一种高质量煤气化粗渣处理装置及方法
阅读说明：本技术 一种高质量煤气化粗渣处理装置及方法 (High-quality coal gasification coarse slag treatment device and method ) 是由 马艳军 霍震霆 张冲 于 2020-11-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高质量煤气化粗渣处理装置及方法,属于水煤浆气化技术领域。本发明解决技术问题采用的装置设有倾斜的捞渣机提升段,捞渣机提升段靠近提升顶端设有捞渣机出料口,捞渣机出料口与电动卸料三通的一个口相连,另两个口中的一个口与事故排渣管相连,另一个口下方设有振动脱水筛,振动脱水筛下方连有集水箱,集水箱侧面通过回流管路与捞渣机提升段相连,振动脱水筛侧面与干料出料斗相连。本发明技术实施以后,炉渣中黑水含量下降明显,正常在10-15％,用车装以后黑水不再析出。(The invention discloses a high-quality coal gasification coarse slag treatment device and method, and belongs to the technical field of coal water slurry gasification. The device for solving the technical problems is provided with an inclined dragveyer lifting section, a dragveyer discharging port is arranged on the dragveyer lifting section close to the lifting top end and is connected with one port of an electric discharging tee joint, one port of the other two ports is connected with an accident slag discharging pipe, a vibration dewatering screen is arranged below the other port, a water collecting tank is connected below the vibration dewatering screen, the side face of the water collecting tank is connected with the dragveyer lifting section through a return pipeline, and the side face of the vibration dewatering screen is connected with a dry material discharging hopper. After the technology of the invention is implemented, the content of black water in the slag is obviously reduced and is normally 10-15%, and the black water is not separated out after the vehicle is used for loading.)
技术领域
本发明属于水煤浆气化技术领域，具体涉及一种高质量煤气化粗渣处理装置及方法。
背景技术
常规气化装置气化工序，设计气化炉六台，运行模式四开一备。现气化炉运行模式五开一备，气化炉为多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉，气化炉单炉投煤量3000t/d，从气化炉产生的炉渣随黑水排泄到捞渣机，捞渣机的炉渣经捞渣机刮板输送到捞渣机机头，经机头料斗进入运输车辆，经车辆外运。气化炉捞渣机6台，规格型号：DLHL/GBL1.2X24，一台气化炉对应一台捞渣机。设计捞渣机处理渣量10-35t/h，含水量50％。这些炉渣是在煤气化过程中形成，煤灰在熔融状态入水冷激而成的细碎粒状固体。
1、捞渣机出料数据
名称
单位
最小
正常
最大
炉渣
kg/hr
3840
12904
19356
黑水
kg/hr
3840
12904
19356
总流量
kg/hr
7680
25808
38712
水含量
wt％
50
50
50
2、炉渣密度与粒度
炉渣的真密度正常为2700kg/m3；最小2240kg/m3，最大3200kg/m3，粒度分布如下：
存在的缺点如下：
a.气化渣排出流程，流程图参见图1：
