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文檔簡介
4-PAGE5212萬噸/年甲醇聯產8萬kW發(fā)電項目可行性研究報告4工藝技術方案精選優(yōu)秀文檔4.1工藝技術方案的選擇本項目是以高硫煙煤為原料,生產12萬噸/年甲醇聯產8萬kW發(fā)電的工程。煤氣化采用國內新開發(fā)的,目前已通過國家驗證的新型水煤漿氣化技術,并新建空分裝置提供氣化用氧氣和凈化氮氣。變換采用耐硫變換,NHD脫硫脫碳,脫碳后氣體送入甲醇壓縮、合成、精餾產生12萬噸/年甲醇,甲醇合成采用先進的絕熱等溫型合成塔技術,精餾采用了三塔精餾流程。硫回收采用claus+還原—吸收工藝,回收率高,既減少了設備,降低了投資,又保證了環(huán)保排放要求。新建冷凍站為NHD脫硫脫碳裝置提供冷量,冷凍站采用氨吸收制冷,既節(jié)省電耗,有效利用變換廢熱降低投資,又運行安全可靠。4.1.1原料路線確定的原則和依據*******礦區(qū)煤炭地質儲量為40億噸。可采儲量為21.8億噸,其中含硫3~4%的高硫煤約7.87億噸,約占1/3以上。*******礦區(qū)周邊的地方煤礦可采儲量3.589億噸,其中高硫煤為2.553億噸,約占2/3以上。*******與地方煤礦共有可采儲量25.389億噸,其中高硫煤10.423億噸,約占40%以上。隨著低硫煤多年的開采,估計目前該區(qū)域高硫煤可采儲量已占全區(qū)的50%。因此,高硫煤的利用,直接影響著*******今后的發(fā)展和經濟效益的進一步提高。最近國務院國函[1998]5號文“關于酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)有關問題的批復”中,對2000年及2010年全國二氧化硫排放量、酸雨區(qū)的控制、高硫煤的潔凈利用、發(fā)電廠的潔凈工藝等都提出了明確的要求。4.1.2空分裝置方案的確定本裝置生產氧氣作為水煤漿氣化用氣,生產的低壓氮氣用于NHD溶液氣提用氮氣,并提供各工序所需公用氮氣。為了適應氣化工段的操作特點,本著節(jié)約投資的原則,本裝置采用由空氣壓縮機和空氣增壓機組成的單系列空氣壓縮增壓機組,裝置的操作負荷可在75%~105%內變化??諝鈮嚎s機和增壓機采用汽輪機驅動,根據全廠蒸汽平衡,采用全凝式汽輪機。空分工藝按供氧方式主要分為內壓縮工藝和外壓縮工藝??諝庵械奶細浠衔镌谝貉鹾透谎跻后w中積聚至一定濃度將可能引起爆炸,為了防止這一危險,本裝置采用高效的分子篩吸附前端處理技術和目前國際上先進可靠的液氧泵內壓縮流程。該工藝流程對阻止碳氫化合物在主冷積聚采取了雙重措施:首先空氣中大部分碳氫化合物在吸附器中被吸附,而少量進入冷箱的碳氫化合物也隨著液氧的氣化而被帶出冷箱,防止了碳氫化合物在主冷內的積聚。同時內壓縮流程工藝取消了有一定操作危險的氧氣壓縮機,提高了裝置的安全性和可靠性。本裝置采用先進的DCS系統(tǒng)控制,根據不同的操作條件和產量要求,該工藝能優(yōu)化裝置的運行狀況,在設置產量的情況下,本裝置能自動調節(jié)使各單元始終在最佳和最經濟點運行,以達到節(jié)能的目的。本裝置的空分精餾塔采用規(guī)整填料,降低了塔的阻力,從而減少了裝置的能量消耗。本次設計采用杭氧液空有限公司的法液空技術。本裝置所需冷量是通過透平膨脹機膨脹低溫增壓空氣來獲得。透平膨脹機的制動通過透平增壓機來實現。