[发明专利]利用煤气化装置的合成气发生蒸汽的方法和系统

说明书

本公开涉及一种利用煤气化装置的合成气发生蒸汽的方法和系统。该方法包括如下步骤：使粗合成气进入废热锅炉的换热管内作为热介质与所述废热锅炉的壳程介质换热，得到换热后的合成气和换热后的壳程介质；使所述换热后的合成气经过滤、升压后得到升压合成气；使至少部分所述升压合成气返回所述废热锅炉的换热管入口，对所述换热管进行吹扫除尘；使所述换热后的壳程介质进入气液分离装置进行气液分离，得到饱和蒸汽和冷凝液；使所述冷凝液作为所述壳程介质返回所述废热锅炉。本公开的方法和系统利用升压合成气形成的高速气流对废锅入口换热管进行反吹，可减少换热管内飞灰沉积，延长废锅的操作周期和气化炉的运行时间，节约装置的操作和设备费用。

技术领域

本公开涉及煤气化技术领域，具体地，涉及一种利用煤气化装置的合成气发生蒸汽的方法和系统。

背景技术

煤气化装置有废锅流程，利用粗合成气来发生超高压蒸汽，由于粗合成气中的飞灰会沉积在锅炉管内，长时间的积灰会导致锅炉压差过高，从而引起气化炉停工。所以大部分废锅流程的煤气化装置都不能长周期运行。由于废锅入口粗合成气温度一般都在800度的高温，所以很少利用机械除灰的方法。因为在高温环境下，转动部件的密封很难，一但密封做不好就会引起高温合成气泄露到大气中引起安全事故。

发明内容

本公开的目的是提供一种利用煤气化装置的合成气发生蒸汽的方法和系统，该装置及方法能够对废锅入口换热管进行吹扫，防止飞灰沉积在废锅管内。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种利用煤气化装置的合成气发生蒸汽的方法，该方法包括如下步骤：

使粗合成气进入废热锅炉的换热管内作为热介质与所述废热锅炉的壳程介质换热，得到换热后的合成气和换热后的壳程介质；

使所述换热后的合成气经过滤、升压后得到升压合成气；

使至少部分所述升压合成气返回所述废热锅炉的换热管入口，对所述换热管进行吹扫除尘；

使所述换热后的壳程介质进入气液分离装置进行气液分离，得到饱和蒸汽和冷凝液；使所述冷凝液作为所述壳程介质返回所述废热锅炉。

可选地，该方法包括：使补充介质进入所述气液分离装置与所述换热后的壳程介质混合以补充循环水量，所述补充介质为锅炉给水。

可选地，所述废热锅炉内设有气体分布器，所述气体分布器设有气体喷孔，所述气体喷孔朝向所述换热管的入口，且所述气体喷孔的个数和位置与所述换热管相匹配；所述升压合成气经所述气体喷孔喷入所述换热管。

可选地，所述升压合成气与所述换热后的合成气的压力比为(2～2.5):1。

可选地，该方法包括：使所述升压合成气间歇地喷入所述换热管的入口；每次喷射的持续时间为10～20s，相邻两次所述喷射的间隔时间为10～20min。

本公开第二方面提供一种利用煤气化合成气发生蒸汽的系统，该系统包括合成气原料入口、废热锅炉、气液分离装置、过滤器、气体增压装置、蒸汽出口和净化合成气出口；所述废热锅炉包括壳体、合成气入口、合成气出口和设置于所述壳体内的换热管，所述换热管的入口和出口分别与所述合成气入口和所述合成气出口连通，所述合成气出口依次与所述过滤器及所述气体增压装置连通，所述气体增压装置的出口通过气体循环管路与所述换热管的入口连通；

所述废热锅炉的壳程出口与所述气液分离装置的气液混合物入口连通，所述气液分离装置的气体出口与所述蒸汽出口连通，所述气液分离装置的液体出口与所述废热锅炉的壳程入口连通。

可选地，所述气液分离装置为汽包，所述系统还包括与所述汽包连通的补充介质入口。

可选地，所述气体循环管路的出口延伸至所述废热锅炉内，且所述出口处连接有气体分布器；所述气体分布器设有朝向所述换热管的入口的气体喷孔；所述气体喷孔的个数和位置与所述换热管相匹配。