煤氣化設(shè)備工程設(shè)計(jì)中的安全

1、煤氣化設(shè)備工程設(shè)計(jì)中的安全1工藝安全方面的改進(jìn) 水煤漿氣化裝置的安全性一直都是人們關(guān)注的重點(diǎn)，GE在不斷地改進(jìn)。國(guó)內(nèi)的煤氣化裝置用戶也在氣化裝置運(yùn)行實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題，并提出了改進(jìn)建議。本煤氣化裝置在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)根據(jù)已有煤氣化工廠的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和一些成熟的改進(jìn)建議進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，著力提高水煤漿氣化裝置的系統(tǒng)安全性，主要改進(jìn)如下。1超高壓氮?dú)庀到y(tǒng)改進(jìn)超高壓氮?dú)庥糜陂_、停車，對(duì)氣化爐和爐頭的氧氣管線、水煤漿管線進(jìn)行吹掃和氮?dú)獗Ｗo(hù)，保證在開、停工和故障時(shí)氣化爐系統(tǒng)的安全。本氣化裝置在設(shè)計(jì)時(shí)采用GE對(duì)超高壓氮?dú)庀到y(tǒng)的最新改進(jìn)1，新、老超高壓系統(tǒng)的對(duì)比?？梢园l(fā)現(xiàn)新的超高壓氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)為每套氣化爐增加了

2、專用于形成“氮塞”的氮?dú)饩彌_罐，同時(shí)增加了從專用氮?dú)饩彌_罐到中心氧管的吹掃管線。2氣化爐安全聯(lián)鎖改進(jìn)為避免正在運(yùn)行的煤漿管線排污閥誤操作，導(dǎo)致氣化爐過(guò)氧高溫氣體回竄引起煤漿管線爆炸事故；同時(shí)，為能及時(shí)發(fā)現(xiàn)氣化爐渣堵現(xiàn)象和激冷環(huán)噴嘴堵塞，保證氣化爐安全，本裝置在設(shè)計(jì)中分別增加了氣化室與煤漿管線之間的壓差聯(lián)鎖、氣化室和激冷室之間的壓差聯(lián)鎖以及進(jìn)氣化爐的激冷水與氣化室合成氣之間的壓差聯(lián)鎖等多個(gè)聯(lián)鎖跳車功能。氣化室與煤漿管線壓差聯(lián)鎖防止煤漿管線意外泄壓造成氣化爐過(guò)氧回竄入煤漿管線而引起事故；氣化室和激冷室壓差聯(lián)鎖用于解決氣化室渣口或下降管堵渣而引起的安全問(wèn)題；激冷水與氣化爐合成氣壓差聯(lián)鎖用于在激冷環(huán)激

3、冷水孔堵塞而引起激冷水流量不足時(shí)，緊急聯(lián)鎖停車。這些安全聯(lián)鎖措施的引入，增加了氣化爐本質(zhì)安全性，強(qiáng)化了對(duì)氣化爐系統(tǒng)的安全保護(hù)。3燒嘴冷卻水系統(tǒng)改進(jìn)本裝置在設(shè)計(jì)中對(duì)燒嘴冷卻水系統(tǒng)改進(jìn)主要有2項(xiàng)：一是為燒嘴冷卻水貯槽和燒嘴冷卻水分液罐增加了氮封；二是在燒嘴冷卻水分液罐上設(shè)置爆破片。 2關(guān)鍵管道材料選擇 1氧氣管道高純氧氣的高壓輸送具有較大的危險(xiǎn)性。根據(jù)歐洲工業(yè)氣體協(xié)會(huì)（EIGA）的標(biāo)準(zhǔn)，氧氣管線如采用304不銹鋼材質(zhì)，氧氣壓力在小于10MPa時(shí)，PV=45MPam/s，本裝置氧氣壓力6.8MPa，即流速限值為6.6m/s。本工程設(shè)計(jì)中，從空分裝置到氣化裝置的氧氣總管采用304不銹鋼，最高流速7m/

