【正文】 .................................................................第二節(jié) 工藝介紹................................................................................ ..........................第三節(jié) 主要設(shè)備介紹................................................................................ .................第九章 氣化公用工程系統(tǒng)第一節(jié) 氣化公用工程系統(tǒng)的目的和作用..............................................................第二節(jié) 各系統(tǒng)工藝及設(shè)備介紹................................................................................附錄：各工段工藝流程圖 各工段物料平衡數(shù)據(jù)表第一章 煤氣化裝置概況第一節(jié) 殼牌煤氣化工藝簡(jiǎn)介一、工藝原理：殼牌氣化技術(shù)采用干煤粉進(jìn)料、氣流床加壓氣化、液態(tài)排渣的形式，其主要反應(yīng)式如下： C＋O2 = CO2 △H=－393百萬(wàn)焦耳/千摩爾碳C＋CO2 = 2CO △H=173 百萬(wàn)焦耳/千摩爾碳C＋H2O=CO＋H2 △H=131百萬(wàn)焦耳/千摩爾碳C＋2H2 = CH4 △H=－75 百萬(wàn)焦耳/千摩爾碳CO＋H2O=CO2＋H2 △H=－41 百萬(wàn)焦耳/千摩爾碳CH4＋H2O=CO＋3H2 △H=211 百萬(wàn)焦耳/千摩爾碳二、工藝特點(diǎn)：1．采用加壓氮?dú)饣蚨趸細(xì)怏w輸送干煤粉，煤種適應(yīng)性廣，對(duì)煤的灰熔點(diǎn)適應(yīng)范圍比Texaco水煤漿氣化技術(shù)更寬。3．氧耗低，與水煤漿氣化相比，氧耗低15～25%，因而配套之空分裝置投資可減少。5．冷煤氣效率可達(dá)到78～83%。7．氣化爐燒嘴及控制系統(tǒng)安全可靠。8．爐渣可用作水泥滲合劑或道路建造材料。氣化污水中含氰化物少，容易處理。第二節(jié) 工藝介紹一、工藝原理本工段設(shè)計(jì)時(shí)考慮兩方面因素：一是安全操作和干燥的存儲(chǔ)，要在惰性環(huán)境下（對(duì)于煤粉來(lái)說(shuō)氧含量小于 8%）；二是要最小的能量損失，所以使用循環(huán)氣進(jìn)行固體輸送和干燥。干燥的熱量是由燃料氣或柴油在熱風(fēng)爐中燃燒產(chǎn)生的熱工藝氣提供的。惰氣輸送被碾磨后的煤粉到旋轉(zhuǎn)分離器，在這里粗糙的大的顆粒重新返回到磨機(jī)中。原料中比較硬的煤塊、矸石被送到廢物箱中并排出界區(qū) 。在分離的氣體中固體濃度小于10 mg/Nm3。煤粉隨后從袋式收集器中被送到煤加壓及給料系統(tǒng)。在原料分別進(jìn)入石灰石貯倉(cāng)V1102A/B、碎煤貯倉(cāng)V1101A/B時(shí)產(chǎn)生的粉塵通過(guò)石灰石貯倉(cāng)排風(fēng)機(jī)K1107A/B、碎煤貯倉(cāng)排風(fēng)機(jī)K1104A/B的抽吸，送到石灰石貯倉(cāng)排風(fēng)機(jī)過(guò)濾器S1104A/B、碎煤貯倉(cāng)排風(fēng)機(jī)過(guò)濾器S1101A/B，過(guò)濾后的氣體通過(guò)排放煙囪送入大氣。