气化炉锁斗排渣方法及系统与流程

1.本发明涉及煤化工技术领域，具体地，涉及气化炉锁斗排渣方法及系统。


背景技术：

2.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：
3.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；
4.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；
5.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；
6.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；
7.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。
8.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方式存在的问题如下所列：
9.1、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，通过在泄压步骤中尽量地降低锁斗压力，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。这种处置方式污染了大气。也有将泄压气引向渣池的，泄压气经过渣池再排向大气，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。
10.2、仅仅通过降压的方式，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。
11.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方式引发的环保问题和职业健康问题并未引起重视。


技术实现要素：

12.本发明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，并提出新的气化炉锁斗排渣方法及系统，解决了目前广泛应用的锁斗排渣方式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。
13.本发明一方面提供一种气化炉锁斗排渣方法，包括以下步骤：(1)泄压步骤，将锁斗内的泄压气排入废气处理设备；(2)气提步骤，在泄压步骤完成后，向锁斗内通入气提气，将渣水中溶解的有毒有害气体气提出来，所述气提气和从渣水中气提出来的有毒有害气体的混合物也排入所述废气处理设备；(3)在步骤(2)结束后，依次进行排渣、冲洗、充压和收渣，收渣结束后返回步骤(1)所述的泄压步骤，完成一个排渣循环。
14.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。
15.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。
16.锁斗排渣系统的锁斗内收集气化炉排出的渣(和渣水)，即为收渣步骤(也可以称为锁斗收渣步骤)。
17.在收渣步骤之后，实施泄压步骤(锁斗泄压步骤)。
18.在本发明方法中，在步骤(1)的泄压步骤中，将泄压气全部排入废气处理设备。所述废气处理设备可以是任何无污染或低污染的废气处理设备，优选是火炬设备。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。
19.在常规的泄压步骤中，泄压气直接或间接排入大气。相比较地，在本发明方法的步骤(1)中，泄压气全部地排入了废气处理设备。在所述废气处理设备内去除泄压气中的有毒有害气体，避免造成空气污染。
20.与泄压气排入大气而最终泄压压力基本低至大气压的常规情况相比，在本发明方法的步骤(1)中，限于废气处理设备一般要求进气压力在0.01mpag至0.3mpag之间，本发明泄压步骤的最终泄压压力一定高于大气压，渣水中剩余的有毒有害气体要多一些，剩余的有毒有害气体可以在本发明步骤(2)气提步骤进一步去除。在本发明方法中，在步骤(2)的气提步骤中，渣水经过气提，其中溶解的有毒有害气体被深度脱除，通过气提的方法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。气提步骤的另一重要作用在于，向渣水中通入用于气提有毒有害气体的气提气，这为前序步骤，即泄压步骤，的剩余泄压气排向废气处理设备提供了条件。增加气提步骤后，可以提高剩余泄压气的压力，提高至高于废气处理设备要求的压力(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)，使剩余的泄压气也排向
废气处理设备，渣水中剩余的有毒有害气体(相较于泄压到常压要多一些)可以在气提步骤进一步去除。
21.在本发明方法中，在步骤(3)中，所述排渣、冲洗、充压和收渣步骤均为常规操作。在排渣步骤中，将锁斗内的渣和经过气提的渣水一起排出，进入渣池；在冲洗步骤中，先冲洗锁斗内的排渣残余物并使其也进入渣池，再用冲洗水对锁斗注水；在充压步骤中，关闭锁斗冲洗阀，给锁斗充压。气化炉是处于高压状态，在连通锁斗和气化炉之前，如果锁斗不注水并充压，直接打开连通阀门后，有很大的冲击。
22.在本发明方法的一个实施方案中，在步骤(1)中，泄压步骤的最终泄压压力为0.05mpag至0.5mpag。在气流床气化炉锁斗排渣实际操作中，泄压步骤的最终泄压压力根据所配套的废气处理设备的要求而定，废气处理设备要求的进气压力一般在0.01mpag至0.3mpag之间，再考虑到设备、管路等各个部分的流动阻力，泄压步骤的最终泄压压力范围一般在0.05mpag至0.5mpag之间，优选在0.1mpag至0.3mpag之间。泄压气压力高于废气处理设备要求的进气压力(例如火炬设备的背压)时，泄压气持续地排入废气处理设备；直至达到所述最终泄压压力时，泄压气不再能够排入废气处理设备，而通过步骤(2)被进一步带入所述废气处理设备。
23.在本发明方法的一个实施方案中，在步骤(2)中，所述气提气选自氮气，或者其他对人体无害、不溶或微溶于水且废气处理设备能够接收的气体。
