年產(chǎn)40kt氣化工段設(shè)計

摘要煤制油是以煤炭為原料生產(chǎn)液體燃料和化工原料的煤化工技術(shù)簡稱。通常有兩種技術(shù)路線，直接液化和間接液化。本次設(shè)計采用煤間接液化中的多元料漿氣化技術(shù)。多元料漿氣化是一種氣流床加壓氣化專利技術(shù)，該技術(shù)主要有料漿制備和氣化兩部分組成，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，料漿穩(wěn)定，易于泵送；料漿氣化是通過加料泵加壓送入氣化爐，與氧氣在氣化爐內(nèi)進行氣化反應(yīng)，生成以CO和H2為主要組成的粗合成氣。在上述基礎(chǔ)上，參考相關(guān)的資料和標(biāo)準(zhǔn)對氣化、變換工段的設(shè)備進行了合理布局；并編制了氣化、變換設(shè)備一覽表，物料流程圖，工藝管道及儀表流程圖，設(shè)備平面布置圖和立面布置圖。關(guān)鍵詞：煤制油；間接液化；水煤漿；氣化AbstractTheCoalliquefactionistheabbreviationofthecoalchemicaltechnologytoproduceindustrialchemicalsandliquidfuelwithcoalforrawmaterial.Usually,therearetwotechnicalroutes:directcoalliquefactionandindirectcoalliquefaction.Thisdesignusesindirectcoalliquefactionofthemultiplepulpgasificationtechnology.Multiplepulpgasificationisakindofairbedpressurizedgasificationpatenttechnology,thetechnologyismainlytwoparts:pulppreparationandgasification.thepreparationofThepulpusesoneormoreofthesolidmaterialcontainingcarbonasrawmaterial,afterawetgrindingintogasificationpulp,PasteisthefluidofNewtonplasticfluidcharacteristicsoffalse,Pulpstable,easytopumping;Thegasificationofslurryintothegasifierispressurizedthroughthefeedpump,withoxygeninthegasifier,thegasificationreactionofthecrudesynthesisgascomposedmainlyofCOandH2.Onthebasisoftheabove,referencematerialsandstandardforgasification,transformationprocessandequipmenttocarryoutthereasonablelayout.Andthepreparationofgasification,transformequipmentlist,processflowdiagram,processpipingandinstrumentationdiagrams,equipmentlayoutandverticallayout.Keywords:coaltoliquids;indirectliquefaction;coalwaterslurry;gasification目錄引言 1第1章總論 21.1項目概述 21.2設(shè)計依據(jù) 21.3設(shè)計指導(dǎo)思想 21.4設(shè)計原則 21.5廠址概況 21.6廠地的水文地質(zhì)狀況及氣候條件 2第2章煤制油簡介 42.1煤制油的意義 42.2煤氣化方案的分類 42.2.1移動床氣化 42.2.2流化床氣化 52.2.3氣流床氣化 52.3工藝說明 62.3.1多元料漿制備系統(tǒng) 62.3.2多元料漿氣化系統(tǒng) 7第3章氣化、變換工藝計算 103.1氣化過程 103.1.1氣化爐計算實例 103.1.2水洗塔計算 213.2變換過程 233.2.1變換爐計算 233.2.2低壓蒸汽發(fā)生器 26第4章設(shè)備的計算與選型 304.1氣化爐 304.1.1已知條件 304.1.2計算 304.2變換爐 314.3低壓蒸汽發(fā)生器 324.3.1傳熱面積的確定 334.3.2管子數(shù)的確定 334.3.3管子的排列方式 344.3.4殼體直徑的確定 344.3.5殼體厚度的計算 344.3.6換熱器封頭的確定 34結(jié)論 36參考文獻 37謝辭 38引言在我國的自然資源中,基本特點是富煤、貧油、少氣。與石油和天然氣相比而言,我國煤炭的儲量相對比較豐富,占世界儲量的60%。而隨著近幾年中國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,對石油的需求激增,國內(nèi)的石油產(chǎn)量遠遠滿足不了需求。海關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2010年全國累計進口原油239億t,同比增長17.4%,原油對外依存度達到53.8%,較上年同期提高了2.7個百分點。另一方面,作為煤炭資源大國,我國理應(yīng)把煤炭作為主要的能源之一,以保證國家的能源安全。但是,煤炭資源在我國也不是無限制開采利用的一次能源,而且大量使用煤炭勢必造成我國的環(huán)境污染,故而從國家能源戰(zhàn)略角度考慮,應(yīng)該相當(dāng)謹(jǐn)慎地使用煤炭資源,盡可能使煤炭能源消費結(jié)構(gòu)合理化。因此,合理發(fā)展煤炭深加工具有重大的現(xiàn)實和長遠的意義，石油資源的短缺和國際油價的不斷高漲使煤代油迫在眉睫,以煤制油己成為我國能源戰(zhàn)略的一個重要趨勢,煤制油化工就是其中的典型代表。而多元料漿氣化更有合成條件較溫和；轉(zhuǎn)化率高；煤種適應(yīng)性強；工藝成熟等優(yōu)點。所以本次設(shè)計采用多元料漿氣化法。第1章總論1.1項目概述本項目為40kt/a煤制油氣化工段工藝設(shè)計，廠址選定在呼和浩特市，年工作日為300天，煤為原料，采用德士古氣化法。1.2設(shè)計依據(jù)本設(shè)計依據(jù)為內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書。1.3設(shè)計指導(dǎo)思想⑴貫徹執(zhí)行了國家基本建設(shè)的方針政策，使設(shè)計切合實際，技術(shù)先進，安全適用，經(jīng)濟合理。