【正文】 的確定本設(shè)計(jì)采用3000的U。 空氣鼓風(fēng)機(jī)的選型及臺(tái)數(shù)確定采用無(wú)煙煤為原料，根據(jù)實(shí)際情況，故選用D700—14型鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)量42000m3/h。工作介質(zhì)焦（煤）、水煤氣、空氣、蒸汽外形尺寸（長(zhǎng)寬高）268018503524毫米總重（下包括磅稱）4000千克 10000m3螺旋式氣柜的工藝指標(biāo)：設(shè)計(jì)容積10000米3有效容積9360 米3工作壓力鐘罩升起后壓力中節(jié)Ⅰ升起后壓力中節(jié)Ⅱ升起后壓力工作溫度常溫鐘罩內(nèi)徑22300毫米中節(jié)Ⅰ內(nèi)徑32250毫米中節(jié)Ⅱ內(nèi)徑24200毫米水槽內(nèi)徑24860毫米水槽容水量約3807噸水槽靜水液面高7850毫米總高鐘罩高9100毫米中節(jié)Ⅰ高7600毫米中節(jié)Ⅱ高7600毫米水槽高7898毫米進(jìn)出氣管直徑1220毫米安全放空管高34400毫米進(jìn)出口水槽高1800毫米進(jìn)出口水槽中間隔板高1240毫米進(jìn)出口水槽水封高450毫米地下槽高650毫米地下槽溢流口高515毫米地下槽隔板高520毫米 集塵器 外徑Φ1230毫米高度材料鋼板重量（不包括耐火磚）4061千克7 車間布置簡(jiǎn)述車間布置是本設(shè)計(jì)工作中很重要的一環(huán)，車間布置的好壞直接關(guān)系到車間建成后是否符合工藝要求，能否是良好的操作條件，使生產(chǎn)正常、安全的進(jìn)行，設(shè)備的維護(hù)、檢修的方便可行，以及對(duì)建設(shè)投資、經(jīng)濟(jì)效益等都有著極大的影響。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火、防毒規(guī)范，該裝置屬于甲類生產(chǎn)，所以該車間的生產(chǎn)裝置宜采用敞開式廠房。因原料煤是間歇加入，所以布置在有墻的房間內(nèi)，且在煤氣發(fā)生爐頂部。B．為了安全生產(chǎn)，對(duì)于工作人員，我們必須：1．培養(yǎng)素質(zhì)過硬的操作、分析人員：2．定期對(duì)各設(shè)備進(jìn)行檢修：3．注意操作室的通風(fēng)情況，以免發(fā)生煤氣中毒：4．嚴(yán)格遵守廠區(qū)內(nèi)有關(guān)規(guī)定。現(xiàn)在別論述其節(jié)能方法和措施。為此，各氨廠對(duì)造氣工段的節(jié)能都十分重視。實(shí)踐證明，采用新型爐篦，造氣爐的發(fā)氣能力有了明顯增強(qiáng)，蒸汽用量和原料煤消耗則明顯降低。（4）合理的原料管理和合適的煤球制作條件原料煤（或焦）的管理對(duì)造氣十分重要。（5）造氣操作條件調(diào)優(yōu)造氣爐的調(diào)優(yōu)包括合理的吹風(fēng)，合適的上下吹時(shí)間和蒸汽用量、穩(wěn)定的炭層和相應(yīng)的加炭出渣制度等內(nèi)容，消耗較高等內(nèi)容，消耗較高的工廠應(yīng)注意通過調(diào)試，解決降低消耗問題。余熱綜合利用的目的是更多地回收余熱并減少外供蒸汽的用量，以降低燃料煤的消耗。9 投資和成本估算 人員工資 人員編制 本設(shè)計(jì)只將造氣工段的崗位人員編制，而技術(shù)人員、行政人員列入車間（本廠）管理部門，故只對(duì)造氣工段進(jìn)行投資和成本估算，同時(shí)考慮生產(chǎn)的連續(xù)性和五天工作制的實(shí)行。例如，變換余熱供銅洗使用，合成余熱產(chǎn)生蒸汽供變換使用，造氣余熱轉(zhuǎn)化為低壓蒸汽自身過程使用。另外，回收下吹氣的顯熱用于加熱鍋爐給水等，也是一項(xiàng)有效的節(jié)能措施。當(dāng)使用粉狀或灰熔點(diǎn)低、熱穩(wěn)定性不良的原料煤時(shí)，常預(yù)先制成煤球，例如，制成黃泥和石灰碳化煤球。