一种在线自动清洗冷凝器的气化闪蒸系统的制作方法

本申请涉及气化炉技术领域，尤其涉及一种在线自动清洗冷凝器的气化闪蒸系统。

背景技术：

随着气化炉对煤的适应性逐步变宽，在气化用煤灰份的增加及系统补水量要求苛刻前提下，系统循环水中含固量随之升高，尤其是低压循环水(低压灰水)经冷凝器时流速相对较低，且受换热器壳程闪蒸气加热的影响，低压循环水中的溶解物析出、沉积到冷凝器列管内，堵塞列管通道。堵塞严重时，工厂被迫将换热器副线投用，短期运行，甚至有时需要停车后清洗换热器。闪蒸冷凝器一般在线运行90天左右就会出现堵塞问题，此时需要走副线运行(旁通)，但气化炉系统在线运行一般在200天左右，导致严重不匹配。闪蒸冷凝器在线运行周期成为制约气化炉长周期运行重要因素之一，也是制约安全环保装置(硫回收)正常运行的前提。

现有闪蒸系统中闪蒸冷凝器存在在线运行时间短，冷凝器堵塞后，合成气洗涤塔出口水蒸汽含量低，变换能耗大的问题；当闪蒸冷凝器堵塞后，影响下游硫回收装置正常运行；当冷凝器堵塞后，循环水系统水质的酸性恶化，对设备管线腐蚀加剧及影响黑水絮凝剂活性，导致澄清槽环境不达标排放、系统循环水处理不达标，最终导致系统循环水的水质恶化的问题。

技术实现要素：

本申请提供了一种在线自动清洗冷凝器的气化闪蒸系统，以解决现有闪蒸系统中闪蒸冷凝器存在在线运行时间短，冷凝器堵塞后，合成气洗涤塔出口水蒸汽含量低，变换能耗大的问题。

本申请提供一种在线自动清洗冷凝器的气化闪蒸系统，包括：第一冷凝器、第二冷凝器、第一反吹系统、第二反吹系统、气液分离罐、反吹缓冲罐、低压闪蒸罐、低压循环水泵、水冷器以及控制器；