4、s，滿足流速限值的要求，應(yīng)該是安全的。但氣化爐附近的氧氣管線上，裝有氧氣流量計(jì)、限流孔板等節(jié)流元件，以及氧氣管線上包含的控制閥、手動(dòng)閥等在開關(guān)操作時(shí)，局部流速會(huì)高于6.6m/s，因此氣化爐爐頭附近的氧氣管線和管件采用普通304不銹鋼是不安全的。本水煤漿氣化裝置的氧氣管線選用Inconel625合金，以保證高純氧氣輸送的安全性。2黑水管道GE工藝包對(duì)黑水管線選材原則是：氯離子濃度15010-5，選用316L不銹鋼。氯離子濃度15010-5，選用SS2507不銹鋼。在GE工藝包的設(shè)計(jì)中，黑水中的氯含量都高于15010-5，因此普遍建議采用雙相不銹鋼2507。由于雙相不銹鋼價(jià)格昂貴，且雙相不銹鋼管道

5、及閥門在國(guó)內(nèi)采購(gòu)較為困難。因此，考慮避開雙相鋼，使用“黑水管線采用316L不銹鋼，同時(shí)提高本氣化裝置的黑水流量以及加大氣化裝置外排水量，將黑水中氯離子濃度降到15010-5以下”方案。在具體實(shí)施過(guò)程中，由于裝置黑水管線的設(shè)計(jì)溫度為268，設(shè)計(jì)壓力5.56MPa，如果采用316L，管道的壓力等級(jí)將選用900lb，造成管線及閥門投資費(fèi)用的增加。如果采用316，600lb等級(jí)的材料即可滿足本裝置設(shè)計(jì)溫度和壓力的要求。由于黑水中存在甲酸等有機(jī)酸，316抗晶間腐蝕能力低于316L。通過(guò)與工藝包提供商的交流，GE認(rèn)為可以采用316不銹鋼。最終選用316不銹鋼作為黑水管線的材質(zhì)。 3環(huán)境保護(hù)方面的改進(jìn) 隨著

6、環(huán)境保護(hù)意識(shí)提高，在工程設(shè)計(jì)中增加環(huán)境保護(hù)內(nèi)容，盡可能地優(yōu)化設(shè)計(jì)，做到零排放、少排放、或有序排放。1采用兩級(jí)真空閃蒸在黑水閃蒸部分，多數(shù)煤氣化裝置的真空閃蒸系統(tǒng)都采用一級(jí)真空閃蒸，真空度為-0.08MPa，閃蒸溫度60左右，造成排入下游沉降槽的黑水溫度偏高，沉降槽設(shè)計(jì)為敞口設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生大量的蒸汽散發(fā)。在冬季會(huì)造成現(xiàn)場(chǎng)蒸汽彌漫，同時(shí)也造成大量水的浪費(fèi)，增加了水耗。為改變這種現(xiàn)狀，本裝置的真空閃蒸系統(tǒng)，采用兩級(jí)真空閃蒸設(shè)計(jì)。第一級(jí)真空閃蒸壓力為-0.07MPa，閃蒸溫度70；第二級(jí)真空閃蒸壓力為-0.093MPa，閃蒸溫度為44。由于第二級(jí)閃蒸后送入下游沉降槽的黑水溫度較低，水汽蒸發(fā)量大大降低，極

7、大改善了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。2除氧器排放改進(jìn)氣化裝置中除氧器的頂部排放氣約500kg/h，排放溫度109，壓力0.04MPa。排放氣中97%為水蒸氣，其余為CO2及微量的H2、CO、NH3、H2S等，其中NH3總排量為0.71kg/h，H2S為0.5kg/h，氣體出口距地面30m以上，滿足直接放空的要求。由于除氧器頂部的排放氣溫度較高，直接放空會(huì)導(dǎo)致水的大量散失，引起裝置水耗增加，還會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)水汽彌漫；同時(shí)，在排放氣中含有少量NH3、H2S等惡臭物質(zhì)，會(huì)嚴(yán)重污染周圍環(huán)境。因此，將該排放氣經(jīng)冷卻分液后送入火炬，充分燃燒后高空排放，避免了可燃、有毒物質(zhì)直接排入大氣。由于火炬總管壓力不穩(wěn)定，正常時(shí)可能為幾個(gè)k

