一种煤气化灰水在线快速清洗除氧系统的制作方法

1.本实用新型涉及煤气化灰水处理设备，具体地说是一种煤气化灰水在线快速清洗除氧系统。


背景技术：

2.煤气化工艺在合成气洗涤过程会产生大量的高温黑水，为便于黑水中煤灰颗粒沉降，需将高温黑水进行多级闪蒸降温，经过沉降除尘后的灰水再返回系统作为合成气洗涤水。多级闪蒸会产生大量闪蒸汽，为了将这些闪蒸汽热量回收利用，通常采用设置除氧器的方式，使灰水与闪蒸汽在除氧器内混合接触，达到热量回收的目的。但由于灰水中含有煤灰及钙镁离子，除氧器填料层极易出现堵结垢问题，造成系统停车。


技术实现要素：

3.本实用新型的技术任务是提供一种煤气化灰水在线快速清洗除氧系统，来解决煤气化灰水中含有煤灰及钙镁离子，除氧器填料层极易出现结垢堵塞，造成停车的问题。
4.本实用新型的技术任务是按以下方式实现的，一种煤气化灰水在线快速清洗除氧系统，该系统包括除氧头和水箱，除氧头包括除氧头壳体，除氧头壳体顶部设置有除雾器，除氧头壳体中部位置设置有布水器，除雾器位于布水器的上方，布水器的下方设置有填料结构，填料结构包括填料压板和填料托板，填料压板位于布水器的下方，填料托板位于填料压板的下方，填料压板与填料托板之间设置有填料层，填料层是由若干空心球组成；布水器一端处设置有灰水进水管路一，除氧头壳体底部设置有闪蒸汽进气管路一，闪蒸汽进气管路一与除氧头壳体连通处位于填料托板下方；除氧头壳体底部通过除氧灰水出水管路与水箱相连通。
5.作为优选，所述水箱包括水箱壳体和蒸汽分布器，水箱壳体上端通过除氧灰水出水管路与除氧头壳体底部相连通，水箱壳体下端设置有除氧水泵，除氧水泵用于将水箱与闪蒸汽洗涤器相连通；蒸汽分布器设置在水箱壳体内，蒸汽分布器一端设置有闪蒸汽进气管路二，闪蒸汽进气管路二上设置有闪蒸汽至水箱流量调节阀；蒸汽分布器另一端通过闪蒸汽出气管路与除雾器相连通。
6.更优地，所述灰水进水管路一上设置有灰水至除氧头切断阀；
7.所述闪蒸汽进气管路一上设置有流量计一和闪蒸汽至除氧头流量调节阀；
8.所述除氧灰水出水管路上设置有除氧头灰水至水箱切断阀。
9.更优地，所述水箱壳体上部设置有灰水进水管路二，灰水进水管路二上设置有灰水至水箱切断阀；
10.所述闪蒸汽出气管路上设置有大气排气管路，大气排气管路上设置有除氧器压力调节阀，闪蒸汽出气管路上设置有流量计二。
11.作为优选，该系统还包括酸液罐和酸液泵，酸液罐与酸液泵的进口端相连通，酸液泵的出口端通过酸液进液管路与布水器相连通，酸液进液管路上设置有加酸阀。
12.作为优选，所述填料层上边缘与填料压板之间的距离为空心球直径的5倍；填料压板和填料托板均设置有若干均匀分布的闪蒸汽透气孔，闪蒸汽透气孔的直径为空心球直径的2/3，且相邻两闪蒸汽透气孔之间的距离为空心球直径的 1/10-1/4。
13.更优地，所述蒸汽分布器中部靠下的位置开设有蒸汽出气孔，每米蒸汽分布器上设置有40-60个蒸汽出气孔。
14.作为优选，所述布水器包括布水主管，布水主管上两侧对称设置有若干布水支管，布水支管下部位置开设有若干布水孔，每米布水支管上开设有100-150 个布水孔。
15.作为优选，所述除氧头壳体底部设置有排污管，排污管上设置有除氧头排污阀。
16.作为优选，所述除氧头壳体内设置有液位计。
