒸汽过热器中通入保护气；

s3：打开烧嘴燃料路吹扫管线、烧嘴助燃气路吹扫管线对所述烧嘴进行吹扫，打开火检吹扫管线对所述火检装置进行吹扫，吹扫一定时间后关闭烧嘴燃料路吹扫管线、烧嘴助燃气路吹扫管线、火检吹扫管线；打开烧嘴燃料路管线、烧嘴助燃气路管线和空气管线，对旋风分离器内点火，开始对旋风分离器进行预热；

s4：蒸汽沿低压蒸汽管线进入所述开工引射器，旋风分离器点火产生的烟气被抽入所述开工引射器，烟气和蒸汽混合后进入引射器分离器，通过引射器分离器顶部的放空管线排至大气，引射器分离器底部的排净管线起液封作用；

s5：气化炉投煤成功后，粗合成气通过管路输送到旋风分离器中，经旋风分离器初步除尘后通过管路送至蒸汽过热器壳程，将管程的饱和蒸汽过热后通过管路送入到合成气预洗罐中，过热蒸汽通过管路送至高压过热蒸汽管网，进入到合成气预洗罐的粗合成气通过管路进入到下游湿洗装置。

附图说明

图1是本发明提供的一种旋风分离器预热系统示意图；

如图所述，1-气化炉，2-旋风分离器，3-蒸汽过热器，4-合成气预洗罐，5-开工引射器，6-引射器分离器，7-保护气入口，8-烧嘴燃料路吹扫管线，9-烧嘴燃料路管线，10-烧嘴助燃气路管线，11-烧嘴助燃气路吹扫管线，12-空气管线,13-黑水出口管线，14-黑水入口管线，15-火检吹扫管线，16-下游湿洗装置，17-低压蒸汽管线，18-遥控阀，19-排净管线，20-放空管线，21-高压过热蒸汽管网。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种旋风分离器预热系统，包括：气化炉1、旋风分离器2、蒸汽过热器3和合成气预洗罐4，所述气化炉1、旋风分离器2、蒸汽过热器3之间相互连接，所述蒸汽过热器3和合成气预洗罐4之间相互连接，所述气化炉1用于粗合成气的生产，所述旋风分离器2用于粗合成气的除尘，所述蒸汽过热器3用于过热蒸汽的产生，所述合成气预洗罐4用于洗去粗合成气中的颗粒；所述旋风分离器2上还设有烧嘴，用于所述旋风分离器2的预热。

所述气化炉1产生的粗合成气通过管路进入所述旋风分离器2，所述气化炉1通过带有流量调节阀和切断阀的管路与保护气入口7连接。

所述蒸汽过热器3通过管路与所述旋风分离器2连接，所述蒸汽过热器3内部包括管程和壳程，所述壳程用于通入粗合成气，所述管程用于通入饱和蒸汽，所述蒸汽过热器3通过带有流量调节阀和切断阀的管路与保护气入口7连接，所述蒸汽过热器3通过带有压力调节阀的管路与高压过热蒸汽管网连接。

所述合成气预洗罐4通过管路与蒸汽过热器3连接，所述合成气预洗罐4通过带流量调节阀的管路与黑水管线连接，所述合成气预洗罐4通过带切断阀和压力调节阀的管路与下游湿洗装置16连接。

所述合成气预洗罐4通过带有切断阀的管路与开工引射器5连接，所述开工引射器5与低压蒸汽管线17连接，所述开工引射器5通过管路与引射器分离器6连接，所述引射器分离器6上设有放空管线和排净管线；所述低压蒸汽管线17上设有遥控阀18。

所述旋风分离器2内设有火检装置，所述旋风分离器2设有烧嘴辅助部，所述烧嘴辅助部用于支撑所述烧嘴工作；所述火检装置与火检吹扫管线15连接，所述火检吹扫管线15上设有切断阀；所述旋风分离器2设有黑水入口管线14和黑水出口管线13，所述旋风分离器2底部设有空气管线12；黑水入口管线14和黑水出口管线13上设有流量调节阀，所述空气管线12上设有流量调节阀和切断阀；所述烧嘴辅助部包括：烧嘴燃料路吹扫管线8、烧嘴燃料路管线9、烧嘴助燃气路管线10和烧嘴助燃气路吹扫管线11，所述烧嘴燃料路吹扫管线8与所述烧嘴燃料路管线9合并后通入所述旋风分离器2，所述烧嘴助燃气路吹扫管线11与烧嘴助燃气路管线10合并后通入所述旋风分离器2；烧嘴燃料路吹扫管线8和烧嘴助燃气路吹扫管线11上分别设有切断阀，烧嘴燃料路管线9和烧嘴助燃气路管线10上均设有流量调节阀和切断阀。

具体工作过程：

s1:启动开工引射器5，关闭所述合成气预洗罐4与下游湿洗装置16之间管路上的流量调节阀和切断阀，打开所述合成气预洗罐4与开工引射器5之间管路上的切断阀，打开低压蒸汽管线17上的遥控阀18；

s2:打开所述气化炉1与所述保护气入口7之间的流量调节阀和切断阀，打开所述蒸汽过热器3与所述保护气入口7之间的流量调节阀和切断阀，通过保护气入口7向气化炉1和蒸汽过热器3中通入保护气，以防飞灰反串至上游系统；

s3:打开烧嘴燃料路吹扫管线8、烧嘴助燃气路吹扫管线11上的切断阀，对所述烧嘴进行吹扫，打开火检吹扫管线15上的切断阀，对所述火检装置进行吹扫，吹扫一定时间后关闭烧嘴燃料路吹扫管线8、烧嘴助燃气路吹扫管线11、火检吹扫管线15上的切断阀；调节烧嘴燃料路管线9、烧嘴助燃气路管线10和空气管线12上的流量调节阀，中控室确认以上三路管线压力合适，对旋风分离器2内点火，打开烧嘴燃料路管线9、烧嘴助燃气路管线10的切断阀，此时操作员确认有火苗出现，打开空气管线12上的切断阀，以防旋风分离器2中耐火材料、耐磨衬里局部超温；打开火检吹扫管线15上的切断阀，防止飞灰进入点火装置，一定时间后关闭点火器即完成点火，点火完成后，按照预定的升温、保温曲线，对旋风分离器2进行烘炉；旋风分离器2的液位通过黑水出口管线13上的流量调节阀控制，以防烟气串到下游装置，并需不断通过旋风分离器2黑水入口管线14向旋风分离器2补入黑水，以防水分蒸发损坏耐火材料和耐磨衬里，补入旋风分离器2的黑水流量通过黑水入口管线14上的流量调节阀调节。

s4：蒸汽沿低压蒸汽管线17进入所述开工引射器5，旋风分离器2产生的烟气沿管路进入所述开工引射器5，系统内被抽真空，烟气和蒸汽混合后进入引射器分离器6，通过引射器分离器6顶部的放空管线排至大气，引射器分离器6底部的排净管线起液封作用；

s5：气化炉1投煤成功后，粗合成气通过管路输送到旋风分离器2中，经旋风分离器2初步除尘后通过管路送至蒸汽过热器3壳程，将管程的饱和蒸汽过热后通过管路送入到合成气预洗罐4中，过热蒸汽通过管路送至高压过热蒸汽管网，进入到合成气预洗罐4的粗合成气通过管路进入到下游湿洗装置16。

显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。