24.在本发明方法的一个实施方案中，在步骤(2)中，通入的气提气压力的范围在0.1mpag至1.0mpag之间，优选在0.4mpag至0.7mpag之间。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，因此气提气压力的范围一般在0.1mpag至1.0mpag之间，优选在0.4mpag至0.7mpag之间，从而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。
25.换言之，在本发明方法中，气提气压力》最终泄压压力》废气处理设备要求的进气压力(例如，火炬背压)。
26.在本发明方法的一个实施方案中，在步骤(2)中，向锁斗内通入气提气，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。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。
27.所述气提强度具有本技术领域常规认为的含义。在本发明中，气提强度为气提1m3渣水所需使用的气提气的标方体积数。
28.在本发明方法的进一步实施方案中，在步骤(2)中，向锁斗内通入气提气，气提时间一般为3分钟到10分钟，优选为4分钟到6分钟。在2nm3气提气/1m3渣水至4nm3气提气/1m3渣水的气提强度范围内，通入3分钟到10分钟，优选4分钟到6分钟时间气提气，就可以完成锁斗内体积的渣水中有毒有害气体的气提。
29.在本发明方法的一个实施方案中，在步骤(2)中，所述气提气通过锁斗下部管口进入锁斗，或者气提气进入与锁斗下部连接的管道；优选地，气提气通过锁斗下部管口进入锁斗，以期提高气提效果。在步骤(2)中，可以在锁斗下部增设管口，气提气在锁斗下部进入锁斗，对渣水进行汽提；如果对现有已投产装置进行技术升级，而且锁斗下部没有可用的管
口，也可将气提气接入与锁斗下部连接的管道，通过这种方式气提气可以间接进入锁斗下部，对渣水进行汽提。优选地，气提气直接通过锁斗下部管口进入锁斗。所述锁斗下部是指锁斗下段的尽量低的位置，在锁斗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。
30.在本发明方法的一个实施方案中，在步骤(2)中，在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。气提气分布器不得对排渣造成不利影响。在本发明中，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。
31.在本发明方法的一个实施方案中，在步骤(2)中，气提气分布器可以是管式分布器，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。在步骤(2)中，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。
32.本发明另一方面提供一种气化炉锁斗排渣系统，其包括：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。
33.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。
34.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。
35.本发明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，本发明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。
36.本发明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。
37.在本发明的系统中，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。
38.在本发明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。
39.在本发明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。
40.在本发明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。
41.所述气提强度具有本技术领域常规认为的含义。在本发明中，气提强度为气提1m3渣水所需使用的气提气的标方体积数。
42.在本发明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。
43.在本发明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。
44.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。在本发明中，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。
45.在本发明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。
46.在本发明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。
47.在本发明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。
48.相比于现有技术，本发明方法具有以下有益效果：
49.1、本发明方法对传统的锁斗排渣方法提出了改进，在泄压步骤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。
50.2、本发明方法在泄压步骤之后且排渣步骤之前，新增加了从锁斗下部通入气提气的气提步骤，通过向锁斗内通入一定压力的气提气，为泄压步骤剩余泄压气也排向废气处理设备提供了条件；剩余泄压气更多排入废气处理设备后，可以进一步减少环境污染；
51.本发明方法新增加的气提步骤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；
52.在现有的包括锁斗、废气处理设备、渣池等的流化床气化炉锁斗系统中，在现有的锁斗排渣方法中增加一个步骤，而获得了大幅(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。
