一种能够回收煤气的气化炉飞灰再循环系统的制作方法

本实用新型属于气化炉技术领域，具体涉及一种能够回收煤气的气化炉飞灰再循环系统。

背景技术：

煤气化技术是煤炭清洁高效利用的核心技术，是发展先进的清洁煤发电、煤化工、煤基多联产等能源系统的关键技术，对各系统的运行可靠性和经济性具有重要影响。在现代煤化工项目快速发展驱动下，煤气化技术正在向大型化、清洁高效、宽煤种适应性方向发展。煤气化技术发展呈现百花齐放的局面，但是现阶段高效清洁煤气化技术的发展过程中，仍然存在诸多问题亟待解决。

现有的气化炉系统中，是将飞灰中的煤气置换出来，飞灰去界外，煤气去火炬。这一举措，一方面残碳含量较高的飞灰直接送出界外，造成能源的浪费；另一方面，飞灰中携带的煤气无法得到有效的利用，且低品位的煤气去火炬燃烧，需要伴烧器伴烧才能点燃并燃烧，燃烧低品位的煤气造成额外的能源浪费飞灰残碳和飞灰中携带的煤气无法得到有效的利用，造成能源的浪费。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够回收煤气的气化炉飞灰再循环系统，能够充分利用飞灰残碳和所携带的煤气，提高能源的利用率。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种能够回收煤气的气化炉飞灰再循环系统，包括煤气除灰器、飞灰储罐、飞灰锁斗、飞灰气提罐、第一排气过滤器、脱硫单元、热风炉单元、飞灰加速单元、磨煤干燥装置、第二排气过滤器和煤粉输送单元；

煤气除灰器的入口与气化炉的废锅出口连接，煤气除灰器的底部出口与飞灰储罐连接，飞灰储罐连接有冲压氮气进气管，飞灰储罐与飞灰锁斗连接，飞灰锁斗连接有高压氮气进气管，飞灰锁斗与飞灰气提罐连接，飞灰气提罐连接有低压氮气进气管，飞灰锁斗和飞灰气提罐分别连接至第一排气过滤器，飞灰气提罐与飞灰加速单元连接，飞灰加速单元与煤粉输送单元连接；

第一排气过滤器与脱硫单元连接，脱硫单元与热风炉单元连接，热风炉单元与磨煤干燥装置连接，磨煤干燥装置与第二排气过滤器连接，第二排气过滤器分别与煤粉输送单元和热风炉单元连接；煤粉输送单元与气化炉的烧嘴连接。

优选地，热风炉单元包括热风炉和热风炉循环风机，脱硫单元与热风炉的燃料进口连接，热风炉的热风出口与磨煤干燥装置连接，磨煤干燥装置与第二排气过滤器连接，第二排气过滤器的气体出口与热风炉循环风机连接，热风炉循环风机与热风炉的进风口连接。

优选地，煤粉输送单元包括煤粉输送常压罐、煤粉输送变压罐和煤粉输送高压罐；煤粉输送常压罐的进口分别与飞灰加速单元和第二排气过滤器连接，煤粉输送常压罐的出口与煤粉输送变压罐连接，煤粉输送变压罐连接有冲压氮气进气管，煤粉输送变压罐与煤粉输送高压罐连接，煤粉输送高压罐与气化炉的烧嘴连接，煤粉输送高压罐连接有高压氮气进气管。

进一步优选地，飞灰加速单元与煤粉输送常压罐之间的连接管路和第二排气过滤器与煤粉输送常压罐之间的连接管路上均设有阀门。

进一步优选地，飞灰加速单元与煤粉输送常压罐之间的连接管路和第二排气过滤器与煤粉输送常压罐之间的连接管路上的阀门连接有防架桥堵塞装置。

优选地，飞灰加速单元包括飞灰缓冲罐和加压氮气系统，飞灰缓冲罐与加压氮气系统连接，飞灰缓冲罐与加压氮气系统的连接管路上设有调节阀，飞灰缓冲罐的进口与飞灰气提罐连接，飞灰缓冲罐的出口与煤粉输送单元连接。