在磨煤機(jī)的上部經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)分離器S1102A/B旋轉(zhuǎn)分離，合格煤粉隨熱風(fēng)一起進(jìn)入煤粉袋式收集器S1103A/B進(jìn)行煤/氣分離，不合格的大顆粒煤粉重新返回到磨煤機(jī)A1101A/B中繼續(xù)碾磨。進(jìn)入S1103A/B的煤/氣混合物，固體濃度為460g/Nm3,由于風(fēng)速突降，約有70%的煤粉自然沉降落入收集器底部收料斗，經(jīng)過(guò)折流板后，剩余的30%的煤粉中有約60%會(huì)再次沉降下來(lái)，實(shí)際上只有約12%的煤粉進(jìn)入煤粉袋式收集器過(guò)濾。循環(huán)的熱風(fēng)進(jìn)入惰性氣體發(fā)生器F1101A/B前，與稀釋風(fēng)機(jī)K1105A/B補(bǔ)充的部分新鮮氣一起經(jīng)混合后，分別進(jìn)入到惰性氣體發(fā)生器F1101A/B的燃燒室和混合室。為了保證整個(gè)磨煤干燥系統(tǒng)的安全性，整個(gè)煙氣循環(huán)回路要控制其氧氣含量不能超過(guò)8%，回路配有氮?dú)庋a(bǔ)充管線和氧含量在線分析儀。煤粉袋式收集器S1103A/B采用長(zhǎng)袋高效低壓脈沖方式進(jìn)行煤粉收集。在S1103A/B底部被收集的煤粉，通過(guò)螺旋給料機(jī)X1102A/B、旋轉(zhuǎn)給料機(jī)X1103A/B的輸送，最終全部進(jìn)入煤粉貯倉(cāng)V1201A/B中待用。但不論怎樣，所有的輸送都是在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下進(jìn)行的，以避免出現(xiàn)煤的自燃和爆炸現(xiàn)象發(fā)生。正常情況下這兩條線連續(xù)運(yùn)行。m90181。，粉煤表面的水分含量控制在2%以下。,以減少排放氣對(duì)空氣污染，80%的惰性氣體維持循環(huán)。磨煤能力： 進(jìn)入磨機(jī)的熱風(fēng)：℃ 出磨機(jī)的熱風(fēng)： ℃ 電機(jī)：YMPS5606 功率：900kw二、 粉煤袋式收集器（S1103A/B）采用低壓長(zhǎng)袋噴吹脈沖方式，通過(guò)粉煤袋式收集器使循環(huán)氣中固體顆粒含量低于10mg/Nm3.總的過(guò)濾面積：3300m2過(guò)濾元件： 216。熱風(fēng)爐負(fù)荷：7MW進(jìn)氣溫度：105℃出氣溫度：258℃燃料氣來(lái)源：開(kāi)工時(shí)點(diǎn)火用LPG、開(kāi)工用柴油、正常運(yùn)行為合成馳放氣，同時(shí)有一個(gè)合成精制氣作為備用熱源。其中：循環(huán)風(fēng)量：進(jìn)口壓力： MPa 出口壓力： 五、碎煤倉(cāng)（V1101A/B）筒體直徑D=6200mm 容器壁厚δ=16mm整體高度H=26000mm 容器材質(zhì)為16MnR設(shè)計(jì)壓力=常壓 工作壓力=常壓設(shè)計(jì)溫度=80℃ 工作溫度=常溫全容積V=602m3 工作容積V1=467m3設(shè)備凈重M=72480Kg 不銹鋼重M1=1370Kg第三章 煤加壓及輸送系統(tǒng)第一節(jié) 煤加壓及輸送的目的和作用煤加壓及輸送的目的和作用是將常壓條件下的粉煤在煤鎖斗內(nèi)加壓，達(dá)到與常高壓條件下的煤粉給料系統(tǒng)條件,并采用高壓CO2/N2氣體輸送煤粉，控制煤粉流量送至煤燒嘴。煤的輸送和鎖斗設(shè)計(jì)主要是根據(jù)煤粉粒度分布，也受煤中水含量影響。煤給料系統(tǒng)由兩套相同的給料系統(tǒng)組成，每套給料系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于對(duì)稱的兩個(gè)燒嘴供料，并配套有兩套排放回路。