17.本实用新型的煤气化灰水在线快速清洗除氧系统具有以下优点：本实用新型以蒸汽为动力，使填料层空心球呈流化态，在相互碰撞摩擦及酸蚀的共同作用下，使空心球表面的灰垢快速剥离，清洗时间较传统酸洗大幅降低，实现1 小时内完成除氧器的快速在线清洗，减少系统波动，延长系统连续运行周期。
18.故本实用新型具有设计合理、结构简单、易于加工、体积小、使用方便、一物多用等特点，因而，具有很好的推广使用价值。
附图说明
19.下面结合附图对本实用新型进一步说明。
20.附图1为煤气化灰水在线快速清洗除氧系统的结构示意图；
21.附图2为布水器的结构示意图；
22.附图3为蒸汽分布器的结构示意图；
23.附图4为填料压板/填料托板的结构示意图。
24.图中：1、除氧头，2、水箱，3、除氧头壳体，4、除雾器，5、布水器，6、填料压板，7、填料托板，8、填料层，9、水箱壳体，10、蒸汽分布器，11、除氧水泵，12、酸液罐，13、酸液泵，14、闪蒸汽透气孔，15、蒸汽出气孔，16、布水主管，17、布水支管，18、布水孔，19、灰水进水管路一，20、灰水进水管路二，21、闪蒸汽进气管路一，22、闪蒸汽进气管路二，23、除氧灰水出水管路，24、闪蒸汽出气管路，25、大气排气管路，26、酸液进液管路，27、排污管，28、闪蒸汽至水箱流量调节阀，29、灰水至水箱切断阀，30、除氧器压力调节阀，31、灰水至除氧头切断阀，32、闪蒸汽至除氧头流量调节阀，33、除氧头灰水至水箱切断阀，34、加酸阀，35、除氧头排污阀，36、流量计一， 37、流量计二，38、液位计。
具体实施方式
25.参照说明书附图和具体实施例对本实用新型的一种煤气化灰水在线快速清洗除氧系统作以下详细地说明。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述。而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.实施例：
29.如附图1所示，本实施例提供了一种煤气化灰水在线快速清洗除氧系统，该系统包括除氧头1和水箱2，除氧头1包括除氧头壳体3，除氧头壳体3顶部安装有除雾器4，除氧头壳体3中部位置安装有布水器5，除雾器4位于布水器 5的上方，布水器5的下方安装有填料结构，填料结构包括填料压板6和填料托板7，填料压板6位于布水器5的下方，填料托板7位于填料压板6的下方，填料压板6与填料托板7之间填充有填料层8，填料层8是由直径为2-5cm，密度为0.1-0.5kg/l的若干空心球组成；填料层8的厚度为0.5-0.7m，填料层8 上边缘与填料压板6之间的距离为5倍空心球的直径，空心球材质为不锈钢。布水器5一端处与灰水进水管路一19相连通，灰水进水管路一19上安装有灰水至除氧头切断阀31；除氧头壳体3底部安装有闪蒸汽进气管路一21，闪蒸汽进气管路一21与除氧头壳体3连通处位于填料托板7下方；闪蒸汽进气管路一 21上安装有流量计一36和闪蒸汽至除氧头流量调节阀32；除氧头壳体3底部通过除氧灰水出水管路23与水箱2相连通，除氧灰水出水管路23上安装有除氧头灰水至水箱切断阀33。
30.本实施例中的水箱2包括水箱壳体9和蒸汽分布器10，水箱壳体9上端通过除氧灰水出水管路23与除氧头壳体3底部相连通，水箱壳体9下端安装有除氧水泵11，除氧水泵11用于将水箱2与闪蒸汽洗涤器相连通；蒸汽分布器10 一端与闪蒸汽进气管路二22相连通，闪蒸汽进气管路二22上安装有闪蒸汽至水箱流量调节阀28；蒸汽分布器10另一端通过闪蒸汽出气管路24与除雾器4 相连通。水箱壳体9上部连通有灰水进水管路二20，灰水进水管路二20上安装有灰水至水箱切断阀29。蒸汽分布器10安装在水箱壳体9内，闪蒸汽出气管路24连通有大气排气管路25，大气排气管路25上安装有除氧器压力调节阀 30，闪蒸汽出气管路24上安装有流量计二37。