⑵貫徹“五化”（露天化、一體化、社會化、輕型化、國產(chǎn)化）的措施及效果。1.4設(shè)計原則低碳﹑高效﹑環(huán)保﹑節(jié)能原則。1.5廠址概況初步?jīng)Q定將廠區(qū)建設(shè)在呼和浩特市土默特左旗附近，因該地區(qū)地勢平坦，開闊，交通便利。土默特左旗地理位置優(yōu)越，地處草原鋼城包頭市、呼和浩特市、和國家重點建設(shè)項目鄂爾多斯大煤田的“金三角”腹地，京包鐵路、呼包高速公路、110國道橫貫全境，呼清、呼準(zhǔn)、呼托公路縱貫境東部，為物流暢通提供了優(yōu)越的便利條件。1.6廠地的水文地質(zhì)狀況及氣候條件呼和浩特屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季氣候變化顯著，其特點：冬季漫長嚴(yán)寒，夏季短暫炎熱，春秋兩季氣候變化劇烈。年平均氣溫由南向北遞增，北部大青山區(qū)溫度僅在2℃左右，南部溫度達到6.7℃。最冷月氣溫-12.7～16.1℃；最熱月平均氣溫為17-22.9℃。平均溫度年較差為34.4-35.7℃，平均溫度日較差為l3.5-13.7℃。極端氣溫最高為38.5℃，最低為-41.5℃。無霜期:低山丘陵區(qū)110天，北部山區(qū)為75天，南部平原區(qū)為113-134天：日照年均1600小時。降水量：大青山區(qū)在430-500毫米；平原區(qū)在400毫米左右；年平均降水量為335.2-534.6毫米，其地域分布是西南最少，年雨量僅為350毫米；最多年均降水達到534．6毫米；井鄉(xiāng)，年均降水量為489.3毫米；最少是在黑城鄉(xiāng)、南坪鄉(xiāng)、新營鎮(zhèn)一帶，年均降水量僅335.2-362.8毫米。呼和浩特交通便利，通訊較便捷。京包鐵路途經(jīng)呼和浩特市，有始發(fā)北京、蘭州、成都、滿洲里、通遼、烏蘭浩特、赤峰、錫林浩特的列車，還有通往天津、沈陽北、哈爾濱、杭州、廣州、漢口、石家莊、銀川、西安、青島的列車，管內(nèi)始發(fā)二連浩特東勝的列車、烏海西，基本覆蓋全區(qū)所有地級市。

第2章煤制油簡介2.1煤制油的意義我國總的能源特征是“富煤、少油、有氣”。煤炭因其儲量大和價格相對穩(wěn)定，成為中國動力生產(chǎn)的首選燃料。在本世紀(jì)前50年內(nèi)，煤炭在中國一次能源構(gòu)成中仍將占主導(dǎo)地位。石油資源的短缺使煤制油重新提上議事日程，以煤制油己成為我國能源戰(zhàn)略的一個重要趨勢。煤制油是以煤炭為原料，通過化學(xué)加工過程生產(chǎn)油品和石油化工產(chǎn)品的一項技術(shù)，包含煤直接液化和煤間接液化兩種技術(shù)路線。煤的直接液化將煤在高溫高壓條件下，通過催化加氫直接液化合成液態(tài)烴類燃料，并脫除硫、氮、氧等原子。具有對煤的種類適應(yīng)性差，反應(yīng)及操作條件苛刻，產(chǎn)出燃油的芳烴、硫和氮等雜質(zhì)含量高，十六烷值低的特點，在發(fā)動機上直接燃用較為困難。煤的間接液化首先把煤氣化，再通過費托合成轉(zhuǎn)化為烴類燃料。生產(chǎn)的油品具有十六烷值高、H/C含量較高、低硫和低芳烴以及能和普通柴油以任意比例互溶等特性。而內(nèi)蒙古地區(qū)的煤質(zhì)適合間接液化，而且工藝較成熟。2.2煤氣化方案的分類煤氣化技術(shù)按氣化反應(yīng)器的形式，氣化工藝可分為移動床（固定床）、流化床、氣流床三種。2.2.1移動床氣化采用一定粒度范圍的碎煤（5mm～50mm）為原料，與氣化劑逆流接觸，爐內(nèi)溫度分布曲線出現(xiàn)最高點，反應(yīng)殘渣從爐底排出，生成氣中含有可觀量的揮發(fā)氣。典型的氣化爐為魯奇（Lurgi）爐。移動床氣化，是目前世界上用于生產(chǎn)合成氣的主要方法之一。在大型煤制氣的裝置中，固定床的優(yōu)點是投資低，可是它有很多不足[1]：（1）對原料煤的黏結(jié)性有一定有一定要求：（2）氣化強度低：（3）環(huán)境污染負(fù)荷大，治理較麻煩。2.2.2流化床氣化采用一定粒度分布的細粒煤（＜10mm）為原料，吹入爐內(nèi)的氣化劑使煤粒呈連續(xù)隨機運動的流化狀態(tài)，床層中的混合和傳熱都很快。所以氣體組成和溫度均勻，解決了固定床氣化需用煤的限制。生成的煤氣基本不含焦油，但飛灰量很大。發(fā)展較早且比較成熟的是常壓溫克（Winkler）爐。它的缺點是：（1）在常壓或接近于常壓下生產(chǎn)，生產(chǎn)強度低、能耗高、碳轉(zhuǎn)化率只有88%～90%。（2）對煤的氣化活性要求高，僅適合于氣化褐煤和高活性的煙煤。（3）缺少大型使用經(jīng)驗；要在大型甲醇裝置中推廣，受一定限制。2.2.3氣流床氣化氣流床采用粉煤為原料，反應(yīng)溫度高，灰分是熔融狀態(tài)。典型代表為GSP,Shell,Texaco氣流床氣化工藝。氣流床氣化優(yōu)點很多，它是針對流化床的不足開發(fā)的。氣流床氣化具有以下特點[2]：（1)采用<10mm的粉煤。（2）氣化溫度達1400～1600℃(3)氣化壓力可達3.5～6.5MPa，可大大節(jié)省合成氣的壓縮功。(4)碳轉(zhuǎn)化率高，均大于90%，能耗低。(5)氣化強度大。(6)但投資相對較高，尤其是Shell粉煤氣化。從技術(shù)先進性、能耗、環(huán)保等方面考慮，對于大型甲醇煤氣化應(yīng)選用氣流床氣化為宜.從流程分，可分為冷激式流程和廢熱鍋爐流程。前者在煤氣離開氣化爐后用激冷水直接冷卻，它適合于制造氨氣或氫氣。因為這種流程易于和變換反應(yīng)器配套，激冷中產(chǎn)生的蒸汽可滿足變換反應(yīng)的需要。后者熱煤氣是經(jīng)輻射鍋爐，再送往對流鍋爐，產(chǎn)生高壓蒸汽可用于發(fā)電或作熱源。目前，常用的、技術(shù)較成熟的氣流床主要有干粉和水煤漿兩種。該技術(shù)的特點是碳的轉(zhuǎn)化率高，氣化反應(yīng)中，所產(chǎn)煤氣中CO含量高，H2含量較低，這種煤氣的熱值較高。另外，這種氣化爐均采用水冷壁而不是耐火磚，爐襯的使用壽命長。水煤漿氣化技術(shù)的特點是煤漿帶35%~40%水入爐。其煤種適應(yīng)性較強，氣化壓力范圍在4.0MPa~6.5MPa之間。氣化流程的熱回收有激冷和廢鍋兩種形式，可根據(jù)產(chǎn)品氣的用途加以選擇。氣化爐高溫排出的融渣，冷卻?；笮再|(zhì)穩(wěn)定，可作水泥等建筑材料。為保證生產(chǎn)的連續(xù)運轉(zhuǎn)，一般需設(shè)置備用氣化爐。而且其前期投資較少，成本較低。2.3工藝說明2.3.1多元料漿制備系統(tǒng)多元料漿制備系統(tǒng)按雙系列設(shè)置，磨機兩臺；料漿制備系統(tǒng)設(shè)置的原料貯倉為兩臺磨機共用，制得多元料漿進入氣化系統(tǒng)的料漿貯槽（F0104）。