9]熔渣?；到y(tǒng)由熔渣溜槽1、轉杯?；?、粒渣收集器4、煤粉噴槍3組成；若干個煤粉噴槍3沿粒渣收集器4圓周方向均勻設置，噴槍噴射角度與中心線成90?45° ;
[0030]粒渣一次冷卻系統(tǒng)由煤粉噴槍3、載氣儲罐及一次冷卻器9組成；若干個煤粉噴槍3沿一次冷卻器9圓周方向均勻設置，噴槍噴射角度與中心線成90?45°，粒渣一次冷卻系統(tǒng)的入渣口與熔渣?；到y(tǒng)的出渣口連通；
[0031]還原氣控制系統(tǒng)包括煤氣凈化器6、煤氣換熱器7、煤氣儲存罐8 ;其與熔渣?；到y(tǒng)的上部相通，反應得到的氣體依次通過煤氣凈化器6、煤氣換熱器7、煤氣儲存罐8儲存起來；
[0032]二次冷卻系統(tǒng)由裝渣器10、二次冷卻器11、鼓風裝置12、熱空氣除塵器13、余熱鍋爐14組成；裝渣器10上下兩端分別與一次冷卻器9和二次冷卻器11相通，鼓風裝置送入冷空氣與從裝渣器進入二次冷卻器中的熔渣相遇，冷空氣被加熱后進入熱空氣除塵器除塵，通過余熱鍋爐產生水蒸氣。
[0033]煤氣化回收高溫熔渣余熱的方法，參照附圖1所示，高溫熔渣經過熔渣溜槽I進入轉杯粒化器2進行?；?，形成直徑小于5_的高溫渣粒，在甩出轉杯的飛落過程中，渣粒與渣粒收集器4上設置的煤粉噴槍3噴入的煤粉相遇(以氣化劑為載氣)，形成被煤粉包裹的高溫渣粒，攜帶煤粉的粒渣被收集器捕集，落入粒渣一次冷卻器9，在一次冷卻器9內，煤粉和氣化劑被高溫渣粒加熱，達到氣化溫度后發(fā)生氣化反應，由于氣化反應大量吸熱，高溫渣粒在煤粉氣化過程中被快速冷卻，形成玻璃渣，玻璃渣溫度控制為800-900 °C排出一次冷卻系統(tǒng)，通過裝渣器10進入二次冷卻器11。
[0034]氣化反應生成的煤氣從煤氣出口 5排出，經煤氣凈化器6進入煤氣換熱器7，最后進入煤氣儲存罐8。
[0035]在二次冷卻器11內，玻璃渣被鼓風裝置12鼓入的冷空氣進一步冷卻，冷空氣被加熱排出二次冷卻器，經熱空氣除塵器13后進入余熱鍋爐14，產生蒸汽用作發(fā)電，粒渣被冷卻至50°C以下排出。
[0036]以處理一噸高爐熔渣為例，采用CO2作為氣化劑，對一次冷卻系統(tǒng)進行熱平衡計算。熱收入項為高爐熔渣顯熱，熱支出項包括煤粉分解耗熱、0)2氣體升溫耗熱、CO氣體顯熱、CO化學熱和煤氣化化學反應熱。根據(jù)熱平衡計算可得一噸高爐熔渣從液態(tài)降溫至900°C釋放的熱量可使9.85kg碳氣化，消耗18.4m3C02，產生36.8m3C0。一次冷卻系統(tǒng)換熱效率達75%。對于二次冷卻系統(tǒng)，考慮排渣溫度為50°C，系統(tǒng)熱損失為10%，Ikg高爐渣經換熱可產生600°C熱空氣1.035m3，熱效率為85%。以年產1000萬噸生鐵煉鐵廠為例，年產高爐渣350萬噸，爐渣氣化用煤3.45萬噸，消耗CO2合計0.6億立方米，產生CO合計1.2億立方米，產生600°C熱空氣36億立方米，為企業(yè)帶來巨大的環(huán)境效益和經濟效益，對鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排目標具有重大意義。
[0037]以處理一噸高爐熔渣為例，采用水蒸氣作為氣化劑，經過上述方法每噸高爐熔渣產生比約19m3，產生CO約19m3，產生電能80kwh。
[0038]以處理一噸高爐熔渣為例，采用水蒸氣和C(V混合氣作為氣化劑，混合氣體積比1:1。經過上述方法每噸高爐熔渣產生比約9.5m3，產生CO約28m3，產生電能80kwh。
【主權項】
