造氣車間培訓(xùn)講義

1、1上課用音樂 蜂采百花釀甜蜜，人讀群書明真理。 造氣車間工藝培訓(xùn)2課程目標 通過本次培訓(xùn),使同志們了解造氣車間基本工藝流程、基本工藝知識 知之者不如好之者，好之者不如樂之者孔子 3全廠主要工藝流程圖：全廠主要工藝流程圖：現(xiàn)全廠生產(chǎn)能力，現(xiàn)全廠生產(chǎn)能力，NH3：18萬噸；萬噸；CO（NH2）2：30萬噸尿素萬噸尿素空分造氣壓縮尿素凈化合成 書到用時方恨少，事非經(jīng)過不知難陸游4氣化反應(yīng)原理： 煤氣化過程的反應(yīng)主要是固體燃料中碳與氣化劑中氧、水蒸汽的反應(yīng)，也有碳與產(chǎn)物以及產(chǎn)物之間的反應(yīng)。(一）碳與氧的基本反應(yīng)碳完全燃燒反應(yīng) CO2CO2Q1碳的不完全燃燒反應(yīng) C1/2O2COQ2一氧化碳燃燒反應(yīng) C

2、O1/2O2CO2Q3二氧化碳還原反應(yīng) CCO22COQ4 5與水蒸汽的基本反應(yīng)與水蒸汽的基本反應(yīng)氣化反應(yīng)中，在一定溫度下，碳與水蒸汽間發(fā)生以下反應(yīng)：水煤氣反應(yīng) CH2OCOH2Q5 C2H2OCO22H2Q6水煤氣平衡反應(yīng)（或稱一氧化碳變換反應(yīng)） COH2OCO2H2Q7。6甲烷生成反應(yīng)煤氣中的甲烷，一部分來自氣化原料揮發(fā)物熱裂解的產(chǎn)物，一部分則是碳與煤氣中氫等反應(yīng)的結(jié)果。碳與氫等發(fā)生下列反應(yīng)：C2H2OCH4Q8CO3H2CH4H2OQ9CO24H2CH4H2OQ102CO2H2CH4CO2Q112C2H2OCH4CO2Q12所有合成甲烷的反應(yīng)都是體積縮小的反應(yīng)。7二、造氣車間主要工藝流程

3、：干燥機皮帶振動篩皮帶貯煤槽破碎機文 丘 里除塵器恩德爐空噴塔洗滌塔壓 縮 車間省煤器廢 熱 鍋 爐旋 風(fēng) 分離器三人行，必有我?guī)熞?。擇其善者而從之，其不善者而改之孔?恩德爐流程 知之者不如好之者，好之者不如樂之者孔子 9廢熱鍋爐流程圖吾生也有涯，而知也無涯莊子 10洗滌區(qū)工藝流程一個不注意小事情的人，永遠不會成功大事業(yè)。 卡耐基 11工藝流程說明：讀萬卷書，行萬里路劉彝 1、上煤系統(tǒng)2、粉煤氣化爐系統(tǒng)3、利用廢熱的蒸汽生產(chǎn)系統(tǒng)。4、煤氣洗滌系統(tǒng)12造氣車間辦公室1314煤棚15上煤橋吊16鏟車上煤17除塵器18皮帶棧橋19富氧和蒸汽管線20氣化總控室21上煤系統(tǒng)1、部分煤通過干燥與不干燥煤

4、混合，經(jīng)振動篩、破碎機后通過皮帶輸送進入粉煤漏斗的粉煤，借助于螺旋輸送機，進入貯煤槽。2、貯煤槽中的粉煤，通過三臺螺旋供煤機進入煤氣發(fā)生爐，供煤量由變頻器調(diào)節(jié)供煤機電機旋轉(zhuǎn)數(shù)而改變。3、貯煤槽上下部分分別施加安全氣以防發(fā)生爐內(nèi)煤氣倒流。鳥欲高飛先振翅，人求上進先讀書李苦禪 22粉煤氣化爐系統(tǒng)1、煤氣生成在沒有爐箅的流化床粉煤氣化爐內(nèi)。2、利用螺旋供煤機送入氣化爐內(nèi)的粉煤，通過氣化劑（富氧空氣、蒸汽）處于流化狀態(tài)。3、富氧空氣、蒸汽在混合器、進行混合之后，通過設(shè)在氣化爐下部的六個下噴嘴和設(shè)在上部的二十四個上噴嘴供入發(fā)生爐。4、氣化爐的中部溫度為9501040，下部的壓力為20Kpa；而上部的爐溫