31.本实施例还包括酸液罐12和酸液泵13，酸液罐12与酸液泵13的进口端相连通，酸液泵13的出口端通过酸液进液管路26与布水器5相连通，酸液进液管路26上安装有加酸阀34。
32.如附图4所示，本实施例中的填料压板6和填料托板7均开设有若干均匀分布的闪蒸汽透气孔14，闪蒸汽透气孔14的直径为空心球直径的2/3，且相邻两闪蒸汽透气孔14之间的距离为空心球直径的1/10-1/4。
33.如附图3所示，本实施例中的蒸汽分布器10中部靠下的位置开设有蒸汽出气孔15，每米蒸汽分布器10上开设有40-60个蒸汽出气孔15。
34.如附图2所示，本实施例中的布水器5包括布水主管16，布水主管16上两侧对称安装有若干布水支管17，布水支管17下部位置开设有若干布水孔18，每米布水支管17上开设有100-150个布水孔18。
35.本实施例中的除氧头壳体3底部安装有排污管27，排污管27上安装有除氧头排污阀34。除氧头壳体3内安装有液位计38。
36.本实用新型的工作过程为：
37.(一)、蒸汽烘干及流化剥离，具体如下：
38.(1)、将除氧器压力调节阀30投自动控制，设定流量计二37为 0.15-0.25mpa；
39.(2)、打开闪蒸汽至水箱流量调节阀28，并将闪蒸汽至除氧头流量调节阀 32投自动控制，设定流量为3-5t/h；
40.(3)、打开灰水至水箱切断阀29，关闭灰水至除氧头切断阀31，关闭除氧头灰水至水箱切断阀33；
41.(4)、利用具有一定过热度的闪蒸汽吹动填料层8的空心球并对空心球表面的水分进行干燥，干燥后的灰垢层会出现龟裂，在相互碰撞作用下剥离空心球表面；具有一定过热度的闪蒸汽是指水蒸汽温度与水在当前压力下对应的饱和温度的差值；需要的过热度为30-40℃，主要是防止流化酸洗过程中蒸汽冷凝降低酸液有效成分浓度；
42.(5)、10-15分钟后关闭闪蒸汽至除氧头流量调节阀32，打开除氧头排污阀34，打开灰水至除氧头切断阀31，对填料层8冲洗2分钟后关闭灰水至除氧头切断阀31，待除氧头灰水排空后关闭除氧头排污阀34；
43.(二)、流化酸洗，具体如下：
44.(1)、在酸液罐12内配制酸液，控制酸液ph值在1-3，配制酸液需选用无挥发性的中强酸；
45.(2)、启动酸液泵13后打开加酸阀34，待液位达到填料层8上缘时关闭加酸阀34；
46.(3)、将闪蒸汽至除氧头流量调节阀32投自动控制，设定流量为6-8t/h，保持空心球处于沸腾状态；
47.(4)、酸洗30分钟后关闭闪蒸汽至除氧头流量调节阀32；
48.(5)、打开灰水至水箱阀门39，打开除氧头排污阀34，对填料层8冲洗2 分钟后关闭除氧头排污阀34，同时打开除氧头灰水至水箱切断阀33；
49.(6)、全开闪蒸汽至除氧头流量调节阀32，将闪蒸汽至水箱流量调节阀28 开度调整至5％，关闭灰水至水箱切断阀29；
50.(7)、将除氧器压力调节阀30投自动控制，设定流量计二37为0.05mpa。
51.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。