耦合气化装置的制作方法

1.本实用新型涉及干煤粉气化技术领域，具体而言，涉及一种耦合气化装置。


背景技术：

2.煤炭的气化是以煤炭为原料，在特定的气化炉内，在高温高压下使煤炭中的有机物质和气化剂发生一系列的化学反应，使固体的煤炭转化成可燃性气体的生产过程，通常以氧气和蒸汽为气化剂，生成的可燃性气体以一氧化碳、氢气及甲烷为主要成分。煤气化技术以入炉煤在炉内的过程动态进行分类，有移动床气化、液化床气化、气流床气化和熔融床气化等。其中，气流床气化技术是一种并流气化，用气化剂将粒度为100微米以下的煤粉带入气化炉内，也可将煤粉先制成水煤浆，然后用泵打入气化炉内，煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应，灰渣以液态形式排出气化炉。
3.目前，气流床气化技术对煤种、粒度、含硫、含灰都具有较大的兼容性，气流床气化技术包括干煤粉加压气化技术和水煤浆加压气化技术，现有技术中，均是单一的运用干煤粉加压气化技术或是水煤浆加压气化技术，其产生的炉渣和滤饼等固废只能通过填埋处理，造成了资源的极大浪费，并且将产生的废水外送处理液增加了能耗，同时反应后产生的合成气中的氢碳比会经过一氧化碳变换装置的调节后运送至下游工段，其中，对于合成气中氢碳比的调节也会增加大量能耗。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种耦合气化装置，以解决现有技术中对于气流床气化技术反应后产生的合成气中氢碳比的调节，导致能耗较高的问题。
5.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种耦合气化装置，包括干煤粉气化系统和水煤浆气化系统，干煤粉气化系统包括干煤粉气化炉、第一合成气管路和第一废水管路，水煤浆气化系统包括水煤浆制备装置、水煤浆气化炉和第二合成气管路，第一合成气管路的输入端和干煤粉气化炉连通，第一合成气管路的输出端用于和一氧化碳变换装置连通，第一废水管路的输入端和干煤粉气化炉连通，第一废水管路的输出端和水煤浆制备装置的输入端连通，水煤浆制备装置的输出端和水煤浆气化炉连通，水煤浆制备装置用于将煤粉和第一废水管路中的废水制备成水煤浆，第二合成气管路的输入端和水煤浆气化炉连通，第二合成气管路的输出端和第一合成气管路连通。
6.进一步地，干煤粉气化系统还包括第一黑水过滤机构，水煤浆气化系统还包括第一炉渣过滤机构，第一黑水过滤机构的输入端和干煤粉气化炉连通，第一黑水过滤机构的输出端用于和锅炉连通，第一黑水过滤机构用于将干煤粉气化炉反应后产生的黑水过滤后输送至锅炉；第一炉渣过滤机构的输入端和水煤浆气化炉连通，第一炉渣过滤机构的输出端用于和锅炉连通，第一炉渣过滤机构用于将水煤浆气化炉反应后产生的炉渣过滤后输送至锅炉。
7.进一步地，第一黑水过滤机构包括第一沉降过滤装置和第一滤饼干化装置，第一
沉降过滤装置的输入端和干煤粉气化炉连通，第一沉降过滤装置的输出端和第一滤饼干化装置的输入端连通，第一滤饼干化装置的输出端用于和锅炉连通，第一沉降过滤装置用于将干煤粉气化炉反应后产生的黑水过滤后形成滤饼，第一滤饼干化装置用于将滤饼干化后输送至锅炉。
8.进一步地，第一炉渣过滤机构包括第一炉渣脱水管路和第一炉渣脱水装置，第一炉渣脱水管路的输入端和水煤浆气化炉连通；第一炉渣脱水管路的输出端用于和锅炉连通，第一炉渣脱水装置设置在第一炉渣脱水管路上，以过滤水煤浆气化炉反应后产生的炉渣。
9.进一步地，干煤粉气化系统还包括第二炉渣过滤机构，第二炉渣过滤机构的输入端和干煤粉气化炉连通；第二炉渣过滤机构的输出端用于和制砖装置连通，以将干煤粉气化炉反应后产生的炉渣过滤后输送至制砖装置。
