СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ И ПРОМЫВКИ СИНТЕЗ-ГАЗА ИЗ БИОМАССЫ И СИСТЕМА, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ДАННОГО СПОСОБА

3
3
1. Способ охлаждения и промывки синтез-газа из биомассы, при этом синтез-газ из биомассы имеет температуру между 1000 и 1100ºС, содержание пыли менее 20 г/Нм и содержание смолы менее 3 г/Нм, при этом способ включает следующие этапы, на которых:
1) вводят синтез-газ в охлаждающую башню для конденсации шлака;
2) вводят синтез-газа после конденсации шлака в бойлер-утилизатор отходящего тепла для извлечения отходящего тепла и конденсации тяжелой смолы, содержащейся в синтез-газе;
3) вводят синтез-газ из бойлера-утилизатора отходящего тепла в очищающую охлаждающую башню для удаления пыли и уменьшения температуры синтез-газа; и
4) вводят синтез-газ из очищающей охлаждающей башни после удаления пыли и снижения температуры, в электрофильтр для дополнительного удаления пыли и смолы.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что синтез-газ после его охлаждения посредством охлаждающей башни на этапе 1) имеет температуру от 780 до 820ºС.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на этапе 1) синтез-газ предварительно охлаждают посредством газоотводного устройства с водяным охлаждением перед вводом синтез-газа в охлаждающую башню.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
на этапе 2) извлечение отходящего тепла осуществляют в высокотемпературной секции и низкотемпературной секции;
высокотемпературная секция представляет собой бойлер-утилизатор водотрубного типа, и температуру синтез-газа на выходе из него регулируют в интервале между 400 и 450ºС;
низкотемпературная секция представляет собой бойлер-утилизатор жаротрубного типа, и температуру синтез-газа на выходе из него регулируют на уровне ниже 200ºС.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что давление пара отходящего тепла в высокотемпературной секции, превышает 1,6 МПа.
6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что давление пара, отходящего тепла в низкотемпературной секции, составляет от 0,5
до 1,6 МПа.
7. Способ по любому из пп. 4-6, отличающийся тем, что
на этапе 1) охлаждающая башня представляет собой водоохлаждаемую охлаждающую башню;
синтез-газ предварительно охлаждают посредством газоотводного устройства с водяным охлаждением и перемещают в водоохлаждаемую охлаждающую башню; и
отходящее тепло, извлеченное посредством газоотводного устройства с водяным охлаждением и водоохлаждаемой охлаждающей башни, отводят в бойлер-утилизатор отходящего тепла жаротрубного типа для выполнения разделения пара и воды, и обеспечивают циркуляцию воды для использования.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе 3) температуру синтез-газа в очищающей охлаждающей башни снижают до значений между 40 и 45ºС.
9. Система для охлаждения и промывки синтез-газа из биомассы, отличающаяся тем, что
система содержит охлаждающую башню, соединенную с высокотемпературным пиролитическим газификатором (10) биомассы; и
охлаждающая башня соединена с бойлером-утилизатором, очищающей охлаждающей башней (5) и электрофильтром (6) посредством трубопровода для синтез-газа.
10. Система по п. 9, отличающаяся тем, что высокотемпературный пиролитический газификатор (10) биомассы соединена с охлаждающей башней посредством газоотводного устройства (1) с водяным охлаждением.
11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что
газоотводное устройство (1) с водяным охлаждением содержит: водоохлаждаемый газоход и первые тепловые трубы (1.7);
водоохлаждаемый газоход образован впускным водоохлаждаемым газоходом (1.1), верхним изогнутым водоохлаждаемым газоходом (1.2), прямолинейным водоохлаждаемым газоходом (1.3), нижним изогнутым водоохлаждаемым газоходом (1.4) и выпускным водоохлаждаемым газоходом (1.5), соединенными последовательно и герметично;
первые тепловые трубы (1.7) расположены по окружности, и
соседние первые тепловые трубы (1.7) соединены без швов посредством первых стальных полос (1.8) для образования кольцевой стенки водяного охлаждения; и
полость кольцевой стенки водяного охлаждения образует газоходы разного сечения.
12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что
впускной водоохлаждаемый газоход (1.1) содержит впускной кольцевой коллектор и входную кольцевую стенку водяного охлаждения;
входная кольцевая стенка водяного охлаждения соединена с верхним изогнутым водоохлаждаемым газоходом (1.2);
впускной кольцевой коллектор выполнен с впускной трубой для охлаждающей среды, предназначенной для ввода охлаждающей среды, и с множеством переходников, соединенных соответственно с первыми тепловыми трубами (1.7); и
конструкция выпускного водоохлаждаемого газохода (1.5) такая же, как конструкция впускного водоохлаждаемого газохода (1.1).
13. Система по п. 11, отличающаяся тем, что внутренняя стенка водоохлаждаемого газохода выполнена с первым слоем (1.6) огнеупора, имеющим толщину от 60 до 80 мм.
14. Система по п. 9, отличающаяся тем, что охлаждающая башня представляет собой водоохлаждаемую охлаждающую башню (2).