53.3、本发明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。
54.4、本发明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；
55.本发明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；
56.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。
附图说明
57.图1为利用本发明一种气化炉锁斗排渣系统进行排渣的示意图。
58.图2为利用本发明另一种气化炉锁斗排渣系统进行排渣的示意图。
59.图3为本发明的气提气分布器的示意图。
60.附图标记说明：
61.1-锁斗；2-渣池；3-捞渣机；4-渣斗；5-锁斗入口阀(双阀)；6-锁斗泄压阀；7-锁斗气提阀；8-锁斗出口阀(双阀或单阀)；9-锁斗冲洗阀；10-锁斗充压阀；11-冲洗水罐；12-辅
助排渣水泵；13-辅助排渣水泵入口阀；14-自循环阀。
具体实施方式
62.现参考所附附图进一步描述本发明的气化炉锁斗排渣方法及系统。以下描述仅用于阐述的目的，决不理解为对本发明所述锁斗排渣方法的限制。应当理解，本发明所公开的内容还包括由本文提供的教导能够获悉的任何方案和所有变化方案。
63.如图1-3所示，锁斗1收渣结束后进入泄压步骤，关闭锁斗入口阀5，打开锁斗泄压阀6，泄压气首先进入冲洗水罐11分离掉可能夹带的渣水，然后排向火炬设备，火炬设备最大背压0.1mpag。锁斗1泄压时，以锁斗1的压力为控制参数，通过自动控制系统，可控的向火炬设备排放泄压气。
64.锁斗1泄压到0.2mpag时开始气提步骤，打开锁斗下部的气提阀7，在2nm3氮气/1m3渣水的气提强度下，从锁斗1下部向锁斗1内通入气提气，气提时间大约5分钟。图1所示为通过锁斗1下部的锥体段设置的管口通入气提气；图2所示为通过连接锁斗1下部与渣池2的管道上设置的连接端口，更具体地，通过锁斗出口阀处设置的连接端口通入气提气。渣水中溶解的有毒有害气体被气提出来，经过锁斗泄压阀6后首先进入冲洗水罐11分离掉可能夹带的渣水，然后排入火炬设备。
65.气提气选用0.5mpag的氮气，确保气提气连同从渣水中汽提出来的有毒有害气体可以通过锁斗泄压阀6进入火炬设备。
66.为了提高气提效果，最大程度降低有毒有害气体在渣水中的残存量，在锁斗1内设置气提气分布器，气提气分布器不得影响排渣，设置了气提气分布器也可以节约气提气的使用量。气提气分布器可以是管式分布器，管式分布器示意图参见图3。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，也可以是其他型式的气体分布器，优选管式分布器。
67.锁斗1气提结束后，关闭锁斗气提阀7和锁斗泄压阀6，打开锁斗出口阀8，锁斗1内的渣和经过气提的渣水排入锁斗1下部的渣池2。锁斗1内的渣水经过气提气的气提作用，渣水中的有毒有害气体深度脱除。渣水中几乎不含一氧化碳；硫化氢、羰基硫和氰化氢的溶解度分别相当于泄压到常压条件下的57.64％、29.07％和34.63％，溶解度比常规锁斗减压系统大大降低。在渣水排入渣池2的过程中，有毒有害气体的散发量大大减少，保护了环境，保证了渣池2周围现场工作人员的身体健康。
68.锁斗1排渣结束后，打开锁斗冲洗阀9，冲洗水从冲洗水罐11进入锁斗1，将锁斗1中残存的渣冲洗干净，然后关闭锁斗出口阀8，继续用冲洗水对锁斗1注水。冲洗水压力较低，冲洗水的作用是把锁斗灌满水。
69.锁斗1注水结束后，关闭锁斗冲洗阀9，打开锁斗充压阀10，用高压水给锁斗1充压。高压水是给锁斗1充压，使其和气化炉的压力相当，以便打开锁斗入口阀时比较平稳，无冲击。
70.锁斗1充压结束后，关闭锁斗充压阀10，打开锁斗入口阀5，来自气化炉的渣进入锁斗1。为了更通畅的排渣，打开辅助排渣水泵12入口管道上的辅助排渣水泵入口阀13，关闭自循环阀14，从锁斗1上部抽取含渣量较低的渣水，用辅助排渣水泵12送入锁斗1的上游设备(锁斗的上游设备一般是气化炉)，这样可以形成从锁斗1的上游设备到锁斗1的自上而下
的水流，自上而下的水流有助于渣进入锁斗1。在收渣完成后进入泄压步骤之前，先打开自循环阀14，再关闭辅助排渣水泵12入口管道上的辅助排渣水泵入口阀13，使辅助排渣水泵12处于自循环状态，然后再进入泄压步骤。
71.基于典型的煤基气化粗合成气的组成，以氮气作为气提气，不同条件下各种有毒有害气体在渣水中的溶解度如附表1所示；不同气提强度下各种有毒有害气体在渣水中的溶解度与减压到常压条件下各种有毒有害气体在渣水中的溶解度的比值如表2所示。
72.由表1和表2的数据可知，一氧化碳很容易从渣水中分离出来，不需要气提，仅仅靠减压就几乎全部从渣水中分离出来了；由于氨的溶解度很大，减压几乎对分离氨没有作用，气提的作用也很微弱；硫化氢、羰基硫和氰化氢经气提后，可以很明显的降低渣水中的溶解度，在2nm3氮气/1m3渣水的气提条件下，硫化氢、羰基硫和氰化氢的溶解度分别相当于泄压到常压条件下的57.64％、29.07％和34.63％，气提的作用很明显，可以在相当大程度上减少渣水从锁斗排入渣池的过程中散发到渣池附近的低空空气中的有毒有害气体。
73.表1不同条件下有毒有害气体在渣水中的溶解度
[0074][0075]
(在表1中，
“‑”
表示不进行气提)
[0076]
表2不同气提强度下，有毒有害气体在渣水中的溶解度与减压到常压条件下的溶解度的比值
[0077]
气提强度一氧化碳氨硫化氢羰基硫氰化氢1nm3氮气/1m3渣水1.21％99.90％79.74％51.16％58.43％2nm3氮气/1m3渣水0.62％99.68％57.64％29.07％34.63％4nm3氮气/1m3渣水0.32％99.25％37.20％15.64％19.14％6nm3氮气/1m3渣水0.21％98.83％27.49％10.70％13.24％8nm3氮气/1m3渣水0.16％98.42％21.82％8.13％10.12％
10nm3氮气/1m3渣水0.13％98.02％18.09％6.55％8.19％
[0078]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的保护范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书的保护范围内。