所述低压闪蒸罐的出口闪蒸气通过入口管分别与所述第一冷凝器和所述第二冷凝器连接；

所述低压循环水泵的出口低压循环水通过进水管分别与所述第一冷凝器和所述第二冷凝器连接；

所述第一冷凝器和所述第二冷凝器通过出口冷凝管分别与水冷器连接；

所述第一冷凝器和所述第二冷凝器通过排净管与所述气液分离罐连接，所述水冷器通过排放水管与气液分离罐连接；

所述第一反吹系统与所述第一冷凝器连接；所述第二反吹系统与所述第二冷凝器连接；

所述控制器分别与第一反吹系统和第二反吹系统电连接；

所述反吹缓冲罐通过反吹管分别与第一反吹系统和第二反吹系统连接；

所述系统还包括增湿塔，所述第一冷凝器和所述第二冷凝器分别通过出口管与所述增湿塔连接。

可选的，所述低压闪蒸罐与第一冷凝器连接的入口管上设有第一控制阀；所述低压闪蒸罐与第二冷凝器连接的入口管上设有第二控制阀。

可选的，所述低压循环水泵与所述第一冷凝器连接的进水管上设有第三控制阀；所述低压循环水泵与所述第二冷凝器连接的进水管上设有第四控制阀。

可选的，所述水冷器与所述第一冷凝器连接的冷凝管上设有第五控制阀；所述水冷器与所述第二冷凝器连接的冷凝管上设有第六控制阀。

可选的，所述第一冷凝器与所述气液分离罐连接的进口排净管设有第七控制阀；所述第二冷凝器与所述气液分离罐连接的进口排净管设有第八控制阀。

可选的，所述第一冷凝器与所述增湿塔连接的出口管设有第九控制阀；所述第二冷凝器与所述增湿塔连接的出口管设有第十控制阀。

本申请提供一种在线自动清洗冷凝器的气化闪蒸系统，包括第一冷凝器、第二冷凝器、第一反吹系统、第二反吹系统、气液分离罐、反吹缓冲罐、低压闪蒸罐、低压循环水泵、水冷器以及控制器；实现在线智能工作，自动切换，自动投用，自动清洗，该申请解决了闪蒸冷凝器在线运行时间短，减少冷凝器堵塞后，闪蒸气热量不能有效利用，降低高压循环水温度(合成气洗涤水温度低)，合成气洗涤塔出口水蒸气含量低，变换能耗大问题；解决了闪蒸冷凝器堵塞后，热量后移，冷却器压力大及下游硫回收装置/火炬装置的正常投用；解决了冷凝器堵塞后闪蒸气中的水蒸汽冷凝率降低，导致送往下游硫回收装置水汽含量高，装置无法正常运行，同时解决了因闪蒸气中水蒸汽含量高，硫回收装置无法接受闪蒸气，导致闪蒸压力高，闪蒸气中的酸性气不能充分闪蒸移除，使系统水质的酸性恶化，对设备管线腐蚀加剧，闪蒸压力高还会使闪蒸后黑水的温度随之升高，影响黑水絮凝剂活性，导致澄清槽环境不达标排放、水质处理不达标，最终导致系统循环水的水质恶化(悬浮物、总溶固、总硬等)等一系列问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种在线自动清洗冷凝器的气化闪蒸系统结构示意图；

图示说明：

其中，1-第一冷凝器；2-第二冷凝器；3-第一反吹系统；4-第二反吹系统；5-气液分离罐；6-反吹缓冲罐；7-低压闪蒸罐；8-低压循环水泵；9-水冷器；10-控制器；11-增湿塔；12-第一控制阀；13-第二控制阀；14-第三控制阀；15-第四控制阀；16-第五控制阀；17-第六控制阀；18-第七控制阀；19-第八控制阀；20-第九控制阀；21-第十控制阀。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

参见图1，为本申请提供的一种在线自动清洗冷凝器的气化闪蒸系统结构示意图的结构示意图。

本申请提供一种在线自动清洗冷凝器的气化闪蒸系统，包括：第一冷凝器1、第二冷凝器2、第一反吹系统3、第二反吹系统4、气液分离罐5、反吹缓冲罐6、低压闪蒸罐7、低压循环水泵8、水冷器9以及控制器10；

所述低压闪蒸罐7的出口闪蒸气通过入口管分别与所述第一冷凝器1和所述第二冷凝器2连接；

所述低压循环水泵8的出口低压循环水通过进水管分别与所述第一冷凝器1和所述第二冷凝器2连接；

所述第一冷凝器1和所述第二冷凝器2通过出口冷凝管分别与水冷器9连接；

所述第一冷凝器1和所述第二冷凝器2通过排净管与所述气液分离罐5连接，所述水冷器9通过排放水管与气液分离罐5连接；

所述第一反吹系统3与所述第一冷凝器1连接；所述第二反吹系统4与所述第二冷凝器2连接；

所述控制器10分别与第一反吹系统3和第二反吹系统4电连接；

所述反吹缓冲罐6通过反吹管分别与第一反吹系统3和第二反吹系统4连接；

所述系统还包括增湿塔11，所述第一冷凝器1和所述第二冷凝器2分别通过出口管与所述增湿塔11连接。

控制器10中包括检测单元和控制单元，检测单元实时检测第一冷凝器1管程前后压差和第二冷凝器2管程前后压差，并将检测到的第一冷凝器1管程前后压差和第二冷凝器2管程前后压差发送给控制单元。在第一冷凝器1运行，第二冷凝器2清洗的时候，控制单元将第一冷凝器1管程前后压差与第一预设阈值进行比较，控制单元将第二冷凝器2管程前后压差与第二预设阈值进行比较，当第一冷凝器1管程前后压差大于第一预设阈值，且第二冷凝器2管程前后压差小于第二预设阈值时，控制单元发送清洗第一冷凝器1指令以及运行第二冷凝器2指令；需要注意的是，当第一冷凝器1管程前后压差大于第一预设阈值，但是第二冷凝器2管程前后压差不小于第二预设阈值时，或者第一冷凝器1管程前后压差不大于第一预设阈值，但是第二冷凝器2管程前后压差小于第二预设阈值时，控制单元并不发送清洗第一冷凝器1指令以及运行第二冷凝器2指令，只有当上述两个条件都满足才可以。

