一种气化炉锁斗排渣系统的制作方法

本技术涉及煤化工，具体地，涉及一种气化炉锁斗排渣系统。

背景技术：

1、气流床气化炉一般是液态排渣，大多配套有锁斗排渣系统，锁斗排渣系统的典型的工作步骤是：

2、第1步：收渣结束后进入泄压步骤，在该泄压步骤中，关闭锁斗入口阀，打开锁斗泄压阀使锁斗泄压；

3、第2步：泄压结束后进入排渣步骤，在该排渣步骤中，打开锁斗出口阀，锁斗内的渣和渣水被排入渣池；

4、第3步：排渣结束后进入冲洗步骤，在该冲洗步骤中，打开锁斗冲洗阀，冲洗锁斗；

5、第4步：冲洗结束后进入充压步骤，在该充压步骤中，打开锁斗充压阀，用高压水或者高压气体给锁斗充压；

6、第5步：充压结束后进入收渣步骤，在该收渣步骤中，打开锁斗入口阀，锁斗开始收渣，收渣步骤结束后返回第1步泄压步骤，完成一个排渣循环。

7、在排渣步骤中，随渣排出的渣水中溶解有硫化氢、氨、一氧化碳、羰基硫和氰化氢等污染环境并危害人体健康的气体，目前广泛应用的锁斗排渣系统及存在的问题如下所列：

8、1、通常控制泄压步骤来尽量减少锁斗排渣散发的有毒有害气体，通过使锁斗在泄压时的最终泄压压力尽量地低，以期最大程度地释放出渣水中溶解的有毒有害气体。泄压气一般直接排向大气(0mpag)；或者在刚开始泄压时因锁斗压力较高，泄压气排向火炬设备(火炬设备均为正压，有比较高的背压(一般在0.01mpag至0.2mpag之间))，在锁斗压力降低后泄压气再排向大气，但即便排向高空大气，仍会造成大气污染。也有将泄压气引向渣池的，泄压气经过渣池再排向低空大气，因为渣池是半开放结构的，即便给渣池设置了引风机，也会有部分有毒有害气体散发到工作环境中，不但污染了空气，也危害了渣池周边工作人员的人身健康。近些年，也有将泄压气引入阻力降很低的活性炭床层的，泄压气经活性炭吸附后排入大气，这种处理方式，只是将气体污染物转化为固体污染物，吸附了有毒有害气体的活性炭变成了危险固体废物，需要有资质的单位进一步处理，同时吸附效果也有待进一步验证。

9、2、仅仅进行锁斗降压，即使将泄压气排向大气，使锁斗的压力降到常压，在渣和渣水从锁斗排入渣池的过程中，仍会有部分有毒有害气体散发到渣池附近的低空空气中，不但污染了空气，也危害了渣池附近工作人员的人身健康。

10、上述两个问题，在煤化工企业长期并且普遍存在，既污染了空气，恶化了渣池周边的工作环境，又由于很多企业使用汽车运渣，渣池附近有很高频次的工作人员出现，也严重的损害了工作人员的身体健康。但是，锁斗排渣技术不是煤气化技术的研发重点，各个研究机构、工程公司的研究重点集中在延长运行周期、降低氧耗和煤耗方面，目前广泛应用的锁斗排渣系统引发的环保问题和职业健康问题并未引起重视。

技术实现思路

1、本实用新型研发人员针对气化炉锁斗排渣引发的环保问题和职业健康问题进行了重点研究，并提出一种新的气流床气化炉锁斗排渣系统，解决了目前广泛应用的锁斗排渣系统引发的有毒有害气体污染大气并危害现场工作人员身体健康的问题。