技术特征：
1.一种气化炉锁斗排渣方法，其特征在于，包括以下：(1)泄压步骤，将锁斗内的泄压气全部排入废气处理设备；(2)气提步骤，在泄压步骤完成后，向锁斗内通入气提气，将渣水中溶解的有毒有害气体气提出来，所述气提气和从渣水中气提出来的有毒有害气体的混合物也排入所述废气处理设备；(3)在步骤(2)结束后，依次进行排渣、冲洗、充压和收渣，收渣结束后返回步骤(1)所述的泄压步骤，完成一个排渣循环。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，向锁斗内通入气提气，气提强度范围在1nm3气提气/1m3渣水至10nm3气提气/1m3渣水之间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，气提强度范围在2nm3气提气/1m3渣水至4nm3气提气/1m3渣水之间。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，通入的气提气的压力范围在0.1mpag至1.0mpag之间。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述气提气选自氮气，或者其他对人无害、不溶或微溶于水且废气处理设备能够接收的气体。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，泄压步骤最终的压力为0.05mpag至0.5mpag。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述废气处理设备是无污染或低污染的废气处理设备。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述气提气通过锁斗下部管口进入锁斗，或者气提气进入与锁斗下部连接的管道。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，在锁斗内设置气提气分布器。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，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一定数量的小孔，小孔的开口方向或者向下，或者斜向下。11.一种用于实施根据权利要求1-10中任一项的方法的气化炉锁斗排渣系统，其特征在于，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。12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，在所述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。13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，在连接所述锁斗下部与所述渣池的管道上，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，使气提气能够通过所述锁斗下部与所述渣池的连接管道间接从所述锁斗下部通入锁斗内。14.根据权利要求11-13任一项所述的系统，其特征在于，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渣水之间的气提气。15.根据权利要求11-13任一项所述的系统，其特征在于，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之间的气提气。16.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，在所述锁斗内设置气提气分布器。17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，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。18.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述废气处理设备是无污染或低污染的废气处理设备。19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述废气处理设备是火炬设备。

技术总结
本发明公开了气化炉锁斗排渣方法及系统，涉及煤化工领域。所述方法包括：(1)泄压步骤，将锁斗内的泄压气全部排入废气处理设备；(2)气提步骤，在泄压步骤完成后，向锁斗内通入气提气，将渣水中溶解的有毒有害气体气提出来，所述气提气和从渣水中气提出来的有毒有害气体的混合物也排入所述废气处理设备；(3)在步骤(2)结束后，依次进行排渣、冲洗、充压和收渣，收渣结束后返回步骤(1)所述的泄压步骤，完成一个排渣循环。本发明方法既保护了环境，也保护了渣池周围工作人员免受有毒有害气体的伤害。害。害。


技术研发人员：窦宝桢
受保护的技术使用者：窦宝桢
技术研发日：2023.08.29
技术公布日：2023/10/15