本說明僅針對多元料漿單系列制備過程加以說明，并對共用設(shè)備予以注明。多元料漿制備系統(tǒng)見PID圖。原料經(jīng)破碎后顆粒尺寸最大為50mm，送入料倉（F0102）,再經(jīng)稱煤重給料機（V0102）,計量送入磨機（L0101）。本設(shè)計設(shè)置了助熔劑添加系統(tǒng)。助熔劑選用石灰石，用以改善多元料漿灰渣熔融性能。助熔劑通過風(fēng)力輸送到助熔劑倉（F0101）。助熔劑經(jīng)助熔劑進料機（V0102），與原料一起送入磨機。為改善料漿中固體的分散性能和料漿流動性能，降低料漿粘度，提高料漿濃度，本設(shè)計設(shè)置了料漿添加劑系統(tǒng)。料漿添加劑選用GHA-5型料漿添加劑。添加劑經(jīng)添加劑制備槽被水溶解后，制成25%的添加劑溶液。再經(jīng)添加劑制備泵送入添加劑槽。添加劑制備系統(tǒng)和添加劑槽為兩臺制漿磨機共用，添加劑制備槽中配置蒸汽加熱。添加劑槽中貯有供裝置正常運行10天所需的添加劑量。添加劑通過添加劑計量給料泵分別送入兩臺磨機。本設(shè)計設(shè)置有料漿pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)。以氫氧化鈉水溶液作為pH值調(diào)節(jié)劑。用堿液計量給料泵將堿液從堿液槽送往磨機，保持料漿PH值在7～9之間。多元料漿制備用水單系列設(shè)置。制漿用水由制漿水泵（J0101）將水由制漿水槽并經(jīng)計量后送入磨機。制漿用水為來自灰水處理系統(tǒng)的灰水、甲醇精餾廢水和變換工段的冷凝液，不足部分用原水進行補充。制漿區(qū)域的各種排放、沖洗及泄漏都匯集去開工廢漿池。2.3.2多元料漿氣化系統(tǒng)多元料漿氣化系統(tǒng)設(shè)置兩臺多元料漿氣化爐。本說明僅針對一套氣化系列的情形加以說明。多元料漿氣化系統(tǒng)見PID圖。2.3.2來自多元料漿制備系統(tǒng)的料漿，經(jīng)料漿篩分器（L0102）過篩除去>2.5mm的大顆粒后，合格的多元料漿靠重力流入料漿貯槽（F0104）。本設(shè)計兩個氣化爐共用一個多元料漿貯槽。多元料漿經(jīng)高壓料漿泵（J0104）送入工藝燒嘴。多元料漿和氧氣經(jīng)工藝燒嘴噴入氣化爐（B0101）內(nèi)，在部分氧化條件下進行氣化反應(yīng)。生成的粗煤氣為主要含氫、一氧化碳、二氧化碳及水蒸氣等的混合物。氣化原料中的未轉(zhuǎn)化組份和由部分灰形成的液態(tài)熔渣與生成的粗煤氣一起并流向下進入氣化爐下部的激冷室。進入氣化爐激冷室的激冷水來自于洗滌塔（E0101）下部的灰水循環(huán)泵（P0106A/B），激冷水進入位于激冷室下降管頂端的激冷環(huán)，并沿下降管內(nèi)壁向下流入激冷室。激冷水與出氣化爐渣口的高溫氣流接觸，部分激冷水汽化對粗煤氣和夾帶的固體及熔渣進行淬冷、降溫。激冷水沿下降管內(nèi)壁向下流還可對激冷室下降管起保護作用。激冷水中任何可能堵塞激冷環(huán)的較大固體顆粒經(jīng)黑水過濾器（L0105）除去。氣化爐激冷室中的黑水通過液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)連續(xù)排出，并送往多元料漿氣化灰水系統(tǒng)。回收的灰水返回氣化系統(tǒng)使用。開車期間，在多元料漿投料前，通過一套自動閥門控制系統(tǒng)先建立料漿循環(huán)和料漿流量，料漿返回料漿貯槽。氣化爐投料后，建立的料漿流量應(yīng)全部入爐，要絕對避免料漿再有返回。入氣化爐的氧氣來自空分裝置。多元料漿氣化反應(yīng)在氣化爐燃燒室中進行，氣化溫度大約為1350～1400℃，氣化壓力約6.5MPa，燃燒室內(nèi)襯耐火磚和隔熱磚，可保持氣化爐外部爐壁溫度大約為285～315℃。氣化反應(yīng)生成的粗煤氣及少量的其它物質(zhì)（包括氯化物、硫化物、氮氣、氬氣及甲烷等）、液態(tài)熔渣及細灰顆粒。這些物質(zhì)出氣化爐燃燒室，沿下降管進入激冷室水浴。熔渣在水中淬冷固化，并沉入氣化爐底部渣浴。粗煤氣與水直接接觸進行冷卻，大部分細灰留在水中。粗煤氣沿下降管與導(dǎo)氣管之間的環(huán)隙上升，經(jīng)激冷室上部折流板折流分離出部分粗煤氣中夾帶的水份，從氣化爐旁側(cè)的出氣口引出，送往文丘里管（L0104）和洗滌塔（E0101）。在氣化爐燃燒室裝有四個直接測量反應(yīng)溫度的熱電偶。由于熔渣沉積，氣化爐內(nèi)溫度又非常高，這些熱電偶要經(jīng)常更換。隨著操作經(jīng)驗的積累，在直接測溫?zé)犭娕际д娴那闆r下，可以通過位于洗滌塔下游粗煤氣管線上的連續(xù)分析儀測量出粗煤氣中甲烷含量和粗煤氣組成，并借助于甲烷——溫度曲線和物料熱量平衡，確認(rèn)熱電偶讀數(shù)或氣化反應(yīng)溫度。氣化爐爐底聚集的粗渣，經(jīng)破渣機（L0103）破碎，用水帶入鎖斗系統(tǒng)，由鎖渣系統(tǒng)定期自動排放。2.3.2燒嘴冷卻水通過工藝燒嘴端部的水夾套及冷卻盤管連續(xù)循環(huán)流動，以保護處于氣化爐燃燒室高溫環(huán)境中的工藝燒嘴。燒嘴冷卻水系統(tǒng)包括一套供兩臺氣化爐共用的燒嘴冷卻水槽、燒嘴冷卻水泵（J0102）及燒嘴冷卻水換熱器（C0101）。備用泵在燒嘴冷卻水壓力低的情況下可自動啟動，并與事故電源相接。燒嘴冷卻水回水進入每個氣化爐系列分別設(shè)置的燒嘴冷卻水氣體分離器。分離器通氣口上設(shè)置的一氧化碳分析儀可對燒嘴冷卻水系統(tǒng)中漏入的煤氣進行連續(xù)檢測并發(fā)出預(yù)警。燒嘴冷卻水泵從正常供電向事故供電切換的時候，燒嘴冷卻水由事故燒嘴冷卻水槽供給。在開車投料前烘爐期間，用預(yù)熱燒嘴臨時替換工藝燒嘴進行升溫，直到氣化爐內(nèi)溫度達到要求的點火溫度。預(yù)熱燒嘴有其單獨的燃料供給及調(diào)節(jié)系統(tǒng)。燃燒需要的空氣通過開工抽引器引入氣化爐，開工抽引器使用蒸汽將氣化爐內(nèi)抽負(fù)壓。蒸汽及燃燒后的煙氣經(jīng)抽引器消音器排入大氣。2.3.2沉積在氣化爐激冷室底部的粗渣及其它固體顆粒，通過循環(huán)水流的循環(huán)作用帶入鎖斗（F0105）。大的渣塊經(jīng)破渣機進行破碎。從氣化爐排出的大部分灰渣沉降在鎖斗底部。從鎖斗頂部抽出較清的水，經(jīng)鎖斗循環(huán)泵循環(huán)進入氣化爐激冷室水浴。氣化爐聯(lián)鎖排渣系統(tǒng)的排渣循環(huán)時間預(yù)先設(shè)定，排渣周期一般大約為30分鐘，渣池中設(shè)置撈渣機的部分與渣池另一部分通過關(guān)閉隔板閥暫時隔開，以便渣沉降到撈渣機上，由撈渣機送出渣池。2.3.2出氣化爐（B0101）的粗煤氣進入文丘里管（L0104），粗煤氣與來自灰水循環(huán)泵（J0106）的水經(jīng)文丘里管混合。