【正文】 18日魯南化肥廠水煤漿加壓氣化裝置試車成功，為我國煤化工拓寬原料路線提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。煤氣化分類無統(tǒng)一規(guī)定，最常用的是按原料在氣化爐內(nèi)的移動(dòng)方式分為固定床、流化床和氣流床三種：固定床氣化是塊煤從爐頂加入，自上而下經(jīng)歷干燥、干餾、還原、氧化和灰渣層，灰渣最終經(jīng)灰箱排出爐外；氣化劑自下而上經(jīng)灰渣層預(yù)熱后進(jìn)入氧化層和還原層，生成的煤氣顯熱用于煤的干餾和干燥。 錄第一章：德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)概況第一節(jié)：概述第二節(jié)：國外發(fā)展情況第三節(jié): 國內(nèi)發(fā)展情況第四節(jié)：德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)有待改進(jìn)第二章：煤及水煤漿的性質(zhì)第一節(jié)：煤的工業(yè)分析和元素分析第二節(jié)：煤的工藝性試驗(yàn)第三節(jié)：德士古對(duì)水煤漿性質(zhì)的要求第三章：氣化原理及操作條件的選擇第一節(jié)：德士古水煤漿加壓氣化原理第二節(jié)：氣化反應(yīng)條件的選擇第四章：德士古水煤漿加壓氣化工藝流程及主要設(shè)備第一節(jié)：工藝流程敘述第二節(jié)：主要設(shè)備介紹第五章：開停車方法第一節(jié)：原始開車前的檢查準(zhǔn)備工作第二節(jié)：氣化爐的烘爐第三節(jié)：正常開車第四節(jié)：正常停車第五節(jié)：緊急停車第六章：正常操作要點(diǎn)第七章：PLC和DCS簡(jiǎn)介第一節(jié)：聯(lián)鎖和可編程控制器（PLC）第二節(jié)：集中分散控制系統(tǒng)（DCS）第八章：一般故障及處理第九章：安全生產(chǎn)第一節(jié)：概述第二節(jié)：裝置設(shè)計(jì)中的防范措施第三節(jié)：安全生產(chǎn)管理第一章 德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)概況述****化學(xué)工業(yè)有限公司20萬噸/年甲醇項(xiàng)目是新建一套利用神木本地所產(chǎn)煙煤作為原料，經(jīng)空分、氣化、凈化、合成等幾個(gè)化工工序，年產(chǎn)20萬噸甲醇的生產(chǎn)裝置。受氣化空間的限制，反應(yīng)時(shí)間很短（1—10秒），為了彌補(bǔ)反應(yīng)時(shí)間短的缺陷，要求入爐煤粒度很細(xì)，以保證有足夠的反應(yīng)面積?？梢岳么螣熋骸熋?、焦、石油焦、煤加氫液化殘?jiān)?，不受灰熔點(diǎn)限制（灰熔點(diǎn)高可加助熔劑）；不受煤的塊度大小限制，因最終要經(jīng)濕磨制成水煤漿使用；不受煤的灰分高低限制，僅經(jīng)濟(jì)性有差異。生產(chǎn)的高溫煤氣我公司采用直接冷激回收熱能，產(chǎn)生的蒸汽用于加熱灰水。1978年、1981年又分別建成兩套中試裝置。提供了熱回收流程，提高了熱效率。采用河南義馬煤做原料，濕法棒磨制漿，冷激回收熱量，二級(jí)閃蒸灰水處理流程。 于1993年正式開車。 94年底建成，95年時(shí)試車投產(chǎn)，96年已上第四臺(tái)氣化爐（三開一備）。～比氧耗：1380177。 