（3）降低吹風(fēng)系統(tǒng)的阻力降低吹風(fēng)系統(tǒng)的阻力可有效地提高單位時(shí)間的吹風(fēng)氣量，相應(yīng)增加制氣時(shí)間并提高吹風(fēng)效率。它承擔(dān)著均勻分布?xì)饬鳎諝夂驼羝鳎┚鶆蚺懦以虻娜蝿?wù)，以確保氣固間均勻接觸反應(yīng)。此兩煤消耗的高低，首先取決于造氣、變換工序的能耗水平，其次決定于全廠余熱回收利用的程度，以及原料氣消耗定額的高低。其中消耗標(biāo)準(zhǔn)原料或焦（含碳84%）～，電耗約1000～1450kwh/t氨。節(jié)約基建投資。整個(gè)廠區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向是西南風(fēng)，生活部門中的辦公室、休息室、廁所及化驗(yàn)室、儀表控制室也布置在南面以及充分利用太陽(yáng)能采暖，而泵房、維修房、消防間、電工房、配電房布置在北面。生產(chǎn)流程采用常壓固定床間歇制氣法，主要設(shè)備有煤氣發(fā)生爐、燃燒室、廢熱鍋爐、洗氣箱、煙囪、洗滌塔、水泵、空氣鼓風(fēng)機(jī)。總重量（金屬）：工作介質(zhì)煤氣及冷卻水操作壓力操作溫度煤氣入口：100℃，出口：35℃冷卻水入口：℃，出口：62℃內(nèi)徑3000毫米8毫米總高15125毫米碳素剛重紅松重14360千克進(jìn)氣口管直徑Φ920毫米9毫米出氣口管直徑Φ820毫米9毫米水噴頭外管直徑Φ89毫米4毫米內(nèi)管直徑Φ45毫米人孔直徑Φ529毫米9毫米冷卻水出口管Φ325毫米8毫米冷卻水進(jìn)口總水管Φ273毫米8毫米煤氣量約25000米3/小時(shí) 煤氣發(fā)生爐自動(dòng)加煤機(jī)工藝指標(biāo)：焦斗最大工作容積盤形閥水壓缸活塞行程445毫米容焦桶頂部水壓缸活塞行程1070毫米盤行閥門開啟角度95176。I爐已知條件： 每小時(shí)產(chǎn)半水煤氣量（年產(chǎn)10萬(wàn)噸合成氨廠，每噸氨需3300m3的半水煤氣由于設(shè)備檢修等原因，全年生產(chǎn)時(shí)間不可能為365天，取300天計(jì)。已知條件：1循環(huán)周期及各階段時(shí)間分配 表16循環(huán)周期及各階段時(shí)間分配程序吹風(fēng)上吹下吹二次上吹吹凈合計(jì)%26263684100秒1802. 根據(jù)計(jì)算所得：生產(chǎn)量（Nm3）：吹風(fēng)氣產(chǎn)量：218半水煤氣產(chǎn)量：238加氮水煤氣：消耗量：空氣消耗：199蒸汽量：3. 每個(gè)循環(huán)平均產(chǎn)氣量：75003/60=375Nm3（1）吹風(fēng)空氣流量（吹凈時(shí)風(fēng)量為吹風(fēng)量的70%左右）375/2381993600/（＋）=（干）/h（2）水蒸汽流量：上吹（包括二次上吹）：375/2383600（＋）=5922kg/h下吹：375/2383600/=5593（2）吹風(fēng)起流量375/2382183600/（＋）=23853（3）上行煤氣流量375/2383600/（＋）（4）下行煤氣流量375/2383600/=關(guān)于上面計(jì)算有以下幾點(diǎn)說(shuō)明：、漏損失。排污水103－96=7kg表15 廢熱鍋爐熱量平衡表項(xiàng)目進(jìn)熱出熱kJ%kJ%上吹及空氣吹凈氣體顯熱上吹未分解蒸汽潛熱及顯熱吹風(fēng)氣顯熱鍋爐進(jìn)水熱量上吹及空氣吹凈氣體經(jīng)鍋爐顯熱上吹未分解蒸汽經(jīng)鍋爐后的顯熱及潛熱吹風(fēng)氣經(jīng)鍋爐后顯熱蒸汽帶出熱量231840排污水熱焓熱損失總計(jì)100100 夾套鍋爐的物料及熱量衡算 已知條件（1）夾套回收熱為煤氣熱損失的50%。采用無(wú)煙煤，Φ3000（）煤氣發(fā)生爐每臺(tái)每小時(shí)產(chǎn)半水煤氣為7500Nm3。重量% C S 灰分 合計(jì) 100灰渣重量（按灰分平衡計(jì)算），kg（）247。燃料氣化后，灰渣經(jīng)旋轉(zhuǎn)爐蓖由刮刀刮入灰箱，定期排出爐外。下吹制氣時(shí)，蒸汽從燃燒室頂部進(jìn)入，經(jīng)預(yù)熱后自上而下流經(jīng)燃料層。