中煦氣化培訓(xùn)教材(共52頁)

1、PAGE PAGE 55華亭中煦煤化工有限公司(yu xin n s)氣化(q hu)車間培訓(xùn)教材氣化(q hu)車間二00八年七月目 錄1、氣化裝置(zhungzh)概述41.1 氣化(q hu)裝置組成41.2 氣化裝置(zhungzh)的任務(wù)和目的41.3 氣化裝置的工藝原理及特點51.4 氣化裝置工藝流程說明51.5 裝置生產(chǎn)能力和能耗71.6 原材料及產(chǎn)品規(guī)格82、料漿制備工段142.1 料漿制備的基本原理142.2 煤的物化性質(zhì)142.3 料漿制備工段工藝流程說明182.4 主要設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理192.5 料漿制備工段操作要點及注意事項223、氣化工段263.1 氣化工段原理26

2、3.2 氣化工段工藝流程說明303.3 氣化工段工藝條件選擇原則343.4 主要設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理343.5 氣化工段操作要點及注意事項364、灰水處理工段474.1 灰水處理工段生產(chǎn)基本原理474.2 灰水處理工段工藝流程(n y li chn)說明474.3 灰水處理工段(gngdun)工藝條件選擇原則494.4 主要設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作(gngzu)原理494.5 灰水處理工段操作要點及注意事項495、沉渣池5.1 沉渣池的基本原理5.2 沉渣池工藝流程說明5.3 沉渣池操作要點第一章氣化(q hu)裝置(zhungzh)概述第一節(jié)氣化(q hu)裝置組成一、煤貯運工段(701)煤貯運工段主要

3、包括煤貯運，原煤輸送等，其中煤貯運（）套，皮帶輸送系統(tǒng)（）套。煤貯運系統(tǒng)為鍋爐裝置和氣化裝置共用。二、料漿制備工段(702)料漿制備工段按三套系列設(shè)置,正常運行三套.但其中添加劑制備系統(tǒng),PH值調(diào)節(jié)劑制備系統(tǒng)以及制漿水槽系統(tǒng)各為一套,為三臺磨機(jī)共用。三、氣化工段(703)氣化工段按三套系列設(shè)置,正常運行二套.備用一套。四、灰水處理工段(704) 灰水處理工段主要包括高壓閃蒸單元、低壓閃蒸單元、真空閃蒸單元和黑水沉降澄清單元、細(xì)渣過濾單元,其中閃蒸單元為三套;細(xì)渣過濾兩套; 灰水沉降、灰水除氧一套.五、沉渣池 沉渣池主要由沉淀池、澄清池、清水池組成，共兩個系列，正常投用一個系列，另一個用于粗渣脫

4、水。其主要目的是收集界區(qū)地溝排放的渣水，將其通過兩級過濾沉淀，使較澄清的灰水循環(huán)回界區(qū)沖洗地溝，沉淀的粗渣送出界區(qū)。六、火炬(huj) 火炬系統(tǒng)主要包括火炬沿途管線設(shè)置的多個(du )冷凝液分離罐和火炬水封罐等設(shè)備。其主要用于將系統(tǒng)排放的廢氣、尾氣以及裝置開停車期間(qjin)的排放氣完全燃燒，減少環(huán)境污染。第二節(jié)氣化裝置的任務(wù)和目的氣化裝置的主要任務(wù)是生產(chǎn)以CO、H2、CO2為主要成份的粗煤氣，為后系統(tǒng)生產(chǎn)甲醇提供合格的原料氣。第三節(jié) 氣化裝置的工藝原理及特點一、多元料漿氣化是氣流床煤氣化工藝,煤漿與氧氣在加壓條件下在氣化爐內(nèi)進(jìn)行部分氧化反應(yīng)，生成以CO、H2、CO2為主要成份的粗煤氣.其主

5、要反應(yīng)如下：CmHnSr+m/2O2mCO+（n/2-r）H2+rH2S+QCO+H2OH2+CO2二、多元料漿氣化工藝的特點： 1. 料漿制備是以一種或多種的含碳固態(tài)物質(zhì)為原料，經(jīng)一次濕磨制成氣化料漿，漿體呈非牛頓型流體中的假塑性流體特征，料漿性能穩(wěn)定，易于泵送. 2. 工藝成熟穩(wěn)定，已有數(shù)套工藝裝置多年的運行經(jīng)驗，技術(shù)成熟、可靠，便于大型化、規(guī)?；?，易實現(xiàn)自動化控制和清潔化生產(chǎn). 3氣化壓力較高,可以節(jié)省合成氣的壓縮功. 4氣化爐內(nèi)無傳動裝置，結(jié)構(gòu)比較簡單.5有效(yuxio)氣（CO+H2）含量高，由于氣化溫度高，氣體中甲烷含量低，沒有焦油，生成的新鮮合成氣惰性組分含量低，特別適合做生產(chǎn)

6、甲醇(ji chn)的合成氣，甲醇合成弛放氣排放量低.6三廢排放量少，污染環(huán)境輕，排渣無污染，且可以利用，污水(w shu)含氰化物少，易處理.第四節(jié)氣化裝置工藝流程說明 氣化裝置包括煤貯運工段、料漿制備工段、氣化工段、灰水處理工段.下面分別敘述如下:一、煤貯運工段 采供來的原煤按要求分別堆放在煤場，按生產(chǎn)需要分別為鍋爐裝置和氣化裝置定時輸送原煤到煤倉貯存，滿足各裝置的生產(chǎn)要求。二、料漿制備工段煤漿制備工序按三套系列設(shè)置,正常運行三套.但其中添加劑制備系統(tǒng)，pH值調(diào)節(jié)劑制備系統(tǒng)以及制漿水槽系統(tǒng)各為一套，為三臺磨機(jī)共用.由輸送帶輸送來的原料煤（10mm）送至煤貯斗（V1201），經(jīng)稱重給料機(jī)()

7、控制輸送量送入磨機(jī)(H1201).由輸送帶輸送來的助熔劑送至助熔劑貯斗(V1202)，經(jīng)助熔劑稱重給料機(jī)控制輸送量送入磨機(jī)（H1201）.磨機(jī)用水經(jīng)制漿水泵（P1201）加壓并控制流量后送入磨機(jī).料漿添加劑通過添加劑給料泵（P1202）加壓計量后送入磨機(jī).pH值調(diào)節(jié)劑經(jīng)pH調(diào)節(jié)劑計量給料泵（P1204）計量并加壓后送至磨機(jī)，保持料漿pH值在79之間.出磨機(jī)（H1201）的料漿濃度約6063%，依靠重力流入磨煤機(jī)出口槽（V1207）中，料漿經(jīng)低壓(dy)煤漿泵（P1205）加壓后送至氣化(q hu)工序料漿貯槽（V1301）供氣化(q hu)用.二、氣化工段煤漿由煤漿貯槽（V1301）經(jīng)高壓煤漿

8、泵(P1301）加壓后連同空分送來的高壓氧通過燒嘴進(jìn)入氣化爐（F1301），在氣化爐（F1301）中煤漿與氧發(fā)生如下主要反應(yīng)：CmHnSr+m/2O2mCO+（n/2-r）H2+rH2S+QCO+H2OH2+CO2反應(yīng)在6.5MPa（G）、13501400下進(jìn)行.氣化反應(yīng)在氣化爐燃燒室瞬間完成，生成CO、H2、CO2和少量CH4、H2S等氣體.離開氣化爐燃燒室的熱氣體和熔渣通過下降管進(jìn)入激冷室后水浴，經(jīng)水淬冷后，溫度降低并被水蒸汽飽和后經(jīng)上升管出氣化爐（F1301），氣體經(jīng)文丘里洗滌器（J1302）、碳洗塔（T1301）洗滌除塵冷卻后送至變換工段.氣化爐（F1301）反應(yīng)中生成的熔渣進(jìn)入激冷室