為了防止雜質聚積帶來危害,本裝置在工藝上采取了雙重保險措施:(1)用分子篩吸附除去空氣中大部分的危險雜質(2)采用內壓縮流程通過從冷凝蒸發(fā)器連續(xù)排放液氧來減少主冷凝蒸發(fā)器中雜質的聚積裝置正常運行時所需的儀表空氣和解凍除霜用的干燥空氣從分子篩吸附器的出口抽出后送至:—儀表空氣管網(空分裝置內)—透平膨脹機,用于局部解凍—排液蒸發(fā)器,用于低溫殘液的蒸發(fā)4.1.3氣化裝置方案的確定(1)氣化方法目前世界上以煤為原料的工業(yè)化的技術較先進的氣化方法有新型(多噴嘴對置)水煤漿氣化法、德士古水煤漿加壓氣化法、魯奇固定層加壓氣化法?,F分別介紹如下:a、魯奇固定層加壓氣化法魯奇固定層加壓氣化法對煤質要求高,只能用小塊煤。產品氣中含甲烷較高,不宜做為合成氨及甲醇的原料氣,適宜于生產城市煤氣,且三廢處理困難。b、德士古水煤漿加壓氣化法德士古水煤漿加壓氣化法是當前世界上發(fā)展較快的第二代煤氣化方法,其特點是該工藝對煤的適應范圍較寬,可利用粉煤,單臺氣化爐生產能力較大,氣化操作溫度高,碳轉化率可達96~98%,煤氣質量好,有效氣成份(CO+H2)高達80%左右,甲烷含量低,不產生焦油、萘、酚等污染物,爐灰渣可以用作水泥的原料和建筑材料,三廢處理簡單,易于達到環(huán)境保護的要求,生產控制水平高,易于實現過程自動化及計算機控制。c、新型(多噴嘴對置)水煤漿氣化法新型(多噴嘴對置)水煤漿氣化法是在德士古水煤漿加壓氣化法的基礎上,由*******魯化廠、華東理工大學及天辰化學工程公司聯合開發(fā)的,經過中試開車考核,各項工藝指標均優(yōu)于德士古氣化裝置。中試裝置主要指標為:有效氣成分:CO+H2:~83%碳轉化率: >98%比氧耗: ~380Nm3O2/1000Nm3(CO+H2)比煤耗: ~550kg煤/1000Nm3(CO+H2)新型水煤漿氣化爐裝置具有開車方便、操作靈活、投煤負荷增減自如的特點,尤其是新型水煤漿氣化爐裝置可靈活的停下一對燒嘴另一對燒嘴可繼續(xù)工作,氣化爐以半負荷運轉這一特點應用前途非常廣闊。德士古水煤漿加壓氣化技術是成熟可靠的,已成功地用于大型氣化裝置。魯南化肥廠和上海焦化總廠三聯供等工程的順利投產,為我們國內掌握德士古氣化技術打下了良好的基礎,并提供了豐富的經驗。實踐證明,掌握了德士古氣化技術,對新型水煤漿氣化技術的掌握也具備了一定的條件;另外,該項技術也是*******所擁有的專有技術,采用此項技術,不需要再付專利費用。因此,無論從設計、設備制造、施工和生產經驗等各方面,我國都已具備建設新型水煤漿加壓氣化裝置的條件,因此,我們推薦*******采用新型水煤漿氣化技術。(2)氣化流程新型水煤漿氣化法采用激冷流程。激冷流程的生產流程簡單、投資省,粗煤氣中可達到較高的水氣比,能滿足一氧化碳變換的要求,故適用于生產甲醇。本項目最終產品主要是生產甲醇并聯產發(fā)電,在生產過程中必須維持一定的水氣比以滿足一氧化碳變換的需要,因此,采用激冷流程。(3)氣化壓力目前世界上已投產的工業(yè)化的水煤漿加壓氣化裝置的操作壓力有兩檔。UBE、SAR、CW、上海三聯供各裝置的氣化壓力為3.7~4.0MPa,煤氣分別用于制氨、甲醇、含氧化學品的聯合循環(huán)發(fā)電;TEC和渭河化肥廠的氣化壓力為6.37MPa,煤氣用于制氨和甲醇。針對本廠具體情況,考慮節(jié)省投資,推薦氣化操作壓力為4.0MPa(表)。