閥門開閉情況見表4圖2 間歇制半水煤氣各階段氣體流向圖表4 各階段閥門開啟情況階段閥門開閉情況1234567吹風(fēng)OXXOOXX一次上吹XOXOXOX下吹XXOXXOO二次上吹XOXOXOX空氣吹凈OXXOXOX注：O閥門開啟：X閥門關(guān)閉 間歇式制半水煤氣工藝流程如附圖1所示，固體燃料由加料機(jī)從爐頂間歇加入爐內(nèi)，吹風(fēng)時(shí)，空氣鼓風(fēng)機(jī)自下而上通過燃料層，吹風(fēng)氣經(jīng)燃燒室及廢熱量后由煙囪放空。（4）二次吹氣階段 基本同一次上吹制氣階段，但不加入氮空氣，其目的在于置換下部及管道中殘存的煤氣，防止爆炸現(xiàn)象。吹風(fēng)氣被冷卻降溫后出廢熱鍋爐，由煙囪放空。在水煤氣生產(chǎn)中，用油裂解來(lái)提高煤氣熱值的方法稱為增熱。上行、下行煤氣直接進(jìn)入冷卻凈化系統(tǒng)，不進(jìn)行熱量回收。方法是改變加氮?dú)猓蚋淖兛諝獯祪魰r(shí)間。 燃料層高度 在制氣階段，較高的燃料層將使水蒸汽停留時(shí)間加長(zhǎng)，而且燃料層溫度較為穩(wěn)定，有利于提高蒸汽分解率，但在吹風(fēng)階段，由于空氣與燃料接觸時(shí)間家長(zhǎng)，吹風(fēng)氣中CO含量增加，更重要的是，過高的燃料層由于阻力增加，使輸送空氣的動(dòng)力消耗增加。當(dāng)燃料活性好。吹風(fēng)速度以下不使炭層出現(xiàn)風(fēng)洞為限。故爐溫通常應(yīng)比灰熔點(diǎn)低50℃左右，工業(yè)上采用爐溫范圍1000~1200℃。操作溫度一般主要是指氧化層的溫度，簡(jiǎn)稱爐溫。氣化效率高，燃料利用率高，生產(chǎn)成本低。自動(dòng)機(jī)把高壓水按時(shí)送到煤氣爐各系統(tǒng)各個(gè)自動(dòng)液壓閥門，是閥門按照工藝循環(huán)的要求準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)備啟動(dòng)，準(zhǔn)確控制和調(diào)節(jié)，保證生產(chǎn)穩(wěn)定和安全。由于進(jìn)塔煤氣被水汽飽和。進(jìn)洗氣箱的煤氣溫度約200℃，出氣溫度為70℃左右，洗氣箱的冷卻水用量大，其冷卻作用主要靠水的蒸發(fā)，煤氣主要因失去顯熱而降溫。洗氣箱的外行是一個(gè)具有圓筒行容器。進(jìn)爐氣體一般為500~700℃出爐后可降至200℃左右。18Mpa的蒸汽，為制氣和其他用途提供一部分蒸汽來(lái)源。（3）除去煤氣中的細(xì)灰，以減少對(duì)廢熱鍋爐的損害。Ⅴ干燥區(qū)依靠氣體的顯熱來(lái)蒸發(fā)燃料中的水分Ⅵ自由空間起聚積煤氣的作用。表3 發(fā)生爐內(nèi)情況區(qū)域區(qū)域名稱用途及進(jìn)行的過程化學(xué)反應(yīng)Ⅰ灰渣層分配氣化劑，防止?fàn)t蓖受高溫的影響，在本區(qū)域中，借灰渣預(yù)熱氣化劑?；依绻潭ㄔ诔龌铱谏?，利用它與旋轉(zhuǎn)灰盤之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以減弱機(jī)械磨損。（3）底盤底盤和爐殼通過大法蘭連成一體，用紫銅薄板包石棉布填料密封。水煤氣發(fā)生爐的結(jié)構(gòu)大致分為五個(gè)部分，起各部分的作用分?jǐn)⑷缦拢海?）爐體爐殼由鋼板焊制，上部襯有耐火磚和保溫磚硅藻磚，使?fàn)t殼免受高溫的損害。必須指出，各層之間并沒有嚴(yán)格的界限，即沒有明顯的分層，各層高度隨燃料的種類性質(zhì)和氣化條件不同而異?；以鼘友趸瘜痈绅s層干燥層還原層圖1燃料層分區(qū)示意圖（3）還原層 氣化劑從下面進(jìn)入碳層氧化區(qū)中已含有各種氣體成分，而在還原層里，主要進(jìn)行CO的還原反應(yīng)。