9、水浴后被分離出來，排入鎖斗（V1308），定時排入渣池（V1310），由撈渣機(jī)（L1301）撈出后裝車外運.氣化爐及碳洗塔等排出的洗滌水（稱為黑水）送往灰水處理.三、灰水處理工段從氣化爐（F1301）和碳洗塔（T1301）排出的高溫黑水減壓至0.8Mpa后分別進(jìn)入氣化高溫?zé)崴鳎═1401）和高溫?zé)崴鳎═1402），黑水經(jīng)高壓閃蒸濃縮后，再減壓至0.17Mpa后進(jìn)入低溫?zé)崴鳎═1403）進(jìn)一步閃蒸，閃蒸后的閃蒸液與渣池送來的黑水一起進(jìn)入真空閃蒸罐（T1404），閃蒸壓力為-0.08Mpa，黑水被閃蒸濃縮進(jìn)入澄清槽（V1405），水中加入絮凝劑使其加速沉降.澄清槽底部的細(xì)渣漿經(jīng)澄清槽底泵（P

10、1408）抽出送往過濾機(jī)給料槽（V1410）,經(jīng)由過濾機(jī)給料泵(P1409)加壓后送至真空過濾機(jī)(M1401)進(jìn)行真空過濾，濾液在濾液槽（V1411）中收集后，通過濾液泵（P1412）或返回澄清槽（V1405），或送往料漿制備工序的制漿水槽循環(huán)使用，濾渣裝車外運.閃蒸出的高壓(goy)蒸汽(zhn q)經(jīng)過灰水加熱器回收熱量之后(zhhu)，通過氣液分離器分離掉冷凝液，然后進(jìn)入變換工段汽提塔.閃蒸出的低壓氣體直接送至洗滌塔給料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分別送至洗滌塔給料槽、氣化鎖斗、磨煤水槽，少量灰水作為廢水排往廢水處理.洗滌塔給料槽的水經(jīng)給料泵加壓后與高壓閃蒸器排出的高溫氣體換

11、熱后送洗滌塔循環(huán)使用.第五節(jié) 裝置生產(chǎn)能力和能耗一、氣化裝置設(shè)計規(guī)模序號項目單位數(shù)量備注1粗煤氣Nm3187686.67有效氣量二、氣化裝置消耗指標(biāo)序號項目單位數(shù)量備注1原料煤t8.63原煤2氧氣Nm343903助熔劑t0.28064料漿添加劑(干基)kg27.75PH值調(diào)節(jié)劑kg6.696絮凝劑kg3.27分散劑kg1.68低壓蒸汽0.5MPa(G)t0.329儀表空氣Nm331.9710電kWh43611低壓氮氣Nm37.9912新鮮水t9.2713循環(huán)冷卻水t18014熱密封水t2.39815脫鹽水t0.32注:消耗(xioho)定額以10000Nm3(CO+H2)計.第六節(jié) 原材料及產(chǎn)

12、品規(guī)格一、氣化(q hu)裝置(zhungzh)所需原材料規(guī)格1原料煤 原料煤采用硯北煤。主要特性如下：1）工業(yè)分析：項目MarMadAdVdFCdWt%16.509.0414.4632.5153.032)元素分析項目CdHdOdNdSt.dC1dAsWt%66.123.9814.110.550.790.0222ppm3)灰熔點（還原性氣氛）項目DTSTFT1220130013904)灰成分(chng fn)：項目SiO2AL2O3Fe2O3CaOMgOSO3TiO2Wt%46.1727.277.725.822.882.541.335)反應(yīng)(fnyng)活性：溫度800850900950100

13、010501100%17.628.540.356.470.280.490.26）粘溫數(shù)據(jù)(shj)：加入助熔劑前加入助熔劑后（15%CaO）溫度粘度Pa.s溫度粘度Pa.s1420163.01350203.0145048.0137021.015009.014001.215501.414501.12氧氣氧氣進(jìn)界區(qū)壓力8.3MPa(G),溫度為40，純度99.6%.3化學(xué)品序號名稱規(guī)格或型號組份名稱1助熔劑28目CaCO32料漿添加劑GHA-10木質(zhì)素磺酸鈉3PH值調(diào)節(jié)劑40%氫氧化鈉4絮凝劑BC-6445分散劑TS-19024）其它公用(gngyng)物料序號名稱狀態(tài)溫度壓力MPa（G）規(guī)格1低

14、壓蒸汽汽1851.0飽和蒸汽2低壓蒸汽汽1580.5飽和蒸汽3儀表空氣氣常溫0.6含塵粒直徑：3um含塵量：1mg/m3含油量：10mg/m3露點：-404工廠空氣氣常溫0.5無塵5高壓氮氣氣4013.26中壓氮氣氣405.97低壓氮氣氣400.458新鮮水液常溫0.3pH:6.5-8.5 氯化物 250 mg/l總硬度（以）9生活水液250.310循環(huán)冷卻水液28/380.4/0.25T=10P=0.15MPa11熱密封水液常溫13.2除氧水12脫鹽水液常溫1.2電導(dǎo)率:0.2s/cm maxPH:8.8-9.3SiO2:20g/l13柴油液400.514液化石油氣氣400.2熱值：4186

15、8kJ/kg二、氣化(q hu)裝置(zhungzh)產(chǎn)品規(guī)格1煤漿1)水煤漿的概念(ginin)水煤漿是粉煤分散于水介質(zhì)中所形成的固液懸浮體。如欲提高水煤漿氣化的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，必須首先制備出高濃度(含固量)、低粘度、易泵送和穩(wěn)定性好的煤漿。水煤槳中固體顆粒直徑大多大于20，屬于粗分散體系，而且是一個不均勻的、動力不穩(wěn)定的體系，存在著重力沉降問題。特別是在流速較低或靜止的情況下，由于重力作用，該體系隨時間而發(fā)生變化，其結(jié)果是在煤水懸浮體中分成上層低濃度(或水)和下層高濃度(或沉積物)兩部分。當(dāng)外力作用(如強(qiáng)烈攪拌)下，分界層面會逐步消失而再次形成較均勻和較穩(wěn)定的固液懸浮體系。這種現(xiàn)象稱為觸變現(xiàn)

16、象。作為牛頓流體的顯著特征是粘度不隨剪切速率(攪拌速度)的變化而變化。而水煤漿的重要特征之一，是粘度不是定值，是隨速度梯度(剪切速率、攪拌速率)而發(fā)生變化的。這與作為牛頓型流體的純水相比，顯然偏離了牛頓規(guī)律，因此水煤漿屬于非牛頓流體。（水煤漿粘度隨濃度的變化示意圖如下：）2)煤的粒度(l d)分布及控制對于給定煤種，水煤漿濃度(nngd)主要取決于煤的粒度分布及添加劑的應(yīng)用。粉煤粒度分布，目前主要沿用Rosin和Rammler在30年代提出的以下經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式。式中：R比粒度(l d)或篩孔以上煤粒的重量分率；x篩孔徑，m；1m10-6mb或x0和n常數(shù)。對上式取二次對數(shù)，則得以下線性方程。顯然，

