用于制油的生物質(zhì)合成氣超高壓冷卻凈化設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及合成氣凈化技術(shù)，具體地指一種用于制油的生物質(zhì)合成氣超高壓冷卻凈化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著化石燃料的逐漸枯竭，生物質(zhì)可再生清潔能源的開發(fā)利用日益受到關(guān)注，并處于快速發(fā)展之中，因此，生物質(zhì)制氣和制油成為新能源開發(fā)領(lǐng)域的重要研究課題。
[0003]同煤制氣一樣，生物質(zhì)制氣也需經(jīng)歷冷卻、除塵等凈化過程。目前，有關(guān)生物質(zhì)氣化制備合成氣的方法研究成果很多，但關(guān)于生物質(zhì)合成氣如何冷卻和凈化的研究卻較少，大多是沿用傳統(tǒng)煤氣冷卻和洗滌的老辦法。傳統(tǒng)的煤氣初冷方式分為間接初冷、直接初冷、以及間直接初冷三種，初冷主要是指煤氣從炭化室出來在進入電捕焦油器之前將其冷卻到22?35°C。間接初冷時煤氣與冷卻介質(zhì)不直接接觸，兩相只間接傳熱，不進行傳質(zhì)過程，煤氣的冷卻、凈化效果較好。直接初冷時煤氣與噴灑氨水直接接觸，進行傳質(zhì)和傳熱過程。與間接初冷相比，直接初冷具有煤氣冷卻效率高、阻力小、設(shè)備造價低、動力消耗大的特點。間直接初冷是煤氣先經(jīng)過間接冷卻再經(jīng)過直接冷卻的組合工藝方法，其特點是發(fā)揮了兩者的長處。此外，煤氣除塵的方法也有很多，包括沉降、過濾、旋風(fēng)除塵、電除塵、水洗或文丘里除塵等，不同的方式除塵效果和阻力消耗差別也較大。
[0004]傳統(tǒng)煤制氣過程中從炭化室出來的粗煤氣溫度約在650°C左右，而現(xiàn)代氣流床式生物質(zhì)氣化爐出口處合成氣的溫度往往在950°C以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于炭化室出口處的煤氣溫度，如果忽視生物質(zhì)制氣出口煙溫比煤制氣出口煙溫高的具體情況，照搬照套煤氣初冷的工藝方法，顯然不能達到生物質(zhì)合成氣的冷卻效果和凈化指標(biāo)。而且，如果簡單模擬傳統(tǒng)煤制氣的凈化方法，還存在系統(tǒng)復(fù)雜、流程長、能耗高、效率低、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性差的缺陷。因此，提供一種針對生物質(zhì)氣化爐合成氣的冷卻凈化設(shè)備便顯得極為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的就是要提供一種用于制油的生物質(zhì)合成氣超高壓冷卻凈化設(shè)備，該設(shè)備處理系統(tǒng)簡捷、工藝流暢、冷卻效率高、凈化效果好、所需能耗低、經(jīng)濟效益好。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種用于制油的生物質(zhì)合成氣超高壓冷卻凈化設(shè)備，包括集成式換熱除塵裝置、填料洗滌塔和濕式電除塵器，所述集成式換熱除塵裝置依次由高溫?fù)Q熱器、旋風(fēng)分離器和低溫?fù)Q熱器緊湊串聯(lián)銜接為整體結(jié)構(gòu)，所述高溫?fù)Q熱器的進氣口與流化床式氣化爐的合成氣出口相連，所述低溫?fù)Q熱器的出氣口與填料洗滌塔的進氣口相連，所述填料洗滌塔的出氣口與濕式電除塵器的輸入端相連，所述濕式電除塵器的輸出端與高壓儲氣罐的進氣口相連。
[0007]進一步地，所述高溫?fù)Q熱器的高壓蒸汽出口通過高壓蒸汽輸送管與流化床式氣化爐的氣化劑入口相連。
[0008]進一步地，所述低溫?fù)Q熱器的低壓蒸汽出口通過低壓蒸汽輸送管與濕式電除塵器的濕氣流入口相連。
[0009]進一步地，所述旋風(fēng)分離器的底端粉塵出口與倉栗的進料口相連，所述倉栗的出料口與灰?guī)煜噙B。