5、則為9001010，壓力為17Kpa。在上述條件下，氣化爐內(nèi)的粉煤和氣 化劑經(jīng)過復(fù)雜的分解、氧化、還原等化學(xué)反應(yīng)而 生成煤氣。書癡者文必工，藝癡者技必良蒲松齡 23粉煤氣化爐系統(tǒng) 路漫漫其修道遠，吾將上下而求索屈原 5、未反應(yīng)碳及灰塵，由氣化爐上部流入干式旋風(fēng)分離器，與煤氣一起飛入旋風(fēng)分離器里，50%以上的粉煤在此回收而經(jīng)回流管返回氣化爐參與二次氣化。6、出自旋風(fēng)分離器的煤氣，將進入到廢熱鍋爐裝置。7、積存于氣化爐底部的一定量爐灰，是通過兩臺螺旋排灰機進入到貯灰槽，在螺旋排灰機與排灰管之間設(shè)有連接短管，平時該管內(nèi)充入安全氣，以防氣化爐煤氣外泄。8、排自氣化爐的灰渣溫度很高，為了保護螺旋排灰機并

6、 降低灰渣溫度，往螺旋排灰機螺桿與外殼均提供冷卻水，貯灰槽內(nèi)爐灰渣溫度700，排到冷渣機冷卻,最后排至下灰車。24利用廢熱的蒸汽生產(chǎn)系統(tǒng) 吾生也有涯，而知也無涯莊子 1、廢熱鍋爐入口煤氣溫度高達8001000，因此，就利用其顯熱產(chǎn)生蒸汽，從廢熱鍋爐轉(zhuǎn)入下一流程軟水預(yù)熱器。2、廢熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，是溫度為248，壓力3.82Kpa的飽和蒸汽，并入蒸汽管網(wǎng)。3、供給廢熱鍋爐的軟化水在軟水預(yù)熱器中加熱后進入上部汽包，然后通過垂直式降水管往下流動并與煤氣進行熱交換而產(chǎn)生蒸汽。4、廢熱鍋爐裝置一邊生產(chǎn)蒸汽，一邊通過三支水封器去除煤氣中的粉塵，而粉塵則隨循環(huán)水送入水平 沉淀池里25煤氣洗滌系統(tǒng) 出自廢熱鍋

7、爐的煤氣，將進入冷卻塔、洗滌塔、文丘里洗滌器送入下一工號，將廢熱鍋爐出口含塵量的煤氣洗滌至200mg/m3標準以下。重復(fù)是學(xué)習(xí)之母。 狄慈根 26三、產(chǎn)品及原材料規(guī)格三、產(chǎn)品及原材料規(guī)格學(xué)問是異常珍貴的東西，從任何源泉吸收都不可恥。 阿卜日法拉茲 2728半水煤氣組成 有效氣體CO+ H266% CO2 18-25% CO 2537% H2 3045% CH4 1.53.0% O2 0.4% N2 余量感恩的心學(xué)習(xí)是勞動，是充滿思想的勞動。 烏申斯基 29原料煤種和指標世事洞明皆學(xué)問，人情練達即文章。 曹雪芹煤種指標：1、褐煤、長焰煤、不粘或弱粘結(jié)煤 2、水分： W8% ； 灰分：A65%,

8、灰熔點：T2125030煤的化學(xué)組成 一、煤的工業(yè)分析一、煤的工業(yè)分析 什么是煤的工業(yè)分析？什么是煤的工業(yè)分析？答：煤的工業(yè)分析包括煤的水分、灰分、揮發(fā)答：煤的工業(yè)分析包括煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳等指標的測定。分和固定碳等指標的測定。31原料煤水分以三種狀態(tài)存在外在水分,煤在煤層中吸收的地下水,內(nèi)在水分,分為膠凝水、表面吸附水、毛細孔吸 附水、礦物質(zhì)結(jié)晶水結(jié)合水，有機物經(jīng)過分解而產(chǎn)生的。煤的水分32愛的奉獻原料煤水分高對工業(yè)利用有什么影響？煤中的水份對工業(yè)利用是不利的，它對運輸、儲存和使用都有一定影響。同一種煤，其發(fā)熱量將隨水分的升高而降低。煤在燃燒時，需要消耗很多熱量來蒸發(fā)煤中的水分，

9、從而增加了煤耗，水分高的煤，不僅增加了運輸成本，同時給儲存帶來一定困難。水分離還容易使煤碎裂。33原料煤的灰分灰份：煤燃燒分解后，所剩下的部分稱為灰份原料煤灰分的影響？1、灰分含量越多，煤氣收率越低（因為煤中有效成分相對減少），即每公斤煤生成的煤氣量越少。2、灰分含量多，煤中有機物的氣化過程惡化，因為薄膜將阻礙煤氣的擴散和逆擴散。3、灰分含量多，不僅排灰量增加，而且爐灰所帶走的熱量也增多。34煤的揮發(fā)份什么是煤的揮發(fā)份？答：煤經(jīng)過加熱，干餾時受熱分解，放出低分子烴，如（煤焦油、苯酚、甲烷）此種過程所揮發(fā)掉的成分原料煤揮發(fā)分對生產(chǎn)的影響？揮發(fā)分多時，在煤氣中甲烷量增加，這將不利于合成工藝，但是，

