【正文】 380V(177。5%)頻率 50HZ（13） 儀表空氣壓力 ～(G)溫度 常溫質(zhì)量 無油、無塵、含塵徑＜3181。m含油量 ＜10mg/m3露點溫度 ～－40℃（14）工廠空氣壓力 (G)溫度 常溫（15） 氮氣N1壓力 (G)溫度 40℃N2壓力 (G)溫度 40℃N3壓力 (G)溫度 40℃LN壓力 (G)溫度 190℃ 排放物 廢氣排放廢氣名稱排放量Nm3/h主要污染物排放特性備注氣化爐升溫廢氣8600CONH2O間斷排放氣化爐升壓氣體108962HCO、COH2S間斷排放事故放空氣354116HCO、COH2S間斷排放灰水處理廢蒸汽3800Kg/hH20及微量氧氣連續(xù)排放 廢水排放 廢水名稱排放量m3/h主要污染物排放特性備注氣化廢水36PH 7～9SS 200mg/lCODCr 500 mg/lBOD5 250 mg/lNH3N 340 mg/l連續(xù)排放 廢渣排放廢渣名稱排放量Kg/h主要組成排放特性備注氣化爐粗渣5700（干基）含碳5％，含水50％連續(xù)氣化爐細渣1055（干基）含碳25％，含水40～45％連續(xù) 噪音廢蒸汽放空時產(chǎn)生的噪音約85Db(A).磨煤機、泵運行時產(chǎn)生噪音氣化就是固體或液體燃料在氧氣、水蒸氣中氧化為可燃性氣體的過程。煤氣化過程是一種不完全氧化的過程，其產(chǎn)物是以一氧化碳和氫氣為主的合成氣。實現(xiàn)煤氣化反應(yīng)必須滿足三個條件：首先是要有氧氣和水蒸氣作為氣化劑；其次是要提供足夠的熱量,維持1000℃以上的氣化溫度；另外還要能夠及時引出煤氣、排除灰渣。氣化爐內(nèi)的主要發(fā)生三種反應(yīng)，即碳的氧化、水蒸氣的分解和二氧化碳還原，其中碳氧化放出大量的熱，以維持后兩個吸熱反應(yīng)和爐內(nèi)高溫。氣流床是一個兩相并流氣化的反應(yīng)器。煤粉與氣化劑均勻混合，通過特殊的噴嘴進入反應(yīng)室，瞬時著火，直接發(fā)生火焰反應(yīng)，溫度高達1300—1500℃。水煤漿加壓氣化就是氣流床氣化的一個類型。氧氣和水煤漿通過噴嘴混合后進入氣化爐內(nèi)，在1秒中內(nèi)發(fā)生氣化。為了達到較高的轉(zhuǎn)化率，采用部分氧化釋放能量，維持氣化爐在煤灰熔點以上的溫度發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)溫度根據(jù)所選煤種要求確定，氣化壓力根據(jù)流程的要求確定，氣化反應(yīng)速度進行非常迅速，固體在爐內(nèi)停留時間一般僅數(shù)秒鐘，反應(yīng)生成的粗合成氣甲烷含量較少，%以下，碳的轉(zhuǎn)化率較高，達98%。由于反應(yīng)溫度較高，不生成焦油、酚及高級烴等可凝聚的付產(chǎn)物，所以對環(huán)境的污染較小，污水的排放量也較少。 A、爐內(nèi)流動過程 氣流床水煤漿氣化過程從流動特征上講屬于受限射流反應(yīng)過程，按流動過程可分為：射流區(qū)、回流區(qū)、管流區(qū)，見圖示。每個區(qū)域的流動特征各異，在射流區(qū)中物流流動速度大，不斷的與回流區(qū)進行物質(zhì)交換，噴口附近回流區(qū)中的高溫氣體大量的被卷吸到射流區(qū)中，而遠離噴口區(qū)域卻有大量流體離開射流區(qū)而進入回流區(qū)，未離開部分流體進入到管流區(qū)，相應(yīng)射流區(qū)、回流區(qū)、管流區(qū)內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有不同的特征。 