細灰在此被水完全浸濕，在洗滌塔（E0101）中從粗煤氣中除去。濕粗煤氣進入洗滌塔（E0101）沿下降管進入洗滌塔底部水浴，粗煤氣中夾帶的大部分細灰在此從粗煤氣中除去。粗煤氣經(jīng)下降管和導(dǎo)氣管間的環(huán)隙上升，進入洗滌塔頂部的塔板，來自本設(shè)計界區(qū)外的一股潔凈變換工藝熱冷凝液在此將粗煤氣中殘留的細灰洗滌下來。粗煤氣夾帶的水滴在塔板上方的除沫器中分離下來?；旧喜缓毣业拇置簹獬鱿礈焖偷浇鐓^(qū)外的變換系統(tǒng)。洗滌塔底部排出的黑水，通過流量控制經(jīng)減壓后進入灰水系統(tǒng)。在灰水系統(tǒng)中，黑水經(jīng)閃蒸、冷凝和液固分離?；宜俳?jīng)過預(yù)熱返回到洗滌塔，以維持洗滌塔的液位。洗滌塔底部黑水出口一部分水經(jīng)灰水循環(huán)泵向氣化爐激冷環(huán)及文丘里管供水。第3章氣化、變換工藝計算3.1氣化過程3.1.1氣化爐計算實例表2-1原料煤的性質(zhì)原料煤性質(zhì)工業(yè)分析/%10.03.916.75 33.2360.02表2-2原料煤的性質(zhì)原料煤性質(zhì)元素分析/%74.344.2513.650.820.19表2-3灰熔點灰熔點DTSTFT/℃120012401260操作溫度：1400℃操作壓力：6.5MPa水煤漿的水煤比：r=30：70氧氣純度：99.6%氣化爐碳轉(zhuǎn)化率：99%出口粗煤氣含甲烷：0.02%煤中硫全部轉(zhuǎn)化成硫化氫，少量COS。（計算時取:COS=17:1）捕渣率q=60%粗煤氣中帶出灰含量20%渣中含碳量：2%-10%（計算按2%）以100kg無水無灰基煤為基準(zhǔn)（daf）將煤元素分析轉(zhuǎn)換成無水無灰基根據(jù)=可得表2-4元素分析煤元素/%79.724.5614.480.880.2035.63式中—某干燥基；—某干燥無灰基；―揮發(fā)分；—煤的灰分產(chǎn)率；煤的發(fā)熱量=80+300+10+40－－0.5=80×79.72+300×4.56+10×0.88+40×0.20－14.482-0.5×35.63=7534.91kcal/kgdaf煤=31547.18kJ/kgdaf煤實際投煤量的計算===7.24kg/100kg===4.38kg/100kg故實際投煤量：=++=100+7.24+4.38=111.62kg/100kgdaf煤水煤漿制備加入水量：=×r=111.62×=47.84kg/100kg氣化爐排渣量：==7.24×0.6/0.98=4.43kg/氣化爐帶出灰量：==7.24×(1-0.6)×0.8/0.98=2.36kg/100kg物料衡算設(shè)氣化爐需氧量：xkmol/100kgdaf煤出口粗煤氣含：kmol/100kgdaf煤=bmol/100kgdaf煤kmol/100kgdaf煤kmol/100kgdaf煤kmol/100kgdaf煤干煤氣為kmol/100kgdaf煤A.碳平衡：入氣化爐總碳:=6.195kmol/100kgdaf煤出氣化爐總碳:粗煤氣含碳：=kmol/100kgdaf煤粗煤氣飛灰含碳：==0.0493kmol/100kgdaf煤渣中含碳：=0.0074kmol/100kgdaf煤COS中含碳：=0.0003kmol/100kgdaf煤kmol/100kgdaf煤因為=所以（2-1）B.氫平衡：煤中含氫：kmol/100kgdaf煤 煤漿中含氫： kmol/100kgdaf煤煤中水含氫： kmol/100kgdaf煤kmol/100kgdaf煤出氣化爐：煤氣中含氫：kmol/100kgdaf煤甲烷中含氫：=0.0008Vkmol/100kgdaf煤硫化氫中氫：=0.0126kmol/100kgdaf煤蒸汽中含氫：kmol/100kgdaf煤 kmol/100kgdaf煤由于=所以b+0.004V+h=5.175（2-2）C.氧平衡入氣化爐氧煤中含氧：==0.905kmol/100kgdaf煤煤中水含氧：==0.2433kmol/100kgdaf煤煤漿中水含氧：==2.6578kmol/100kgdaf煤外供氧：=kmol/100kgdaf煤=kmol/100kgdaf煤出氣化爐氧COS中含氧：==0.0003kmol/100kgdaf煤一氧化碳含氧：=kmol/100kgdaf煤二氧化碳含氧：=2kmol/100kgdaf煤蒸汽中含氧：=kmol/100kgdaf煤=a+2m+h+0.0003=所以故得（2-3）D.出口干氣平衡kmol/100kgdaf煤=kmol/100kgdaf煤COS=0.0003kmol/100kgdaf煤kmol/100kgdaf煤kmol/100kgdaf煤=0.006kmol/100kgdaf煤kmol/100kgdaf煤故得：所以（2-4）E.水煤氣反應(yīng)取平衡溫距為：400℃取水煤氣平衡反應(yīng)溫度：1300-300=1000℃查得平衡常數(shù)：K=0.4834故得：（2-5）熱量平衡計算以0℃輸入熱A煤的熱值煤帶入熱量=7615.14煤=761514煤=3188306.82煤B煤帶入顯熱（25℃煤煤灰渣顯熱C煤中內(nèi)水帶入顯熱4.38×1×25109.5煤=458.45D氧氣的顯熱氧氣30℃時=1.77煤輸出熱A干煤氣帶出熱查表得干燥氣中各組分高熱值如下表2-5熱值組分3034305261009527（67961.6a＋68364.8b＋819.84＋42.68V）kcalB煤氣的顯熱查1400℃對煤氣中各組分比熱容如下所示表2-6各組分比熱容組分7.7812.4116.237.259.707.69C水蒸汽的潛熱查表得：0℃1atmH2O597.3D水蒸汽的顯熱查1400℃E.灰渣帶出的顯熱查資料知：F.灰渣和飛灰未燒結(jié)碳的熱量灰渣中碳的熱量取值:,其中：所以，灰渣中碳的熱量取：煤飛灰中碳的熱量;煤805.91+6581.597387.5煤G熱損失取總?cè)霠t煤發(fā)熱量的1%，由于+1880.77=763342.86(2-6)聯(lián)立方程(2-1)～(2-6)得：將上述方程寫成數(shù)字矩陣求解有：解得由此可得每煤可生產(chǎn):CO=5.1165kmol；COS=0.0013kmol；=0.0209kmol；=3.6044kmol；=0.0321kmol；=1.4362kmol；=0.0140kmol；=0.0021kmol；=2.0929kmol；整理結(jié)果如下表：表2-7計算整理結(jié)果M/(kmol/100kgdaf煤)V[m3(標(biāo))/100kgdaf煤]ψ/%(干基)ψ/%(濕基)CO5.1165114.609650.0341.53H23.604480.738635.2529.26COS0.00130.02910.010.01CO21.436232.170914.0411.66CH40.00210.04700.020.02H2S0.02090.46820.200.