63～66wt%　　　PH值：　　　　　　　　　　　　9　　　煤漿粘度：　　　　　　　　　1000CP　　　氣化爐壓力：二、需熱備用爐氣化爐一般能開二個(gè)月左右就要單爐停車檢修，或出現(xiàn)故障，須有計(jì)劃的停車，而備用爐必須在1000℃以上才可投料，若臨時(shí)把冷備用爐升溫至1000℃以上，勢(shì)必影響全系統(tǒng)生產(chǎn)，所以有備用爐應(yīng)處于熱備用狀態(tài)的要求。目前，我們國內(nèi)正研制價(jià)廉、耐高溫侵蝕，而且使用壽命長的耐火材料。六、氣化裝置投資大我們采用德士古氣化工藝，不僅要付給德士古發(fā)展公司專利費(fèi)用，而且不少特別材料、設(shè)備、閥門、儀表等需從國外進(jìn)口，價(jià)格一般為國內(nèi)價(jià)格好幾倍之多。殘植煤是由高等植物中穩(wěn)定組分（角質(zhì)、樹皮、樹脂等）富集而成的，儲(chǔ)量少。是在開采、運(yùn)輸、貯存、洗煤是機(jī)械附著或潤濕混合在煤顆粒表面和大毛細(xì)孔（直徑大于105cm）中的水份。是煤的無機(jī)水化合物中所含的水?；曳菰跉饣癄t中是無用而有害的物質(zhì)。我們選用常用的角錐法來測(cè)。10℃下隔絕空氣加熱7分鐘，煤分散所溢出的氣體和蒸汽的百分?jǐn)?shù)減去分析煤樣的水份百分含量，即為揮發(fā)份含量。 煤中的固定碳和揮發(fā)份含量高對(duì)氣化有利。氫（H）氫是煤中第二個(gè)重要組成，也是一種可燃物。二者含量越高，煤成漿性越差。因此有人把可確保氣化爐排渣正常的最低溫度稱為最佳操作溫度。我們通常用哈氏可磨指數(shù)表示（HGI），它是以美國一礦區(qū)易碎的煙煤作為標(biāo)準(zhǔn)煤，其可磨性定為100，測(cè)定時(shí)使煤樣在規(guī)定的條件下在小磨機(jī)中經(jīng)受一定的磨碎功，用篩分方法測(cè)出新增的表面積，由此算出可磨性指數(shù)：HGI=13＋（D74—通過孔徑為74181。但穩(wěn)定性相對(duì)差一些。若水煤漿中粗顆粒多，表觀粘度下降，流動(dòng)性好，但易分層、沉降。 90%～95%44181。另外添加劑在堿性環(huán)境里使用效果好，所以我們把水煤漿PH值控制在7～9之間。二、氣化過程的化學(xué)反應(yīng)氣化爐內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是很多的，在火焰中可能同時(shí)進(jìn)行以下化學(xué)反應(yīng)：CmHn+(m+n/4)O2=mCO2+n/2H2O ①2C+O2=2CO③2CO+O2=2CO2④H2+1/2O2=H2O － ⑥CO2+H2=CO+H2O ⑵ 反應(yīng)⑺沿著生成CO的方向進(jìn)行，即逆變換反應(yīng)，生成CO和H2O。提高水煤漿濃度，冷煤氣效率上升，這是由于減少了過量的水份帶入氣化爐，使氧、煤燃燒作用于氣化反應(yīng)的比例增加，故氣化效率和有效氣（CO+H2）也相應(yīng)提高。從圖可以看出：氧煤比增加、冷煤氣效率增加，但當(dāng)高到一定值時(shí)，冷煤氣效率反而下降，那是因?yàn)檠趺罕冗^高，一部分碳完全氧化生成CO2使煤氣有效成份降低而降低了氣化效率。三、煤粉粒度煤粉粒度對(duì)碳的轉(zhuǎn)化率有很大影響，因?yàn)槊毫Ｔ诜磻?yīng)區(qū)停留時(shí)間和固—?dú)夥磻?yīng)的接觸面積與煤粒尺寸關(guān)系密切相關(guān)。但氣化壓力提高，對(duì)設(shè)備的材料及制造要求更嚴(yán)格，因此選擇氣化壓力需從系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果來考慮。