(4)氣化爐的尺寸和臺數關于氣化爐的爐型尺寸,采用華東理工大學提供的日處理1000噸干煤的φ3400新型氣化爐一臺,完全可以滿足12萬噸/年甲醇和8萬kW聯合循環(huán)發(fā)電機組的用氣量,裝置布置上考慮預留一臺爐子。4.1.4凈化工藝方案確定(1)變換由新型水煤漿氣化來的水煤氣具有壓力高、溫度高、水氣比高、含硫高、含碳高等特點,結合新型氣化工藝節(jié)能特點,選擇變換工藝時,煤氣不應該先冷卻脫硫,而是直接進行有機硫水解并用耐硫變換觸媒,在高含硫量的條件下進行CO變換反應,這樣避免了氣體先冷卻進濕法脫硫然后氣體升溫進變換的舊工藝中的冷熱病,減少了換熱設備,簡化了流程,節(jié)省了變換用的工藝蒸汽,降低了能耗。采用耐硫變換流程,一次可將部分原料煤氣中的CO變換至出口含量4%(干),同時COS在有機硫水解槽發(fā)生水解反應,轉化為無機硫(H2S),使脫硫工序能夠達到工藝要求。(2)酸性氣體(H2S、CO2)脫除工藝煤氣經耐硫變換后得到含CO2、H2S都高的變換氣,用傳統(tǒng)的ADA脫硫,熱鉀堿脫碳的方法,雖然有技術成熟,實際經驗多的優(yōu)點,但高酸性氣勢必造成消耗大、能耗高,產生硫堵及腐蝕的后果。低溫甲醇洗法可以消除以上不利后果,但流程復雜,投資高,低溫設備材料較難解決。NHD脫硫脫碳是八十年代后期開發(fā)的新凈化工藝,該工藝在常溫下操作(-5~24℃),尤其是在3.5MPa壓力下,對H2S、CO2選擇吸收能力較強,適用于對H2S、CO2含量高的變換氣凈化,溶液揮發(fā)性小,無毒、無腐蝕,該工藝具有能耗低、消耗低、成本低的優(yōu)點,近年來在許多中小型化肥廠中得到成功的應用。因NHD脫硫脫碳是物理吸收,不同的壓力對工藝技術的經濟性影響較大。通過最優(yōu)化計算結果如下表:壓力相對費用投資操作費用管理費用合計1.72MPa1.271.071.163.513.43MPa1.001.001.003.006.86MPa1.091.201.163.4510.3MPa1.351.391.374.11從上表中可以看出,在3.43MPa壓力下,NHD脫硫脫碳各項費用最少,所以新型氣化爐水煤漿氣化壓力為4.0MPa左右時,凈化采用NHD脫硫脫碳工藝最為經濟。(3)硫回收工藝本工程脫硫工段送來的酸性氣中H2S轉化為硫采用兩級Claus+還原—吸收尾氣處理的硫回收工藝。目前,用于酸性氣硫磺回收有Claus和Clinsulf兩種工藝。Clinsulf工藝要求酸性氣中H2S濃度1~7%,反應機理與Claus工藝相同,但反應在200~350℃下進行,優(yōu)點是設備少,流程簡單,同時可簡化凈化脫硫工段的流程,可在不濃縮的雙塔流程中把酸性氣送到硫回收工段,缺點是因有專利費和基礎設計費,投資較高。Claus硫回收要求酸性氣濃度大于25%,H2S燃燒反應在1150~1300℃下進行,高溫設備較多,流程比Clinsulf工藝復雜,但因國內技術比較成熟,且*******甲醇工程酸性氣濃度為30%左右,并有多年的Claus硫回收的操作經驗,所以本工程選用Claus硫回收工藝。設計和操作適當的Claus硫回收裝置,即使使用最佳化再熱方法和四級轉化器,由于受到這個方法所依據的化學反應平衡關系的阻礙,硫回收率僅93~97%,尾氣中硫含量高達1~2%(二氧化硫和硫化氫),比允許排放標準高約100倍。如果直接燃燒排放,既浪費了大量硫資源,也污染了環(huán)境,因此,必須對尾氣進一步凈化利用。