15. Система по п. 14, отличающаяся тем, что
водоохлаждаемая охлаждающая башня (2) содержит герметичный водоохлаждаемый цилиндр (2.1);
водоохлаждаемый цилиндр (2.1) окружен множеством вторых тепловых труб (2.9), и соседние вторые тепловые трубы (2.9) соединены с обеспечением герметичности;
нижние концы всех вторых тепловых труб (2.9) соединены с впускным коллектором (2.7) для ввода охлаждающей воды; верхние концы всех вторых тепловых труб (2.9) соединены с выпускным коллектором (2.3) для выпуска охлаждающей воды;
первый соединительный впуск (2.4) расположен в верхней части стенки водоохлаждаемого цилиндра (2.1) для ввода синтез-газа, подлежащего обработке;
первый соединительный выпуск (2.6) расположен в нижней части стенки водоохлаждаемого цилиндра (2.1) для выпуска синтез-
газа после обработки; и
нижняя часть водоохлаждаемого цилиндра (2.1) имеет форму перевернутого конуса, и нижняя часть перевернутого конуса выполнена с выпуском (2.8) для шлака.
16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что множество водораспылительных труб (2.2) расположены в верхней части водоохлаждаемого цилиндра (2.1).
17. Система по п. 16, отличающаяся тем, что
система (12) для распылительных труб, предназначенная для водораспылительной трубы (2.2), содержит: напорный резервуар (12.1) и распылительное сопло (12.10);
водораспылительная труба расположена между напорным резервуаром (12.1) и распылительным соплом (12.10);
выпуск для воды напорного резервуара (12.1) соединен с водораспылительной трубой посредством клапана (12.6) для выпуска воды; впуск для воды напорного резервуара (12.1) соединен с клапаном (12.2) для впуска воды; и
напорный резервуар (12.1) дополнительно выполнен с впуском для газа и выпуском для газа; впуск для газа соединен с клапаном (12.3) для впуска газа, и выпуск для газа соединен с клапаном (12.4) для выпуска газа.
18. Система по п. 9, отличающаяся тем, что бойлер-утилизатор содержит бойлер-утилизатор (13) отходящего тепла водотрубного типа и бойлер-утилизатор (4) отходящего тепла жаротрубного типа, соединенные последовательно.
19. Система по п. 18, отличающаяся тем, что
бойлер-утилизатор (3) отходящего тепла водотрубного типа содержит: первый барабан (3.7) и корпус котла, расположенный под первым барабаном (3.7), при этом корпус котла имеет горизонтальную конструкцию; второй соединительный впуск (3.12) и второй соединительный выпуск (3.13) расположены на двух концах корпуса котла в горизонтальном направлении;
корпус бойлера содержит: стенку котла и множество третьих тепловых труб (3.1), расположенных в продольном направлении; верхние концы всех третьих тепловых труб (3.1) соединены с верхним коллектором (3.4) посредством верхней соединительной трубы (3.3); нижние концы всех третьих тепловых труб (3.1) соединены с нижним коллектором (3.6) посредством нижней
соединительной трубы (3.5);
верхний коллектор (3.4) соединен с первым барабаном (3.7) посредством трубы (3.8), предназначенной для выпуска пара, для извлечения пара; нижний коллектор (3.6) соединен с нижней частью первого барабана (3.7) посредством трубы (3.9) с нисходящим потоком для подачи охлаждающей воды; и
две боковые стенки корпуса котла представляют собой мембранные стеновые трубные панели (3.2); верхний конец и нижний конец каждой мембранной стеновой трубной панели (3.2) соединены соответственно с верхним коллектором (3.4) и нижним коллектором (3.6).
20. Система по п. 18, отличающаяся тем, что
бойлер-утилизатор (4) отходящего тепла жаротрубного типа содержит: четвертые тепловые трубы (4.1), второй барабан (4.2) и теплоизоляционную стенку (4.7);
четвертые тепловые трубы (4.1) представляют собой тепловые трубы; тепловыделяющая часть каждой тепловой трубы (4.1) вставлена во второй барабан (4.2), и теплопоглощающая часть каждой тепловой трубы (4.1) расположена в теплоизоляционной стенке (4.7); и
теплоизоляционная стенка (4.7) соединена с третьим соединительным впуском (4.5) и третьим соединительным выпуском (4.6) посредством сварки, и нижний конец теплоизоляционной стенки (4.7) соединен с золовым бункером (4.4) посредством сварки.
21. Система по п. 18, отличающаяся тем, что
охлаждающая башня представляет собой водоохлаждаемую охлаждающую башню (2);
высокотемпературный пиролитический газификатор (10) биомассы соединен с водоохлаждаемой охлаждающей башней (2) посредством газоотводного устройства (1) с водяным охлаждением; и
трубопровод для воды, предусмотренный для бойлера-утилизатора (4) отходящего тепла жаротрубного типа, последовательно соединен с трубопроводом для воды, предусмотренным для газоотводного устройства (1) с водяным охлаждением, и трубопроводом для воды, предусмотренным для водоохлаждаемой охлаждающей башни (2), для образования системы
циркуляции воды.
22. Система по любому из пп. 9-21, отличающаяся тем, что очищающая охлаждающая башня (5) представляет собой насадочную очищающую охлаждающую башню.
23. Система по любому из пп. 9-21, отличающаяся тем, что электрофильтр (6) представляет собой мокрый электрофильтр.
24. Система по любому из пп. 9-21, отличающаяся тем, что газовыпускной элемент электрофильтра (6) соединен с газгольдером (8) и факельной установкой (9) посредством вентилятора.