B、氣化過程涉及的化學(xué)反應(yīng) 氣化爐內(nèi)發(fā)生著一系列的化學(xué)反應(yīng)過程，一般認為，其中可能的化學(xué)反應(yīng)有：裂解CXHYOZ――→C+H2+CO+CH4C+O2 ――→CO+QC+H2O――→CO+H2—QC+H2O—――→CO2+H2—QC+CO2—――→CO—QCO+H2O—――→CO2+H2＋QCO+H2—――→CH4+H2O＋QCO+H2—――→CH4+CO2＋QCO2+H2—――→CH4+H2O＋QC+H2—――→CH4+QCO+O2—――→CO2+QH2+O2—――→H2O+QCH4+O2—――→CO2+H2O+Q氣化反應(yīng)的產(chǎn)物主要為CO+H2和少量的H2O(ｇ)及COH2S、CHN2等氣體。 C、德士古氣化爐氣化反應(yīng)的區(qū)域模型水煤漿與工藝氧氣并流進入氣化爐,在氣化室內(nèi)迅速完成升溫、水分蒸發(fā)、脫揮發(fā)份、裂解、,是高溫加壓湍流條件下的多相反應(yīng),影響因素繁多,爐膛流動區(qū)域模型示意如下:燃燒反應(yīng)水煤漿與工藝氧氣并流進入氣化爐,在氣化室內(nèi)迅速完成升溫、水分蒸發(fā)、脫揮發(fā)份、裂解、,是高溫加壓湍流條件下的多相反應(yīng),影響因素繁多,，有研究者提出水煤漿氣化過程的三區(qū)模型．如圖所示，即分為射流區(qū)、回流區(qū)和管流區(qū)，相應(yīng)的分別稱為燃燒區(qū)、回流化學(xué)反應(yīng)區(qū)和二次反應(yīng)區(qū)．燃燒區(qū)結(jié)束的標志是氧氣消耗殆盡，該區(qū)可能是射流區(qū)的一部區(qū)，也可能延伸到管流區(qū)，視介質(zhì)還會程度而定．回流反應(yīng)區(qū)與回流區(qū)空間位置重合，爐膛其余空間進行二次反應(yīng)．管流區(qū)射流區(qū)回流區(qū)燃燒區(qū)火焰與射流區(qū)、回流區(qū)、管流區(qū)相對應(yīng)，氣化爐內(nèi)也存在化學(xué)反應(yīng)特征各異的三個區(qū)域：即燃燒區(qū)、回流化學(xué)反應(yīng)區(qū)、二次化學(xué)反應(yīng)區(qū)． 射流區(qū)反應(yīng)及特征 進入射流區(qū)的介質(zhì)有水煤漿和來自回流區(qū)的高溫?zé)煔?，可能發(fā)生的過程是： (1)水煤漿經(jīng)燒嘴霧化為的霧滴，與工藝氧及回流流股混合． (2)水煤漿進入爐膛后，則接受了來自火焰、爐壁的輻射熱，在回流流股混合時．也會接受其它顯熱，迅速升溫、水分蒸發(fā)、揮發(fā)份逐漸釋放出來，其中脫揮發(fā)份的速度與煤種、加熱溫度和速度等因素有關(guān)，在氣化溫度下。由于介質(zhì)混合不均勻，介質(zhì)溫度不均勻，霧滴的霧化程度也必然不盡相同。 (3)回流流股成份與爐膛出口氣成份大體相同，富含一氧化碳和氫氣，其擴散性好，溫度約為1400℃，故一旦與氧混合，首先進行燃燒反應(yīng)的是：H2+=H2OCO+＝CO2 該點與傳統(tǒng)的二段反應(yīng)模型截然不同。如果不存在回流及其與氧的混合，上述反應(yīng)失去發(fā)生的前提，燃燒區(qū)的反應(yīng)自然是水煤漿的燃燒。反之，水煤漿的燃燒則處于次要低位。 (4)煤中含有上千種化合物，在收到熱量之后，以沸點高低依次相變，氣相組分或自身裂解、斷鍵以致析碳，脫揮發(fā)份結(jié)束之后，形成殘?zhí)?，呈多孔的疏松狀結(jié)構(gòu)，如此時氧未消耗完畢，則進行燃燒反應(yīng)。 上述過程極為復(fù)雜，但極為短暫，從工程目的出發(fā)，可將水煤漿視為等價的熱穩(wěn)定產(chǎn)物，而不影響氣化過程。概括起來說，燃燒區(qū)主要進行燃燒反應(yīng)的組分是一氧化碳＋氫氣、低揮發(fā)份、其它組分的燃燒反應(yīng)是次要的：該區(qū)結(jié)束的標志是氧氣消耗殆盡，混合不好，火焰則可能很長；該區(qū)的產(chǎn)物主要是炭黑、碳、二氧化碳、水、甲烷以及少量氫氣、一氧化碳；該區(qū)進行諸如碳氣化、變換、甲烷轉(zhuǎn)化等反應(yīng)，但是是次要的；燃燒區(qū)局限于火焰之中，它僅為射流區(qū)的一部分，火焰外的射流區(qū)進行二次反應(yīng)。 二次反應(yīng)區(qū)，也稱為管流區(qū)。二次反應(yīng)區(qū)是針對燃燒反應(yīng)的產(chǎn)物而言的，非均相反應(yīng)有：C+H2O=CO+H2C+CO2=2CO CO2是一次反應(yīng)的產(chǎn)物，不是變換反應(yīng)的產(chǎn)物，在二次反應(yīng)中進行的是逆變換反應(yīng)，而不是相反：CO2+H2=CO+H2O 另外一個均相反應(yīng)是甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)CH4+H2O=CO+3H2 業(yè)已證明，工藝條件下，碳的水蒸氣氣化反應(yīng)、逆變換反應(yīng)、甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是熱動力學(xué)控制．接下來考慮反應(yīng)動力學(xué)．以碳的氣化反應(yīng)為例，一般認為在1100℃時，該反應(yīng)處于動力學(xué)與擴散控制的過渡區(qū)，當(dāng) 活化能Ｅ＝295103kJ/kmol， Ｒ=(kmolxk)， T1=1373K， T2=1673k則兩種穩(wěn)定下的反應(yīng)速率比R2/R1=exp(E/(RT2))/ exp(E/(RT2))=102 即1400℃的反應(yīng)速率比1100℃時增加了102倍，可見不屬于動力學(xué)控制。類似的甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)，當(dāng)以反應(yīng)熱來代替活化能（均相非催化的活化能一般都高于其反應(yīng)熱）時，反應(yīng)速率增加26倍。這都表明，在氣化爐的高溫下，反應(yīng)不屬于動力學(xué)控制。 但事實上，工業(yè)生產(chǎn)的氣化爐出口含碳量高，而且含有微量氧、二氧化碳、甲烷均高于平衡值．既非動力學(xué)控制，又非熱力學(xué)控制，出現(xiàn)上述現(xiàn)象，只能歸咎于傳遞控制．計算時按達到分子尺度的混合均勻，且達到某一溫度；事實上，由于混合的限制，達不到均勻的要求；再加上返混，部分介質(zhì)停留時間極端就逸出爐外，從而導(dǎo)致了上述現(xiàn)象． 還應(yīng)強調(diào)指出，本節(jié)所述的二次反應(yīng)既發(fā)生在管流區(qū)，也發(fā)生在火焰外的射流區(qū)，流體流動區(qū)域與氣化反應(yīng)區(qū)域并不合一． 