[发明专利]一种低压连续造气用于干熄焦的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于焦化及煤化工领域造气技术领域。

背景技术

传统焦化干熄焦用惰性气体熄灭炽热红焦，同时回收红焦显热至锅炉产生蒸汽发电，采用的是惰性气体循环工艺，干熄焦回收热量产生大量的蒸汽，由于产生蒸汽量大，一般用来发电，而发电投资较大，传统干熄焦经济效益不明显，同时干熄焦摩擦过程产生大量的细小的焦粉，不便于收集，既浪费资源又影响环境。

水煤气低压连续造气是指采用煤或焦炭与氧气(空气)和蒸汽进行反应，通常在小于0.1MPa(G)压力情况下，连续制造水煤气。现有低压连续造气所产生的水煤气经除尘并换热产生蒸汽后，直接采用水喷淋对水煤气降温和除尘，水煤气中含有大量未反应的水蒸气潜热没有利用，而是在喷淋塔中冷凝，其放出的热量由洗涤水送凉水塔再通过水蒸发带走，由此造成能量和水浪费，同时煤气中有害物质也随凉水塔散发到空气中，造成环境污染。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的问题，提出低压连续造气用于干熄焦的工艺，从而解决传统干熄焦发电投资大、产生的微细焦粉污染环境以及低压造气水煤气中水蒸气潜热没有利用、造成浪费和污染环境等问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种低压连续造气用于干熄焦的方法，包括以下步骤：在低压造气炉中采用煤或焦炭与氧气和水蒸汽进行水煤气连续造气，造出的水煤气经过除尘后，直接或经过换热降温产生蒸汽后进入干熄焦塔中部，然后与来自干熄焦塔下部的循环煤气混合后进入干熄焦塔上部，在干熄焦塔上部，高温焦炭从干熄焦塔顶部加入，与水煤气逆向运动，高温焦炭从上部向下部运动并逐步降温，水煤气从中部向上部运动并逐步升温，同时水煤气中的氧气与焦炭进行氧化反应，水煤气中的水蒸汽与焦炭或焦粉反应生成煤气；在干熄焦塔下部，设置了一个煤气循环冷却系统，从干熄焦塔中部抽出煤气经过除尘换热降温产生蒸汽后得到所述循环煤气，再送入干熄焦塔底部，焦炭从中部向下运动过程中被循环煤气冷却；所述低压造气炉造出的水煤气在进入干熄焦塔前产生的所述蒸汽，以及煤气循环冷却系统从干熄焦塔抽出的煤气产生的所述蒸汽均送入低压造气炉供低压造气用；从干熄焦塔顶部出来的煤气经过除尘换热降温产生蒸汽后，然后再次精密除尘后，先进入热量回收换热器回收煤气中热量，再冷却到常温，最后进入到分离器分离掉冷凝水后送煤气系统。

作为选择，所述低压造气炉造出的水煤气经过旋风除尘后，当煤气温度小于等于500℃时直接进入干熄焦塔中部；当煤气温度大于于500℃时，进入蒸汽发生器与水换热产生蒸汽，水煤气降温到500℃以下进入干熄焦塔中部。

作为选择，所述煤气循环冷却系统的循环煤气从干熄焦塔中部抽出经过除尘进入蒸汽发生器产生蒸汽并被冷却到120℃，然后再经过风机送入干熄焦塔底部，所述循环煤气量大小确保排除焦炭温度满足要求。

作为选择，从干熄焦塔顶部出来的煤气经过除尘换热降温产生蒸汽后，返回一部分煤气与干熄焦下部循环煤气混合进入干熄焦塔底部。

上述方案中，返回煤气用以补充水煤气冷却干熄焦回收热量的不足。返回煤气气量根据造气炉产生的水煤气量来确定，水煤气量越大，返回煤气量越小，当水煤气量超过一定量后，足以满足冷却干熄焦回收热量时便不再返回煤气。

作为选择，从干熄焦塔顶部出来的煤气经过除尘换热降温产生的蒸汽可送入低压造气炉供低压造气用。

上述方案中，本发明相对传统惰性气体干熄焦技术，干熄焦副产蒸汽量有较大减少，此蒸汽可全部用于焦化和低压造气，故不需要建干熄焦发电装置，节省投资，同时多产煤气。

作为选择，所述精密除尘采用精密除尘器除掉其中携带的粉尘，除掉粉尘的煤气先进入热量回收换热器回收煤气中热量，再进入水冷器被冷却水冷却到常温，最后进入到分离器分离掉冷凝水后送煤气系统。

用于前述低压连续造气用于干熄焦的方法的装置，包括低压连续造气炉、干熄焦塔、旋风除尘器、第一二蒸汽发生器、重力除尘器、精密除尘器、热量回收换热器、水冷器和分离器，所述低压连续造气炉的水煤气出口经所述旋风除尘器与所述干熄焦塔中部连通；所述干熄焦塔顶部设有焦炭入料口，干熄焦塔底部设有焦炭出料口；所述干熄焦塔中部还设有循环煤气出口，所述循环煤气出口依次经过所述旋风除尘器、第一蒸汽发生器和风机后，与干熄焦塔底部的循环煤气入口连通，第一蒸汽发生器的蒸汽出口连通至低压连续造气炉的蒸汽入口；所述干熄焦塔顶部还设有煤气出口，所述煤气出口依次经过重力除尘器、第二蒸汽发生器、除尘器、风机、精密除尘器、热量回收换热器、水冷器后与分离器连通，分离器的煤气出口连接后续煤气系统。