[0010]進一步地，所述低溫?fù)Q熱器的底部焦油出口與焦油槽斗的進料口相連。
[0011]更進一步地，所述濕式電除塵器的輸出端還與尾氣焚燒爐的進氣口相連。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0013]其一，本實用新型設(shè)備可在超高壓狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，在保證冷卻凈化效果的前提下提高了氣流速度，縮短了工藝流程與處理時間，大幅提高了處理效率，使得整個處理系統(tǒng)簡捷、工藝流暢、冷卻效率高、凈化效果好、所需能耗低、經(jīng)濟效益好。
[0014]其二，本實用新型設(shè)備采用集成式換熱除塵裝置，該裝置將高溫?fù)Q熱和低溫?fù)Q熱一體化布置，并在兩級之間內(nèi)置旋風(fēng)分離器，結(jié)構(gòu)緊湊省材料，換熱效率高，大幅提升了冷卻凈化工藝的處理效率；生物質(zhì)合成氣中粉塵和焦油量相對較低，在兩級換熱器之間設(shè)置初除塵，采用集成式換熱除塵裝置自帶的旋風(fēng)除塵器，大幅提升了除塵效率，在第一級間接換熱后將生物質(zhì)合成氣冷卻至550?570°C時，旋風(fēng)除塵器的除塵效率可達90%以上，冷卻至555?565°C時，旋風(fēng)除塵器的除塵效率甚至達到99.9%以上。
[0015]其三，本實用新型設(shè)備實現(xiàn)了重質(zhì)焦油的集中收集處理，也為后續(xù)除塵處理提供了十分優(yōu)良的處理條件；經(jīng)兩級、雙壓余熱回收后再進行逐級除塵降溫、除焦深度處理，最終使得處理后的生物質(zhì)合成氣中粉塵含量< 10mg/Nm3，焦油含量均< 10mg/Nm3，溫度< 45°C，顯熱回收率大于80%，并副產(chǎn)高壓及低壓蒸汽。
[0016]其四，本實用新型中，生物質(zhì)合成氣在氣化爐內(nèi)經(jīng)過凝渣處理，采用高壓蒸汽作氣化劑為其提供壓力，即將集成式換熱除塵裝置產(chǎn)生的高壓蒸汽輸入生物質(zhì)氣化爐中，作為氣化劑為凈化設(shè)備提供壓力，通過調(diào)節(jié)蒸汽的壓力，可保證生物質(zhì)氣化爐出口的壓頭克服冷卻凈化設(shè)備的阻力后到達儲氣罐入口時還能保證0.3?IMPa(G)的正壓，即保證了氣化爐、集成式換熱除塵裝置、填料洗滌塔及濕式除塵器等設(shè)備均處于正壓狀態(tài)下工作，防止外部空氣漏入冷卻凈化設(shè)備，減少了燃?xì)獗ǖ目赡苄裕沂〉袅藲饣ざ蔚墓娘L(fēng)機和合成工段的空壓機，大幅降低了氣化及合成油工段的總體能耗，解決了傳統(tǒng)煤氣凈化工藝中系統(tǒng)復(fù)雜、流程長、能耗高、效率低、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性差、針對性不強的問題。
[0017]其五，本實用新型中的集成式換熱除塵裝置能初步除塵，節(jié)省了大量的沖洗水及水處理能耗，也省掉了水處理設(shè)備，而且設(shè)備布置更簡單易操作，也更省材料，獲得了可觀的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0018]圖1是一種用于制油的生物質(zhì)合成氣超高壓冷卻凈化設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明，便于更清楚地了解本實用新型，但它們不對本實用新型構(gòu)成限定。
[0020]圖1中所示的用于制油的生物質(zhì)合成氣超高壓冷卻凈化設(shè)備，包括集成式換熱除塵裝置2、填料洗滌塔3和濕式電除塵器4，集成式換熱除塵裝置2依次由高溫?fù)Q熱器2a、旋風(fēng)分離器2b和低溫?fù)Q熱器2c緊湊串聯(lián)銜接為整體結(jié)構(gòu)；高溫?fù)Q熱器2a的進氣口 2-1與流化床式氣化爐I的合成氣出口 1-1相連，低溫?fù)Q熱器2c的出氣口 2-2與填料洗滌塔3的