[发明专利]一种气化灰水低压闪蒸热能利用装置及其热能利用方法

说明书

技术领域

本发明属于气化灰水的热能利用技术领域，具体涉及一种气化灰水低压闪蒸热能利用装置及其热能利用方法。

背景技术

当前国内煤化工行业的气化装置多采用激冷流程作为气化合成气的洗涤冷却工艺，作用是利用水激冷高温合成气，而后通过闪蒸系统回收热量以后，通过沉降去除水中的杂质，该过程简称渣水处理工序。渣水处理工序中高温高压含尘激冷水通过闪蒸，会产生较多的蒸汽，该部分蒸汽利用的合理与否，直接影响到气化装置的能效，当前工艺技术普遍存在该蒸汽利用不合理，需要有部分蒸汽放空，气化装置能效低，灰水水质差等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种结构简单、设计合理、使低压闪蒸蒸汽同时起到了除氧，换热，抽真空以及汽提作用，使得整个装置副产的低压蒸汽得到合理高效利用，同时改善整个灰水系统水质的一种气化灰水低压闪蒸热能利用装置及其热能利用方法。

本发明的目的是这样实现的：包括气化炉，气化炉激冷室灰水排出管道通过第一减压阀与低压闪蒸罐的进口相连，低压闪蒸罐的底部液相出口通过第二减压阀与真空闪蒸罐的进口相连，真空闪蒸罐的底部液相出口与沉降槽顶部的进口相连，所述沉降槽的底部设有灰渣排出口，沉降槽上部一侧的出液口通过第一泵和第一换热器的管程与汽提塔上部的进液口相连，汽提塔顶部的气体出口 通过管道依次与第一换热器的壳程和气液分离器的进口相连；所述低压闪蒸罐顶部的气体出口分别与第一除氧器的进气口、第二换热器的壳程进口、蒸汽抽引器的蒸汽抽气口和汽提塔下部的进气口相连，真空闪蒸罐顶部的气体出口依次通过蒸汽抽引器的蒸汽抽气口、蒸汽抽引器的蒸汽排气口、第三换热器的壳程与汽提塔上部的进液口相连，补水管道通过第三换热器管程、第二换热器的管程与第一除氧器的进水口相连，第二换热器的壳程出口通过管道与第一除氧器的进气口相连，所述汽提塔底部的液相出口通过第二泵与第一除氧器的进水口相连，所述第一除氧器的出水口通过第三泵与气化炉的激冷室进水口相连。

所述气液分离器上设有酸性气体出口和污水排出口，所述酸性气体出口通过管道与燃烧火炬相连，所述污水排出口通过管道与污水系统或水煤浆制取系统相连。

所述第二换热器的管程与第一除氧器的进水口之间设有三通，所述三通的第三端通过第二除氧器与锅炉给水口相连。

一种气化灰水低压闪蒸热能利用装置的热能利用方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：气化炉激冷室内的高温高压灰水通过激冷室灰水排出管道和第一减压阀进入低压闪蒸罐内，所述高温高压灰水的压力为：1.0-8.7MPa，温度为：180-300℃，其内部含部分煤灰及溶解有H₂S的酸性气体；所述通过第一减压阀后灰水的压力为：0.15-0.9MPa；

步骤二：步骤一中所述的灰水进入低压闪蒸罐内进行闪蒸，闪蒸出0.15-0.9MPa，温度为120-175℃的中低压蒸汽分别进入第一除氧器的进气口、第二换热器的壳程进口、蒸汽抽引器的蒸汽抽气口和汽提塔下部的进气口中； 剩余的含固废水通过第二减压阀减压后进入真空闪蒸罐中进行负压闪蒸；

步骤三：所述步骤二中含固废水进入真空闪蒸罐后进行负压闪蒸，闪蒸出60-80℃，压力为：-0.08～-0.05MPa的真空闪蒸汽由蒸汽抽引器的蒸汽抽气口进入蒸汽抽引器内，闪蒸后的高浓度含煤灰灰水进入沉降槽沉降分离出煤灰送出系统外售，沉降槽上层清液通过第一泵、第一换热器的管程和汽提塔上部的进液口进入汽提塔内；

步骤四：步骤二中所述中低压蒸汽通过蒸汽抽引器的蒸汽抽气口进入蒸汽抽引器内为真空闪蒸罐提供真空操作条件，并与步骤三中所述的真空闪蒸汽进行混合后进入第三换热器的壳程与第三换热器管程中的水换热后由汽提塔上部的进液口进入汽提塔中，所述与第三换热器管程中的水换热后的蒸汽变为55-75℃的冷凝水；

步骤五：步骤二中所述中低压蒸汽由汽提塔下部的进气口进入汽提塔内与步骤三中所述进入汽提塔内的上清液和步骤四中所述的换热后的冷凝水发生汽提反应，生成90-120℃的蒸汽和温度为80-90℃的高温热水；所述温度为80-90℃的高温热水与第一除氧器的进水口相连；

步骤六：步骤五中所述的90-120℃的蒸汽通过第一换热器的壳程换热后进入气液分离器内进行气液分离，气液分离后的酸性气体通过酸性气体出口进入燃烧火炬内燃烧，气液分离后的污水通过污水排出口污水系统或水煤浆制取系统进入后续工序；