进一步优选地，飞灰缓冲罐连接有飞灰残碳在线检测装置，飞灰残碳在线检测装置连接有控制器，飞灰缓冲罐的出口连接有两条支路，一条支路与煤粉输送单元连接，另一条支路与飞灰仓连接，两条支路上均设有阀门，两个阀门分别与控制器连接。

进一步优选地，两条支路上的阀门均连接有防架桥堵塞装置。

优选地，第一排气过滤器连接有反吹氮气缓冲罐。

优选地，煤气除灰器采用旋风分离器，分离效率高，控制及维护简单。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型公开的一种能够回收煤气的气化炉飞灰再循环系统，含灰的合成气由气化炉的废锅出口经煤气除灰器分离处理后，依次进入飞灰储罐、飞灰锁斗和飞灰气提罐，飞灰中携带的煤气被置换出来，经过滤和脱硫后进入热风炉单元作为燃料燃烧，回收能量，达到节能的目的。第二排气过滤器排出的气体作为热风炉单元的进风也被充分利用。飞灰与煤粉一起进入煤粉输送单元，最终由气化炉烧嘴进入气化炉炉膛，进行再次的燃烧循环。另外，置换出的煤气去热风炉，还省去了去火炬伴烧器伴烧的能耗，减少火炬负荷。该气化炉的结构设计合理，充分利用了飞灰残碳和飞灰中携带的煤气，提高了气化炉的整体效率和能源的综合利用率。

进一步地，来自飞灰加速单元的飞灰进入煤粉输送常压罐，不需要单独设置飞灰筒仓，简化了系统，减少了设计、制造和维护成本。

更进一步地，飞灰加速单元与煤粉输送常压罐之间的连接管路和第二排气过滤器与煤粉输送常压罐之间的连接管路上均设有阀门，通过控制系统能控制煤粉和飞灰间歇进入煤粉输送常压罐，自动化程度高。

更进一步地，防架桥堵塞装置能够防止飞灰和煤粉堵塞阀门，提高系统的安全性和稳定性。

进一步地，飞灰缓冲罐内的飞灰通过加压氮气系统进行输送，调节阀根据系统的工况实时调节输送压力，提高效率的同时保证系统的稳定性。

更进一步地，通过飞灰残碳在线检测装置能够实时检测飞灰的残碳量，当飞灰残碳高时，通过阀门控制飞灰进入煤粉输送单元，后续进行燃烧再利用；当飞灰残碳低时，通过阀门控制飞灰进入飞灰仓作为副产品排出系统。在合理利用能源的同时保证了气化率的整体效率。

进一步地，第一排气过滤器连接有反吹氮气缓冲罐，防止堵塞，提高系统的安全性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中：1-煤气除灰器、2-飞灰储罐、3-飞灰锁斗、4-飞灰气提罐、5-第一排气过滤器、6-脱硫单元、7-飞灰加速单元、8-磨煤干燥装置、9-第二排气过滤器、10-热风炉、11-热风炉循环风机、12-煤粉输送常压罐、13-煤粉输送变压罐、14-煤粉输送高压罐、15-反吹氮气缓冲罐。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，其内容是对本实用新型的解释而不是限定：

如图1，为本实用新型的能够回收煤气的气化炉飞灰再循环系统，包括煤气除灰器1、飞灰储罐2、飞灰锁斗3、飞灰气提罐4、第一排气过滤器5、脱硫单元6、热风炉单元、飞灰加速单元7、磨煤干燥装置8、第二排气过滤器9和煤粉输送单元。煤气除灰器1优选采用旋风分离器。

煤气除灰器1的入口与气化炉的废锅出口连接，煤气除灰器1的底部出口与飞灰储罐2连接，飞灰储罐2连接有冲压氮气进气管，飞灰储罐2与飞灰锁斗3连接，飞灰锁斗3连接有高压氮气进气管，飞灰锁斗3与飞灰气提罐4连接，飞灰气提罐4连接有低压氮气进气管，飞灰锁斗3和飞灰气提罐4分别连接至第一排气过滤器5，第一排气过滤器5连接有反吹氮气缓冲罐15；飞灰气提罐4与飞灰加速单元7连接，飞灰加速单元7与煤粉输送单元连接；