10、如果是生產(chǎn)燃料用煤氣，則更加有利。揮發(fā)分越多，則由于碳的游離而生成的煤焦越多。35二、煤的元素組成和元素分析 1碳氫氧氮硫煤主要成分36三、煤中的硫 硫是煤中最有害的雜質(zhì)，作動力燃燒時，煤中硫燃燒生成SO2，它不僅腐蝕金屬設(shè)備，而且污染環(huán)境，造成“公害”。作為合成氨原料氣時，由含硫煤產(chǎn)生的H2S不僅腐蝕金屬設(shè)備，且使催化劑中毒，影響操作及產(chǎn)品質(zhì)量。 煤中硫分有機硫和無機硫。37四、煤中礦物質(zhì)的特性1、煤中礦物質(zhì)含量的計算，其中最簡單的是Parr公式：MM=1.08A+0.55St2、煤灰成分分析主要成份：SiO2、AL2O3、CaO、MgO,占煤灰成分的95%以上。3、煤灰的熔融性煤灰熔融性是

11、煤灰在高溫下達高，到熔融狀態(tài)的溫度，習(xí)慣上稱作灰熔點。煤灰中AL2O3含量其灰熔點就高4、結(jié)渣性煤的結(jié)渣性是指煤在氣化和燃燒過程中的灰渣是否會結(jié)成塊以及結(jié)塊的程度。 5、煤灰的黏度；6、熔渣的表面張力；7、熔渣的電導(dǎo)性38五、煤的主要物理性質(zhì)1、煤的表面性質(zhì)：光澤、顏色、條痕色、斷口、 裂隙2、煤的固態(tài)膠體性質(zhì)：煤的潤濕性、煤的潤濕熱、煤的孔隙和孔徑頒布、煤的比表面積3、煤的密度；是指在20時單位體積煤的質(zhì)量。4、煤的機械性質(zhì)：硬度、脆度、煤的可磨性、煤的彈性。5、煤的光學(xué)性質(zhì)；6、煤的電性質(zhì)與磁性質(zhì)；7、煤的熱性質(zhì)；39六、煤的化學(xué)性質(zhì) 1、煤的氧化 2、煤的加氫 3、煤的其他化學(xué)性質(zhì)（鹵化

12、、磺化、氯化等）40七、煤的工藝性質(zhì) 1、煤的發(fā)熱量 發(fā)熱量是指單位重量的煤在完全燃燒時所產(chǎn)生的熱量 2、煤的熱解：是指煤在隔絕空氣的條件下進行加熱，煤在不同溫度下發(fā)生一系列的物理變化和化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜過程。 3、煤的黏結(jié)性和結(jié)焦性： 粘結(jié)性是指煤在干餾過程中，由于煤中有機質(zhì)分解，熔融而使煤料能夠相互粘結(jié)成塊的性能。結(jié)焦性是批煤在干餾時能夠結(jié)成焦炭的性能。41氣化相關(guān)知識如果你無法改變環(huán)境,唯一的方法就是改變你自己什么是煤氣化爐的氣化強度？ 氣化強度指煤氣發(fā)生爐爐體截面積的生產(chǎn)強度。42提高氣化強度的途徑有哪些？（1）提高氣化劑中的氧濃度。（2）提高氣化劑溫度（3）增加燃料的反應(yīng)面積。（4）增大

13、氣化爐的壓力。（5）提高鼓風(fēng)速度。（6）燃料與氣化劑的充分接觸與混合。43 非學(xué)無以廣才，非志無以成學(xué)諸葛亮 煤氣化的目的？由煤制取氣體燃料或合成氣，并盡可能地保留煤中固有的熱值，盡量減少氣化過程的耗電量、耗氧量和水蒸汽用量44煤的氣化過程是什么？煤的氣化過程是在高溫或同時在高壓下進行的一個復(fù)雜的多相物理及物理化學(xué)過程，主要是固體燃料中的碳與氣相中的氧、水蒸汽、二氧化碳、氫之間相互作用。 這種相互作用說明，燃料中的碳與氣化劑之間發(fā)生一次反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物與燃料中的碳或其它氣態(tài)產(chǎn)物之間發(fā)生二次反應(yīng)。45什么是灰熔點？答：固體燃料中的灰份達到一定的溫度以后，就發(fā)生變形、軟化和熔融，把灰渣達到變形軟化時