回流氣化反應(yīng)區(qū) 在討論該區(qū)進行的化學(xué)反應(yīng)之前，先簡略地敘述一下氣化爐壓力分布測試的結(jié)果．射流充分發(fā)展，當(dāng)其與爐壁相交時，壓力得到恢復(fù)．自該點向上，呈正壓力梯度，推動流體向下運行；自該點向上，沿爐壁呈負壓力梯度，推動流體向上運動，產(chǎn)生回流；在噴嘴出口的水平方向，壓力隨半徑減小而遞減，射流中心靜壓最低。但從這些趨勢來看，似乎射流流股不會進而回流區(qū)。事實不然，由于湍流的隨機性，以及上述的回流，還會有相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)的射流流股介質(zhì)進入回流區(qū)。 這種流動模型就意味著在回流區(qū)中，即有可能進行射流區(qū)的反應(yīng)，也可能進行二次反應(yīng)區(qū)所進行的反應(yīng)．前者是由于水煤漿、氧流股與回流區(qū)質(zhì)量交換的結(jié)果，后者是由于燃燒區(qū)產(chǎn)物進入回流區(qū)的結(jié)果．回流區(qū)中主要進行的反應(yīng)是以下四個：C+H2O=COC+CO2=2COCO2+H2=CO+H2OCH4+H2O=CO+3H2 它們都是吸熱反應(yīng)，更兼還會良好，趨近于等溫、等濃、反應(yīng)進行的比較完全，所以該區(qū)的溫度較其它兩區(qū)低． 生產(chǎn)工藝流程敘述料漿通過低壓煤漿泵(P0605C/D)進入煤漿槽（V0712）,出煤漿槽的煤漿經(jīng)煤漿給料泵（P0701D/E）加壓后分別送入氣化工藝燒嘴（Z0701D/E）進入氣化爐。 空分來的高壓氧氣進氧氣緩沖罐（V0714），緩沖后經(jīng)FV0707D/E調(diào)節(jié)流量后分別進入工藝燒嘴（Z0701D/E）。在氣化爐中煤漿與氧發(fā)生如下主要反應(yīng)： CmHnSr+m/2O2→mCO+(n/2r)H2+rH2S CmHnSr→(m/4r/2)CH4+(mn/4+r/2)C+H2S CO+H2O→H2+CO（Ｇ）、1350～1400℃下進行。氣化反應(yīng)在氣化爐反應(yīng)段瞬間完成，生成CO、HCOH2O和少量CHH2S等氣體。離開氣化爐燃燒室的熱氣體和熔渣進入氣化爐下段激冷室，℃以下，并被水蒸汽飽和后出氣化爐,離開氣化爐的氣體經(jīng)文丘里管（J0701D/E）噴水濕潤后直接進水洗塔（T0701D/E），水洗塔為固定篩板塔，進塔氣經(jīng)灰水、變換冷凝液洗滌冷卻后，℃、(G)，經(jīng)葉片式除沫器除去氣體夾帶的霧沫后送至變換工段。氣化爐反應(yīng)中生成的熔渣進入激冷室冷卻后，排入鎖斗（V0708D/E）的渣水段，并定時排入渣池（V0710D/E），渣由撈渣機（L0701D/E）撈出后裝車外運，黑水流至渣池的黑水段，經(jīng)渣池泵輸送至灰水處理進行處理。由灰水處理來的高壓灰水進水洗塔作洗滌水，由水洗塔排出的黑水經(jīng)灰水循環(huán)泵（P0705D/E）增壓后大部分經(jīng)黑水過濾器（S0702D/E）過濾后進入氣化爐激冷環(huán)使氣化氣冷卻降溫，少部分經(jīng)文丘里洗滌器（J0702D/E）洗滌濕潤氣化氣后，氣體混合物立刻進入水洗塔進行氣液分離，氣化爐排出的洗滌水（稱為黑水）經(jīng)流量控制閥(FV0712D/E)排至灰水處理。水洗塔底部排出的洗滌水（稱為黑水）