阅读说明：本技术 一种水煤浆气化废水掺烧系统 (Coal water slurry gasification waste water blending combustion system ) 是由 岳军 马宏波 张本凤 管清亮 于 2020-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种水煤浆气化废水掺烧系统,包括气化炉、洗气塔和水回收装置,气化炉的顶部设置有烧嘴,烧嘴上连接有氧气通道、高危废水通道、燃料气通道和料浆通道,气化炉内自上而下依次设置有气化反应段、余热回收段和集渣池,气化炉通过管道与洗气塔连通,水回收装置通过管道分别与洗气塔及气化炉连通。效果为：通过本发明的一种水煤浆气化废水掺烧系统,突破了传统加压气化废水处理的方式,拓展了水煤浆气化领域废水处理的范围,可以对一些高毒性高污染性的废液进行处理,气化炉实现高毒性废水及高污染废水的处理能力,具有相对投资费用低、工艺简洁、操作简单灵活,同时有效保护装置现场在使用高毒性废水的稳定性及安全性等特点。(The invention discloses a coal water slurry gasification wastewater blending combustion system which comprises a gasification furnace, a gas washing tower and a water recovery device, wherein a burner is arranged at the top of the gasification furnace, an oxygen channel, a high-risk wastewater channel, a fuel gas channel and a slurry channel are connected to the burner, a gasification reaction section, a waste heat recovery section and a slag collecting tank are sequentially arranged in the gasification furnace from top to bottom, the gasification furnace is communicated with the gas washing tower through a pipeline, and the water recovery device is respectively communicated with the gas washing tower and the gasification furnace through pipelines. The effect is as follows: the coal water slurry gasification wastewater co-combustion system breaks through the traditional pressurized gasification wastewater treatment mode, expands the wastewater treatment range in the coal water slurry gasification field, can treat some high-toxicity and high-pollution waste liquid, realizes the treatment capacity of the high-toxicity waste water and the high-pollution waste water by the gasification furnace, and has the characteristics of low relative investment cost, simple process, simple and flexible operation, effective protection of the stability and the safety of the device using the high-toxicity waste water on site, and the like.)

一种水煤浆气化废水掺烧系统

技术领域

本发明涉及煤化工技术技术领域，具体涉及一种水煤浆气化废水掺烧系统。

背景技术

水煤浆水冷壁气化技术从2011年开始在我国使用，煤浆制备过程中一般也使用部分的废水进行制浆，这部分废水主要为无毒性或者毒性很小的废液进行制浆；由于煤浆制备的设备特点，对这些废水要求必须为碱性的废水，如果废水为酸性的必须进行中和后方可使用，对于高毒性高污染的有机废水，由于考虑到装置运行的环境安全，制浆设备本身的问题等目前仍无法处理这部分废水，本工艺主要就是针对此类废水所进行的创新，单独对这种废水进行工艺规划，将这部分废水精确计量后送入气化炉内进行处理。

发明内容

为此，本发明提供一种水煤浆气化废水掺烧系统，以解决现有技术中生产过程中有毒废水会造成二次污染，给煤浆制备带来不利影响的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明的第一方面，一种水煤浆气化废水掺烧系统，包括气化炉、洗气塔和水回收装置，气化炉的顶部设置有烧嘴，烧嘴上连接有氧气通道、高危废水通道、燃料气通道和料浆通道，气化炉内自上而下依次设置有气化反应段、余热回收段和集渣池，气化炉通过管道与洗气塔连通，水回收装置通过管道分别与洗气塔及气化炉连通。

进一步地，高危废水通道与燃料气通道共用通道进入烧嘴中；或，高危废水通道与料浆通道共用通道进入烧嘴中；或，高危废水通道单独通道进入烧嘴中。

进一步地，还包括氧气源，氧气通道的自由端设置有氧气源，氧气源通过多个管道与烧嘴连通，每条氧气源与烧嘴之间的管道上均设置有多个调节阀。

进一步地，还包括高危废水储备装置和第一计量加压泵，高危废水通道的自由端设置有高危废水储备装置，高危废水储备装置与烧嘴之间的管道上设置有第一计量加压泵及多个调节阀。

进一步地，还包括燃料气源，燃料气通道的自由端设置有燃料气源，燃料气源与烧嘴之间的管道上设置有多个调节阀。

进一步地，还包括料浆制备装置和第二计量加压泵，料浆通道的自由端设置有料浆制备装置，料浆制备装置与烧嘴之间的管道上设置有第二计量加压泵及多个调节阀。

进一步地，气化炉设置有混合气出口和气化炉进水口，洗气塔设置有洗气塔进气口、第一洗气塔出水口、洗气塔进水口、第二洗气塔出水口和粗煤气出口，水回收装置设置有第一水回收进水口和水回收出水口；混合气出口通过管道与洗气塔进气口连通，粗煤气出口与后工段连通；第一洗气塔出水口通过管道与第一水回收进水口连通，水回收出水口通过管道与洗气塔进水口连通，第二洗气塔出水口通过管道与气化炉进水口连通。