在第一冷凝器1清洗，第二冷凝器2运行的时候，控制单元实时将第一冷凝器1管程前后压差与第二预设阈值进行比较，控制单元将第二冷凝器2管程前后压差与第一预设阈值进行比较，当第一冷凝器1管程前后压差小于于第二预设阈值，且第二冷凝器2管程前后压差大于第一预设阈值时，控制单元发送运行第一冷凝器1指令以及清洗第二冷凝器2指令；重复上述步骤。

具体的，所述低压闪蒸罐7与第一冷凝器1连接的入口管上设有第一控制阀12；所述低压闪蒸罐7与第二冷凝器2连接的入口管上设有第二控制阀13。

具体的，所述低压循环水泵8与所述第一冷凝器1连接的进水管上设有第三控制阀14；所述低压循环水泵8与所述第二冷凝器2连接的进水管上设有第四控制阀15。

具体的，所述水冷器9与所述第一冷凝器1连接的冷凝管上设有第五控制阀16；所述水冷器9与所述第二冷凝器2连接的冷凝管上设有第六控制阀17。

具体的，所述第一冷凝器1与所述气液分离罐5连接的进口排净管设有第七控制阀18；所述第二冷凝器2与所述气液分离罐5连接的进口排净管设有第八控制阀19。

具体的，所述第一冷凝器1与所述增湿塔11连接的出口管设有第九控制阀20；所述第二冷凝器2与所述增湿塔11连接的出口管设有第十控制阀21。

气化闪蒸系统是气化装置心脏及肾脏系统，气化闪蒸系统正常稳定运行受煤气化领域高度重视。在线自清洗冷凝器的气化闪蒸系统主要特点是：实现在线智能工作，冷凝器在线自动切换，自动投用，自动清洗，保证装置在线率。该闪蒸系统设置两台冷凝器，冷凝器配带脉冲喷吹气系统，并对工艺流程优化布局重新设计，确保在线清洗时，低压灰水析出沉淀物能顺利排出，两台冷凝器实现一台运行，一台清洗(再生)，自动切换，确保闪蒸系统正常运行。

为克服现有技术的不足，本申请提供一种在线自清洗冷凝器的气化闪蒸系统，有效解决目前闪蒸冷凝器在线运行周期短(堵塞)的难题，提高气化装置运行的安全性、稳定性、确保装置在线运行周期。

一种在线自动清洗冷凝器的气化闪蒸系统，其中冷凝器在本申请中设置两台，两台冷凝器均配带脉冲喷吹气系统，冷凝器垂直安装，冷凝器底部至低压闪蒸气液分离罐排污管线角度最小，夹角小于30℃，便于在线清洗(喷吹)及底部水冲时，将清洗污能顺利排出。

在实际应用中，第一冷凝器1运行，第二冷凝器2清洗时，控制器10控制与第一冷凝器1连接的第一控制阀12打开，第三控制阀14打开，第五控制阀16打开，第七控制阀18关闭，第九控制阀20打开；控制器10控制与第二冷凝器2第二控制阀13关闭，第四控制阀15关闭，第六控制阀17关闭，第八控制阀19打开，第十控制阀21关闭。控制器10实时检测第一冷凝器1管程前后压差和第二冷凝器2管程前后压差；当第一冷凝器1管程前后压差大于第一预设阈值，且第二冷凝器2管程前后压差小于第二预设阈值时，即说明需要对第一冷凝器1进行清洗，并且第二冷凝器2已经清洗完毕，执行对第一冷凝器1清洗指令，第二冷凝器2运行指令。控制器10控制与第一冷凝器1连接的第一控制阀12关闭，第三控制阀14关闭，第五控制阀16关闭，第七控制阀18打开，第九控制阀20关闭；控制器10控制与第二冷凝器2第二控制阀13打开，第四控制阀15打开，第六控制阀17打开，第八控制阀19关闭，第十控制阀21打开。当第一冷凝器1管程前后压差小于于第二预设阈值，且第二冷凝器2管程前后压差大于第一预设阈值时，执行第一冷凝器1运行，第二冷凝器2清洗指令。特别注意，上述叙述只叙述阀门最终开关状态，未体现投用前排净管线冲洗、冷热介质定流量均匀切换(切换时冷热介质总量几乎不变)等，此部分都有控制器10实现。