10.进一步地，第二炉渣过滤机构包括第二炉渣脱水管路和第二炉渣脱水装置，第二炉渣脱水管路的输入端和干煤粉气化炉连通；第二炉渣脱水管路的输出端用于和制砖装置连通，第二炉渣脱水装置设置在第二炉渣脱水管路上，以过滤干煤粉气化炉反应后产生的炉渣。
11.进一步地，水煤浆气化系统还包括第二黑水过滤机构，耦合气化装置还包括煤粉制备装置，煤粉制备装置的输出端和干煤粉气化炉连通，煤粉制备装置用于为干煤粉气化炉、水煤浆制备装置输送煤粉；第二黑水过滤机构的输入端和水煤浆气化炉连通，第二黑水过滤机构的输出端和煤粉制备装置的输入端连通，第二黑水过滤机构用于将水煤浆气化炉反应后产生的黑水过滤后输送至煤粉制备装置。
12.进一步地，第二黑水过滤机构包括第二沉降过滤装置和第二滤饼干化装置，第二沉降过滤装置的输入端和水煤浆气化炉连通，第二沉降过滤装置的输出端和第二滤饼干化装置的输入端连通，第二滤饼干化装置的输出端和煤粉制备装置的输入端连通，第二沉降过滤装置用于将水煤浆气化炉反应后产生的黑水过滤后形成滤饼，第二滤饼干化装置用于将滤饼干化后输送至煤粉制备装置。
13.进一步地，水煤浆气化系统还包括第二废水管路，第二废水管路的输入端和水煤浆气化炉连通，第二废水管路的输出端用于和污水处理系统连通。
14.进一步地，干煤粉气化系统和水煤浆气化系统均为多个，多个干煤粉气化系统和多个水煤浆气化系统一一对应设置。
15.应用本实用新型的技术方案，提供了一种耦合气化装置，包括干煤粉气化系统和水煤浆气化系统，干煤粉气化系统包括干煤粉气化炉、第一合成气管路和第一废水管路，水煤浆气化系统包括水煤浆制备装置、水煤浆气化炉和第二合成气管路，第一合成气管路的输入端和干煤粉气化炉连通，第一合成气管路的输出端用于和一氧化碳变换装置连通，第一废水管路的输入端和干煤粉气化炉连通，第一废水管路的输出端和水煤浆制备装置的输入端连通，水煤浆制备装置的输出端和水煤浆气化炉连通，水煤浆制备装置用于将煤粉和第一废水管路中的废水制备成水煤浆，第二合成气管路的输入端和水煤浆气化炉连通，第二合成气管路的输出端和第一合成气管路连通。采用该方案，将第二合成气管路的输出端和第一合成气管路连通，在同等负荷(同等压力等级)的情况下，由于干煤粉气化炉反应后产生的合成气较多且氢气含量低(20％～26％)，水煤浆气化炉反应后产生的合成气较少且
氢气含量高(26％～32％)，这样将干煤粉气化炉反应后产生的合成气和水煤浆气化炉反应后产生的合成气进行混合后，提高了合成气的氢碳比，从而降低了一氧化碳变换装置的在调节时产生的能耗，有效解决了现有技术中的气流床气化技术反应后产生的合成气中氢碳比的调节导致能耗较高的问题；并且在本方案中，将第一废水管路的输出端和水煤浆制备装置的输入端连通，这样通过水煤浆制备装置能够将干煤粉气化炉反应后产生的废水和煤粉制备成水煤浆，将干煤粉气化炉反应后产生的废水进行了回收利用，避免了对废水进行外送处理，进一步降低了能耗。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1示出了本实用新型的实施例提供的耦合气化装置的结构示意图。
18.其中，上述附图包括以下附图标记：
19.10、干煤粉气化系统；11、干煤粉气化炉；12、第一合成气管路；13、第一废水管路；14、第一黑水过滤机构；141、第一沉降过滤装置；142、第一滤饼干化装置；15、第二炉渣过滤机构；151、第二炉渣脱水管路；152、第二炉渣脱水装置；
20.20、水煤浆气化系统；21、水煤浆制备装置；22、水煤浆气化炉；23、第二合成气管路；24、第一炉渣过滤机构；241、第一炉渣脱水管路；242、第一炉渣脱水装置；25、第二黑水过滤机构；251、第二沉降过滤装置；252、第二滤饼干化装置；26、第二废水管路；