17、n是直線的斜率，而b或x0可從1nx0時直線在軸上的截距求得。對原式進(jìn)行微分；則得到：這就是煤粉的粒度分布曲線方程式。3)添加劑的使用添加劑的使用比控制粒度配比更具有實用意義，添加劑可以顯著地降低水煤漿的粘度，或者提高水煤漿的濃度。添加劑的作用是提高煤粒的親水性，使煤粒表面形成一層水膜，從而容易引起相對運動，提高煤漿的流動性。但是，添加劑加入后往往會影響煤漿的穩(wěn)定性。在實際制備過程中，有時添加兩種添加劑，能同時兼顧降低粘度和保持穩(wěn)定性的雙重目的。2 粗煤氣(miq)組分單位正常設(shè)計CONm3/h101126.21101140.06H2Nm3/h86560.5086546.64CO2Nm3/h5

18、3920.3653591.58CH4Nm3/h229.62229.85Ar+N2Nm3/h918.502266.06H2SNm3/h687.12643.01COSNm3/h64.6764.69干粗煤氣總量Nm3/h243508.28244481.84CO+ H2量Nm3/h187686.67187686.67第二章 料漿制備(zhbi)工段第一節(jié)料漿制備(zhbi)的基本原理將煤運系統(tǒng)送過來的粒度10mm的原煤、水、NaOH、石灰石與添加劑在棒磨機(jī)內(nèi)經(jīng)過鋼棒墜落時的砸碎、鋼棒與鋼棒之間的研磨、鋼棒與筒體之間的研磨，制成一定粒度配比的煤漿.第二節(jié)煤的物化性質(zhì)一、煤的概念(ginin)煤是由古代植

19、物轉(zhuǎn)變而來的大分子有機(jī)化合物。大量堆集的古代植物殘體，經(jīng)過漫長的生物化學(xué)和地?zé)?、高溫的作用，植物中的碳、氫、氧以二氧化碳、水和甲烷的形式逐漸(zhjin)放出而生成含碳較多，含氧較少的成煤植物，再經(jīng)煤化作用生成煤。二、煤的分類(fn li)成煤植物的所有組分都參與煤的形成。由于成煤植物和煤化程度不同而生成不同種類的煤。有泥炭(不適于用作工業(yè)原料)、褐煤、煙煤和無煙煤。三、煤的組成煤中有機(jī)質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮、硫五種元素構(gòu)成，碳是其中的主要元素。煤中的碳含量隨煤化程度增加而增加。年輕的褐煤含碳量低，煙煤次之，無煙煤最高。氫和氧含量隨煤化程度加深而減少；褐煤最高，無煙煤最低，煙煤居中。氮在煤中的

20、含量變化不大。硫則隨成煤植物的品種和成煤條件不同而有較大的變化，與煤化程度關(guān)系不大。近代概念認(rèn)為，煤的大分子是由若干結(jié)構(gòu)相似的基本結(jié)構(gòu)單元通過橋鍵結(jié)合而成?；締卧獮橹黧w為縮合的芳香核，單元中的非芳香核部分為雜環(huán)、氫化芳環(huán)脂肪族基團(tuán)、含氧官能團(tuán)和烷基側(cè)鍵。煤沒有統(tǒng)一的分子式和分子量。因而不能像描述單一化合物那樣來描述煤的性質(zhì)。煤中水分和灰分影響煤的使用。水分和灰分除與成煤條件有關(guān)以外，還與開采、儲存、運輸?shù)葪l件有關(guān)。煤加熱到一定溫度時會析出氣體和焦油等揮發(fā)性物質(zhì)，扣除水分則為煤的揮發(fā)分。揮發(fā)分是煤的一項重要指標(biāo)，它與煤化程度有關(guān)，褐煤的揮發(fā)分可在35以上。揮發(fā)分和含碳量與有機(jī)質(zhì)的組成和性質(zhì)有關(guān)

21、。直接測定煤中的有機(jī)質(zhì)是困難的。但對煤進(jìn)行工業(yè)分析和元素分析，再配合其他特性測定(如熱值、粘結(jié)性、膠質(zhì)層厚度、活性等)，可以基本掌握煤的性質(zhì)，判斷煤的種類和加工利用的效果。表(12)列出本廠用煤的工業(yè)分析和元素分析數(shù)據(jù)。煤的水分和灰分含量變化很大，同一種煤的分析結(jié)果用不同的基準(zhǔn)表示差別很大。中國現(xiàn)行煤炭分析采用的基準(zhǔn)和它們的見下表。表11 中國現(xiàn)行煤炭(mitn)分析基準(zhǔn)試樣基準(zhǔn)應(yīng)用基空氣干燥基干基干燥無灰基干燥無礦物質(zhì)基代表符號aradddafdmmf中國煤炭基準(zhǔn)(jzhn)之間的關(guān)系MtCHO+NStAMfMinhSoSpSsdmmfdafdadar表中：Mt全水分(shufn)，；Mf外

22、在水，；Minh內(nèi)在水，；St煤中全硫；So有機(jī)硫，；Sp硫化鐵硫，；Ss硫酸鹽硫，；C，H，O，N分別為煤中碳、氫、氧、氮元素；A煤中的灰分，；常見的各種煤元素分析：四、灰分(hu fn)灰分（A）的化學(xué)(huxu)組成及性質(zhì)：煤的灰分是指煤中所有可燃物質(zhì)完全燃燒以及煤中礦物質(zhì)在高溫下產(chǎn)生分解、化合(huh)等復(fù)雜反應(yīng)后剩下來的殘渣。是金屬和非金屬的氧化物和鹽類，最常見的是鈣、鎂、鐵等的碳酸鹽，鉀、鎂等的硅鋁酸鹽，鈣、鋁、鎂、鈉、鉀等的硅酸鹽，硫酸鹽(石膏)，硫化物(黃鐵礦等)，食鹽及氧化亞鐵等。根據(jù)煤中礦物質(zhì)的不同來源，可分為三類。原生礦物質(zhì)：成煤植物本身所含的礦物質(zhì)，在煤中含量不高。次生

23、礦物質(zhì)：在成煤過程中，由外界逐漸進(jìn)入到煤中的礦物質(zhì)，在煤中含量一般也不高。外來礦物質(zhì)：這種礦物質(zhì)原來并不存在于煤層中，它是在采煤過程中混入煤中的頂?shù)装搴蛫A石層的礦石所形成。這種礦物質(zhì)用洗選方式較易除去?；曳衷诿喝紵^程中是這樣生成的：粘土石膏等失水：SiO2Al2O32H2OSiO2A12O3+2H2OCaSO42H2OCaSO4+2H2O碳酸鹽受熱分解，放出二氧化碳：CaCO3CaO+CO2FeCO3FeO+CO2氧化亞鐵氧化生成氧化鐵：4FeO+O22Fe2O3黃鐵礦氧化生成二氧化硫和氧化鐵：4FeS2+11O22Fe2Os+8SO2高溫下，黃鐵礦被氧化生成的一些SO2可以留在煤灰中，與鈣

24、結(jié)合。例如，它與煤中CaCO3或灰中的CaO與氧作用生成硫酸鈣，其反應(yīng)式如下：2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2五、灰熔點煤灰的熔融(rngrng)性是與煤灰化學(xué)組分密切相關(guān)的重要指標(biāo)，習(xí)慣上以煤灰熔點來表示。實際上這種混合物并沒有一個準(zhǔn)確的熔點，僅有一個熔化溫度范圍。常用的測定煤灰熔融性的方法有熔點法(角錐法、高溫?zé)犸@微鏡法)和熔融曲線法。但大多數(shù)國家以角錐法作為標(biāo)準(zhǔn)方法。即將煤灰和糊精混合，塑成一定大小的三角錐體，放在特殊的灰熔點測定爐內(nèi)以一定的升溫速度加熱(ji r)，觀察并記錄灰錐變形情況，以確定灰分的熔點。當(dāng)灰錐體受熱至尖稍微熔化開始彎曲或棱角變圓時，該溫度即為最初變