17N20.03210.71900.310.26Ar0.01400.31360.140.11∑干氣10.2275229.096100.00H2O2.092946.881016.98∑濕氣12.3204275.9770100.00每1000（標(biāo)）粗煤氣（干基）消耗煤水氧每1000（標(biāo)）（干基）消耗煤水氧3.1.2水洗塔計算（1）有上述結(jié)果可得，進入水洗塔的干煤氣量為229.096(標(biāo))，t=270℃；（2）查資料可得出水洗塔、出文丘里管氣體組分如下表：表2-8出水洗塔氣體組分組分COH2COSCO2CH4H2SN2+ArH2O/%21.1814.920.005.950.040.090.1957.66表2-9出文丘里管氣體組分組分COH2COSCO2CH4H2SN2+ArH2O/%18.8413.270.005.290.010.080.1762.34冷卻水進口溫度為193℃，出口溫度為215℃；出塔濕煤氣溫度為240℃；塔內(nèi)操作壓力6.39MPa;假設(shè)干煤氣經(jīng)水洗塔、文丘里管，各組分沒發(fā)生變化。由操作條件可得出水洗塔的氣體組分中濕氣總量為∑濕氣=24.1556kmol；出文丘里管的氣體總量為∑濕氣=27.1575kmol所以水洗塔中冷凝的水蒸氣的量為=27.1575-24.1556=3.0019kmol熱量衡算：設(shè)冷卻水用量為W1.進熱查表可得干氣顯熱229.096××t=229.096×1.352×270=83629.20KJ水蒸氣的焓304.74×2768.3=843611.74KJ式中2768.3為270℃時水蒸氣的焓KJ/K；冷卻水帶入熱：807.64WKJ式中807.64為193℃時水的焓KJ/Kg入熱總計：927240.94+807.64W2.出熱查表可得干氣顯熱229.096××240=229.096×1.346×240=74007.17KJ水蒸氣焓250.71×2796.8=701185.73KJ式中2796.8為240℃時水蒸氣的焓kJ/k冷凝水帶出熱量897.23×54.0342=48481.11KJ冷卻水帶出熱量:897.23W出熱總計；823674.01+897.23W故得927240.94+807.64W=823674.01+897.23WW=1156.01kg3.2變換過程3.2.1變換爐計算（1）查可得進變換爐氣體組分如下表：表2-10進變換爐氣體組分組分COH2COSCO2CH4H2SN2+ArH2O/%23.7516.750.016.670.010.10.2152.53（2）查得氣體進變換爐爐口溫度為280℃，出變換爐溫度為415℃；（3）查得原料氣預(yù)熱器管程的溫度為240℃，出預(yù)熱器時的溫度為280℃，變換氣進預(yù)熱器殼程時溫度為415℃，出預(yù)熱器時溫度為350℃；（4）假設(shè)一氧化碳在變換爐中的變換率為80%；（5）由于采用的是部分變換，所以經(jīng)過原料氣預(yù)熱器后約有60%的原料氣參加變換，剩余的原料氣不參加變換，直接去1#低壓蒸汽發(fā)生器。(1)物料衡算由操作條件可得進變換爐氣體總量∑濕氣=21.5448kmol則變換爐中消耗掉的一氧化碳為=21.5448×23.75%×60%×80%=2.4561kmol則剩余的=5.1165-2.4561=2.6044kmol=3.6044+2.4561=6.0605kmol =1.4362+2.4561=3.8923kmol=21.5448×52.53%-2.4561=8.8614kmol所以變換爐出口氣體組成如下表：表2-11變換爐出口氣體組分組分COH2COSCO2CH4H2SN2+ArH2O/%4.7435.730.0125.670.010.10.2133.53（2）熱量衡算已知條件：進變換爐溫度280℃；出變換爐變換氣溫度415℃反應(yīng)放熱：在變換反應(yīng)中，物質(zhì)會發(fā)生如下反應(yīng)CO+H2O=CO2+H2此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。為簡化計算，擬采用統(tǒng)一基準(zhǔn)焓（或稱生成焓）計算。以P=1atm，t=25℃為基準(zhǔn)的氣體的統(tǒng)一基準(zhǔn)焓計算式為：（2-7）采用氣體的統(tǒng)一基準(zhǔn)焓進行熱量平衡計算，不必考慮系統(tǒng)中反應(yīng)如何進行，步驟有多少，只要計算出過程始態(tài)和末態(tài)焓差，即得出該過程的總熱效果。式中△H——過程熱效應(yīng)，其值為正數(shù)時為放熱，為負(fù)數(shù)時系統(tǒng)為吸熱kcal；——始態(tài)或末態(tài)氣體的千摩爾數(shù)，kmol；——始態(tài)溫度下或末態(tài)溫度下體的統(tǒng)一基準(zhǔn)焓，kcal/kmol現(xiàn)將有關(guān)氣體的計算常數(shù)列于下表中表2-12氣體統(tǒng)一基準(zhǔn)焓（通式）常數(shù)表分子式1.90318×1035.802982.15675×10–3-7.40499×10–71.08808×10–10-2.11244×1037.20974-5.5584×10－44.8459×10－7-8.18957×10－11-6.0036×1047.110921.2932×10－31.28506×10－7-5.78039×10－11-1.97673×1036.459035.18164×10－42.03296×10－7-7.65632×10－11CO-2.83637×1046.266278.98694×10－45.04519×10－9-4.14272×10－11-96377.888676.3965.05×10－3-1.135×10－60.00計算各組分的生成焓：根據(jù)式（2-7），在415℃時，T=415+273=688K計算后將各組分的生成焓列于下表：表2-13各組分生成焓組分（kcal/kmol）2724.221-54502.665-23634.754-89956.67833（kJ/kmol）11405.77-228191.759-98953.987-376630.6208=376630.6208-11405.77-98953.987-228191.759=38079.10484kJ/koml=2.4561×38079.10484=93526.08KJ吸熱：根據(jù)《物理化學(xué)》知CO,，，，可用公式：來計算熱容。