Claus尾氣凈化有30多種工藝流程,大致分為四類:(1)低溫Claus工藝(Sulfreen、CBA法等);(2)還原-吸收工藝(例如Scot尾氣處理工藝);(3)選擇性直接催化氧化工藝(Superclaus、Selectox);(4)氧化-吸收工藝。其中,應用較廣的是Scot和Superclaus工藝。還原—吸收尾氣處理工藝脫硫效率高,Claus+還原—吸收尾氣處理工藝總硫回收率高達99.9%,凈化后的尾氣中H2S0.3~0.75mg/L,SO2含量0.57mg/L,可達排放標準。還原—吸收尾氣處理工藝操作彈性大,工藝可靠,設備簡單。自從1972年第一套還原—吸收裝置在工業(yè)上應用以來,現在已有許多套這樣的裝置在運行。我國****齊魯石化總公司煉油廠于1982年建成我國第一套還原—吸收脫硫裝置。國內已有多套還原—吸收尾氣處理裝置,技術比較成熟,因此,本工程采用還原—吸收尾氣處理工藝。4.1.5甲醇裝置方案的確定4.1.5.1甲醇合成本裝置采用國際上先進的低壓甲醇合成技術,合成塔采用華東理工大學專利技術——絕熱等溫甲醇合成反應器。4.1.5.2甲醇精餾甲醇精餾采用節(jié)能型三塔精餾。浮閥塔體積大、塔高度高,操作彈性?。灰?guī)整填料塔塔徑可以比浮閥塔縮小1/3到一半,塔高降低1/3,而且完全能夠滿足45%~115%的操作彈性變化,同時消耗也降低,所以本項目采用規(guī)整填料塔。規(guī)整填料塔不足之處是一次性投資較高。4.1.6氨吸收制冷以氨為制冷介質的制冷方法有氨吸收制冷和氨壓縮制冷兩種方法。壓縮制冷主要是消耗電能或中壓蒸汽,而吸收制冷主要消耗是低位能余熱。氨吸收制冷總能耗雖比壓縮制冷能耗稍高。但其有效利用了變換工段低位熱能,同時節(jié)省了變換工段大量的冷卻水,因此該方法比壓縮制冷要經濟得多。另外:氨吸收制冷具有:(1)設備簡單,除氨水泵均為靜止設備,可露天安裝,維修工作量小。(2)操作彈性大,可在設計負荷30~115%范圍操作。二、原材料及產品的主要技術規(guī)格1、進工段的氣氨為-15℃,壓力為0.22MPa2、出工段的液氨(1)17℃1.7MPa(A)純度99.8%4.1.7發(fā)電方案的確定本項目采用的是以煤氣為源頭的化工—發(fā)電聯產系統(tǒng),發(fā)電部分是以中熱值煤氣為燃料的燃氣—蒸汽聯合循環(huán)系統(tǒng)。煤氣聯合循環(huán)發(fā)電是高效潔凈煤利用技術,它在充分利用高硫煤后仍保持非常低的污染,而且可以獲得高的熱利用效率,低的發(fā)電成本和少的用水量??傊?,在煤炭利用技術上,化工—發(fā)電聯產系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢,是近幾年來,國際上快速發(fā)展的一項新技術。發(fā)電組成單元如下:1、1臺燃氣輪機是選用南京汽輪機廠生產的6B機組,原燒天然氣功率為36000kW,改燒中熱值合成氣可達到41000kW,壓比12,燃氣輪機進口溫度1120℃,流量46831Nm3/h,排氣溫度565℃,發(fā)電機轉速3000rpm,發(fā)電機輸出電壓6.3kV。2、1臺余熱鍋爐選用杭州鍋爐廠生產的Q370/579-74-3.82/435,蒸汽壓力3.82MPa,蒸汽過熱溫度435℃,蒸汽量78t/h。