进一步地，还包括第一加压泵和第二加压泵，水回收出水口和洗气塔进水口之间的管道上设置有第一加压泵，第二洗气塔出水口与气化炉进水口之间的管道上设置有第二加压泵。

进一步地，气化炉上还设置有气化炉出水口，水回收装置上还设置有第二水回收进水口，气化炉出水口通过管道与第二水回收进水口连通。

进一步地，气化炉内的反应压力为0.2MPa至8.7MPa之间。

本发明具有如下优点：通过本发明的一种水煤浆气化废水掺烧系统，突破了传统加压气化废水处理的方式，拓展了水煤浆气化领域废水处理的范围，可以对一些高毒性高污染性的废液进行处理，气化炉实现高毒性废水及高污染废水的处理能力，具有相对投资费用低、工艺简洁、操作简单灵活，同时有效保护装置现场在使用高毒性废水的稳定性及安全性等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明一些实施例提供的一种水煤浆气化废水掺烧系统的结构图。

图2为本发明一些实施例提供的一种水煤浆气化废水掺烧系统的结构图。

图中：1、气化反应段，2、余热回收段，3、集渣池，4、烧嘴，5、洗气塔，6、水回收装置，7、氧气源，8、高危废水储备装置，9、燃料气源，10、料浆制备装置，11、第一计量加压泵，12、第二计量加压泵，13、第二加压泵，14、第一加压泵，15、混合气出口，16、气化炉进水口，17、气化炉出水口，18、洗气塔进气口，19、第二洗气塔出水口，20、洗气塔进水口，21、第一洗气塔出水口，22、第一水回收进水口，23、水回收出水口，24、第二水回收进水口，25、粗煤气出口。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在水煤浆水冷壁气化技术中，尤其是制浆过程中一般会使用工厂的废水或者灰水进行制浆，目的是缓解工厂废水的处理难度，但是对于有毒性的有机废水处理在制浆过程中就无法直接进行利用，因为制浆系统以及煤浆储备系统均为常压容器，在生产过程中有毒废水会造成二次污染，给煤浆制备带来不利影响。

本系统及工艺采用主要针对这种制浆过程中无法处理的高毒性废水进行直接进入烧嘴，对高毒性的废水做到全密闭精确计量进行处理。

实施例1

如图1或图2所示，本实施例中的一种水煤浆气化废水掺烧系统，包括气化炉、洗气塔5和水回收装置6，气化炉的顶部设置有烧嘴4，烧嘴4上连接有氧气通道、高危废水通道、燃料气通道和料浆通道，气化炉内自上而下依次设置有气化反应段1、余热回收段2和集渣池3，气化炉通过管道与洗气塔5连通，水回收装置6通过管道分别与洗气塔5及气化炉连通。

本实施例达到的技术效果为：通过本实施例的一种水煤浆气化废水掺烧系统，突破了传统加压气化废水处理的方式，拓展了水煤浆气化领域废水处理的范围，可以对一些高毒性高污染性的废液进行处理，气化炉实现高毒性废水及高污染废水的处理能力，具有相对投资费用低、工艺简洁、操作简单灵活，同时有效保护装置现场在使用高毒性废水的稳定性及安全性等特点。

实施例2

如图1或图2所示，本实施例中的一种水煤浆气化废水掺烧系统，包括实施例1中的全部技术特征，除此之外，包括气化炉、洗气塔5和水回收装置6，气化炉的顶部设置有烧嘴4，烧嘴4上连接有氧气通道、高危废水通道、燃料气通道和料浆通道，气化炉内自上而下依次设置有气化反应段1、余热回收段2和集渣池3，气化炉通过管道与洗气塔5连通，水回收装置6通过管道分别与洗气塔5及气化炉连通。

也就是说，本实施例中的加工工艺技术流程的高危废水进料通道有多种选择，一种可以采用借用燃料气通道进入烧嘴，一种形式可以与料浆通道混用，还有一种形式是在烧嘴上重新确定一个新的独立通道。

本实施例中的有益效果为：通过不同的通道连接方式，提高了整个系统的适应性，具备更好的处理效果，可根据实际需求进行个性化设置。

实施例3

如图1或图2所示，本实施例中的一种水煤浆气化废水掺烧系统，包括实施例1中的全部技术特征，除此之外，还包括氧气源7，氧气通道的自由端设置有氧气源7，氧气源7通过多个管道与烧嘴4连通，每条氧气源7与烧嘴4之间的管道上均设置有多个调节阀；还包括高危废水储备装置8和第一计量加压泵11，高危废水通道的自由端设置有高危废水储备装置8，高危废水储备装置8与烧嘴4之间的管道上设置有第一计量加压泵11及多个调节阀；还包括燃料气源9，燃料气通道的自由端设置有燃料气源9，燃料气源9与烧嘴4之间的管道上设置有多个调节阀；还包括料浆制备装置10和第二计量加压泵12，料浆通道的自由端设置有料浆制备装置10，料浆制备装置10与烧嘴4之间的管道上设置有第二计量加压泵12及多个调节阀。