8、Pa到幾十kPa，當(dāng)有火炬氣排放時(shí)，火炬總管的壓力最高可達(dá)0.05MPa以上，考慮到這種情況，將除氧器排放氣送入火炬總管的同時(shí)，保留了直接放空的管線，一旦監(jiān)測(cè)到火炬總管壓力過(guò)高，將手動(dòng)切換至直接放空。該設(shè)計(jì)使大氣污染物經(jīng)焚燒處理后高空排放，大大改善了環(huán)境衛(wèi)生狀況，同時(shí)也減少了水汽散失，降低了氣化裝置的總體水耗。 4 1、最靈夢(mèng)想是一個(gè)天真的詞，實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想是個(gè)殘酷的詞。21.2.222.22.202112:5212:52:282月-2112:522、只有收獲，才能檢驗(yàn)耕耘的好處；只有貢獻(xiàn)，方可衡量人生的價(jià)值。二二一二二一年二月二十二日2021年2月22日星期一3、不要放棄，你要配的上自己的野心，也

9、不要辜負(fù)了所受的苦難。12:522.22.202112:522.22.202112:5212:52:282.22.202112:522.22.20214、找一個(gè)理由，否認(rèn)憂傷，笑容就會(huì)燦爛到無(wú)所不在。2.22.20212.22.202112:5212:5212:52:2812:52:285、成功與不成功之間有時(shí)距離很短只要后者再向前幾步。二月 21星期一, 二月 22, 20212/22/20216、只要努力抬起你的雙腳，勝利將屬于你。12時(shí)52分12時(shí)52分22-2月-212.22.20217、青春如此華美，卻在煙火在散場(chǎng)。21.2.2221.2.2221.2.22。2021年2月22日星期

10、一二二一二二一年二月二十二日8、真正沒(méi)有資格談明天的人，是那個(gè)不懂得珍惜今日的人。12:5212:52:282.22.2021星期一, 二月 22, 20211、你始終不屬于我，屬于我的只是我自己。21.2.222.22.202112:5212:52:282月-2112:522、一份信心，一份努力，一份成功；十分信心，十分努力，十分成功。二二一二二一年二月二十二日2021年2月22日星期一3、你是唯一的，你是十分獨(dú)特的，你就是你生命中的第一名。12:522.22.202112:522.22.202112:5212:52:282.22.202112:522.22.20214、要跟成功者有同樣的結(jié)

11、果，就必須采取同樣的行動(dòng)。2.22.20212.22.202112:5212:5212:52:2812:52:285、我們的生命，就是以不斷出發(fā)的姿勢(shì)得到重生。二月 21星期一, 二月 22, 20212/22/20216、只要站起來(lái)的次數(shù)比倒下去的次數(shù)多，那就是成功。12時(shí)52分12時(shí)52分22-2月-212.22.20217、自知之明是最難得的知識(shí)。21.2.2221.2.2221.2.22。2021年2月22日星期一二二一二二一年二月二十二日8、勇氣通往天堂，怯懦通往地獄。12:5212:52:282.22.2021星期一, 二月 22, 20211、最靈繁的人也看不見自己的背脊。21.2.222.22.202112:5212:52:282月-2112:522、最困難的事情就是認(rèn)識(shí)自己。二二一二二一年二月二十二日2021年2月22日星期一3、有勇氣承擔(dān)命運(yùn)這才是英雄好漢。12:522.22.202112:522.22.202112:5212:52:282.22.202112:522.22.20214、與肝膽人共事，無(wú)字句處讀書。2.22.20212.22.202112:5212:5212:52:2812:52:285、閱讀使人充實(shí)，會(huì)談使人敏捷，寫作使人精確。二月 21星期一, 二月