1.煤氣化回收高溫熔渣余熱的系統(tǒng)，其特征在于包括熔渣?；到y(tǒng)，一次冷卻系統(tǒng)，二次冷卻系統(tǒng)，煤氣收集系統(tǒng)； 熔渣?；到y(tǒng)由熔渣溜槽、轉杯粒化器、粒渣收集器、煤粉噴槍組成；若干個煤粉噴槍沿粒渣收集器圓周方向均勻設置，噴槍噴射角度與中心線成90?45° ; 粒渣一次冷卻系統(tǒng)由煤粉噴槍、載氣儲罐及一次冷卻器組成；若干個煤粉噴槍沿一次冷卻器圓周方向均勻設置，噴槍噴射角度與中心線成90?45°，粒渣一次冷卻系統(tǒng)的入渣口與熔渣?；到y(tǒng)的出渣口連通； 煤氣收集系統(tǒng)由煤氣凈化器，煤氣換熱器、煤氣儲罐組成；熔渣?；到y(tǒng)和粒渣一次冷卻系統(tǒng)中反應得到的煤氣通過渣粒收集器的上端排出，依次通過煤氣凈化器、煤氣換熱器進入煤氣儲罐； 二次冷卻系統(tǒng)由裝渣器、二次冷卻器、鼓風裝置、熱空氣除塵器、余熱鍋爐組成；裝渣器上下兩端分別與一次冷卻器和二次冷卻器相通，鼓風裝置送入冷空氣與從裝渣器進入二次冷卻器中的熔渣相遇，冷空氣被加熱后進入熱空氣除塵器除塵，通過余熱鍋爐產生水蒸氣。2.利用權利要求1所述系統(tǒng)回收高溫熔渣余熱的方法，包括以下步驟: 高溫熔渣經過熔渣溜槽進入轉杯?；鬟M行?；?，形成直徑小于5_的高溫渣粒； 在甩出轉杯的飛落過程中，渣粒與渣粒收集器上設置的煤粉噴槍噴入的煤粉相遇，形成被煤粉包裹的高溫渣粒；煤粉以氣化劑為載氣； 被煤粉包裹的高溫渣粒落入一次冷卻系統(tǒng)，煤粉和氣化劑在高溫渣粒的加熱下發(fā)生反應并氣化，反應過程吸熱高溫渣粒被快速冷卻形成玻璃渣，控制玻璃渣溫度800-900 °C排出一次冷卻系統(tǒng)； 煤粉和水蒸氣反應生成的煤氣經煤氣凈化器進入煤氣換熱器，最后進入煤氣儲存罐； 玻璃渣排出一次冷卻系統(tǒng)進入二次冷卻系統(tǒng)，在二次冷卻系統(tǒng)內，玻璃渣被鼓入的冷空氣進一步冷卻，冷空氣被加熱排出二次冷卻系統(tǒng)，經熱空氣除塵器后進入余熱鍋爐產生蒸汽，粒渣被冷卻至50°C以下排出。3.如權利要求2所述回收高溫熔渣余熱的方法，其特征在于所述氣化劑為水蒸氣、二氧化碳或者兩者的混合。4.如權利要求2所述回收高溫熔渣余熱的方法，其特征在于所述余熱鍋爐產生的水蒸氣直接用于煤粉載氣。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤氣化回收高溫熔渣余熱的系統(tǒng)和方法。高溫熔渣經過熔渣溜槽進入轉杯?；鬟M行?；?，形成直徑小于5mm的高溫渣粒；在甩出轉杯的飛落過程中，渣粒與渣粒收集器上設置的煤粉噴槍噴入的煤粉相遇，形成被煤粉包裹的高溫渣粒；被煤粉包裹的高溫渣粒落入一次冷卻系統(tǒng)，煤粉和氣化劑被高溫渣粒加熱發(fā)生反應并氣化，反應過程吸熱高溫渣粒被快速冷卻形成玻璃渣，控制玻璃渣溫度800-900℃排出一次冷卻系統(tǒng)；煤粉和氣化劑反應生成的煤氣經煤氣凈化器進入煤氣換熱器，最后進入煤氣儲存罐。對鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排帶來巨大的環(huán)境效益和經濟效益。
【IPC分類】C21B3/08, F27D17/00
【公開號】CN105087835
【申請?zhí)枴緾N201510531068
【發(fā)明人】李菊艷, 范小剛, 唐恩
【申請人】中冶南方工程技術有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月26日