熱容的單位為J/（mol.K）查表可得：表2-14各組分熱容物質(zhì)COH2H2OCO2a26.53726.8829.1626.75b×7.68314.34714.4942.258c×-1.172-0.3265-2.022-14.25所以=37.12KJ/（kmol·K）所以氣體吸熱Q3=37.12×21.5448×(688-553)×0.6=64779.18kJ假設(shè)熱損失根據(jù)熱量平衡的：==28746.9KJ3.2.2低壓蒸汽發(fā)生器（1）進管程氣體組成如下表表2-15進管程氣體組成組分COH2COSCO2CH4H2SN2+ArH2O/%12.3528.130.0118.070.010.10.2141.13（2）進發(fā)生器的氣體溫度為350℃，出發(fā)生器的溫度為230℃；（3）進設(shè)備的水溫為100℃，出設(shè)備的水溫為189℃；（4）進出設(shè)備的氣體的總量為21.5448kmol；（5）設(shè)進出設(shè)備水量為χkmol；（6）物料在設(shè)備里沒發(fā)生物量上的變化。入熱：水的帶入熱水在100℃時=75.294kJ/（kmol·℃）=χ××t=χ×75.294×100=7529.4χ氣體的帶入熱：氣體在350℃時T=623K根據(jù)《物理化學(xué)》知CO,H2,H2O,CO2,N2，，可用公式：來計算熱容，熱容的單位為J/（mol·K）。則各組分熱容如下表：表2-16各組分熱容物質(zhì)COH2H2OCH4CO2N2a26.53726.8829.1614.1526.7527.32b×7.68314.34714.4975.49642.2586.226c×-1.172-0.3265-2.022-17.99-14.25計算結(jié)果如下表：表2-17計算結(jié)果組分Cp30.8729.4647.7537.4031.2054.20所以=34.88kJ/（kmol·K）=34.88×21.5448×623=468173.67KJ（2）出熱水的帶出熱為水在189℃時的熱容=80.28kJ/（kmol·℃）=80.28×Χ×189=15172.92Χ氣體帶出熱為氣體在230℃時T=503K根據(jù)《物理化學(xué)》知CO,H2,H2O,CO2,N2，，可用公式：來計算熱容,熱容的單位為J/（mol·K）則各組分熱容如下表：表2-18各組分熱容物質(zhì)COH2H2OCO2N2a26.53726.8829.1614.1526.7527.32b×7.68314.34714.4975.49642.2586.226c×-1.172-0.3265-2.022-17.99-14.25計算結(jié)果如下表：表2-19計算結(jié)果組分Cp30.1129.0044.4035.9430.4547.57所以=33.50kJ/（kmol·K）=33.50×21.5448×503=363040.65KJ熱損失為由于熱量平衡，所以15172.92Χ+363040.65=0.96×（7529.4Χ+468173.67）解之得Χ=10.84所以進出設(shè)備水量為10.84kmol。第4章設(shè)備的計算與選型4.1氣化爐4.1.1已知條件（1）操作壓力6.5MPa；（2）氣化爐的工作溫度為1400℃；（3）由于年產(chǎn)油40萬噸，因此經(jīng)過估算可得每天的投煤量約為1200t，約50t/h。4.1.2計算由于式中V—單爐生產(chǎn)能力，；D—氣化爐內(nèi)徑，m；—煤氣產(chǎn)率，—氣化強度，其中V=500×275.9770=137988.5=8736.48kg/(㎡·h)所以=2.7m假設(shè)氣化爐內(nèi)徑：高度=1:6，則氣化爐高H=2.7×6=16.2m。燃燒室的容積式中V—爐膛容積，；B—燃料消耗量，kg/h；Q—燃料的低發(fā)熱量，KJ/kg；—爐膛容積熱強度，KW/。其中查的Q=2.2211KJ/kg=6.17kw/h=6306.10KW/所以13.60所以根據(jù)上述條件，所選的氣化爐的圖號：05023-5001,內(nèi)徑為2800㎜，高度為16400㎜，上端為燃燒室，下部為激冷室，爐膛體積為14.3，氣化壓力為6.9MPa。4.2變換爐已知條件（1）操作壓力為6.0MPa；（2）氣體進口溫度為280℃；（3）氣體出口溫度為415℃；（4）氣體流量為21.5448kmol/h即482.60/h；（5）查可得進變換爐氣體組分如下表：表3-1進變換爐氣體組分組分COH2COSCO2CH4H2SN2+ArH2O/%23.7516.750.016.670.010.10.2152.53根據(jù)上述已知條件我們選擇QCS-03鈷鉬寬溫耐硫催化劑，它適用于230℃―450℃，壓力2.0—8.7MPa的情況下使用。又因為氣化爐投煤量為50t/h，則進變換爐氣體流量為W=500×482.60=241300/h又查得空速一般為1000—6000，則取空速為4800。又因為催化劑床層體積式中Q—氣體流過催化劑床層的流量，/h；—空速，；又因為式中D—設(shè)備直徑，m；H—催化劑床層高度，m；所以D=2.52m則H=4D=4×2.52=10.08m所以根據(jù)上述條件，所選的變換爐的圖號：05023-5501,內(nèi)徑為2800㎜，容積55.3，高度14600㎜，催化劑分兩層沖添，操作溫度：280℃（進）/415℃（出），操作壓力6.0MPa。4.3低壓蒸汽發(fā)生器已知條件：（1）進發(fā)生器氣體溫度為350℃；（2）出口氣體溫度為230℃；（3）進設(shè)備水溫為100℃；（4）出設(shè)備水溫為189℃；（5）進出氣流量為21.5448×500=10772.4kmol/h；（6）操作壓力:管程5.8MPa,殼程1MPa。擬采用單程換熱器，并使熱氣體走管程，水走管間，4.3.1傳熱面積的確定兩股流體的進出口溫度為：Δt161℃130℃故得==144.95總傳熱系數(shù)K取450W/（㎡·℃）由公式Q=F×K×可得F=Q/（K×）=45088957.44/(144.95×450)=691㎡4.3.2管子數(shù)的確定設(shè)計選用Ф25×2.5的無縫鋼管，管長8m，由公式F=3.14dLn可得n=F/（3.14dL）=691/（3.14×0.02×8）=1375根4.3.3管子的排列方式設(shè)計采用正六角形排列，取管間距為a=32mm4.3.4殼體直徑的確定殼體直徑；Di=a（b-1）+2L式中：Di—換熱器內(nèi)徑，mm；b—正六角形對角線上的管子數(shù)查有關(guān)表取為29；L—最外層管子的中心到殼壁邊緣的距離，取L=2do所以，Di=32×（29-1）+2×2×25=996mm，取Di=1000mm4.3.5殼體厚度的計算計算壁后的公式為：S=Pc×Di/（2[σ]tФ-Pc）式中：Pc—計算壓力，取Pc為5.39Mpa；Di=1000mm；Ф=0.85[σ]t=132Mpa（取殼體溫度為50℃S=1000×5.39/（2×132×0.85-5.39）=24.61mm取C2=1mm；C1=1mm，原整后取S=28mm4.3.6換熱器封頭的確定封頭均采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，封頭為DN1000×28。