表1 以空氣為氣化劑主要反應(yīng)方程序號(hào)反應(yīng)方程式1C＋O2（）=CO2（+）2C＋O=2（）=2CO（+）3C＋CO2（）=2CO（+=2）42C＋＋O2＋=CO2＋表2 以水蒸汽為氣化劑主要反應(yīng)方程式序號(hào)反應(yīng)方程式1C＋H2O（汽）=CO＋H22C＋2H2O（汽）=CO2＋2H23CO＋2H2O（汽）=CO2＋H242H2＋O2=2H2O（汽）5C＋H2=CH46CO＋3H2=CH4＋H2O7CO2＋4H2=CH4＋2H2O（汽）在氣化爐燃燒層中，炭與空氣幾水蒸汽的混合物相互作用時(shí)的產(chǎn)物稱為半水煤氣，其化學(xué)反應(yīng)按下列方程式進(jìn)行：2C＋O2＋=2CO2＋C＋H2O（汽）=CO＋H2這種煤氣的組成由上列兩反應(yīng)的熱平衡條件決定。所以要求煤的粘結(jié)性較低為宜。（6）對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的要求機(jī)械強(qiáng)度高，以免燃料在爐內(nèi)或上料過程中受碰撞和擠壓而發(fā)生碎裂，機(jī)械強(qiáng)度低會(huì)使?fàn)t內(nèi)阻力和氣體帶出物增加，氣化能力下降，消耗增高。（4）對(duì)硫份的要求煤中的硫份在氣化過程中轉(zhuǎn)化為含硫氣體，不僅對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)管道有腐蝕作用，而且會(huì)使催化劑中毒。因此，要求燃料中揮發(fā)份較低為宜。 固定床氣化法的特點(diǎn)固定床氣化法其煤氣發(fā)生爐的排渣和加料不是連續(xù)的，而是間斷的排渣和加料，其致密的煤層在氣化過程中是靜止不動(dòng)的，隨著氣化反應(yīng)的進(jìn)行，以溫度化分的各區(qū)域?qū)⒅饾u上移，必須經(jīng)過間歇排渣和加炭后各區(qū)域才恢復(fù)到原來(lái)的位置。但其氣化工藝較之其它工藝更成熟。 生產(chǎn)方案的選擇及論證與固定床氣化相比其它氣化方法的優(yōu)點(diǎn)是：（1）氣化能力大；（2）氣化用煤廣；（3）生產(chǎn)靈活性強(qiáng)，開停車容易；（4）碳轉(zhuǎn)化率高；（5）環(huán)境污染小。（3）ATGAS熔鐵床氣化法ATGAS法的實(shí)質(zhì)是把煤粉與石灰石、蒸汽氧（或空氣）一起吹到熔鐵內(nèi)，使煤的揮發(fā)份逸出，殘留的碳溶解在熔鐵中被氣化。此方法的特點(diǎn)是：（1）適用于各種固體或液體燃料；（2）氣體溫度高；（3）氣體強(qiáng)度高。 熔浴床氣化 50年代熔浴床煤氣氣化方法開始得到開發(fā)。（4）加氫氣化法所謂的流化床氣化就是煤氣化過程中汽化劑（蒸汽和氧）將煤或煤漿帶入氣化爐進(jìn)行氣的方 氣流床氣化 所謂加氫氣化就是在煤氣化過程中直接用氫或富含H2的氣體作為氣化劑，生成富含CH4的煤氣化方法，其總反應(yīng)方程式可表示為：煤＋H2→CH4＋焦（1）K—T法此法是最早工業(yè)化的氣流床氣化方法，它采用干法進(jìn)料技術(shù)，因在常壓下操作，存在問題較多。粗煤氣由氣化爐上方逸出進(jìn)入第一旋風(fēng)分離器，在此分離出的較粗顆粒、灰粒循環(huán)返回氣化爐。在爐底部通入空氣或氧氣作介質(zhì)，沒與經(jīng)過預(yù)熱的氣化劑發(fā)生反應(yīng)。所不同的是采用氧氣水蒸汽或空氣水蒸汽為氣化劑，~1100℃的濕度條件下連續(xù)氣化方法。這是一種理想的完全氣化方式。，氣化方法有（1）移動(dòng)床（固定床）；（2）流化床；（3）氣流床；（4）熔融床?？傊?，由于各國(guó)自然資源和社會(huì)條件的不同，具體的能源政策也各不相同，但可以預(yù)料在21世紀(jì)煤炭仍將成為世界的主要能源之一。70年代初，世界范圍內(nèi)發(fā)生了“石油危機(jī)”，一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家又重新重視煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)，各種新型的氣化方法和氣化爐型應(yīng)運(yùn)而生。氣化煤氣可用于城市煤氣、工業(yè)燃?xì)夂突ぴ蠚饧奥?lián)合循環(huán)發(fā)電等。此外，隨書附有煤氣發(fā)生爐裝配圖、造氣工段帶控制點(diǎn)工