一种合成气冷却的设备和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105670708A(43)申请公布日2016.06.15(21)申请号201610165410.0(22)申请日2016.03.22(71)申请人胡志阳地址266003山东省青岛市市南区苏州路8号丙402(72)发明人胡志阳(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人何会侠(51)Int.Cl.C10J3/84(2006.01)C10J3/86(2006.01)C10J3/48(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种合成气冷却的设备和方法(57)摘要一种合成气冷却的设备和方法，经气化炉产生的高于煤灰熔点的携带飞灰的合成气经过辐射废锅4初步降温至灰熔点附近，经高温对流废锅降温至700℃-900℃，进入低温对流废锅，降温至300℃-400℃，经过低温换热器降温至200～300度；在辐射废锅底部布置有喷入除焦剂的喷嘴，除焦剂通过喷嘴3进入辐射废锅，抑制高温对流废锅入口结焦，低温对流废锅入口布置有吹灰器和敲击器，保证废锅的连续稳定运行；本发明合成气降温过程均是通过换热器降温，无需通过激冷煤气或激冷水降温，从而大大降低废锅、干法除尘和洗涤单元的处理煤气流量，降低设备尺寸和造价，降低气化装置能耗。CN105670708ACN105670708A权利要求书1/1页1.一种合成气冷却的设备，其特征在于：包括与气化炉(1)连通的辐射废锅(4)，辐射废锅(4)出口连通高温对流废锅(7)入口，高温对流废锅(7)出口通过传导段(8)依次连通多个低温对流废锅，低温对流废锅出口连通低温换热器(13)；所述辐射废锅(4)底部对称均布多个加入除焦剂的喷嘴(3)；所述高温对流废锅(7)入口处布置有第一吹灰器(6)；所述低温对流废锅入口处布置有第二吹灰器(10)，同时布置有敲击器(9)。2.根据权利要求1所述的一种合成气冷却的设备，其特征在于：所述气化炉(1)、辐射废锅(4)、第一吹灰器(6)、高温对流废锅(7)、传导段(8)、低温对流废锅和低温换热器(13)均置于壳体(2)内。3.根据权利要求1所述的一种合成气冷却的设备，其特征在于：所述合成气冷却的设备由耐高温耐腐蚀水管制作而成，水管通过工质水冷却。4.根据权利要求1所述的一种合成气冷却的设备，其特征在于：所述辐射废锅(4)由水冷壁围成，水冷壁表面无耐火材料，水冷壁管内有冷却水。5.根据权利要求1所述的一种合成气冷却的设备，其特征在于：所述高温对流废锅(7)为多层水冷壁盘管，水冷壁盘管内有冷却水。6.根据权利要求1所述的一种合成气冷却的设备，其特征在于：所述多个低温对流废锅为两个，分别为第一低温对流废锅(11)和第二低温对流废锅(12)。7.根据权利要求1所述的一种合成气冷却的设备，其特征在于：所述气化炉(1)为圆筒形，多个煤粉烧嘴布置在气化反应区下部。8.权利要求1至7任一项所述合成气冷却的设备进行合成气冷却的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1:气化炉(1)产生的高温合成气经过辐射废锅(4)初步降温至灰熔点附近；合成气和水冷壁在辐射废锅中进行热交换，主要的换热方式是辐射换热，水冷壁管内有冷却水，吸收合成气向水冷壁辐射的热量，产生中压蒸汽；步骤2：合成气在高温对流废锅(7)降温至700℃-900℃；高温合成气在水冷壁盘管间隙流过，与水冷壁进行热交换，主要的换热方式是对流换热，水冷壁盘管内有冷却水，吸收合成气向水冷壁辐射的热量，产生中压蒸汽；除焦剂通过喷嘴(3)进入气化炉(1)内，改变合成气携带灰的粘结特性，抑制焦在废锅入口粘结；当高温对流废锅(7)入口积灰时，第一吹灰器(6)利用吹灰工质将灰吹除；步骤3:降低至800度的合成气经传导段(8)进入低温对流废锅，合成气在低温对流废锅降温至300℃-400℃；步骤4:合成气进一步在低温换热器(13)中降温至200～300度，低温换热器(13)产生中低压蒸汽。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述辐射废锅(4)、高温对流废锅(7)和低温对流废锅共用相同的汽水系统，产生同规格的中压蒸汽。2CN105670708A说明书1/3页一种合成气冷却的设备和方法技术领域[0001]本发明属于煤制高温合成气冷却技术领域，具体涉及一种高温含灰合成气冷却的装置和方法。背景技术[0002]当煤或者其他含碳燃料，在氧气或含氧气体的存在下，能够发生气化反应，生产含有大量一氧化碳和氢气，及少量二氧化碳、氮气和其他气体的合成气，该合成气能够作为化工行业的原料、也可作为清洁燃料，或者制取清洁燃料，具有广泛的用途。目前成熟的煤气化技术按照化学工程特征可分为固定床、流化床和气流床三种，其中气流床气化炉是一种快速气化反应，煤粉颗粒在气化反应器中，处在高温和充足气化剂