21.30、煤粉制备装置。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种耦合气化装置，包括干煤粉气化系统10和水煤浆气化系统20，干煤粉气化系统10包括干煤粉气化炉11、第一合成气管路12和第一废水管路13，水煤浆气化系统20包括水煤浆制备装置21、水煤浆气化炉22和第二合成气管路23，第一合成气管路12的输入端和干煤粉气化炉11连通，第一合成气管路12的输出端用于和一氧化碳变换装置连通，第一废水管路13的输入端和干煤粉气化炉11连通，第一废水管路13的输出端和水煤浆制备装置21的输入端连通，水煤浆制备装置21的输出端和水煤浆气化炉22连通，水煤浆制备装置21用于将煤粉和第一废水管路13中的废水制备成水煤浆，第二合成气管路23的输入端和水煤浆气化炉22连通，第二合成气管路23的输出端和第一合成气管路12连通。
24.采用该方案，将第二合成气管路23的输出端和第一合成气管路12连通，在同等负荷(同等压力等级)的情况下，由于干煤粉气化炉11反应后产生的合成气较多且氢气含量低
(20％～26％)，水煤浆气化炉22反应后产生的合成气较少且氢气含量高(26％～32％)，这样将干煤粉气化炉11反应后产生的合成气和水煤浆气化炉22反应后产生的合成气进行混合后，提高了合成气的氢碳比，从而降低了一氧化碳变换装置的在调节时产生的能耗，有效解决了现有技术中对于气流床气化技术反应后产生的合成气中氢碳比的调节，导致能耗较高的问题；并且在本案中，将第一废水管路13的输出端和水煤浆制备装置21的输入端连通，这样通过水煤浆制备装置21能够将干煤粉气化炉11反应后产生的废水和煤粉制备成水煤浆，将干煤粉气化炉11反应后产生的废水进行了回收利用，避免了对废水进行外送处理，从而进一步降低了能耗。
25.其中，干煤粉气化系统10还包括第一黑水过滤机构14，水煤浆气化系统20还包括第一炉渣过滤机构24，第一黑水过滤机构14的输入端和干煤粉气化炉11连通，第一黑水过滤机构14的输出端用于和锅炉连通，第一黑水过滤机构14用于将干煤粉气化炉11反应后产生的黑水过滤后输送至锅炉；第一炉渣过滤机构24的输入端和水煤浆气化炉22连通，第一炉渣过滤机构24的输出端用于和锅炉连通，第一炉渣过滤机构24用于将水煤浆气化炉22反应后产生的炉渣过滤后输送至锅炉。采用上述设置方式，将第一黑水过滤机构14的输出端和锅炉连通，这样干煤粉气化炉11反应后产生的黑水经过过滤后能够输送到锅炉内进行掺烧，从而对黑水进行了资源回收利用；将第一炉渣过滤机构24的输出端和锅炉连通，这样水煤浆气化炉22反应后产生的炉渣经过过滤脱水后也能够输送到锅炉内进行掺烧，从而对炉渣也进行了资源回收利用。其中，黑水为含固体量高的固液混合物。
26.进一步地，第一黑水过滤机构14包括第一沉降过滤装置141和第一滤饼干化装置142，第一沉降过滤装置141的输入端和干煤粉气化炉11连通，第一沉降过滤装置141的输出端和第一滤饼干化装置142的输入端连通，第一滤饼干化装置142的输出端用于和锅炉连通，第一沉降过滤装置141用于将干煤粉气化炉11反应后产生的黑水过滤后形成滤饼，第一滤饼干化装置142用于将滤饼干化后输送至锅炉。设置第一沉降过滤装置141，能够将干煤粉气化炉11反应后产生的黑水进行过滤，随后形成滤饼；设置第一滤饼干化装置142，能够将滤饼进行干化，然后输送至锅炉进行掺烧。
27.具体地，第一炉渣过滤机构24包括第一炉渣脱水管路241和第一炉渣脱水装置242，第一炉渣脱水管路241的输入端和水煤浆气化炉22连通；第一炉渣脱水管路241的输出端用于和锅炉连通，第一炉渣脱水装置242设置在第一炉渣脱水管路241上，以过滤水煤浆气化炉22反应后产生的炉渣。将第一炉渣脱水装置242设置在第一炉渣脱水管路241上，这样通过第一炉渣脱水装置242能够对水煤浆气化炉22反应后产生的炉渣进行过滤，随后将过滤完成后的炉渣通过第一炉渣脱水管路241输送至锅炉进行掺烧。