25、形溫度T1(DT)；繼續(xù)加熱，錐體彎曲至錐尖觸及(ch j)托板，錐體變成球形或高度底長的半球形時，此時已達(dá)到軟化溫度T2(STHT)；最后當(dāng)灰錐體完全熔化，而且有很大流動性，展開成薄層時，即達(dá)到灰分的流動溫度或熔點T3(FT)。T1，T2，T3的灰錐熔融特征見圖。通常T1到T2這一溫度范圍即為煤灰的軟化范圍，將T2到T3這一溫度范圍稱為煤灰的熔化范圍，固定床和流化床(沸騰床)氣化爐一般以煤灰的軟化溫度T2作為衡量其熔融的主要指標(biāo)，而氣流床氣化爐則以T3為主要指標(biāo)。一般按照灰分的熔融溫度T3可分成四組，即為：易熔的灰分，熔點1100；中等熔融灰分，熔點在11001250；難熔的灰分，熔點在12

26、501500；耐熔的灰分，熔點在1500以上?；胰埸c的范圍除準(zhǔn)確測試外，還可以用下列公式粗略地加以計算?；胰埸c(軟化點)：T19Al2O3+15(SiO2+Fe2O3)+10(CaO+MgO)+6(Fe2O3+Na2O+K2O)分子式表示灰分的百分含量去掉百分號。在固定層煤氣爐中，灰熔點低的原料，易熔融結(jié)塊，影響氣流分布。還減少氣化劑與燃料的接觸面積，不利于氣化，因此必須選用熔點高的原料。而氣流床氣化爐則恰恰相反，由于是液態(tài)排渣，故希望灰熔點低。一般操作溫度為T3+50100。表12 灰分(hu fn)中各種混合物的熔點成分熔點成分熔點成分熔點SiO2晶體17102FeOSiO21065CaO

27、SiO21540Al2O3SiO21850CaOFeOSiO21100CaOA12O31500六、粘溫特性(txng)灰渣(hu zh)的粘溫特性是指融渣的粘度與溫度之間的關(guān)系。氣流床液態(tài)排渣的操作極限，應(yīng)控制融渣粘度小于25PaS(250P)。一般認(rèn)為應(yīng)控制融渣粘度小于1PaS(250P)，如果大于10 PaS(250P)就要考慮加入助熔劑。在水煤漿中加入CaO或Fe2O3可改善融渣的粘溫特性，這是因為CaO在灰渣中作為氧化劑，破壞了硅聚合物的形成，從而使液態(tài)融渣的粘度降低。但是，當(dāng)CaO添加量超過30%時，融渣順利流動的范圍反而縮小，融渣的粘度隨GaO添加量的升高而升高。這是因為，添加大量

28、的CaO后，灰渣中高熔點的正硅酸鈣（熔點2130）生成量增加，而使灰渣的熔點升高。所以，添加劑的加入量也不要太高，應(yīng)根據(jù)不同煤種經(jīng)實驗試燒后確定。第三節(jié)料漿制備工段工藝流程說明由輸送帶輸送來的原料煤（10mm）送至煤貯斗，經(jīng)稱重給料機(jī)控制輸送量(160.732t/h 總)送入磨機(jī)(H1201).為了改善料漿灰渣熔融性能，本裝置設(shè)置了助熔劑添加(tin ji)系統(tǒng)，助熔劑選用石灰石.由輸送(sh sn)帶輸送來的助熔劑送至助熔劑貯斗，經(jīng)助熔劑稱重給料機(jī)控制輸送量（2.764t/h 總）送入磨機(jī)(m j)（H1201）.石灰石的添加及添加量根據(jù)煤種的變化做相應(yīng)調(diào)整.來自低溫甲醇洗的廢水、甲醇精餾的

29、廢水及變換低溫冷凝液進(jìn)入制漿水槽（V1203）,根據(jù)液位補(bǔ)充新鮮水，水經(jīng)制漿水泵（P1201）加壓并控制流量后送入磨機(jī).為了控制料漿粘度及保持料漿的穩(wěn)定性需加入添加劑，在添加劑制備槽（V1206）中加入固體添加劑和新鮮水，制成25%左右濃度的溶液，由添加劑制備泵(P1203)輸送到添加劑槽(V1204)中貯存，按制料漿所需量通過添加劑計量給料泵（P1202）加壓后送入磨機(jī).為了調(diào)整料漿的pH 值，需加入堿液.pH 調(diào)節(jié)劑槽（V1205）貯存的pH 值調(diào)節(jié)劑（40NaOH）經(jīng)pH 調(diào)節(jié)劑計量給料泵（P1204A/B）計量并加壓后送至磨機(jī)，保持料漿pH 值在79 之間.物料在磨機(jī)中進(jìn)行濕法磨煤.出

30、磨機(jī)（H1201）的料漿濃度約6163%，依靠重力流入磨煤機(jī)出口槽（V1207），磨煤機(jī)出口槽攪拌器（A1202）使料漿均化并保持懸浮狀態(tài).料漿經(jīng)低壓料漿泵（P1205）加壓后送至氣化工段料漿貯槽（V1301）.第四節(jié)主要設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理一、棒磨機(jī)棒磨機(jī)是用來制備水煤漿，粒度10mm的原料煤與甲醇?xì)堃?、添加劑，變換冷凝液按一定比例加入棒磨機(jī)研磨后，水煤漿給滾筒篩分成符合工藝要求的粒度濃度為62%65%的水煤漿送入貯槽貯存，供氣化用。滾筒篩篩出的大顆粒煤返回原料場。棒磨機(jī)技術(shù)(jsh)性能參數(shù)：設(shè)備(shbi)形式： 濕式溢流式棒磨機(jī)筒體內(nèi)(t ni)徑： 3800mm筒體工作長度： 5800

31、mm筒體有效容積： 65m3最大裝載量： 煤炭（干） 12.6 t 鋼棒 90 t入料粒度： 15mm筒體工作轉(zhuǎn)速： 13.84 r/min電機(jī)功率： 1120kw轉(zhuǎn)速： 742 r/min電壓： 1000V進(jìn)料速率： 煤（干） 48.021 T/h 磨機(jī)給水 16.590 t/h 棒磨機(jī)主軸承采用動靜壓潤滑軸承，一般地靜壓（即高壓）油啟動和停機(jī)時使用，動壓（即低壓）油在磨機(jī)工作時既起潤滑作用，又起冷卻作用。高壓啟動磨機(jī)，可大大降低啟動負(fù)荷，并可避免擦傷軸瓦，提高磨機(jī)的運轉(zhuǎn)效率，高壓啟動磨機(jī)正常工作后，停止供給高壓油，靠低壓潤滑油工作，在磨機(jī)停止運轉(zhuǎn)前，又向軸承供高壓油，將軸頸完全浮起，墨跡停

32、止運轉(zhuǎn)后，當(dāng)筒體冷卻至室溫之后，再關(guān)掉高壓油，使軸瓦不因筒體冷收縮而被擦傷，延長軸瓦的使用壽命。一個主軸承上裝有兩個端面熱電阻，測量中空軸的溫度，柱軸承溫度與主電機(jī)聯(lián)鎖，其報警值設(shè)定可根據(jù)現(xiàn)場使用情況調(diào)節(jié)。軸承工作表面上鑄有軸承合金層，合金層下面埋設(shè)有蛇形冷卻水管，能有效冷卻合金層。主軸承長期工作后，軸瓦產(chǎn)生磨損，正常磨損平均每年0.13mm，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號鈉基潤滑脂，起密封作用。工作原理：棒磨機(jī)主要工作部件筒體部，里面裝有粉磨介質(zhì)棒，當(dāng)物料由給料部，從進(jìn)料中空軸頸送入磨機(jī)筒體內(nèi)，電動機(jī)帶動裝有介質(zhì)棒的筒體旋轉(zhuǎn)，

