【正文】 第一章 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料 一、裝置能力 總體說明 本裝置為 HTL粉煤氣化爐氣化裝置，包括 1500、 1600、 1700、 1800單元：其中 1500單元為磨煤及干燥裝置， 1600單元為煤加壓及進(jìn)煤裝置， 1700單元為氣化及合成氣洗滌裝置， 1800單元為渣及灰水處理裝置。 1500單元設(shè)置三套磨煤機(jī)系統(tǒng)，正常運(yùn)行二開一備， 1600單元為粉煤輸送， 1700單元設(shè)置二臺(tái)氣化爐及合成氣洗滌塔系統(tǒng)， 1800單元為二級(jí)閃蒸及灰水處理。 裝置能力 本裝置日消耗原料煤約 1600噸，制備成 5～ 90μ m粒度的粉煤， 在，經(jīng)洗滌，最終 97417Nm3／ h的煤氣 (干 )送變換工段 二、 原料煤、氧氣規(guī)格 及化學(xué)品規(guī)格 設(shè)計(jì)煤種原料煤規(guī)格 煤質(zhì)分析報(bào)告如下表所示，其中工業(yè)分析值和灰熔點(diǎn) 元素分析值為推測(cè)值： 要求基準(zhǔn) 分析項(xiàng)目 空氣干燥基 干燥基 干燥無灰基 收到基 全水 wt% 水分 wt% 灰分 wt% 揮發(fā)分 wt% 固定碳 wt% * 焦渣特征 CRC 2 全硫 % 高位發(fā)熱量 MJ/kg 高位發(fā)熱量 cal/g 6347 6667 低位發(fā)熱量 MJ/kg 低位發(fā)熱量 cal/g 元素分析 碳 wt% 氫 wt% 氮 wt% 氧 wt% 哈氏可磨性指數(shù) HGI 54 灰熔融性 ℃ 變形溫度 1230 軟化溫度 1260* 半球溫度 1280 流動(dòng)溫度 1300 灰成分 wt% SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O SO3 P2O5 灰黏度 1450℃ 1400℃ 1350℃ 1300℃ 氧氣 溫度： 34℃ 壓力： (在氣化界區(qū) ) 純度：≥ % Ar：≤ % 化學(xué)品 （ 1）陽離子 絮凝劑 型號(hào) BC644或相當(dāng) 類型 陽離子 狀態(tài) 固體粉狀 （ 2）分散劑 型號(hào) WL626或相當(dāng) 狀態(tài) 液態(tài) PH ～ 比重 177。 固含 量 ≥ 30% 三、公用工程條件 高壓鍋爐給水 懸浮物：≤ 5 mg/L 總硬度：≤ μ mol/L pH 值（ 25℃）≥ ～ 含油量：≤ mg/L 含氧量：≤ 7 μ g/L 含鐵量：≤ 30 μ g/L 含銅量： ≤ 5 μ g/L 含聯(lián)氨：≤ 10～ 50 μ g/L 二氧化硅：≤ 5 μ g/L 循環(huán)冷卻水 供水 溫度 34℃ 壓力 (G)， 泵出口壓力 (G) 回水 溫度 42℃ 壓力 (G) 污垢熱阻 PH 值 7~8 腐蝕余度 (碳鋼 ) (不銹鋼 ) 脫鹽水 硬度 ≈ 0μ mol/l 電導(dǎo)率（ 25℃） ≤ S/cm SiO2 ≤ 20ppb 溫度 30~40℃ 蒸汽 （ 1） (G)高 壓蒸汽 溫度 535℃ 壓力 MPa(G) （ 2） (G) 次高 壓蒸汽 溫度 465℃ 壓力 MPa(G) （ 3） (G) 飽和 蒸汽 （ 4） (G) 飽和 蒸汽 （ 5） (G) 低壓 蒸汽 儀表空氣（含工廠空氣，并由空分裝置提供） 溫度 ≤ 40℃ 壓力 （ 1） 露點(diǎn) 40℃ 含油量 10mg/m3 含塵量 ≤1mg/m 3 (含塵粒徑 ≤3 微米 ) 四、工廠空氣 溫度 40℃ 壓力 (G) 含塵 ≤ 3μ m 含油 ≤ 10ppm(wt) 五、高壓氮?dú)? 溫度 ＞ 40℃ 壓力 純度 ≥ % O2 ≤ 10ppm 六、低壓氮?dú)? 溫度 40℃ 壓力 純度 ≥ % O2 ≤ 10ppm 七、高壓二氧化碳 溫度 80℃ 壓力 組成 CO2≥ % 八、電 電源 (1) 10kV 供電 電壓 35kV/10kV (177。10 ％ ) 頻率 50Hz(177。1 ％ ) 相數(shù) 三相三線，中性點(diǎn)不接地 (2) 380V 供電 電壓 380/220V(177。5 ％ ) 頻率 50Hz(177。1 ％ ) 相數(shù) 三相四線，中性點(diǎn)接地 (3) 事故供電 電壓 380/220(177。