3、1臺蒸汽輪機選用上海汽輪機廠生產的N25-3.43-8凝汽式汽輪機,蒸汽壓力3.43MPa,蒸汽過熱溫度435℃,排氣壓力5.84kPa,額定功率25000kW,發(fā)電機轉速3000rpm,發(fā)電機輸出電壓6.3kV。4、1臺膨脹輪機選用3.55MPa(凈化后合成氣壓力),膨脹到1.216MPa(燃氣輪機燃燒室進口壓力),功率1370kW,發(fā)電機轉速3000rpm,發(fā)電機輸出電壓6.3kV。5、1臺蒸汽輪機選用上海汽輪機廠生產的C12-3.43/0.981型汽輪機,蒸汽壓力3.43MPa,蒸汽過熱溫度435℃,排氣壓力3.95kPa,額定功率12000kW,發(fā)電機轉速3000rpm,發(fā)電機輸出電壓6.3kV。根據發(fā)電部分和化工可利用熱量綜合計算后,本系統(tǒng)可達到以下指標:1、燃氣—蒸汽聯合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量62.29MW,發(fā)電效率38%;其中燃氣輪機發(fā)電41MW,蒸汽輪機發(fā)電25MW,膨脹輪機發(fā)電1.37MW。2、管網補充蒸汽發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量12MW,發(fā)電效率26%。3、系統(tǒng)總發(fā)電量79.37MW。4.1.8進口設備說明本工程需引進的設備如下:(1)空分裝置中的高低壓組合換熱器、帶增壓機的低溫透平膨脹機、低溫泵、低溫閥門和氣體調節(jié)閥及主要儀表,DCS系統(tǒng)和分析儀表等部分設備及材料,約需外匯598萬美元。(2)氣化裝置中的2臺煤漿給料泵等部分設備材料、關鍵儀表閥門及總控制室DCS系統(tǒng)。約需外匯215萬美元。4.2工藝流程和消耗定額4.2.1全廠總工藝流程圖及裝置工藝流程說明4.2.1.1全廠總工藝流程圖和物料平衡表4.2.1.2空分裝置工藝流程簡述空分裝置組成:生產裝置由空氣的過濾和壓縮、預冷和前端凈化、冷量制取和空氣精餾等工序組成。生產輔助設施包括生產辦公室、主控制室、機器控制室、電氣室、變壓器室、鉗工室、分析間和氣瓶室等。(1)壓縮、預冷和前端凈化從入口空氣過濾器出來的空氣被去除了塵埃和其他機械雜質后,經過空氣壓縮機壓縮至約0.6MPa(G)進入空氣壓縮機后冷器,經循環(huán)水冷卻后進入空冷塔。壓縮后的空氣在空冷塔中與低溫水直接接觸冷卻后進入空氣純化器。該低溫水先在水冷塔中被出冷箱的污氮降溫,再經冷凍水泵送入氨換熱器冷卻至約10℃后進入空冷塔進行使用??绽渌樘盍纤?,頂部設有除霧器。從空冷塔出口出來的約14℃的空氣通過由兩臺充填氧化鋁和分子篩的空氣純化器所組成的一個吸附水、二氧化碳和碳氫化合物的吸附系統(tǒng)。這兩臺空氣純化器交替運行:當一臺在運行的時候,另一臺被來自冷箱的污氮再生。在吸附劑加熱再生階段,常規(guī)再生時,污氮氣在一再生加熱器中用蒸汽加熱至約150℃后送到吸附器;必要時可用蒸汽加熱器和特殊再生加熱器加熱至290℃進行特殊再生。(2)空氣精餾凈化后的空氣主氣流直接進入冷箱,這部分氣體先在主換熱器的低壓部分與從上塔即脫氮塔出來的氣態(tài)產品進行對流熱交換而冷卻至接近于露點。這股氣流然后進入下塔即中壓塔底部作首次分離。上升氣體和下降液體接觸后氮的含量升高。所需回流液來自中壓精餾塔頂部的主冷凝蒸發(fā)器,在此低壓塔底部的液氧蒸發(fā),中壓塔頂部的氮氣冷凝得到液氮。