2、本实用新型提供一种气化炉锁斗排渣系统，主要包括：锁斗，其位于所述气化炉的下方，在所述锁斗与所述气化炉的连接管道上配置有锁斗入口阀，通过所述锁斗入口阀的打开或闭合而控制所述气化炉与所述锁斗连通或断开；废气处理设备，其位于所述锁斗的上方，在锁斗顶部与所述废气处理设备的连接管道上配置有锁斗泄压阀，通过打开所述锁斗泄压阀而使锁斗内的泄压气排向所述废气处理设备；气提气供应管线，其与锁斗下部连接，以便气提气能够从所述的锁斗下部通入锁斗内；渣池，其位于所述锁斗的下方，在所述锁斗与所述渣池的连接管道上配置有锁斗出口阀，通过打开所述锁斗出口阀而使锁斗内的渣和渣水排入所述渣池；捞渣机，用于将从所述锁斗排入所述渣池的渣捞出并输送至渣斗，接着通过运输设备运离所述气化炉锁斗排渣系统。

3、常规的锁斗排渣系统主要包括锁斗、渣池和捞渣机等设备。所述锁斗排渣系统位于气流床气化炉的下游，其与高压状态的气化炉连接，打开锁斗入口阀，关闭锁斗泄压阀，进行锁斗收渣。

4、在常规运行中，气化炉底部有渣和渣水的混合物，渣和渣水是经气化炉的不同出口排出，排出进入锁斗的仅为渣，但其中不可避免地混有少量渣水(随渣排出的渣水中溶解有对人体有毒有害的气体)；锁斗在与气化炉连通而收渣之前，锁斗的内部是预先充填有水的(如下文所述)，在收渣期间，在锁斗内会存在渣和大量渣水。在收渣后，打开锁斗泄压阀使锁斗内的有毒有害高压气体排入大气，打开锁斗出口阀使渣和大量渣水最终从锁斗下部排入渣池。

5、本实用新型对传统的锁斗排渣方法提出了改进，常规的锁斗排渣系统泄压气直接或者间接排向大气，本实用新型取消了将泄压气直接或者间接排向大气的管线，增设了泄压气排向废气处理设备的管线，将泄压气排向废气处理设备，泄压气排入废气处理设备后，可以减少环境污染。

6、本实用新型的锁斗排渣系统中增设有气提气供应管线，用于向锁斗的渣水中通入气提气。渣水经过气提，其中溶解的有毒有害气体被深度脱除，降低了气化炉锁斗渣水中有毒有害气体的浓度，虽然不能将渣水中的有毒有害气体完全分离出来，但气提后渣水中有毒有害气体的浓度远低于其在大气压力下的平衡浓度，这样，在渣水排出锁斗进入渣池时，不会有有毒有害气体散发出来，保护了渣池周边的环境，保护了渣池周边工作人员的身体健康。气提气供应管线的另一重要作用在于，向渣水中通入一定压力的气提气，这为更多泄压气排向废气处理设备提供了条件。增加气提气供应管线而向锁斗内供应一定压力的气体后，可以提高泄压气的压力，提高至废气处理设备要求的压力以上，使泄压气充分排向废气处理设备(例如，提高至火炬设备的背压以上可以使泄压气进入火炬设备)，渣水中剩余的有毒有害气体(相较于泄压到常压要多一些)可以被进一步去除。

7、在本实用新型的系统中，所述“锁斗下部”是指所述锁斗的下段的尽量低的位置。在锁斗的下段的尽量低的位置通入气提气有利于更好的发挥气提效果。

8、在本实用新型系统的一个实施方案中，在锁斗下部的锥体段开设有管口，管口的数目可以是1个或者更多个，所述气提气供应管线连接至所述管口，使气提气能够从所述锁斗下部通入锁斗内，对渣水进行汽提，气提出渣水中的有毒有害气体。

9、在本实用新型系统的一个实施方案中，如果对现有已投产气化炉锁斗排渣系统进行技术升级，而且锁斗下部没有可用的管口，那么在所述锁斗下部连接所述渣池的管道上，在所述锁斗出口和锁斗出口阀之间设置连接端口而连接所述气提气供应管线，通过这种连接方式，只需要1个连接端口，可以使气提气间接进入锁斗下部，对渣水进行气提。