33、物料受到介質(zhì)棒的撞擊以及棒之間和棒與筒體襯板之間的粉磨，被粉磨后的物料從排料中空軸中流出。主要部件： 1、主機(jī) 包括給料部、動靜壓軸承、筒體、大小齒輪、減速器、電動機(jī)部分組成。筒體內(nèi)襯橡膠板，以降低噪音，有利職工身心健康。 2、慢速驅(qū)動裝置 用于磨機(jī)檢修及更換襯板時用。停車超過4小時，啟動主電機(jī)(dinj)前用慢驅(qū)盤車，以達(dá)到松動物料之目的。啟動慢驅(qū)前，必須先啟動高壓潤滑油泵，防止擦傷軸瓦，電氣保護(hù)實現(xiàn)與主電機(jī)互鎖。 3、頂起裝置 在筒體下部設(shè)有一套頂起裝置，用電動油壓將筒體托起來，便于(biny)主軸承等的檢修。 4、高低壓潤滑油站 向磨機(jī)供高低壓油，高壓油用于磨機(jī)的啟動(qdng)和停車，

34、低壓油用于軸承潤滑。 5、噴霧潤滑油站 向大小齒輪噴油潤滑。 6、減速器潤滑油站 向減速箱提供潤滑油。 7、滾筒篩 將水煤漿分成符合工藝要求的粒度分布。 8、加棒機(jī) 磨機(jī)人工加棒，勞動強(qiáng)度大，設(shè)置加棒機(jī)，以減輕工人勞動強(qiáng)度。潤滑油站內(nèi)設(shè)有加熱和冷卻裝置。當(dāng)油溫降低時自動開啟電加熱器，達(dá)到油溫設(shè)定值時停止加熱；當(dāng)夏季油溫超高時，自動啟動冷卻水閥，油溫降到設(shè)定值時自動停止冷卻。二、低壓煤漿泵低壓煤漿泵（P1001）。由于煤漿的粘度大，磨損率高，大都選用了隔膜泵，我廠進(jìn)口德國制造的弗魯瓦（FELUWA）軟管隔膜活塞泵，其技術(shù)特性如下：煤漿濃度： 65% 最大顆粒：8mm PH值：中性粘度： 7003

35、000 CP 流量：1236.5m3/h工作壓力： 7.2 MPa進(jìn)口壓力： 0.001 MPa軸功率： 76 kw電機(jī)轉(zhuǎn)速： 7501500 r/min泵速： 1753行程長度： 200mm泵頭： 4隔膜泵是在原有的活塞泵的基礎(chǔ)上增加隔膜腔，用隔膜將料漿與活塞、缸襯里等隔開，把泵的磨損件減少到最低限度，這是雙缸雙作用的活塞隔膜泵的工作原理圖，當(dāng)活塞運動時，活塞推動力作用在隔膜上，繼而傳送到料漿上。當(dāng)活塞向右方推動時，右上方的閥芯抬起，右方料漿排出，同時左下方閥芯也拉起，左方料漿被吸入，當(dāng)活塞向左方推動時，則右方吸料，左方排料。由上可見泵的進(jìn)料、排料是間歇地，煤漿流量是波動的，為了減少波動，可

36、增加缸的數(shù)量，淮化是三缸單作用，我公司(n s)高壓泵為雙缸雙作用，出口設(shè)有緩沖罐，罐內(nèi)充N2，其壓力(yl)是泵出口壓力的70%。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。隔膜壽命是出廠(ch chng)后1年半，應(yīng)定期更換，不能等發(fā)生問題時更換。高低壓煤漿泵使用變頻調(diào)速電機(jī)可做到無級調(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，以保證隔膜的運行壽命。第五節(jié)料漿制備工段操作要點及注意事項一、德士古對水煤漿性質(zhì)的要求德士古氣化對原料要求高，相應(yīng)地對水煤漿的性質(zhì)也要有很高的要求，我們就從以下五個方面作一下介紹。1）、較高的濃度水煤漿的濃度就是指物質(zhì)中的

37、含固量。若水煤漿的濃度低，它的粘度也相對的低，雖然有利于泵送，但它的氣化效率就會降低，進(jìn)入氣化爐水份大，大量水蒸發(fā)，使?fàn)t溫下降，為維持爐溫，就須增加氧氣用量，從而使比氧耗增高。而且粗煤氣質(zhì)量也有所下降。一般氣化用水煤漿濃度在6065wt%之間。2)、較好的流動性水煤漿的流動性我們用其表觀粘度來表示。如粘度大，流動性就差，不易泵送，霧化效果也差。實驗表明，如果煤漿濃度超過50wt%時，粘度會突然增大，以致不能流動，這時我們加入表面活性劑，即加入合適的添加劑，來降低粘度。這樣我們就可得到高濃度、低粘度的水煤漿。3)、較好的穩(wěn)定性水煤漿的穩(wěn)定性是指煤粒在水中的懸浮能力。水煤漿是一種分散的懸浮體系。它

38、存在著因煤粒重力作用引起的沉降問題，特別是在水煤漿靜止和低速下，會發(fā)生分層、沉降，影響裝置的穩(wěn)定運行。水煤漿的穩(wěn)定性與煤粒粒度分布和煤的親水性有關(guān)，煤粉粒度小，煤粒的表面親水性越強(qiáng)，其穩(wěn)定性就越好，但粘度會增大，流動性差。4)、適宜(shy)的粒度分布水煤漿中粒度分布是成漿的關(guān)鍵因素。若水煤漿中粗顆粒多，表觀粘度下降，流動性好，但易分層、沉降。較細(xì)顆粒多，穩(wěn)定性就好，但流動性變差。對氣化反應(yīng)而言，顆粒越小，反應(yīng)越安全，效果越好。所以，合格(hg)的水煤漿中，大小顆?；ハ嗵畛?，大小比例要協(xié)調(diào)。這就要求水煤漿要有適宜(shy)的粒度分布。我公司水煤漿的粒度分布如下：2380m（8目） 100%14

39、10m（14目） 98%100%420m（40目） 90%95%44m（325目） 25%35%5)、適宜的PH值如水煤漿呈酸性，會對管道、設(shè)備等產(chǎn)生腐蝕，如呈強(qiáng)堿性，會在管道中結(jié)垢，引起堵塞。另外添加劑在堿性環(huán)境里使用效果好，一般把水煤漿PH值控制在79之間。二、煤漿制備崗位生產(chǎn)操作方法 1、正常生產(chǎn)的操作控制 1）煤漿濃度的控制 （1）影響煤漿濃度的因素： a) 原料煤內(nèi)在水份含量、外表水份含量。 b) 原料煤與工藝水、煤漿添加劑的添加比例。 c) 原料煤的成漿性能。 （2）煤漿濃度的控制方法： a) 保持原料(yunlio)煤煤質(zhì)的穩(wěn)定，嚴(yán)格控制外水含量不超標(biāo)，當(dāng)原料煤中水份含量高時 應(yīng)

40、適當(dāng)減少工藝水添加量，當(dāng)原料煤中水分含量(hnling)低時可適當(dāng)增加工藝水加入量。 b) 保持煤漿添加劑濃度的穩(wěn)定，控制其有效(yuxio)成份的穩(wěn)定。 c) 在原料煤水分含量、添加劑濃度穩(wěn)定時應(yīng)盡量保持原料煤與工藝水、添加劑的添加比例的穩(wěn)定；當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷發(fā)生變化時，原料煤、工藝水及添加劑加入量均應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。 d) 操作中及時根據(jù)煤漿濃度分析結(jié)果調(diào)整工藝水添加量。 2） 煤漿粘度的控制 (1) 影響煤漿粘度的因素： a) 煤漿粒度分布：當(dāng)煤漿平均粒度偏細(xì)時煤漿粘度會增大，當(dāng)煤漿粒度分布偏粗 時，煤漿粘度會降低。 b) 煤漿濃度：煤漿濃度增高時，煤漿粘度會隨之增高，當(dāng)煤漿濃度降低時，煤漿 粘