另一部分凈化空氣送入透平增壓機經壓縮增壓至0.8MPa(G)后進入冷箱,在主換熱器中冷卻,然后經透平膨脹機膨脹后進入低壓精餾塔。其余的凈化空氣進入空氣增壓機中壓縮至約7MPa(G),并經空氣增壓機后冷器冷卻后進入冷箱的主換熱器的高壓部分冷卻,從空氣增壓機出來的空氣經一膨脹閥的膨脹作為液體回流液進入中壓塔。這股高壓空氣在主換熱器中與精餾塔出來的高壓液氧換熱,使液氧氣化成氣體產品。從上到下,中壓精餾塔產出如下產品:·純液氮回流液·低純氮回流液·含38%~40%氧的“富氧液空”低純氮回流液在過冷器中過冷后,用作低壓精餾塔的回流液。富氧液空在過冷器中被過冷后送入上塔參與精餾,純液氮在過冷器中過冷后送入純氮塔作回流液。過冷器的冷源為來自純氮塔的純氮氣和來自低壓塔的污氮氣。低壓塔(T6704)產生如下產品:·底部產生液氧·頂部產生污氮從低壓塔的底部抽出液氧。液氧通過高壓液氧泵增壓至6.42MPa(G)后進入主換熱器,在其中被氣化并復熱至大氣溫度作為產品高壓氧氣送出。頂部的污氮送入過冷器以過冷來自中壓精餾塔的液體,然后進入主換熱器復熱至大氣溫度,然后分成兩路,其中一路用于對空氣純化器中的分子篩進行再生,另一股進入水冷塔用于冷凍水的降溫。純氮塔頂部得到高純度低壓氮氣。該氣氮送入過冷器以過冷來自中壓塔的液體,然后進入主換熱器復熱至大氣溫度,一部分再送入鼓風機中壓縮至0.03MPa(G)后作為產品低壓氮氣送往凈化車間。另一部分送往老廠氮氣壓縮機加壓到2.5MPa后,送回氮氣球罐緩沖后作全廠公用氮氣。4.2.1.3氣化裝置工藝流程簡述粉煤從貯料槽送出,經稱量給料機計量進入煤磨機,與一定的水混合磨成一定粒度分布的約65(wt)%濃度的煤漿。煤漿經煤磨機出口滾筒篩去除大顆粒,合格的煤漿進入煤磨機出料槽由煤磨機出料槽泵打至煤漿槽,再分別經2臺高壓煤漿泵升壓至7.0MPa進入兩兩對置工藝燒嘴。從外管引來的高壓氧氣,分為兩股進行氣化爐安全控制后分四股等量進入兩兩對置工藝燒嘴。煤漿和氧氣在氣化爐內在4.0MPa,1350℃的反應條件下生產煤氣,反應后的粗煤氣和溶渣一起流經氣化爐底部的激冷室激冷后,使氣體和固渣分開,激冷后的粗煤氣在混合器中與黑水混合后再經旋風分離器和洗滌塔二級洗滌除塵,溫度約216℃,壓力3.6MPa(G)、水蒸汽/干氣約1.4送至變換工序。熔渣被激冷固化后,由激冷室底部進入破渣機,將大塊渣破碎,破碎以后的渣進入鎖斗,定期排放渣池,再由渣池中的撈渣機,將粒化渣從渣池中撈出裝車外運。含細渣的水由渣池泵送至真空閃蒸罐。由洗滌塔排出的洗滌水經洗滌塔循環(huán)泵后分成三路,一路去混合器做為洗滌水;一路去氣化爐的激冷室做為激冷水,另一路作為洗滌塔循環(huán)水。出氣化爐,洗滌塔,旋風分離器的黑水減壓后進入蒸發(fā)熱水塔下部,閃蒸水中溶解的氣體,閃蒸后的黑水進入真空閃蒸罐進一步閃蒸,經兩級閃蒸后的黑水,經沉降槽沉降分離細渣,沉降后的沉降物含固量約20%,由沉降槽底部排出,經沉降槽底流泵送界區(qū)外沉降處理。沉降槽上部溢流清液自流至灰水槽,灰水槽中的灰水經低壓灰水泵后分成幾部分,一部分鎖斗沖洗水冷卻器冷卻后,送至鎖斗沖洗水罐做為鎖斗的沖洗水,另一部分送至蒸發(fā)熱水塔上部,其它送去渣池及廢水處理。蒸發(fā)熱水塔下部的閃蒸氣進入熱水部上部直接與灰水換熱冷凝后,再經中壓閃蒸罐頂最終冷凝器用水冷卻后,進入酸性氣分離罐,分離后的氣體去火炬放空,分離后的冷凝液返回灰水槽使用。