本实施例中的有益效果为：通过设置氧气源7，实现了氧化剂的供给，通过在氧气源7之后的管道上设置调节阀，实现了对氧气流量的控制；通过设置高危废水储备装置8，实现了高危废水的供给，通过设置第一计量加压泵11，实现了对高危废水的加压处理，通过在高危废水储备装置8之后的管道上设置调节阀，实现了对高危废水流量的控制；通过设置燃料气源9，实现了燃料气的供给，通过设置在燃料气源9之后的管道上的调节阀，实现了对燃料气流量的控制；通过设置料浆制备装置10，实现了料浆的供给，通过设置第二计量加压泵12，实现了对料浆的加压处理，通过在料浆制备装置10之后的管道上设置调节阀，实现了对料浆流量的控制；。

实施例4

如图1或图2所示，本实施例中的一种水煤浆气化废水掺烧系统，包括实施例1中的全部技术特征，除此之外，气化炉设置有混合气出口15和气化炉进水口16，洗气塔5设置有洗气塔进气口18、第一洗气塔出水口21、洗气塔进水口20、第二洗气塔出水口19和粗煤气出口25，水回收装置6设置有第一水回收进水口22和水回收出水口23；混合气出口15通过管道与洗气塔进气口18连通，粗煤气出口25与后工段连通；第一洗气塔出水口21通过管道与第一水回收进水口22连通，水回收出水口23通过管道与洗气塔进水口20连通，第二洗气塔出水口19通过管道与气化炉进水口16连通；还包括第一加压泵14和第二加压泵13，水回收出水口23和洗气塔进水口20之间的管道上设置有第一加压泵14，第二洗气塔出水口19与气化炉进水口16之间的管道上设置有第二加压泵13。

具体的，气化炉进水口16设置在集渣池3的上部，混合气出口15设置在气化炉进水口16的上部。

本实施例中的有益效果为：通过本实施例的设置，实现了气化炉、洗气塔5和水回收装置6之间的水循环；通过设置第一加压泵14和第二加压泵13，实现了对管道中水压的调整。

实施例5

如图1或图2所示，本实施例中的一种水煤浆气化废水掺烧系统，包括实施例4中的全部技术特征，除此之外，气化炉上还设置有气化炉出水口17，水回收装置6上还设置有第二水回收进水口24，气化炉出水口17通过管道与第二水回收进水口24连通；气化炉内的反应压力为0.2MPa至8.7MPa之间。

本实施例中的有益效果为：通过设置气化炉出水口17通过管道与第二水回收进水口24连通，实现了集渣池3与水回收装置6之间的水循环。

上述实施例的一种水煤浆气化废水掺烧系统的气化工艺的烧嘴4一般为四通道烧嘴，烧嘴4的通道由内到外通道依次为氧气通道、燃料气通道、料浆通道和高危废水通道。

上述实施例气化所需要的原料经过第二计量加压泵12加压后送入气化炉烧嘴4的料浆通道，料浆的流量通过泵的转速调节进行控制，气化所需要的氧化剂由独立的调节系统阀门进行控制流量送入气化炉烧嘴4的氧气通道，需要处理的高浓度高污染高毒性等废水通过独立的储存罐后进过高压的第一计量加压泵11加压输送到烧嘴烘炉的燃料气通道，经过烧嘴4后的料浆、高危废水、氧化剂进入气化炉进行反应；反应的压力可以采用低压状态0.2MPa，也可升压到8.7MPa，装置的压力确定主要根据装置所配套的系统所确定，反应室的出口温度一般控制在高于料浆中不可燃烧物的熔融温度30-50℃，反应室主反应温度根据所处理废水的分界温度所决定，一般主火焰高温区的温度在1500℃以上；出反应室的物料通过冷却降温除尘后送入下游工序；物料的降温方式可以通过直接水激冷的方式进行降温，也可以采用废锅对物料进行降温回收热量。

上述实施例的一种水煤浆气化废水掺烧系统的工艺处理废水的方法主要是通过反应室内的高温，使得废水所含污染物进行分解，从而达到处理废水的目的，与传统的焚烧处理方式相比较，本技术的特点是在对料浆处理过程中本就需要进行高温氧化，废水进入反应室后的高温主要由主反应所放出的热量提供；其次本工艺的由于可以在高压下进行运行，延长了高温段的停留时间，更有利于废水的处理；另外，出反应室的高温物料可以通过余热锅炉进行热量回收，系统的能量利用率高。

具体的，气化装置含有一定浓度固体颗粒的水，经过水回收装置分级提浓后，澄清水经加压泵加压后循环使。

此外，对于进入气化反应室后的物料也有多种形式进行后续的降温除尘，一种方式是通过余热回收的方式进行降温处理，一种方式是通过水激冷的方式进行，还有一种方式为余热回收加水激冷混合降温处理。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。