煤浆经煤浆给料泵加压后送至气化炉的工艺烧嘴，由空分系统来的高压氧气送入气化炉，在气化炉燃烧室1内进行部分氧化反应，生成的熔渣通过燃烧室下部，进入气化炉激冷室2，熔渣在激冷室的水浴以后通过锁斗3定期冲入渣池4，收集在渣池4的渣经刮板捞渣机捞出后，装入渣车运到界外。
b.缺点：收集在渣池4的渣经刮板捞渣机前部上升段捞出，在上升段一部分水析出，流回渣池，装入渣车的炉渣含水量仍然在50％左右。气化渣用车装以后渣中黑水析出，黑水中带有细颗粒灰，使捞渣机周围卫生，车辆运输路线受到污染，行业内无解决该瓶颈缺点的成功案例，成为行业内顽疾。
现有技术中煤气化装置正常生产气化炉单炉投煤量95-105t/h(干基)单台气化炉产生粗渣19.356t/h，现有捞渣机提升段控水不理想，渣含水在50％，实践表明粗渣水分偏多，不利于运输，由于水分含量高，用车装以后黑水析出，同时带有细颗粒灰，影响捞渣机周围卫生；车辆运输过程中黑水不断滴落，影响运输路面卫生，从而影响环境卫生；路面滴水蒸发以后留下黑色扬尘，容易污染环境；水分高制约了有效运输量；因此需要进一步降低渣中水分，为充分改善捞渣机环境卫生，回收水资源，节能降耗，有必要进行技术创新。
发明内容
针对上述不足本发明提供一种高效去除气化渣中水分的装置和方法。改善捞渣机周围、输道路卫生，杜绝环境污染，回收废水返回系统再利用，节约水资源。
未解决上述技术问题，本发明提供了一种高质量煤气化粗渣处理装置，所述装置设有倾斜的捞渣机提升段，捞渣机提升段靠近提升顶端设有捞渣机出料口，捞渣机出料口与电动卸料三通的一个口相连，电动卸料三通的另两个口分别与事故排渣管和振动脱水筛相连，振动脱水筛底部设有筛网，筛网下方连有集水箱，集水箱侧面设有排水口，排水口通过回流管路与捞渣机提升段相连，振动脱水筛底部侧面与干料出料斗相连。
进一步地，上述技术方案中，捞渣机提升段与地面夹角为45°～60°，捞渣机提升段内部设有传送带，可将煤气化粗渣运送至捞渣机出料口。
进一步地，上述技术方案中，捞渣机出料口出料口位置设置电动落料挡板，可以控制电动落料挡板以使煤气化粗渣进入振动脱水筛或事故排渣管。
进一步地，上述技术方案中，振动脱水筛底部筛网以及处理装置中与煤气化粗渣接触的表面均为防腐材质。
进一步地，上述技术方案中，所述出料口朝向地面。
本发明还提供了所述装置处理煤气化粗渣的方法，步骤如下：
a.渣土池中的煤气化粗渣通过捞渣机提升段运送至捞渣机出料口，捞渣机出料口设置电动落料挡板，正常工作时，使电动落料挡板关闭事故排渣管，煤气化粗渣进入振动脱水筛脱水，脱水后的灰渣通过干料出料斗落入运渣车运走，黑水流入集水箱，并通过回流管路运回捞渣机提升段；
b.当渣量超过振动脱水筛最大承受量或振动脱水筛出现故障时，控制电动落料挡板关闭震动脱水筛一侧的三通管路，未脱水的煤气化粗渣通过事故排渣管落入运渣车，运送至渣土池中，集水箱中的黑水通过排水口进入回流管路，进一步进入捞渣机提升段；
c.倒换运渣车时，需短时停止捞渣机运行，回流管路用清水冲洗，防止管路堵塞。
进一步地，上述技术方案中，所述振动脱水筛底部筛网的孔径为0.35-0.45mm。
进一步地，上述技术方案中，振动脱水筛最大承受量为干基大于等于35t/h。
原理：
1、捞渣机出料口功能：捞渣机斜坡段8送来的气化渣在此转弯，下落到振动筛或直接进入拉渣车。
2、电动卸料三通功能：切换功能，改变介质的流动方向，通过电液推杆来执行切换功能的，通过改变电动三通的阀瓣位置改变方向；如脱水筛更换筛板或者维修脱水筛时可以通过三通切换阀切换至另一落料口。
3、振动脱水筛：脱水，振动脱水筛的振动作用浓缩气化渣
4、集水箱：收集脱水筛分离的黑水。
5、干料出料斗：浓缩脱水后的气化渣通过该处进入汽运车辆。
6、回流管路：将集水箱收集的黑水自流回捞渣机。
7、事故排渣管：当脱水装置出现故障时，通过改变电动三通，将气化渣通过该管线送到汽运车上。
8、捞渣机提升段：捞渣机捞出的气化渣提升到捞渣机机头。
有益效果：
(1)本发明技术实施以后，炉渣中黑水含量下降明显，正常在10-15％，用车装以后黑水不再析出。
(2)改善了机头下部地面周围、运输道路卫生，避免了环境污染；取得较好的社会效益。
(3)筛分黑水全部返回系统再利用，与本发明技术实施以前相比5台炉运行日回收黑水量1742t。
附图说明
图1为现有装置的示意图。
图2为本发明的装置示意图。
如图，1.气化炉燃烧室，2.气化炉激冷室，3.锁斗，4.渣池，5.捞渣机出料口，6.电动卸料三通，7.振动脱水筛，8.集水箱，9.干料出料斗，10.回流管路，11.事故排渣管，12.捞渣机提升段。
具体实施方式