第四章 德士古水煤漿加壓氣化工藝流程及主要設(shè)備第一節(jié)出棒磨機(jī)的煤漿經(jīng)煤漿滾筒篩（S1001），以除掉大顆粒煤、雜物，合格的煤漿自流至棒磨機(jī)出料槽（V1003），由磨機(jī)出料槽泵（P1001）經(jīng)煤漿分流器V1104松枝煤漿槽（V1101A/B），再由煤漿給料泵（P1101A/B/C）經(jīng)煤漿切斷閥XV1202進(jìn)入德士古燒嘴X1202的內(nèi)環(huán)隙。粗煤氣和熔融態(tài)灰渣一起向下，經(jīng)過均布激冷水的激冷環(huán)沿下降管進(jìn)入激冷室的水浴中。在開車期間，黑水可以經(jīng)過氣化爐水封槽V1205排入渣溝，或經(jīng)LV1201排入真空閃蒸罐V1305。 水／粗煤氣的混合物進(jìn)入洗滌塔T1301沿下降管進(jìn)入塔底部的水浴中。）之間，含塵量小于1mg/Nm3。主要設(shè)備介紹氣化裝置有（）種設(shè)備共計(jì)（）臺(tái)套（其中國外進(jìn)口（）臺(tái)），其中有些設(shè)備的制造必須經(jīng)德士古發(fā)展公司認(rèn)可后方可制造，這里我們僅對(duì)一些主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、操作和維護(hù)要點(diǎn)做簡(jiǎn)單說明，詳細(xì)情況請(qǐng)查閱設(shè)備及維護(hù)說明。 主軸承長期工作后，軸瓦產(chǎn)生磨損，正常磨損平均每年－，致使中空軸下沉，可將密封支架向下調(diào)整，以保證橡膠密封圈和中空軸良好接觸，定期從密封支架上（），注入2號(hào)鈉基潤滑脂，起密封作用。用于磨機(jī)檢修及更換襯板時(shí)用。向磨機(jī)供高低壓油，高壓油用于磨機(jī)的啟動(dòng)和停車，低壓油用于軸承潤滑。 因高壓煤漿泵要求高，故這里主要敘述高壓煤漿泵，低壓煤漿泵與此相似。 泵的進(jìn)、出口單向閥及閥座是唯一受煤漿磨損的部件，閥和閥座的壽命可達(dá)5000 h。 氣體沿上升管到激冷室上部，經(jīng)擋板除沫后由側(cè)面氣體出口管去洗滌塔，進(jìn)一步除塵。高鋁磚使用壽命長，若操作正常一般不換，最外層為隔熱層，最接近爐殼體，環(huán)境溫度低，采用隔熱效果好的輕質(zhì)鋁磚可降低爐殼壁的溫度，提高爐殼的溫度。⑷ 為了及時(shí)掌握爐內(nèi)襯里的損壞情況，在爐殼外表面裝設(shè)表面測(cè)溫系統(tǒng)。⑹ 為了減少熱損失，改善工作環(huán)境，激冷室殼體外保溫，而燃燒室殼體外部不保溫是為了降低殼體溫度。結(jié)構(gòu)詳見圖：燒嘴的主要材料是lncone1600，夾套頭部是Haynes188，在燒嘴頭部流速最大處，都在主材表面堆焊一層stellite 6耐磨層。正常生產(chǎn)時(shí)要監(jiān)測(cè)冷卻盤管泄漏：正常情況燒嘴冷卻水氣水分離器防空樣中CO含量為零，當(dāng)1000ppm時(shí)要停爐，因有時(shí)冷卻盤管有一個(gè)小孔，灰可能把小孔堵死，因此在CO含量連續(xù)在20～300ppm波動(dòng)時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備進(jìn)行計(jì)劃停車。 