28.在本实施例中，干煤粉气化系统10还包括第二炉渣过滤机构15，第二炉渣过滤机构15的输入端和干煤粉气化炉11连通；第二炉渣过滤机构15的输出端用于和制砖装置连通，以将干煤粉气化炉11反应后产生的炉渣过滤后输送至制砖装置。设置第二炉渣过滤机构15，且第二炉渣过滤机构15的输出端和制砖装置连通，这样干煤粉气化炉11反应后产生的炉渣经过过滤后，输送至制砖装置，从而作为制砖的原料，进一步提高了资源的回收利用。
29.其中，第二炉渣过滤机构15包括第二炉渣脱水管路151和第二炉渣脱水装置152，第二炉渣脱水管路151的输入端和干煤粉气化炉11连通；第二炉渣脱水管路151的输出端用
于和制砖装置连通，第二炉渣脱水装置152设置在第二炉渣脱水管路151上，以过滤干煤粉气化炉11反应后产生的炉渣。将第二炉渣脱水装置152设置在第二炉渣脱水管路151上，这样通过第二炉渣脱水装置152能够对干煤粉气化炉11反应后产生的炉渣进行过滤，随后将过滤完成后的炉渣通过第二炉渣脱水管路151输送至制砖装置，从而作为制砖的原料。
30.具体地，水煤浆气化系统20还包括第二黑水过滤机构25，耦合气化装置还包括煤粉制备装置30，煤粉制备装置30的输出端和干煤粉气化炉11连通，煤粉制备装置30用于为干煤粉气化炉11、水煤浆制备装置21输送煤粉；第二黑水过滤机构25的输入端和水煤浆气化炉22连通，第二黑水过滤机构25的输出端和煤粉制备装置30的输入端连通，第二黑水过滤机构25用于将水煤浆气化炉22反应后产生的黑水过滤后输送至煤粉制备装置30。
31.采用上述设置方式，将第二黑水过滤机构25的输出端和煤粉制备装置30的输入端连通，这样水煤浆气化炉22反应后产生的黑水经过过滤后能够输送到煤粉制备装置30，随后通过煤粉制备装置30将过滤后的黑水作为原煤进行煤粉制备，从而对黑水进行了资源回收利用；设置煤粉制备装置30，能够对原煤和过滤后的黑水进行处理，从而得到煤粉。其中，黑水为含固体量高的固液混合物。
32.其中，第二黑水过滤机构25包括第二沉降过滤装置251和第二滤饼干化装置252，第二沉降过滤装置251的输入端和水煤浆气化炉22连通，第二沉降过滤装置251的输出端和第二滤饼干化装置252的输入端连通，第二滤饼干化装置252的输出端和煤粉制备装置30的输入端连通，第二沉降过滤装置251用于将水煤浆气化炉22反应后产生的黑水过滤后形成滤饼，第二滤饼干化装置252用于将滤饼干化后输送至煤粉制备装置30。设置第二沉降过滤装置251，能够将水煤浆气化炉22反应后产生的黑水进行过滤，随后形成滤饼；设置第二滤饼干化装置252，能够将滤饼进行干化，然后输送至煤粉制备装置30。
33.在本实施例中，水煤浆气化系统20还包括第二废水管路26，第二废水管路26的输入端和水煤浆气化炉22连通，第二废水管路26的输出端用于和污水处理系统连通。通过设置第二废水管路26，且将第二废水管路26的输出端和污水处理系统连通，这样能够对水煤浆气化炉22反应后产生的废水进行处理，防止污染环境。
34.具体地，干煤粉气化系统10和水煤浆气化系统20均为多个，多个干煤粉气化系统10和多个水煤浆气化系统20一一对应设置。将干煤粉气化系统10和水煤浆气化系统20设置成多个，这样可根据现场的实际需要对干煤粉气化系统10和水煤浆气化系统20的数量进行相应配置，从而满足实际需求。
35.本方案的优点如下：
36.1、对干煤粉气化炉和水煤浆气化炉反应后生成的合成气进行混合后，可提高氢碳比，降低下游一氧化碳变换装置的能耗；
37.2、对干煤粉气化炉和水煤浆气化炉反应后生成的炉渣和黑水进行相应处理，实现了资源再利用；
38.3、干煤粉气化炉反应后产生的废水送至水煤浆制备装置，制备成水煤浆后送入水煤浆气化炉，实现废水再利用，降低水处理费用。
39.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。