41、度也會隨之降低。 c) 添加劑用量：在一定范圍內(nèi)，添加劑用量增加會降低煤漿粘度，添加劑用量減少會提高煤漿粘度。(2) 煤漿粘度的控制方法 a) 如果是因煤漿粒度太細(xì)造成煤漿粘度變大時,可適當(dāng)增大煤漿粒度，降低煤漿粘度；如果是因為煤漿顆粒偏粗造成煤漿粘度降低時，可適當(dāng)減小煤漿粒度，增加煤漿粘度。b) 如果是因為添加劑用量不合適引起(ynq)的粘度變化可作如下調(diào)整： 當(dāng)煤漿粘度偏低時，可在正常用量的基礎(chǔ)上適當(dāng)(shdng)減少添加劑用量 當(dāng)煤漿粘度增高時，可在正常(zhngchng)用量的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加添加劑用量 當(dāng)添加劑用量調(diào)節(jié)對煤漿粘度調(diào)整作用不明顯時，應(yīng)及時查找其它原因，并以其它方式進(jìn)行調(diào)節(jié)

42、。3) 煤漿粒度分布的控制 煤漿粒度分布是水煤漿氣化技術(shù)中重要的工藝指標(biāo)之一，它決定了煤漿的煤漿在氣化爐內(nèi)反應(yīng)情況等，所以操作中應(yīng)保證煤漿粒度的穩(wěn)定。 (1)影響煤漿粒度分布的主要因素： a) 原料煤的硬度：原料煤的硬度大時，煤不易被磨細(xì)，煤漿粒度會變粗，當(dāng)原料煤硬度低時，煤易于被磨細(xì)，煤漿粒度會變細(xì)。b) 鋼棒級配：鋼棒級配直接影響煤漿粒度分布的合理與否，在原料煤煤種不變時，調(diào)整鋼棒級配是調(diào)節(jié)煤漿粒度分布的主要手段。 c) 生產(chǎn)負(fù)荷：生產(chǎn)負(fù)荷增大時，煤漿粒度會增大，當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷減小時，煤漿粒度 會變細(xì)。 d) 入磨機(jī)原料煤粒度：入磨機(jī)原料煤粒度大，出料煤漿粒度增大，入磨機(jī)原料煤粒度小，則出料煤

43、漿粒度變細(xì)(2) 煤漿粒度的調(diào)節(jié)方法 a) 保證原料煤煤質(zhì)的穩(wěn)定，特別是原料煤的硬度(yngd)不要波動太大。 b) 保證磨機(jī)(m j)內(nèi)鋼棒級配的合理性，并定期補(bǔ)加新鋼棒以保證級配的穩(wěn)定。 c) 保證生產(chǎn)負(fù)荷的相對穩(wěn)定，短時通過(tnggu)調(diào)整生產(chǎn)負(fù)荷的大小來調(diào)整粒度，長期解決必須調(diào)整磨機(jī)內(nèi)鋼棒的級配來做相應(yīng)的調(diào)節(jié)。 d) 保證入磨機(jī)原料煤粒度的穩(wěn)定，煤漿粒度變細(xì)時，可適當(dāng)增加原料煤的粒度；當(dāng)煤漿粒度變粗時，可適當(dāng)降低原料煤的粒度。 e) 由于影響煤漿粒度分布的因素較多，操作中當(dāng)煤漿粒度變化時，應(yīng)首先查明原因，然后再作相應(yīng)的處理。 第三章 氣化(q hu)工段第一節(jié)氣化(q hu)工段(g

44、ngdun)原理一、氣流床氣化反應(yīng)機(jī)理水煤漿在氣流床氣化反應(yīng)機(jī)理與重油氣化相似，即在火焰中共進(jìn)行三類化學(xué)反應(yīng).1.揮發(fā)分燃燒和氣化反應(yīng)CmHn+(m+)O2=mCO2+H2O (21)mn+=m+ (22)mn+mm+(m+) （23)mn+m=2m+ (24)2.碳的燃燒和氣化反應(yīng)+= (25)+= (26)+=+ (27)3.水煤氣的平衡反應(yīng)+=2 (28) +=+ (29)二、 氣化反應(yīng)(fnyng)的化學(xué)平衡1、質(zhì)量作用定律(dngl)及其對化學(xué)平衡的影響根據(jù)質(zhì)量作用定律，各組分氣體(qt)分壓表示的平衡常數(shù)及p如下式.設(shè)反應(yīng)式如下：則平衡常數(shù)：式中產(chǎn)PA、PB、PC和PD各為A、B、

45、C、和D氣體組分的分壓.溫度對平衡常數(shù)的影響，可用下列方程式表示. (等壓反應(yīng)吉布斯方程)式中：Qp等壓下的反應(yīng)熱效應(yīng).由式可知，如果反應(yīng)(fnyng)是吸熱的，則Qp0，平衡常數(shù)值隨溫度的升高而增加，即溫度上升，平衡向吸熱方向(fngxing)進(jìn)行.如果(rgu)反應(yīng)是放熱的，則：Qp0或0，平衡常數(shù)值隨溫度的升高而減小，即溫度下降，平衡向放熱方向進(jìn)行.在各種煤氣爐中所發(fā)生的反應(yīng)，有的是吸熱反應(yīng)，有的是放熱反應(yīng).2、氣化爐爐內(nèi)主要化學(xué)反應(yīng)的平衡、二氧化碳還原反應(yīng)：+=2172.28kJmol當(dāng)該反應(yīng)平衡時，氣相中只有和，平衡常數(shù)Kp可表示為：Kp與溫度的關(guān)系如下式所示：設(shè)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為，

46、總壓力為P，則，根據(jù)質(zhì)量作用定律，Kp與壓力的關(guān)系如下式所示：由以上兩式可以看出，由于二氧化碳還原反應(yīng)是一個吸熱和體積擴(kuò)大的反應(yīng)，CO2轉(zhuǎn)換率隨溫度的升高和壓力的降低而升高.CO2轉(zhuǎn)換率與壓力的關(guān)系可見下圖：、均相水煤氣反應(yīng)(fnyng)均相水煤氣反應(yīng)(fnyng)方程式為：CO+H2O=CO2+H2+41.868kJ(10kcal)Kp哈里斯(Harris)研究(ynji)了反應(yīng)溫度為6741125之間的各平衡量，并由此求得平衡常數(shù).該反應(yīng)進(jìn)行時體積沒有變化，因此，壓力對煤氣的平衡組分沒有影響.、甲烷生成反應(yīng)C+2 H2= CH4+83.379kJ(20.87kcal)CO+3 H2=CH4

47、+ H2O+206.200kJ(49.25kcal)2CO+2 H2= CH4+ CO2+247.440kJ(59.1kcal)CO2+4H2= CH4+2+1H2O+62.867KJ(38.9kcal)第一個反應(yīng)是氣化爐中生成甲烷時主要反應(yīng)，在3001150的溫度范圍內(nèi)，平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系可用下式表示.三、氣化爐內(nèi)反應(yīng)的動力學(xué)分析在氣化爐內(nèi)的氣固相反應(yīng)主要有以下幾個：碳與氧的反應(yīng)，碳與氫的反應(yīng)，碳與二氧化碳的反應(yīng)，以及碳與水蒸汽的反應(yīng).1、碳與氧的反應(yīng)碳與氧的反應(yīng)為不可逆的強(qiáng)放熱反應(yīng).經(jīng)過干燥和干餾(gnli)(熱裂解)的碳，與氧的氧化速率是快速的，這種氧化(ynghu)速率與溫度，煤的品