所有的容器都按照與二氧化碳系統(tǒng)相關(guān)最大壓力下設(shè)計(jì)（帶有減壓閥）；連接高壓和低壓給料系統(tǒng)線路都使用了兩道閥或者一個(gè)閥加一個(gè)孔板或者加一個(gè)控制閥。二、工藝流程簡(jiǎn)述存放在常壓設(shè)備煤粉貯倉(cāng)V1201A/B中的煤粉，最終要送到煤燒嘴中。煤從煤鎖斗V1204A/B送到燒嘴， MPa。煤粉貯倉(cāng)V1201A/B將處在穩(wěn)定的氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，來(lái)阻止空氣經(jīng)過(guò)氣體出口進(jìn)入，或者潮濕的循環(huán)氣進(jìn)入。V1201A/B泄壓時(shí)經(jīng)過(guò)粉煤貯倉(cāng)過(guò)濾器S1201A/B過(guò)濾后氣體排入大氣，被過(guò)濾出來(lái)的煤粉通過(guò)螺旋給料機(jī)X1205A/B、旋轉(zhuǎn)給料機(jī)X1206A/B被回收到V1201A/B中。如果完成后，在鎖斗V1204A/B和粉煤給料倉(cāng)V1205A/B之間有隔離閥，在煤鎖斗V1204A/B充壓后當(dāng)壓力與粉煤給料倉(cāng)V1205A/B的壓力相同時(shí)打開(kāi)這兩道隔離閥。到錐底墊板X(qián)1202A/B的二氧化碳是在不同的壓力下通過(guò)控制閥控制。煤粉從煤粉鎖斗V1204A/B進(jìn)入到粉煤給料倉(cāng)1205A/B也是靠自身重力，當(dāng)鎖斗煤粉達(dá)到一個(gè)低料位后就要重新增加煤粉。最后，通過(guò)程序開(kāi)關(guān)完成系統(tǒng)隔離、泄壓、和重新給煤。在前兩步的泄壓步驟中，二氧化碳經(jīng)過(guò)限流孔板和一個(gè)開(kāi)關(guān)閥門(mén)進(jìn)入粉煤貯倉(cāng)過(guò)濾器S1201A/B，然后排放到大氣中。到煤燒嘴的煤量要保持穩(wěn)定，每條線都是獨(dú)立的。這些高壓輸送氣體來(lái)自高壓N2/CO2緩沖罐V3051，最后都通過(guò)粉煤貯倉(cāng)過(guò)濾器S1201A/B排放。、流量、壓力條件下運(yùn)行的，通過(guò)X1301以及角閥來(lái)調(diào)節(jié)。四、正常工藝下物料平衡表物料名稱正常流量壓力溫度粉煤94t/h80℃高壓CO2/ N223310Nm3/h80℃低壓N2石灰石2130Nm3/h10t/h40℃80℃第三節(jié) 主要裝置介紹一、 粉煤貯倉(cāng)(V1201A/B) 筒體直徑D=5100mm 容器壁厚δ=14mm整體高度H=20660mm 容器材質(zhì)為16MnR設(shè)計(jì)壓力= Mpa 工作壓力= Mpa設(shè)計(jì)溫度=150℃ 工作溫度=80110℃全容積V=303m3 工作容積V1=229m3 設(shè)備凈重M=39415Kg 二、 煤粉鎖斗(V1204A/B) 筒體直徑D=3200mm 容器壁厚δ=65+4mm整體高度H=13468mm 容器材質(zhì)為16MnRIII+316L設(shè)計(jì)壓力= Mpa 工作壓力=設(shè)計(jì)溫度=150℃ 工作溫度=80150℃全容積V=75m3 工作容積V1=57m3 設(shè)備凈重M=62200Kg 不銹鋼重M1=2870Kg三、 煤粉給料倉(cāng)(V1205A/B) 筒體直徑D=4000mm， 容器壁厚δ=80+4mm，整體高度H=19490mm， 容器材質(zhì)為16MnRIII+316L,設(shè)計(jì)壓力= Mpa 工作壓力= 設(shè)計(jì)溫度=150℃ 工作溫度=80150℃全容積V=151187m3 工作容積V1=114m3設(shè)備凈重M=145165Kg, 不銹鋼重M1=116740Kg四、 煤粉收集器(X1301A/B/C/D)粉煤流量： 第四章 氣化系統(tǒng)及水、汽系統(tǒng)第一節(jié) 氣化及水、汽系統(tǒng)的目的和作用氣化及水、汽系統(tǒng)的目的和作用是以粉煤為原料，﹪的O2為氣化劑，在氣化爐內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成以CO+H2為有效組分的合成煤氣。