真空泵分干式和濕式兩大類：干式真空泵只能從容器中抽吸干燥氣體，故我公司采用濕式水環(huán)真空泵，其特點(diǎn)是除了軸承和密封蓋之間的密封之外，設(shè)有其他閥和活塞等機(jī)械接觸部分，因此不需要內(nèi)部潤滑，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于制造及維修，操作可靠，壽命長，排氣也連續(xù)均勻。 按用途不同可分為開工火炬和事故火炬。 安全閥啟跳后可燃?xì)怏w的排放。 兩火炬均高50米。 蒸汽氣化爐頭所有的給料閥、吹掃閥，必須按要求進(jìn)行泄露檢查，規(guī)定雙向密封的閥門要進(jìn)行兩個(gè)方向的檢驗(yàn)。1檢查界區(qū)內(nèi)所有工藝閥門均關(guān)閉。1大煤漿槽有合格煤漿后，試運(yùn)行高壓煤漿泵并利用液位變化校正煤漿流量計(jì)，煤漿槽的貯量不少于（）小時(shí)用量。⑶ 測(cè)定每一個(gè)與氣化爐安全系統(tǒng)有關(guān)的閥門動(dòng)作時(shí)間⑸ 驗(yàn)證鎖斗的事故閥XV1213關(guān)閉是由于激冷室液位低低觸發(fā)器造成的。打開抽引器的進(jìn)口閥，倒通其后盲板，緩慢打開抽引器的低壓蒸汽閥，抽引器開始工作并調(diào)節(jié)抽引程度。正常開車原始開車前的準(zhǔn)備工作已完成，氣化爐爐膛溫度已達(dá)到開車溫度，即可進(jìn)行正常開車。視情況可適當(dāng)關(guān)閉灰水槽循環(huán)水加水閥，設(shè)定FTC1401為正常流量后投自動(dòng)。工藝?yán)淠罕肞1302向外做供水準(zhǔn)備因開車初期變換還沒有冷凝液，所以除氧槽V1302液位用脫鹽水建至正常后，F(xiàn)V1309投串級(jí)控制，用低壓蒸汽向V1302充壓，PIC1309達(dá)設(shè)計(jì)值后投自動(dòng)。⑸向事故燒嘴冷卻水槽注水并試驗(yàn)聯(lián)鎖功能正常。⑴高壓閃蒸系統(tǒng)置換路線：LN→V1303→E1301→E1305→V1304→PV1303→火炬置換方法：利用高壓閃蒸罐底部的低壓氮?dú)庀蚋唛W系統(tǒng)充壓，用壓力調(diào)節(jié)閥PV1303放空泄壓，在短時(shí)間內(nèi)反復(fù)充壓、泄壓來置換閃蒸管線。 關(guān)合成氣手動(dòng)調(diào)節(jié)閥后手動(dòng)大閥開抽引器進(jìn)口大閥開煤漿爐頭閥開高壓氮緩沖閥XV1208前手動(dòng)閥開氧氣管線低壓氮置換閥關(guān)1接收氧氣⑴確認(rèn)空分操作正常，氧氣純度合格，聯(lián)系總調(diào)度，氣化準(zhǔn)備接收氧氣。 80m3/h文丘里洗滌器水流量FICA1306 63%激冷水流量FICA1308⑶通知現(xiàn)場(chǎng)人員撤離氣化框架，中控人員緩慢打開氧氣流量調(diào)節(jié)閥FV1205，控制FICA120FICA120FICA1206為正常負(fù)荷的50%。關(guān)氧氣充氮閥HV1201及前手動(dòng)閥 關(guān)激冷室低壓氮置換閥開高壓氮吹掃閥XV1204前手動(dòng)閥 關(guān)第一氧氣切斷閥XV1205開煤漿循環(huán)閥XV1203開背壓閥PV13022后手動(dòng)大閥1在氣化爐投料前，必須點(diǎn)燃火炬長明燈，做好接收放空氣的準(zhǔn)備。若不成功，請(qǐng)儀表處理，直到空試成功。打開各用水單元的所有手動(dòng)閥、導(dǎo)通盲板，做好供水的準(zhǔn)備。啟動(dòng)鎖斗循環(huán)系統(tǒng)⑴ 啟動(dòng)低壓回水泵P1307向鎖斗沖洗水罐V1206按一定的流量加水，罐內(nèi)充滿水后溢流至渣溝。 