48、種、粒度，氧的分壓和周圍氣相的流動條件有關(guān).2、碳與氫的反應(yīng)(fnyng)碳與氫反應(yīng)動力學(xué)研究表明，溫度高于700和高氫分壓下反應(yīng)才是顯著的.碳與氫反應(yīng)符合LangmuirHinshelwood動力學(xué)表示式. 3、 碳與二氧化碳的反應(yīng)有人在模型中將碳與二氧化碳反應(yīng)作為碳與蒸汽反應(yīng)速率的60來處理.多數(shù)研究表明，碳與二氧化碳的反應(yīng)也遵循Langmuir型吸附動力學(xué)關(guān)系.其氣化速率與二氧化碳分壓之關(guān)系為：4、碳與水蒸氣的反應(yīng)碳與水蒸氣的反應(yīng)是生產(chǎn)富一氧化碳和氫氣的合成氣的重要反應(yīng)，此反應(yīng)為吸熱的可逆反應(yīng).碳與水蒸氣的反應(yīng)遵循LangmuirHinshelwood動力學(xué)機(jī)理.5、從動力學(xué)角度對煤焦氣

49、化反應(yīng)速度的比較煤或煤焦的裂解是氣化時首先進(jìn)行的第一組反應(yīng)，裂解速度主要和操作條件有關(guān)，它比別的煤焦氣化反應(yīng)要快得多.煤焦氧反應(yīng)是與裂解反應(yīng)同時進(jìn)行或緊接著進(jìn)行的，它是煤焦氣體反應(yīng)中最快的反應(yīng).其中煤焦O2，煤焦氧化碳反應(yīng)的阿侖尼斯圖是根據(jù)在0.10lMPa(1大氣壓)下的實驗數(shù)據(jù)所示的；煤焦水和煤焦氫反應(yīng)數(shù)據(jù)是根據(jù)高壓下的關(guān)系式計算得到的.煤焦氫反應(yīng)是一級反應(yīng)，而在高壓下煤焦二氧化碳、煤焦水反應(yīng)則不是一級的.在常壓下煤焦H2反應(yīng)是饅的，然而隨壓力提高煤焦氧與煤焦水蒸氣反應(yīng)趨向零級，所以在加壓下煤或煤焦H2反應(yīng)可能會變得比別的兩個反應(yīng)快.第二節(jié)氣化(q hu)工段(gngdun)工藝流程(n

50、y li chn)說明氣化爐系統(tǒng)是整個氣化的中樞，控制比較復(fù)雜高壓料漿泵送來的多元料漿和空分來的氧氣由燒嘴噴入氣化爐，在燃燒室中6.5MPa（G）、13501400下進(jìn)行部分氧化反應(yīng)，迅速氣化生成粗合成氣夾帶著大量融渣的高溫氣體，通過下降管進(jìn)入激冷室水浴，氣體得到冷卻，并為水汽所飽和，融熔的煤灰淬冷結(jié)渣，從氣體中分離出來，被收集到激冷室下部，經(jīng)破渣機(jī)到鎖斗，由鎖斗定期排出.氣體沿上升管到激冷室上部，由側(cè)面氣體出口管去洗滌塔，進(jìn)一步除塵，黑水排往高壓閃蒸罐處理.氣化爐是本系統(tǒng)乃至本流程的中心，氣化爐分兩室，燃燒室在上，激冷室在下.燃燒室上接工藝噴嘴，激冷室下連接破渣機(jī).燃燒室是煤漿發(fā)生劇烈化學(xué)反

51、應(yīng)的地方，溫度高達(dá)左右，因此必須用多層耐火磚材料來保溫，以維持反應(yīng)所需的溫度，防止高溫使氣化爐殼體變形.爐體有三層耐火磚，最內(nèi)層磚稱向火面磚，因直接與高溫氣體接觸，故采用高鉻磚，直接暴露于最大磨損工況；中間層是支撐磚位于向火面磚之后用于支撐拱頂；外層是絕熱磚.氣化爐底部用支撐板來支撐各層耐火磚，安裝時耐火磚層間均加插入板以使各層熱膨脹能自由移動，層間應(yīng)用蠟紙或其它不透水的物質(zhì)隔開.耐火磚的安裝必須根據(jù)供應(yīng)商提供的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行.氣化爐內(nèi)耐火磚砌好之后不能直接進(jìn)入生產(chǎn).因為剛剛砌好的耐火磚和用于連接耐火磚的灰漿含有水分，包括游離水和結(jié)晶水，必須脫去這些水分；其次要使?fàn)t溫升高到以上；最主要的一個原因是保

52、護(hù)爐體耐火磚的膨脹，防止不同膨脹系數(shù)的耐火磚因突然升溫，造成各處的耐火磚發(fā)生不同程度的膨脹，使氣化爐內(nèi)襯發(fā)生變形和破裂，最終導(dǎo)致影響氣化效果和降低氣化爐壽命，因此在正式開車前必須先經(jīng)過烘爐.烘爐必須按照耐火磚供應(yīng)商提供的升溫曲線進(jìn)行.一般分三步走，即脫水、升溫和恒溫.脫水即脫去爐體內(nèi)的游離水和結(jié)晶水，這項工作在升溫至以上就能完成，接下來是升溫，每升至一個溫度段，即恒溫一段時間，如此反復(fù)，直至溫度達(dá)到.在烘爐時采用預(yù)熱燒嘴來升溫，當(dāng)爐溫至?xí)r，可以換用工藝燒嘴，正式投料.激冷室內(nèi)壁材料是不銹鋼，這是處于(chy)對耐腐蝕的考慮.因為合成氣是一種含有二氧化碳、硫化氫等組分的酸性氣體，所以必須用不銹鋼

53、材質(zhì)(ci zh)防止其中酸性氣體對激冷室的腐蝕.工藝(gngy)噴嘴是西北化工研究院的專利技術(shù)，材質(zhì)也是不銹鋼，三流道設(shè)計.它的主要功能是籍高速氧氣流的動能，將多元料漿霧化并充分混合，在爐內(nèi)形成一段有一定長度黑區(qū)的穩(wěn)定火焰，為氣化創(chuàng)造條件.目前使用的燒嘴是三流道，最里流道是氧氣，通常稱為中心氧，中心氧流量應(yīng)是總氧量的12-18%；最外流道也是氧氣，氧氣的大部分在此通過.中間流道是多元料漿.中心氧能提高氧氣和多元料漿的返混程度，外環(huán)氧能減輕多元料漿對爐膛內(nèi)壁的沖刷磨損，燒嘴頭部有冷卻水盤管前端有水夾套冷卻，以保持燒嘴不被燒壞.反應(yīng)溫度是控制氣化工藝指標(biāo)的主要參數(shù).本生產(chǎn)工藝中采用熱電偶作為氣化

54、爐燃燒室的測溫元件，其中爐內(nèi)熱電偶只，爐壁測溫?zé)犭娕贾?，使各方位的溫度都處于監(jiān)控狀態(tài)，激冷室主要控制液位，液位的高低由黑水通入高壓閃蒸罐管路上的閥門來控制，通過閥門開度調(diào)節(jié)黑水出口流量，最終達(dá)到控制激冷室液位的目的.破渣機(jī)的作用(zuyng)是將激冷室排下來的粗渣破碎(p su)，達(dá)到順利排渣的目的，其馬達(dá)具有逆轉(zhuǎn)功能，當(dāng)連續(xù)順轉(zhuǎn)一段時間，馬達(dá)無法轉(zhuǎn)動，則可以逆轉(zhuǎn)，以達(dá)到破碎(p su)的目的.當(dāng)氣化爐處于烘爐階段和保溫或檢修工作時，開工抽引器抽出爐內(nèi)廢氣，實現(xiàn)爐內(nèi)微負(fù)壓.開工抽引器是一個文丘里管，用低壓蒸汽為啟動蒸汽，排出汽進(jìn)開工抽引器分離器，進(jìn)行氣液分離，氣體放空，液體排至煤漿排放池.開工