第二節(jié) 工藝介紹一、工藝原理氣化反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，不僅與氣化溫度、壓力、停留時(shí)間有關(guān)，而且還受進(jìn)料組分的濃度，溫度及其理化特性影響（例如煤的粒度、活性、灰熔點(diǎn)及粘性等因素），因此可以這樣說(shuō)氣化反應(yīng)是一個(gè)由眾多因素，不同條件相互制約、共同作用的結(jié)果。而后合成氣通過(guò)輸氣管、氣體返回室及合成氣冷卻器的其它換熱段進(jìn)行余熱回收，最后從合成氣冷卻器底部出口排出，溫度被降為340℃左右。三、工藝特點(diǎn)1. 氣化爐爐壁采用水冷壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)涂陶瓷襯里，淘汰了耐火磚結(jié)構(gòu)，使?fàn)t膛的運(yùn)行周期大為提高。3. 氣化爐及合成氣冷卻器、水冷壁以及蒸發(fā)器、過(guò)熱器水系統(tǒng)復(fù)雜，顯熱回收率高， MPa、400℃。5. 四個(gè)煤燒嘴對(duì)稱分布，176。、O/H2O比調(diào)節(jié)，O/C比每提高一個(gè)百分點(diǎn)氣化溫度上升10~20℃，為了達(dá)到一定的氣化溫度，需降低原料的灰熔點(diǎn)，通過(guò)添加石灰石的量可降低原料的灰熔點(diǎn)。四、正常工藝的物料平衡表1．原料 進(jìn)入物料名稱正常流量壓 力溫 度粉煤94t/h80℃O225℃HP蒸汽300℃HHP CO2/N22223Nm3/h225℃鍋爐給水循環(huán)冷卻水HP N2開(kāi)車(chē)時(shí)LPG116t/h18Kg/h MPa MPa MPa170℃32℃80℃25℃柴油~ t/h MPa16℃O23276Nm3/h100℃HP工藝水 t/h MPa℃2．產(chǎn)品名 稱產(chǎn) 量溫 度壓 力合成煤氣340℃ MPa過(guò)熱蒸汽 t/h400℃ MPa飽和蒸汽 t/h271℃ MPa過(guò)熱蒸汽300℃熔渣 t/h1500℃ MPa第三節(jié) 主要裝置介紹一、 煤燒嘴(A1301A/B/C/D)原料流量壓力溫度粉煤 MPa80℃氧氣 MPa180℃中壓蒸汽 MPa300℃冷卻水 MPa210℃ 二、 氣化爐(V1301) 外徑:4630mm 內(nèi)徑:2960mm 高:8800mm三、 合成氣冷卻器(V1303) 外徑:3400mm 內(nèi)徑:1783mm 高:50200mm四、 汽泡 （V1304） 筒體直徑D=2500mm 容器壁厚δ=72mm整體高度H=17910mm 容器材質(zhì)為16MnR設(shè)計(jì)壓力= Mpa 工作壓力=設(shè)計(jì)溫度=278℃ 工作溫度=271℃全容積V=80m3 設(shè)備凈重M=90310Kg 五、 循環(huán)水泵(P1301A/B/C)流量：進(jìn)出口壓力：溫度：℃揚(yáng)程：六、 激冷氣壓縮機(jī)(K1301)流量 ：壓力差：溫度：200/210℃七、調(diào)和水加熱器（E1308）筒體直徑DN=300mm 長(zhǎng)/高度=3595mm殼程設(shè)計(jì)壓力= 管程設(shè)計(jì)壓力=殼程工作壓力= 管程工作壓力= Mpa殼程設(shè)計(jì)溫度=450℃ 管程設(shè)計(jì)溫度=450℃殼程工作溫度=℃ 管程工作溫度=185210℃殼程材料為15CrMoR 管程材料為15CrMoR換熱面積約為10m2 設(shè)備凈重約760Kg管程數(shù)=2