14、的溫度叫灰熔點。什么是化學(xué)反應(yīng)活性？答：是指燃料與氣化劑（空氣、蒸汽、CO2以及 其它的氧化物等）相互作用的化學(xué)反應(yīng)能力。46什么叫煤炭氣化？什么叫煤炭氣化？答：煤炭氣化是指煤在特定的設(shè)備內(nèi)，答：煤炭氣化是指煤在特定的設(shè)備內(nèi)，在一定溫度及壓力下使煤中有機質(zhì)與在一定溫度及壓力下使煤中有機質(zhì)與氣化劑（如蒸汽、空氣或氧氣等）發(fā)氣化劑（如蒸汽、空氣或氧氣等）發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，將固體煤轉(zhuǎn)化為生一系列化學(xué)反應(yīng)，將固體煤轉(zhuǎn)化為含有含有CO、H2、CH4等可燃氣體和等可燃氣體和CO2、N2、等非可燃氣體的過程。、等非可燃氣體的過程。47富氧空氣：濃度85-92% 0.4Mpa過熱蒸汽:220氣化劑中的水蒸汽

15、的作用？(1)提高煤氣中的氫含量。（2）防止煤灰熔成凝結(jié)塊。（3）保護爐的內(nèi)襯磚48造氣車間主要設(shè)備1、干燥筒型號:ZT24180(184.03.8)m筒體容積:81.4m3最高進氣溫度:850作用：干燥原料煤49 2、振桿分級篩 ZYTG1230 電動機：Y132 M2-6 P=5.5KW 作用：篩原料煤50 3、環(huán)錘破碎機 PCH-1010 電動機：Y315 M2-8 P=90KW 作用：破碎篩分上層大塊煤514、貯煤槽600015414 容積 270 m3；5、螺旋供煤機、螺旋供煤機: 3258-2960 供煤量供煤量:18t/h 電機功率電機功率:11KW6、恩德爐：、恩德爐：6000

16、31327 全容積全容積500 m37、下噴嘴：、下噴嘴：6個，上噴嘴個，上噴嘴24個個8、螺旋排灰機、螺旋排灰機327200 L=1050 電機功電機功 率：率：7.5KW 9、貯灰槽、貯灰槽: 2400 容積容積:9 m352主要設(shè)備10、旋風(fēng)分離器: 60001809811、廢熱鍋爐: 7000 換熱面積:800m212、空噴塔: 3200 加水量:151.41 t/h 容積:110 m313、洗滌塔: 5600 21 加水量:346.881 t/h 容積:516 m314、文丘里: 1800 加水量:30 t/h 容 積:15.18 m315、富氧風(fēng)機：AI330-1.466/1.11

17、653主要工藝指標主要工藝指標氣化爐上部溫度（TI-101/102） 9001000氣化爐中部溫度（TIA-103/104） 9501040氣化爐下部溫度（TIA-105/106） 8001010灰層溫度（TI-107/108） 500900回流管內(nèi)部溫度（TI-109） 7201000氣化爐上部壓力（PI-104/105） 17KPa氣化爐下部壓力（PI-106/107） 20KPa氣化爐煤氣流量 2400042000m3/h氣化爐富氧空氣流量（FIC-105+FIC-106） 850016000m3/h氣化爐入口蒸汽量（FIC-107+FIC-108） 3.512t/h廢熱鍋爐軟化水位（L

18、ICA-201） 2575%富氧空氣濃度（AIC-301） 100%54kgm單位時間內(nèi)消耗干煤量單位時間生產(chǎn)的有效氣產(chǎn)氣率33kmkg量單位時間生產(chǎn)的有效氣量單位時間內(nèi)消耗的干煤比煤耗5533kmm量單位時間生產(chǎn)的有效氣單位時間消耗的氧量比氧耗 %100入爐總碳量工藝氣體中碳總量碳轉(zhuǎn)化率56%100原煤的高位熱值煤氣的高位熱值氣化效率hmm/33氣化爐燃燒室容積量單位時間產(chǎn)生的干煤氣氣化強度 57造氣車間2005-2009年各項消耗表2005年消耗表2006年消耗表2007年消耗表2008年消耗表2009年消耗表產(chǎn)量、消耗與分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計表產(chǎn)量、消耗與分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計表2010-3-31項 目數(shù) 據(jù)氨產(chǎn)量（T）541.7耗煤量（T）1491煤氣產(chǎn)量（M3）1863050軟水消耗量1125產(chǎn)蒸汽量（T）1228噸氨耗煤（T）2.752 2.499 噸氨耗氧 （M3）832.96 噸煤耗氧M3/T302.62 噸氨耗蒸汽（Kg）627.31 千立方米有效氣耗煤（T）1.1094 1.0074 千立方米煤氣耗 煤0.7267 千立方米有效氣耗氧 （M3）335.72