本申请提供的一种在线自动清洗冷凝器的气化闪蒸系统的运行步骤：

(1)第一冷凝器1在线切出(停用)，第二冷凝器2在线自动投用。来自低压闪蒸罐7的闪蒸气经第一冷凝器1壳程自上而下与来自低压循环水泵8加压后的低压循环水(低压灰水)在第一冷凝器1中进行热量交换，闪蒸气中大部分水蒸汽冷凝后，经水冷器9冷却进入气液分离罐6，冷凝液排放至循环水罐(灰水槽)回收再利用，不凝气排放至下游硫回收环保装置。低压循环水经第一冷凝器1管程列管自下而上，加热后经增湿塔增温增质，并经高压循环水加压后，作为合成气洗涤系统用水。当第一冷凝器1在线运行时间到(程序设定时间或第一冷凝器1管程前后压差高)，且第二冷凝器2在线清洗完毕备用，程序依次动作，关闭第二冷凝器2至气液分离罐5排净阀,第二冷凝器2喷吹气系统停用，打开第二冷凝器2管壳程出口阀，打开第二冷凝器2管壳程入口阀，再打开第二冷凝器2管壳程入口阀同时关闭第一冷凝器1管壳程入口阀，具体由顺控精细实现，确保平稳切换，各介质波动处于工艺正常波动范围内，关闭第一冷凝器1管壳程出口阀。

(2)第一冷凝器1在线清洗、备用。打开第一冷凝器1至气液分离罐排净阀,打开第一冷凝器1管程入口阀，冲洗排净管线，顺控时间到后关闭第一冷凝器1管程入口阀，启动第一冷凝器1喷吹气系统，对各个列管由顺控控制按一定顺序进行喷吹，为防止喷吹气吹到换热器管程封头处污泥物排放不畅，在喷吹过程中，由程序定期打开第一冷凝器1管程入口阀进行冲洗，在线清洗(喷吹)程序结束后，停用第一冷凝器1喷吹气系统，关闭第一冷凝器1管程入口阀，第一冷凝器1处于在线备用状态，待程序投用。

通过冷凝器在线实现智能工作，自动切换，自动投用，自动清洗，确保了装置运行期间冷凝器全程正常投用，确保闪蒸系统在线运行率，同时确保了气化装置及全装置在线安全、稳定、长周期运行。采用本方案后，与现有技术相比，杜绝因冷凝器在线运行周期短(堵塞)，闪蒸系统在线正常运行率大幅提高，气化装置在线安全、稳定运行率整体提高显著；解决了因冷凝器堵塞导致变换装置能耗高及操作弹性低问题；解决了因冷凝器堵塞，影响硫回收环保装置正常运行；解决了冷凝器堵塞后，循环水系统水质的酸性恶化，对设备管线腐蚀加剧及影响黑水絮凝剂活性，导致澄清槽环境不达标排放，最终导致系统循环水水质恶化等一系列问题，确保全装置运行安全，由此提高了气化炉系统及全装置运行的安全性、稳定性，确保全装置在线运行率，降低了单位产品生产成本及停车维修成本。

本申请提供一种在线自动清洗冷凝器的气化闪蒸系统，包括第一冷凝器1、第二冷凝器2、第一反吹系统3、第二反吹系统4、气液分离罐5、反吹缓冲罐6、低压闪蒸罐7、低压循环水泵8、水冷器9以及控制器10；实现在线智能工作，自动切换，自动投用，自动清洗，该申请解决了闪蒸冷凝器在线运行时间短，减少冷凝器堵塞后，闪蒸气热量不能有效利用，降低高压循环水温度(合成气洗涤水温度低)，合成气洗涤塔出口水蒸气含量低，变换能耗大问题；解决了闪蒸冷凝器堵塞后，热量后移，冷却器压力大及下游硫回收装置/火炬装置的正常投用；解决了冷凝器堵塞后闪蒸气中的水蒸汽冷凝率降低，导致送往下游硫回收装置水汽含量高，装置无法正常运行，同时解决了因闪蒸气中水蒸汽含量高，硫回收装置无法接受闪蒸气，导致闪蒸压力高，闪蒸气中的酸性气不能充分闪蒸移除，使系统水质的酸性恶化，对设备管线腐蚀加剧，闪蒸压力高还会使闪蒸后黑水的温度随之升高，影响黑水絮凝剂活性，导致澄清槽环境不达标排放、水质处理不达标，最终导致系统循环水的水质恶化(悬浮物、总溶固、总硬等)等一系列问题。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。