所選換熱器規(guī)格如下表：筒體內(nèi)徑(mm)1000列管數(shù)目1375壁厚(mm)28管長8000封頭（橢球型）半徑(mm)1000尺寸(mm)Ф25×2.5厚度(mm)28表3-2低壓蒸汽發(fā)生器設(shè)計匯總結(jié)論本文針對煤制油的意義和煤氣化裝置進行了簡單的介紹，綜合考慮各種因素，多元料漿氣化法是最適合內(nèi)蒙古地區(qū)的氣化方法。設(shè)計中，重點對多元料漿制備系統(tǒng)和多元料漿氣化系統(tǒng)進行了介紹。對氣化過程經(jīng)行了物料衡算和熱量衡算，對主物料的流程（物料流程圖）進行了計算分析。并畫出了氣化和變換工段的管道儀表圖(PID圖)。對設(shè)備進行了選型（設(shè)備一覽表），如：氣化爐、洗滌塔等。介紹了由煤的流程。并對氣化工段的設(shè)備布置經(jīng)行了設(shè)計（平面布置圖）（立面布置圖）。本文在設(shè)計時由于時間倉促，難免和工廠實際生產(chǎn)裝置有偏差，沒有介紹灰水處理系統(tǒng)，并且由于設(shè)計者能力有限，難免有一些漏洞，希望各位老師指出錯誤，我將虛心地接受并加以改進。參考文獻[1]劉鏡遠.合成氣工藝技術(shù)與設(shè)計手冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社,200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附錄資料：不需要的可以自行刪除鍋爐基礎(chǔ)施工措施(內(nèi)容)項目工程概況及工程量2.1工程概況xx集團塔山2×600MW機組坑口電廠鍋爐房基礎(chǔ)縱向為K1、K2、K3、K4、K5、K6六個基礎(chǔ)軸線，基礎(chǔ)底標(biāo)高為-5.5m，±0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高（黃海高程）1074.8m?；A(chǔ)設(shè)計為鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ),承臺之間設(shè)連梁及剪力墻.其中CT-1基礎(chǔ)2個，CT-2基礎(chǔ)3個，CT-3基礎(chǔ)2個，CT-4基礎(chǔ)8個，CT-4a基礎(chǔ)7個，CT-5基礎(chǔ)2個，CT-5a基礎(chǔ)2個，CT-5b基礎(chǔ)2個，CT-6基礎(chǔ)2個，CT-7基礎(chǔ)4個，CT-8基礎(chǔ)2個，CT-8a基礎(chǔ)1個，CT-9基礎(chǔ)2個，CT-10基礎(chǔ)2個?；A(chǔ)承臺上短柱最大斷面2.2×2.2M,短柱頂標(biāo)高為-0.6M.混凝土強度等級:基礎(chǔ)、拉梁為C35（CT-6、8、8a為C40），短柱、剪力墻為C40。鍋爐基礎(chǔ)澆注時先澆注至—1.70m標(biāo)高，待地腳螺栓和固定支架安裝完畢后再澆至—0.60m標(biāo)高。2.2主要工程量鋼筋：Φ32101.4TΦ2866.2TΦ2526.2TΦ161.4TΦ148.9TΦ126.9Tφ1447Tφ1211.7Tφ1012.1Tφ85Tφ1648.3T砼：C401252m3C351372m33.作業(yè)準(zhǔn)備工作及條件3.1作業(yè)人力計劃木工60人鋼筋工30人砼工15人架子工40人測量工2人機械工2人電工1人電焊工3人技術(shù)員1人質(zhì)檢員1人施工員2人3.2材料準(zhǔn)備100×100方木10m３50×100方木8m鋼管60T十字扣件12000個腳手板800塊鉛絲22#1250kg鋼模板2200m2鉛絲12#3.3機具準(zhǔn)備反鏟1輛自卸汽車5輛機動翻斗車2輛手推翻斗車10輛臺鉆1臺對焊機1臺磨光機2臺振搗器6臺砂輪切割機1臺鋼筋運輸拖板車1輛泵車2臺罐車3輛4.作業(yè)程序及作業(yè)方法4.1施工順序測量放線→土方開挖→墊層施工→人工破樁→放線→基礎(chǔ)承臺鋼筋綁扎→基礎(chǔ)承臺模板安裝→基礎(chǔ)承臺混凝土澆筑→短柱鋼筋綁扎→短柱模板安裝→短柱混凝土澆筑4.2主要施工方法4.2.1土方開挖本基坑采用反鏟作業(yè)，自卸汽車運土。放坡坡度為1:0.75，基底作業(yè)面寬度為1m，詳見附圖1。根據(jù)設(shè)計挖方圖，鍋爐間機械挖方控制深度為-5.6m，機械挖方控制深基底暫留土層為300厚人工挖土。坡道位置詳見附圖，坡道寬為7.0m。護欄距邊坡頂緣1.5m處，高度1050mm,立桿間距2000mm，中間加設(shè)一道橫桿，并刷紅白相間油漆條紋?；油谕僚蓪Ｈ诵奁拢笊希ㄏ拢┛诶€修直，邊坡順直平滑。挖方土料運于指定堆土（或用土）場地，要求隨時集中并整形。為防止風(fēng)吹土揚，應(yīng)拍實或淋濕土堆表面。隨時抄平，控制挖方深度。及時放出底線，以免超挖或少挖。修坡時要借助靠尺掛線，做到坡面一致，邊線順直。4.2.2墊層施工土方開挖機械至-5.3m后將余下的0.3m人工挖除至-5.6m，基槽經(jīng)設(shè)計人員、監(jiān)理驗收合格后用50×100方木支設(shè)模板，墊層砼表面抹平后用木抹子或棕刷拉毛。表面平整度的誤差不超過10mm。4.2.3樁頭施工墊層施工完畢后進行破樁頭，嚴(yán)格控制樁頭標(biāo)高，保證伸入承臺100mm。剔除時應(yīng)注意保護好樁插入承臺內(nèi)的鋼筋，剔除方法為風(fēng)鎬或鑿子在樁側(cè)面剔槽，將箍筋割除，主筋彎出，混凝土鑿除，然后用機械運走。4.2.4架子工程腳手架搭設(shè)地基應(yīng)平整夯實，并加設(shè)50木板、掃地桿，滿鋪腳手板，并用12#鉛絲栓牢，不得有探頭板，頂部加設(shè)雙層防護欄桿。承臺施工搭設(shè)雙排操作架，腳手架立桿離基礎(chǔ)邊300mm左右，立桿縱向間距1.5m，水平間距1.5m，步距1.8m，小橫桿間距1.2m。外側(cè)加設(shè)剪刀撐和斜拉撐。剪刀撐不得大于45度。在承臺內(nèi)的立桿下加Φ32鋼筋支撐，頂部焊L=100mm鋼筋頭，高出混凝土面100mm。搭設(shè)方法見附圖2。4.2.5鋼筋工程鋼筋采用集中配制，現(xiàn)場綁扎，鋼筋接頭采用閃光對焊。綁扎鋼筋前先在墊層上彈出基礎(chǔ)軸線、柱邊線軸線、板墻及四角并用紅油漆標(biāo)明。在基礎(chǔ)邊線內(nèi)畫出底板鋼筋的位置，擺放并綁扎底板鋼筋。柱鋼筋、板墻和底板鋼筋綁扎在一起，在基礎(chǔ)頂部柱鋼筋用鋼管扣件框住并找準(zhǔn)位置綁扎在鋼管框上，鋼管框和模板加固鋼管連在一起，形成一個整體。鋼筋綁扎時先綁扎底板受力主筋，然后安裝模板支架（見模板工程），最后綁扎上部附加鋼筋。鋼筋保護層用1：2水泥砂漿制作，基礎(chǔ)底保護層100mm，側(cè)面及頂面為35mm，柱和拉梁保護層為35mm，剪力墻保護層為25mm。在墊塊上設(shè)置22#鉛絲綁扎在柱主筋上，呈梅花形綁扎@1000mm。