一种合成气热值稳定的气流床气化炉干法除灰系统及方法与流程

本发明涉及气流床气化炉除灰，具体而言，涉及一种合成气热值稳定的气流床气化炉干法除灰系统及方法。

背景技术：

1、气流床气化炉是一种igcc电站中常见的通过被气化物料与气化剂同向高速喷射进料而达到雾化、弥散效果的气化装置，气化装置用以向燃气轮机大点装置提供合成气作为燃机燃料，因而合成气的流量和热值的稳定程度直接影响igcc电站负荷的稳定性。

2、针对气流床气化炉而言，为避免气化后的飞灰进入后续工段，气流床气化炉常设有干法除灰系统。目前，在igcc电站中，气流床气化炉常用的干法除灰方式是：①将混有飞灰的合成气通入飞灰收集罐中，合成气穿过飞灰收集罐后进入下游工段，飞灰被飞灰收集罐中的陶瓷过滤器过滤拦截后通入飞灰放料罐中；②在飞灰放料罐中，当飞灰积攒量超过设定量后，飞灰收集罐与飞灰放料罐断开连通，飞灰放料罐通过泄压将飞灰排出；③泄压后的飞灰放料罐通过充入n2，直至飞灰放料罐中气压与飞灰收集罐中气压一致；④将飞灰收集罐与飞灰放料罐重新连通，此时由于泄压时断开连通而临时储存于飞灰收集罐中的飞灰将通入飞灰放料罐中，而飞灰放料罐中的n2被置换至飞灰收集罐中，而后n2将随合成气进入燃气轮机。

3、然而，现有的气流床气化炉干法除灰方式会导致进入燃气轮机的合成气中混有过多的n2，造成合成气热值降低，而在合成气流量稳定的情况下，低热值的合成气进入燃气轮机，导致燃气轮机发电负荷出现较大幅度波动，且发电机输出功率降低，使机组发电负荷与电网指令出现较大偏差，影响电网系统的稳定。

4、因此，现急需一种合成气热值可保持稳定的气流床气化炉用干法除灰系统。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题：

2、针对现有的igcc电站中的气流床气化炉中，干法除灰系统的飞灰放料罐在泄压后通入n2进行充压，而n2与飞灰收集罐中临时储存的飞灰进行置换后，会混入合成气中，造成通入燃气轮机的合成气热值降低，进而造成的燃气轮机发电负荷波动剧烈、发电输出功率降低等问题。

3、本发明采用的技术方案：

4、本发明提供了一种合成气热值稳定的气流床气化炉干法除灰方法，包括如下步骤：

5、s1将混有飞灰的合成气通入飞灰收集罐，过滤后分别得到飞灰和合成气，将飞灰通入飞灰放料罐，将合成气通入燃气轮机；

6、s2当飞灰放料罐内部超出限制料位时，断开飞灰收集罐与飞灰放料罐的连接，进行泄压；

7、s3将过滤后的部分合成气通入飞灰放料罐进行充压，直至飞灰放料罐内气压占飞灰收集罐内气压的50-90％，连通飞灰收集罐与飞灰放料罐进行内容物置换。

8、其中，步骤s3中，按单位时间通过的气体体积百分比计，通入飞灰放料罐进行充压的合成气占合成气总量的0-3.5％；合成气对飞灰放料罐充压结束后，再通过反吹氮气对飞灰放料罐进行充压；氮气充压结束后，按体积百分比计，飞灰放料罐内部介质包括50-90％合成气和10-50％氮气。

9、还提供了一种如上述的气流床气化炉干法除灰方法用的气流床气化炉干法除灰系统，包括顺次连通的气化炉罐、飞灰收集罐和燃气轮机，所述飞灰收集罐内设置有陶瓷过滤器，所述飞灰收集罐还连通有飞灰放料罐；所述飞灰收集罐与所述燃气轮机之间通过合成气管线连通，所述合成气管线分设有充压支线，所述充压支线远离所述合成气管线的一端与所述飞灰放料罐连通。

10、优选地，所述充压支线配置有流量调节阀。

11、优选地，所述飞灰放料罐配置有可用于泄压的飞灰过滤器，所述飞灰过滤器还连通泄压管线和反吹管线，所述反吹管线连通有气体压缩罐。

12、优选地，所述飞灰过滤器装设有陶瓷滤棒，所述反吹管线的出气端正对所述陶瓷滤棒设置。

13、优选地，所述飞灰收集罐与所述飞灰放料罐之间还连通有平衡管线。

14、本发明的有益效果表现在：

15、采用纯n2对飞灰放料罐进行充压，当n2与飞灰收集罐中临时储存的飞灰进行置换后，n2会混入合成气中并通入燃气轮机；且由于上述的飞灰放料罐在泄压时产生的较大气流冲击会对设备造成损害，因而在泄压管线中通常安装有不同孔径的限流孔板，用以实现分步泄压而降低泄压时的气流冲击力，即导致泄压时间较长，飞灰收集罐内临时储存的飞灰重达数吨，使得置换进飞灰收集罐中的n2量过高，会造成燃气轮机发电负荷不稳定、输出功率低的问题。