第一排气过滤器5与脱硫单元6连接，热风炉单元包括热风炉10和热风炉循环风机11，脱硫单元6与热风炉10的燃料进口连接，热风炉10的热风出口与磨煤干燥装置8连接，磨煤干燥装置8与第二排气过滤器9连接，第二排气过滤器9的气体出口与热风炉循环风机11连接，热风炉循环风机11与热风炉10的进风口连接。磨煤干燥装置8与第二排气过滤器9连接，第二排气过滤器9分别与煤粉输送单元和热风炉单元连接；煤粉输送单元包括煤粉输送常压罐12、煤粉输送变压罐13和煤粉输送高压罐14；煤粉输送常压罐12的进口分别与飞灰加速单元7和第二排气过滤器9连接，飞灰加速单元7与煤粉输送常压罐12之间的连接管路和第二排气过滤器9与煤粉输送常压罐12之间的连接管路上均设有阀门。飞灰加速单元7与煤粉输送常压罐12之间的连接管路和第二排气过滤器9与煤粉输送常压罐12之间的连接管路上的阀门连接有防架桥堵塞装置。煤粉输送常压罐12的出口与煤粉输送变压罐13连接，煤粉输送变压罐13连接有冲压氮气进气管，煤粉输送变压罐13与煤粉输送高压罐14连接，煤粉输送高压罐14与气化炉的烧嘴连接，煤粉输送高压罐14连接有高压氮气进气管。

飞灰加速单元7包括飞灰缓冲罐和加压氮气系统，飞灰缓冲罐与加压氮气系统连接，飞灰缓冲罐与加压氮气系统的连接管路上设有调节阀，飞灰缓冲罐的进口与飞灰气提罐4连接，飞灰缓冲罐的出口与煤粉输送单元连接。飞灰缓冲罐连接有飞灰残碳在线检测装置，飞灰残碳在线检测装置连接有控制器，飞灰缓冲罐的出口连接有两条支路，一条支路与煤粉输送单元连接，另一条支路与飞灰仓连接，两条支路上均设有阀门，两个阀门分别与控制器连接。

上述能够回收煤气的气化炉飞灰再循环系统的工作方法，包括：

含灰合成气由气化炉的废锅出口进入煤气除灰器1经煤气除灰器2分离处理后，洁净合成气由煤气除灰器1上部出口排出，飞灰由煤气除灰器1的底部出口进入飞灰储罐2，在冲压氮气的作用下，飞灰依次进入飞灰锁斗3和飞灰气提罐4，在高压氮气和低压氮气的作用下，飞灰中携带的煤气被置换出来进入第一排气过滤器5，反吹氮气缓冲罐15对第一排气过滤器5定期进行吹扫，过滤得到的颗粒回到飞灰气提罐4与飞灰一起进入飞灰加速单元7的飞灰缓冲罐，经加压氮气系统加速后进入煤粉输送常压罐12；

经过滤后的煤气进入脱硫单元6脱硫后进入热风炉10作为燃料燃烧，热风炉10产出的热风作为干燥风进入磨煤干燥装置8，煤粉由磨煤干燥装置8进入第二排气过滤器9，第二排气过滤器9排出的气体经热风炉循环风机11进入热风炉10加热，煤粉进入煤粉输送常压罐12与飞灰混合后由气化炉烧嘴进入气化炉炉膛。通过飞灰残碳在线检测装置能够实时检测飞灰的残碳量，当飞灰残碳高时，通过阀门控制飞灰进入煤粉输送单元，后续进行燃烧再利用；当飞灰残碳低时，通过阀门控制飞灰进入飞灰仓作为副产品排出系统。

以上所述，仅为本实用新型实施方式中的部分，本实用新型中虽然使用了部分术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了方便的描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。以上所述仅以实施例来进一步说明本实用新型的内容，以便于更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。