4.2.6模板工程基礎(chǔ)及柱采用竹膠模板，模板加固基礎(chǔ)用鋼管圍檁和M12對拉螺栓桿加固@750×600.詳見附圖3。上層臺階懸空模板用Φ20鋼筋支架架設(shè)，間距1.5m設(shè)置一道。在基礎(chǔ)四周打入鋼管地錨用鋼管斜撐加固，使整個基礎(chǔ)成為一個整體。模板支設(shè)必須涂刷隔離劑，拆模要按照先支后拆，先支后拆的順序進行，由高到低自上而下拆，拆除時嚴(yán)禁猛撬、猛砸，破壞砼棱角和表面。4.2.7砼工程混凝土由攪拌站集中供應(yīng),罐車運送,泵車布料,混凝土攪拌時嚴(yán)格按試驗室配合比進行試配,計量器具必須經(jīng)過驗定,計量要準(zhǔn)確.混凝土澆灌采用全面分層法,拉梁及板墻采用斜面分層法.混凝土澆注一次成型,施工縫留在承臺與短柱交接處.暫留K5軸CT-4a不施工,以便泵車進入基坑內(nèi)澆注混凝土,待其他承臺施工完畢后最后施工此承臺.混凝土振搗采用插入式振搗器,插點間距不得大于500mm,混凝土分層厚度不得大于300mm,承臺基礎(chǔ)澆注時要嚴(yán)格控制初凝時間,第一臺階澆注后初凝以前必須澆注第二階,不得留施工縫.振搗上一層砼時要插入下一層砼5cm左右，振搗棒要快插慢拔，插點均勻，每次振搗到砼不再下沉，表面不再出現(xiàn)氣泡，泛出灰漿為止?；A(chǔ)柱及剪力墻澆筑時，下方先澆筑5～10cm同配比的水泥砂漿，以防止?fàn)€根。振搗時振搗棒嚴(yán)禁觸及鋼筋模板。為了防止砼表面出現(xiàn)裂縫，應(yīng)加強二次振搗?；炷帘砻嬗媚灸ㄗ哟昶?、壓實、拉毛。冬季混凝土施工要求①砼拌合物的出機溫度不宜低于10°C，混凝土入模溫度不得低于②為了減少凍害，應(yīng)將配合比中的用水量降低至最低限度。③冬期施工要及時掌握氣候變化情況，項目工程部、土建試驗室應(yīng)經(jīng)常與氣象部門取得聯(lián)系，并及時將氣候的變化情況通知各專業(yè)分公司工程部，分公司工程部應(yīng)及時將天氣的變化情況通知主管生產(chǎn)經(jīng)理及各項目負(fù)責(zé)人，便于盡快采取有效措施?；炷翝仓?，混凝土周圍用一層塑料布一層棉被覆蓋，同時做好測溫工作，發(fā)現(xiàn)混凝土溫度下降過快或遇寒流襲擊，應(yīng)立即采取加強保溫層措施。冬季施工應(yīng)配備棉被應(yīng)急，遇強冷天氣應(yīng)及時加蓋棉被。砼試件的留置除按正常溫度施工留置外，應(yīng)當(dāng)增設(shè)不少于兩組與結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護的試件，分別用于檢驗受凍前的砼強度和轉(zhuǎn)入常溫養(yǎng)護28d的砼強度。④模板和保溫層應(yīng)在混凝土冷卻到5℃后方可拆除。當(dāng)混凝土與外界的溫差大于20℃時，拆模后的混凝土表面應(yīng)臨時覆蓋，使其緩慢冷卻。⑤冬季施工期間，施工單位應(yīng)與氣象部門保持密切聯(lián)系，隨時掌握天氣預(yù)報、寒潮、大風(fēng)警報，以便及時采取防護措施。eq\o\ac(○,6)冬季施工為保證混凝土入模溫度,在混凝土攪拌站設(shè)專用水箱,采用蒸汽加熱拌合水的方法提高混凝土的溫度,骨料不加熱,水溫不得大于80℃.拌合水的溫度應(yīng)隨時檢查，根據(jù)混凝土的出機溫度適當(dāng)進行水溫的調(diào)整。混凝土運輸采用罐車,冬季為保證熱量散失,在罐體外包裹專用保溫棉套。在混凝土澆注過程中盡量加快澆注速度,以免熱量散失。大體積混凝土施工本工程柱基和基礎(chǔ)柱均為大體積混凝土，為了減小大體積混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生，必須采取如下措施：①摻粉煤灰（粉煤灰為Ⅱ級），宜減少水泥用量。②摻緩凝劑砼初凝時間為4～6小時。③選擇合宜的砂石級配盡量減少水泥用量，使水化熱相應(yīng)降低，砂含泥量控制在2%以內(nèi)，石子選用5～40mm，含泥及石粉量小于1%。④盡量降低每立方米混凝土的用水量。⑤降低混凝土的入模溫度。⑥加強保溫（一層塑料布、一層棉被）。⑦水泥選用32.5礦渣水泥。⑧延長混凝土的拆模時間。大體積選CT-6和CT-8基礎(chǔ)進行測溫，每個基礎(chǔ)設(shè)一處，分上、中、下三個測點，測溫管使用4分管制作，測溫管均露出混凝土面20mm，測溫管布置見附圖4?；炷翝沧⒑竺總€2小時測溫一次，并做好測溫記錄，當(dāng)內(nèi)部與表面溫差大于25℃時應(yīng)增加棉被的厚度，以減少溫差?；炷林侄螡仓谝淮螡仓?1.7m，第二次澆筑至-0.6m，兩次澆筑至界面應(yīng)鑿毛清洗干凈，并充分濕潤，待混凝土強度達到70%以上，固定支架方可就位。由于鍋爐基礎(chǔ)柱斷面較大，澆筑混凝土?xí)r應(yīng)循環(huán)澆筑，每次澆筑時，不能一次澆筑而成，應(yīng)分層澆筑。保溫層厚度計算：δ=0.5hλχ(T2-Tq)Kb/λ(Tmax-T2)其中h=3500mm,λχ—所選保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)[W/（mk）]取0.14T2-Tq—砼表面與大氣溫差，取10℃Tmax-T2砼中與表面溫差，取25Kb—傳熱系數(shù)修正值，取1.3λ—砼導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33W/(mk)∴δ=0.5×3.5×0.14×10×1.3/25×2.33=0.055=55mm.因此由計算得出保溫層為一層塑料布，58mm厚棉被保溫養(yǎng)護。4.2.8土方回填考慮到鍋爐０m以下土方回填為冬季施工，故必須嚴(yán)格按照冬季施工措施和規(guī)范要求施工。填方前清除基底上的冰雪和材料；回填可采用含有凍土塊的土料，但凍塊粒徑不得大于15cm，含量不得超過15%，且均勻分布；每層鋪土厚度比常溫施工時減少20～25%。回填前在基礎(chǔ)上做出回填厚度標(biāo)志，回填土質(zhì)符合圖紙要求。初步整平后碾壓或打夯，分層回填分層試驗，壓實系數(shù)按設(shè)計院要求執(zhí)行，由實驗室取樣合格后方可回填下一層，回填土的分層厚度機械回填虛鋪300mm，蛙式打夯機回填虛鋪250mm，人工回填200mm。施工人員及質(zhì)檢人員需加強回填土的過程控制。分層回填，分層試驗，經(jīng)試驗合格后方可進行下一層土方的回填。冬季進行土方回填作業(yè)是要嚴(yán)防虛土受凍，土方攤開后應(yīng)立即進行碾壓，夜間停止作業(yè)時應(yīng)保證最后一層是虛土，并在虛土上滿鋪2層麻袋進行保溫?；靥钔聊雺夯虼蚝话匆欢ǚ较蜻M行，一夯壓半夯，分層夯實、夯夯相連，每遍縱橫交錯，每層接縫作成臺階形，夯跡重疊0.5～1m，上下層接縫錯開1m以上?；A(chǔ)四周用跳夯夯實。4.2.9成品保護措施為保持混凝土柱棱角完整，