5 ％ ) 頻率 50Hz(177。3 ％ ) 相數(shù) 三相 九、燃料氣 開車燃料氣來自煤化工一公司的半水煤氣或合成甲烷氣。 第二章 生產(chǎn)工藝介紹 一、生產(chǎn)工藝原理 主裝置 包括 磨煤及干燥 、 煤加壓及進(jìn)煤 、氣化及合成氣洗滌、灰水處理。 HTL粉煤氣化工藝是一種以 干煤粉 為原 料，采用 激冷流程 生產(chǎn)粗合成氣的工藝。 HTL粉煤氣化工藝采用了 盤管式水冷壁 氣化爐， 頂燒式 單燒嘴，粉煤 干法 進(jìn)料及 濕法 除渣，在較高溫度 (1500～ 1700℃ )及壓力()下，以 純氧 及 少量水蒸氣 為 氣化劑 在氣化爐中對(duì)粉煤進(jìn)行氣化，產(chǎn)生以 CO、 H2為主的濕煤氣，經(jīng)激冷和洗滌后，飽和了水蒸汽并除去細(xì)灰，送入變換系統(tǒng)。 氣化產(chǎn)生的粗渣脫水后運(yùn)走，含有細(xì)灰的 205℃ 左右的黑水經(jīng) 兩級(jí)閃蒸，回收熱量和冷凝液，作為氣化洗滌水而 循環(huán)利用 。 二、生產(chǎn)工藝流程敘述 磨煤及干燥單元 （ 1500單元） 來自 原料煤貯倉(cāng) 的碎煤 送入到 磨煤機(jī) 中，被軋輥在研磨臺(tái)上磨成粉狀，并由來自 惰性氣體發(fā)生器 的高溫惰性氣體進(jìn)行干燥和輸送。惰性氣體進(jìn)入磨煤機(jī)的溫度為 150～ 300℃ ，出磨煤機(jī)時(shí)的溫度為 100～110℃ 。由惰性氣體輸送的干燥的粉煤進(jìn)入 粉煤分離過濾器 （袋式過濾器）進(jìn)行分離后，粉煤經(jīng) 旋轉(zhuǎn)下料閥 送及 粉煤螺旋輸送機(jī) 送至 粉煤貯罐 ，分離出的惰性氣體部分排放至大氣，剩余部分經(jīng) 循環(huán)風(fēng)機(jī) 進(jìn)入惰性氣體發(fā)生器循環(huán)使用。惰性氣體發(fā)生器的燃料氣正常情況下采用合成馳放氣 ，并用 燃燒空氣鼓風(fēng)機(jī) 提供助燃空氣（提供量和規(guī)格）。 磨煤及干燥單元設(shè)有兩條線，每條線的處理能力為 設(shè)計(jì)煤量的100%， 從而使得一條線在操作中的同時(shí)，另一條線可進(jìn)行維修。 磨煤及干燥單元主要要控制煤的 顆粒尺寸 （粒徑分布）和粉煤的水分含量 (2% wt)。粉碎煤的典型粒徑分布為： （ 1）顆粒尺寸≤ 90μ m 占 90%(重量 )； （ 2）顆粒尺寸≤ 5μ m 占 10%(重量 )。 煤加壓及進(jìn)煤?jiǎn)卧? （ 1600單元） 該單元采用鎖斗來完成粉煤的連續(xù)加壓及輸送。 在一次加料過程中，常壓粉煤貯罐內(nèi)的粉煤通過重力作用進(jìn)入粉煤鎖斗 (V1602)。粉煤鎖斗 (V1602)內(nèi)充滿粉煤后，即與粉煤貯罐及所有低壓設(shè)備 隔離 ，然后進(jìn)行 加壓，當(dāng)其壓力升至與粉煤給料罐(V1603)壓力相同時(shí)，且粉煤給料罐 (V1603)內(nèi)的料位降低到 足以 接收一批粉煤時(shí)，打開 V1602 與 V1603 之間 平衡閥門 進(jìn)行壓力平衡，然后依次打開粉煤鎖斗和粉煤給料罐之間的兩個(gè)切斷閥，粉煤通過重力作用進(jìn)入粉煤給料罐。粉煤鎖斗卸料完成后，通過將 氣體 排放至粉煤貯罐過濾器（ S1601）進(jìn)行 泄壓 ，泄壓完成后重新與粉煤貯罐經(jīng)壓力平衡后聯(lián)通，此時(shí)，一次加料完成。 V1602 加壓是通過 充入 高壓二氧化碳 (開工時(shí) 為氮?dú)?)完成的，高壓二氧化碳經(jīng) 充氣錐 、 充氣笛管 、 管道充氣器 和鎖斗高壓 CO2過濾器 (S1602)直接進(jìn)入 V1602。 為了保證到燒嘴的煤流量的穩(wěn)定，在粉煤給料罐 (V1603)和氣化爐之間通過控制粉煤給料罐的壓力保持一個(gè) 恒定的壓差 （ Mpag），此壓差的設(shè)定值取決于氣化爐的負(fù)荷。 氣化及合成氣洗滌單元 （ 1700 單元） 該單元是 HTL 加壓粉煤氣化的核心。主要由 氧氣 系統(tǒng)、 粉煤進(jìn)料 系統(tǒng)、 氣化 系統(tǒng)、 氣化汽水 系統(tǒng)、 合成氣洗滌 系統(tǒng)及 排渣 系統(tǒng)組成。 （ 1）氧氣系統(tǒng) 來自空分單元的氧氣（約 25℃ ， MPag）進(jìn)入 氧氣緩沖罐 ，