當(dāng)氣化爐溫度升到開車溫度后需待2—3天才能化工投料，可繼續(xù)維持這一溫度。激冷水流量必須不小于正常流量的50%。 2試運(yùn)行鎖斗，充分檢查鎖斗的邏輯控制系統(tǒng)。 1接收各物料至各使用單元最后一道閥前，并調(diào)整壓力、溫度等指標(biāo)到符合界區(qū)各系統(tǒng)的要求。1檢驗(yàn)和校正氣化裝置的氣體分析儀。調(diào)節(jié)閥的行程，運(yùn)行方向及故障位置是否合理正確；利用組態(tài)模擬工藝信號(hào)檢查控制系統(tǒng)，特別是連鎖系統(tǒng)的控制儀表，都必須模擬試驗(yàn)。多次訓(xùn)練，拆除預(yù)熱燒嘴、安裝預(yù)熱燒嘴的工作，以便達(dá)到半小時(shí)內(nèi)完成更換燒嘴工作要求。200kg/h在火炬頭上設(shè)熱電偶將溫度信號(hào)傳至控制室。 事故火炬主要用于：正常生產(chǎn)時(shí)變換氣提塔尾氣、甲醇精餾尾氣排放。 工作原理：真空泵的葉輪偏心的安裝在泵殼中，啟動(dòng)前在泵工作室內(nèi)灌入規(guī)定高度的水，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶出水一起旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，將水甩向泵體壁，形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的水環(huán)，葉輪端面與分配器之間隙被液體密封，水環(huán)上部內(nèi)表面與葉輪輪轂相切，葉輪的前半圈在旋轉(zhuǎn)過程中，水環(huán)的內(nèi)表面逐漸與輪轂離開，因此各葉片之間由于密封的空腔容積逐漸擴(kuò)大，壓力降低從進(jìn)氣口吸入氣體。 由氣化爐產(chǎn)生的粗煤氣經(jīng)文丘里洗滌器除塵增濕后，沿洗滌塔下降管，下降碰到塔底水時(shí)，部分塵粒、水滴落入水中，再沿上升管和下降管之間環(huán)形通道上升時(shí)又夾帶大量塔內(nèi)的水，以二相流流型進(jìn)一步洗滌煤氣中的灰塵，氣體夾帶的水滴被擋板分離后上升到塔板。膨脹比增加，霧化效果好，但膨脹比過高將使氧氣壓縮功耗增加。 通過每一小區(qū)的溫度測(cè)量，可以迅速指出在爐壁外表面上出現(xiàn)的任何一個(gè)熱點(diǎn)溫度，從而可預(yù)示氣化爐內(nèi)襯的侵蝕情況。 高低壓煤漿泵使用變頻調(diào)速電機(jī)可做到無級(jí)調(diào)速，設(shè)有隔膜行程控制系統(tǒng)，以便嚴(yán)格控制隔膜的行程，以保證隔膜的運(yùn)行壽命。 加棒機(jī) 啟動(dòng)慢驅(qū)前，必須先啟動(dòng)高壓潤滑油泵，防止擦傷軸瓦，電氣保護(hù)實(shí)現(xiàn)與主電機(jī)互鎖。主要部件：主機(jī) 滾筒篩篩出的大顆粒煤返回原料場(chǎng)。干凈的煤氣（ ）噴淋，洗滌剩余的固體顆粒。上升的煤氣沿下降管和導(dǎo)氣管的環(huán)隙向上穿過四塊沖擊式塔板，由冷凝液泵P1302來的潔凈的變換冷凝液（ 在氣化爐預(yù)熱期間，激冷室出口氣體經(jīng)開工抽引器X1206排入大氣，開工抽引器底部通入經(jīng)HV1206來自管網(wǎng)的低壓蒸汽（），通過調(diào)節(jié)預(yù)熱燒嘴風(fēng)門和抽引蒸汽量控制氣化爐的真空度在6—10mmH2O。粗煤氣沿下降管和導(dǎo)氣管的環(huán)隙上升，出激冷室去洗滌塔T1301。%的氧氣（工藝流程一