16、而本发明中，通过对充气介质等进行改进，避免合成气中混入过多的n2或其他杂质气体。具体地，使用合成气作为飞灰放料罐充压的主要气体介质，n2作为辅助气体介质；同时，为避免过量合成气用于充压而降低其进入燃气轮机的流量，通过流量调节阀控制合成气从支线管道流入飞灰放料罐的速率。在保证合成气进入燃气轮机的流量达标且稳定的基础上，大幅降低合成气中混有的n2含量，以提高燃气轮机的稳定性和工作效率。

技术特征：

1.一种合成气热值稳定的气流床气化炉干法除灰方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的合成气热值稳定的气流床气化炉干法除灰方法，其特征在于，步骤s3中，按单位时间通过的气体体积百分比计，通入飞灰放料罐进行充压的合成气占合成气总量的0-3.5％。

3.根据权利要求2所述的合成气热值稳定的气流床气化炉干法除灰方法，其特征在于，步骤s3中，合成气对飞灰放料罐充压结束后，再通过反吹氮气对飞灰放料罐进行充压。

4.根据权利要求3所述的合成气热值稳定的气流床气化炉干法除灰方法，其特征在于，氮气充压结束后，按体积百分比计，飞灰放料罐内部介质包括50-90％合成气和10-50％氮气。

5.根据权利要求1所述的合成气热值稳定的气流床气化炉干法除灰方法，其特征在于，步骤s3中，对飞灰放料罐进行充压，直至飞灰放料罐内气压占飞灰收集罐内气压的50-90％。

6.一种如权利要求1至5中任意一项所述的气流床气化炉干法除灰方法用的气流床气化炉干法除灰系统，其特征在于，包括顺次连通的气化炉罐(1)、飞灰收集罐(2)和燃气轮机(3)，所述飞灰收集罐(2)内设置有陶瓷过滤器，所述飞灰收集罐(2)还连通有飞灰放料罐(4)；

7.根据权利要求6所述的气流床气化炉干法除灰系统，其特征在于，所述充压支线(22)配置有流量调节阀(23)。

8.根据权利要求6所述的气流床气化炉干法除灰系统，其特征在于，所述飞灰放料罐(4)配置有可用于泄压的飞灰过滤器(41)，所述飞灰过滤器(41)还连通泄压管线(42)和反吹管线(43)，所述反吹管线(43)连通有气体压缩罐(44)。

9.根据权利要求8所述的气流床气化炉干法除灰系统，其特征在于，所述飞灰过滤器(41)装设有陶瓷滤棒，所述反吹管线(43)的出气端正对所述陶瓷滤棒设置。

10.根据权利要求6所述的气流床气化炉干法除灰系统，其特征在于，所述飞灰收集罐(2)与所述飞灰放料罐(4)之间还连通有平衡管线(24)。

技术总结本发明涉及气流床气化炉除灰技术领域，公开了一种合成气热值稳定的气流床气化炉干法除灰方法，包括如下步骤：将混有飞灰的合成气通入飞灰收集罐，过滤后分别得到飞灰和合成气，将飞灰通入飞灰放料罐，将合成气通入燃气轮机；当飞灰放料罐内部超出限制料位时，断开飞灰收集罐与飞灰放料罐的连接，进行泄压；将过滤后的部分合成气通入飞灰放料罐进行充压，连通飞灰收集罐与飞灰放料罐进行内容物置换。使用合成气作为飞灰放料罐充压的主要气体介质，N<subgt;2</subgt;作为辅助气体介质；且通过流量调节阀控制合成气从支线管道流入飞灰放料罐的速率，避免燃气轮机出现发电不稳定和输出功率低的问题。技术研发人员：郑秀明,贾东升,王广永,周欢,王高峰,孙路,吴平,康建邦,方文武,屈卫,李会龙,王玮,胡增坤,李秉宸,边关月,王梓豪,邹峰,刘国华,刘阳,董绍杰,周声然,祁海鹏,艾云涛,王相平,李志强,邓范明,陶继业,许冬亮,周广利,宫紫郁受保护的技术使用者：华能（天津）煤气化发电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18