下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种高质量煤气化粗渣处理装置，所述装置设有倾斜的捞渣机提升段12，捞渣机提升段12靠近提升顶端设有捞渣机出料口5，捞渣机出料口5与电动卸料三通6的一个口相连，电动卸料三通6的另两个口分别与事故排渣管11和振动脱水筛7相连，振动脱水筛7底部设有筛网，筛网下方连有集水箱8，集水箱8侧面设有排水口，排水口通过回流管路10与捞渣机提升段12相连，振动脱水筛7底部侧面与干料出料斗9相连。捞渣机提升段12与地面夹角为45°～60°，捞渣机提升段12内部设有传送带，可将煤气化粗渣运送至捞渣机出料口5。捞渣机出料口5出料口位置设置电动落料挡板，可以控制电动落料挡板以使煤气化粗渣进入振动脱水筛7或事故排渣管11。振动脱水筛7底部筛网以及处理装置中与煤气化粗渣接触的表面均为防腐材质。所述出料口5朝向地面。
实施例2
所述装置处理煤气化粗渣的方法，步骤如下：
a.渣土池中的煤气化粗渣通过捞渣机提升段12运送至捞渣机出料口5，捞渣机出料口5设置电动落料挡板，正常工作时，使电动落料挡板关闭事故排渣管11，煤气化粗渣进入振动脱水筛7脱水，脱水后的灰渣通过干料出料斗9落入运渣车运走，黑水流入集水箱8，并通过回流管路10运回捞渣机提升段12；
b.当渣量超过振动脱水筛最大承受量或振动脱水筛出现故障时，控制电动落料挡板关闭震动脱水筛7一侧的三通管路，未脱水的煤气化粗渣通过事故排渣管11落入运渣车，运送至渣土池中，集水箱8中的黑水通过排水口进入回流管路10，进一步进入捞渣机提升段12；
c.倒换运渣车时，需短时停止捞渣机运行，回流管路10用清水冲洗，防止管路堵塞。
所述振动脱水筛7底部筛网的孔径为0.35-0.45mm。
振动脱水筛最大承受量为干基大于等于35t/h。
实施例3
1、振动脱水筛技术数据表：
a.设备名称：振动脱水筛
b.处理量：35t/h干基
c.数量：6台
d.有效筛分面积：1800mm*4200mm
e.筛分物料名称：气化炉炉渣
f.材质：Q235-B板厚12mm
g.筛分孔径：1mm
h.筛板：采用不锈钢筛板，厚度不低于40mm(特点不易堵料，具有防腐蚀性，更换简单，耐磨性强)。
i.筛机倾角：0°
j.振动方向：45°
k.振幅：6-11mm
l.振次：960r/min
2、振动脱水筛工作原理：
振动脱水筛采用独特的振动电机，运动轨迹更加稳定可靠。当两台电机作同步反向旋转时，其偏心块所产生的振动力在平行电机轴线的方向相抵消,在垂直电机轴的方向叠为一合力,因此筛机的运动轨迹为一直线。两机轴相对筛面在垂直方向有一倾角,在振动力和物料自重力的联合作用下，筛面上的物料沿着连续的跳跃式向前运动。在与筛面相遇的过程中，使小于筛孔的物料和水穿透筛面,从而实现脱水、脱泥和分级。
3、优选方式：
a.振动脱水筛筛板的安装形式：脱水筛的筛板主要部分在水平方向向上偏，筛板后部与主板成45°角，两个平衡的振动电机水平安装，一个在另一个上端，旋转时不平衡的重力产生的回转效果，确保脱水筛能够稳定工作，并且最大限度的降低噪音。并且，筛网采取嵌入式，便于安装和局部更换。
b.脱水筛进出料、切换挡板、集水箱冲洗及排水的配置方案：大量灰渣通过卸料三通被输送至振动脱水筛，如脱水筛更换筛板或者维修脱水筛时可以通过三通切换阀切换至另一落料口。三通切换阀是通过电液推杆来执行切换功能的。带有少量的灰渣经过脱水筛筛板二次过滤，把剩余的灰水导流到集水箱再通过管路流入捞渣机渣池内。集水箱设冲洗喷头用来反冲洗筛板和集水箱壁上的粘连灰渣。
c.三通切换阀正常使用时不滴水的措施：三通切换阀内部舌板切换活动时采用两侧挡板定位密封，防止灰渣通过舌板与三通侧板的间隙滴落到备用落料口，越存越多；三通切换阀备用落料口处设有高密封插板阀，密封性能良好。
d.落料挡板执行机构机械自锁装置说明：三通切换阀内部舌板是通过壳体外部的电液推杆推动运行，防止出现舌板有推不到位和推杆松脱现象，故在三通阀执行机构侧设置机械自锁装置，防止如上情况出现。
实施例4
捞渣机出料口5设置电动卸料三通6，一路进入振动脱水筛7脱水，脱水后的干料出料斗5落入运渣车；另一路为故障排渣管路，未脱水的渣水通过事故排渣管7落入运渣车。振动脱水筛7最大出力35t/h(干基)，当渣量超过35t/h(干基)或振动脱水筛7出现故障时，电动落料挡板切换至故障排渣管路11。振动脱水筛7排水口设置回流管路10，将废水返回至捞渣机最高水位以上，捞渣机提升段12。回流管路10设置冲洗水，防止管路堵塞。倒换运渣车时，需短时停止捞渣机运行。
炉渣原料浆液进入振动脱水筛7进行脱水处理，振动脱水筛7使用的筛缝宽度为0.42mm，根据相应粒度分布，大致预计0.3mm以上颗粒约占总颗粒群体的70％，也就是说约70％以上炉渣粗粒物料会留存在振动脱水筛7上并干排出去。剩余的细颗粒炉渣(约占总量的25％～30％)，随排水经回流管路10返回至捞渣机渣池。
振动脱水筛7筛面采用不锈钢304材质，分段铺设在下部排料梁上，用专用销子紧固，拆装非常方便
上述实施例只是用于对本发明的举例和说明，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围内。