55、前和停車后，氧氣管和氣化爐必須用低壓氮氣置換，防止管內(nèi)殘留物引起爆炸和中毒事故.2. 燒嘴冷卻水系統(tǒng)工藝燒嘴在生產(chǎn)時，一直處于1000以上的高溫中，容易損壞.為了防止和減少燒嘴損壞，必須建立燒嘴冷卻水系統(tǒng).進(jìn)入燒嘴冷卻水管的冷卻水是，經(jīng)換熱后，流出的水溫約為，然后到燒嘴冷卻水回水分離罐進(jìn)行氣液分離，水中夾帶的氣體放空，水流到燒嘴冷卻水槽，用泵送至冷卻水冷卻器，冷卻至左右，送回?zé)炖鋮s水盤管.這就是燒嘴冷卻水的循環(huán)過程.本系統(tǒng)是一個獨立的系統(tǒng)，受燒嘴冷卻水邏輯系統(tǒng)的控制，本系統(tǒng)一些閥門的開度、泵的動作及事故槽的工作都受其控制.當(dāng)冷卻水不能滿足供應(yīng)時，事故槽中的水流進(jìn)冷卻管，使管內(nèi)充滿水，保證燒嘴

56、溫度不至于驟然升高，可以暫時保護(hù)燒嘴.燒嘴冷卻水回水分離器的作用是氣液分離，其放空處裝有一氧化碳檢測器，通過檢測一氧化碳的含量來顯示是否有合成氣進(jìn)入冷卻盤管，從而判斷工藝燒嘴泄漏與否，一旦有泄漏，則需立即停車或聯(lián)鎖停車.3. 鎖斗系統(tǒng)(xtng)氣化爐內(nèi)壓力(yl)為6.5MPa,而渣池壓力(yl)為0.1MPa 要使鎖斗內(nèi)的渣排到渣池，必須將鎖斗的壓力減至常壓，這個泄壓過程就是靠鎖斗系統(tǒng)來完成的.鎖斗進(jìn)料口有一個入口鎖渣閥，出料口有一個出口鎖渣閥.當(dāng)入口鎖渣閥開、而鎖斗出口鎖渣閥關(guān)時，鎖斗與氣化爐處于一個系統(tǒng)，壓力相等，此時可以將一個氣化爐內(nèi)渣水排入鎖斗；相反，當(dāng)入口鎖渣閥關(guān)，而出口鎖渣閥開

57、時，鎖斗與渣池處于同一系統(tǒng)，壓力相等，此時可以將鎖斗內(nèi)渣水排入渣池.鎖斗循環(huán)分為泄壓、清洗、排渣、充壓、收渣五個階段，由鎖斗程序自動控制.鎖斗排渣系統(tǒng)由一套邏輯聯(lián)鎖系統(tǒng)自動控制，每個循環(huán)周期約為30分鐘.激冷室底部的渣及少量的未被燃燒掉的殘?zhí)纪ㄟ^鎖斗入口閥收集在鎖斗內(nèi).為了有利于渣的收集，鎖斗循環(huán)泵將鎖斗上部的黑水抽出加壓后循環(huán)回氣化爐激冷室，作為鎖斗循環(huán)水，使激冷室中的黑水在向下流動的過程中將渣帶入鎖斗.鎖斗具體排渣過程是：渣收集結(jié)束后，鎖斗入口閥關(guān)閉；接著鎖斗泄壓閥打開泄壓，當(dāng)鎖斗壓力指示小于0.18MPa 時鎖斗泄壓閥關(guān)閉；接著鎖斗沖洗閥，鎖斗出口閥打開，對鎖斗進(jìn)行沖洗，將鎖斗內(nèi)的渣沖入

58、渣池.沖洗結(jié)束時鎖斗出口閥和鎖斗沖洗閥關(guān)閉，鎖斗充壓閥打開將鎖斗充壓至正常操作壓力，充壓完畢后關(guān)閉充壓閥，打開鎖斗入口閥；排渣完畢.鎖斗繼續(xù)下一個循環(huán)的渣收集.在鎖斗排渣期間，鎖斗循環(huán)泵打自身循環(huán).5.合成氣洗滌系統(tǒng)合成氣洗滌系統(tǒng)的工作是將氣化爐出來的合成氣兩次洗滌，洗滌后作為車間產(chǎn)品送出界區(qū)外.系統(tǒng)內(nèi)有文丘里洗滌器、合成氣洗滌塔和灰水循環(huán)泵三種設(shè)備.氣化爐出來的合成氣，在文丘里洗滌器與灰水混合，進(jìn)行一次洗滌，混合后，水與合成氣混合物進(jìn)而洗滌塔進(jìn)一步與水接觸，以除去(ch q)其中的顆粒.合成氣首先在下降管中和水接觸，然后在塔板上和干凈的沖洗(chngx)水相遇.再用除霧器除去(ch q)夾帶

59、的霧沫.進(jìn)洗滌塔的洗滌水分三股進(jìn)料，由高壓灰水泵從除氧水槽打來的灰水與冷凝液循環(huán)泵來的變換冷凝液是從塔板下進(jìn)入下降管的；另外還有一股冷凝液從塔板上方進(jìn)入，塔板共有三層.洗滌水除去合成氣中的粗顆粒，塔底的黑水送到高壓閃蒸罐處理；黑水出口上方水質(zhì)稍干凈，設(shè)一出口接灰水循環(huán)泵向氣化爐激冷環(huán)供水.第三節(jié)氣化工段工藝條件選擇原則一本裝置選用氣化壓力高為6.5 MPa（G）的多元料漿氣化技術(shù),以節(jié)約甲醇合成工段的壓縮功耗。二氣化裝置的工藝水循環(huán)使用，在減少環(huán)境污染的同時，降低水耗和能耗。第四節(jié)主要設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理一、氣化爐水煤漿加壓氣化爐是此項技術(shù)的核心設(shè)備。其上部是燃燒室，為一中空內(nèi)襯耐火材料的立式圓

60、筒形結(jié)構(gòu)；下部根據(jù)不同需要，可為激冷室或為輻射廢熱鍋爐結(jié)構(gòu)。以下重點介紹多原料將激冷型加壓氣化爐。氣化爐是水煤漿加壓氣化制合成氣裝置的核心設(shè)備之一，本工程根據(jù)工藝要求，配置三臺激冷式氣化爐，兩開一備。氣化爐上部為具有特殊耐火襯里的燃燒室，下部為激冷室。開工時經(jīng)過預(yù)熱燒嘴的預(yù)熱，將氣化爐預(yù)熱到要求的溫度，水煤漿和氧氣通過煤漿噴嘴噴入燃燒室內(nèi)，燃燒并完成部分氧化反應(yīng)，生成粗煤氣，進(jìn)入激冷室。初步冷卻后的含渣氣流流經(jīng)激冷管和抽引管之間的環(huán)隙、鼓泡、洗滌除去絕大部分的灰渣，氣流經(jīng)過激冷室的分離空間進(jìn)一步分離出去，進(jìn)入后一工序。1）、氣化爐參數(shù)(cnsh)設(shè)計(shj)壓力：7.15MPa 工作壓力：6