10、在本实用新型系统的进一步的实施方案中，所述气提气供应管线能够供应气提强度范围在1nm3气提气/1m3渣水至10nm3气提气/1m3渣水之间，优选在2nm3气提气/1m3渣水至4nm3气提气/1m3渣水之间的气提气。气提强度越高，渣水中残留的有毒有害气体越少。但是，过高的气提强度会消耗较多的气提气，而且取得的气提效果也越来越不明显。

11、所述气提强度具有本技术领域常规认为的含义。在本实用新型中，气提强度为气提1m3渣水所需使用的气提气的标方体积数。

12、在本实用新型系统的进一步的实施方案中，所述气提气供应管线是压力管线，能够供应压力范围在0.1mpag至1.0mpag之间，优选在0.4mpag至0.7mpag之间的气提气。在实际操作中，废气处理设备要求的进气压力一般在0.01mpag至0.3mpag之间，再考虑到渣水的静压以及设备、管路等各个部分的流动阻力，因此，气提气供应管线能够供应压力范围在0.1mpag至1.0mpag之间，优选在0.4mpag至0.7mpag之间的气提气，才能确保气提气和从渣水中气提出来的有毒有害气体的混合物可以进入所述的废气处理设备。

13、在本实用新型系统的一个实施方案中，在所述锁斗内设置气提气分布器。从而提高气提效果，最大程度降低有毒有害气体在渣水中的溶解度，以及节约气提气的使用量。如果在锁斗内部设置气提气分布器，在锁斗下部的锥体段只需开设1个管口。如果通过在锁斗出口和所述锁斗出口阀之间设置连接端口而连接所述气提气供应管线，则不需要设置气提气分布器。

14、气提气分布器固定在锁斗内的下部，干管与锁斗下部的锥体段开设的管口连通，气提气分布器不得对排渣造成不利影响。在本实用新型中，来自气流床气化炉的渣的粒度为大约1-4mm，且颗粒之间非常松散，这样的排渣也不会对气提气分布器的运行造成显著的不利影响。

15、在本实用新型系统的进一步的实施方案中，所述气提气分布器是管式分布器，管式分布器的干管和支管开设一定数量的小孔，小孔的开口方向或者向下，或者斜向下。气提气通过锁斗下部的锥体段开设的管口进入气体分布器的干管，然后从干管进入各个支管，气提气均匀进入锁斗的下部对渣水实施气提操作。所述气提气分布器也可以是其他型式的气体分布器，优选管式分布器。

16、在本实用新型系统的一个实施方案中，所述废气处理设备是无污染或低污染的废气处理设备。废气处理设备可以处理泄压气中的有毒有害气体，避免造成空气污染。

17、在本实用新型系统的进一步的实施方案中，所述废气处理设备是火炬设备。

18、相比于现有技术，本实用新型系统具有以下有益效果：

19、1、本实用新型对传统的锁斗排渣系统提出了改进，取消了将泄压气直接或者间接排向大气的管线，增设了泄压气排向废气处理设备的管线，将泄压气排向废气处理设备，泄压气排入废气处理设备后，可以减少环境污染。

20、2、本实用新型系统对传统的锁斗排渣系统提出了改进，在锁斗下部增设了气提气供应管线，能够从锁斗下部通入一定压力的气提气，具有压力的气提气能够提高锁斗上部泄压气压力，为泄压气更多地排向废气处理设备提供了条件；泄压气更多地排向废气处理设备能够将更多有毒有害气体带入所述废气处理设备，减少环境污染；

21、本实用新型系统在锁斗下部增设气提气供应管线，能够对锁斗内的渣水进行气提，从而能够深度脱除渣水中溶解的有毒有害气体，使渣水中的有毒有害气体的溶解度远低于大气压下的平衡浓度，这样，在锁斗排渣时，渣水中就不会有有毒有害气体散发出来，保护了渣池周边的环境，保护了渣池周边工作人员的身体健康；

22、在现有的主要包括锁斗、渣池、捞渣机等设备的流化床气化炉锁斗系统中增加气提气供应管线，能够获得大幅(叠加)提高有毒有害气体排出进入废气处理设备的量的显著效果，具有良好的工业应用前景。