在蒸發(fā)熱水塔加熱的灰水經高溫熱水泵進入洗滌塔做為系統(tǒng)補充水循環(huán)使用。洗滌塔不足的洗滌水由變換來的工藝冷凝液和脫鹽水補充。真空閃蒸罐頂的閃蒸氣經真空閃蒸冷凝器用水冷卻后,送至真空閃蒸分離罐,分離后的氣體經真空泵和真空泵分離罐后放空,真空閃蒸分離罐分離的冷凝液自流入灰水槽使用。4.2.1.4凈化裝置工藝流程簡述(1)變換由氣化送來的壓力3.8MPa(A),溫度216℃,汽氣比約為1.40半水煤氣經煤氣水分離器(V1)先分離掉由氣化工段帶來的固體顆粒及冷凝液,而后進入變換換熱器(E1)溫度升高至240℃,再經預變換爐(R1)除去微小顆粒后進入有機硫水解槽將氣體中的有機硫轉化成易脫除的無機硫(H2S)。然后氣體分為三股:第一股氣體(約占總量的49%)(下稱為發(fā)電氣),進入低壓廢熱鍋爐(E2B)產生0.4MPa(G)的低壓飽和蒸汽,再進入第一水分離器(V2B)分離出冷凝液后去NHD脫硫煮沸器及氨吸收制冷蒸餾塔再沸器,分離出冷凝液后依次進入鍋爐給水加熱器(E4B)脫鹽水加熱器(E5B)水冷卻器(E6B)分離出冷凝水后溫度降至40oC后去脫硫脫碳系統(tǒng),最后去發(fā)電系統(tǒng)。第二股氣體(約占總量的24%)進入變換爐(R3),變換爐分上下兩段,爐內裝有兩段耐硫變換觸媒,出變換爐氣體CO含量為4%(干),溫度為413℃左右,進入中壓廢熱鍋爐(E2),生產2.5MPa(A)中壓蒸汽送出本工段,使變換氣溫度降至240℃,與第三股氣體(約占總量的27%)混合,混合氣體進入低壓廢熱鍋爐(E4A),生產0.4MPa(A)低壓蒸汽,經第一分離器(V1A)分離出冷凝液后去NHD脫硫煮沸器及氨吸收制冷蒸餾塔再沸器,分離出冷凝液后依次進入鍋爐給水加熱器(E4A)脫鹽水加熱器(E5A)水冷卻器(E6A)分離出冷凝后溫度降至40oC后去脫硫脫碳系統(tǒng),最后去甲醇合成。第二水分離器(V3A)后設置在線分析用以調節(jié)第三股氣體的流量,使出第二水分離器出口氣體中CO含量約為19%(干基)。各分離器分離出的冷凝液(含NHD及氨吸收制冷工段來自的冷凝液)分二股進入冷凝液閃蒸塔(T1),冷凝液閃蒸塔分三部分:底部為閃蒸槽,中部為填料段,頂部為冷凝器,冷凝液閃蒸塔的壓力為0.3MPa(A)。第二水分離器(V3A/B)來的冷凝液混合后溫度為40℃進入冷凝液閃蒸塔的填料上部,其余為混合為第二股冷凝液溫度約為175℃進入冷凝液閃蒸塔下部閃蒸段。冷凝液閃蒸塔底排出的冷凝液經泵(P1A/B)送至氣化工段,經冷凝器冷凝至50℃塔頂排出的解析氣送至凈化火炬系統(tǒng)焚燒。脫鹽水站來的脫鹽水進入脫鹽水加熱器(E5A/B)與變換氣換熱溫度升至95℃,一部分送鍋爐房,另一部分進入除氧器(V5)脫氧,除氧槽用本工段產生的低壓蒸汽吹入脫氧槽,脫氧后的脫氧水經泵(P3A/B)送出至鍋爐給水加熱器(E4A/B),一部分經中壓鍋爐給水泵(P2A/B)送至中壓廢熱鍋爐(E2),生產2.5MPa(A)中壓蒸汽;另一部分直接送至低壓廢熱鍋爐(E3A/B)產生0.5MPa(A)的蒸汽。觸媒的升溫、硫化在0.15MPa(A)下進行,氮氣由氮氣循環(huán)風機送入電加熱爐(Y1),升溫至預定溫度后去開工管線,加熱催化劑床層。從各設備返回的氮氣經氮氣冷卻器(E7)降溫至40℃,氮氣水分離器(V6)分離出水后進入氮氣循環(huán)風機循環(huán)使用。耐硫變換觸媒所用的CS2是利用帶壓氮氣通入二硫化碳儲槽(V4)加壓,二硫化碳液體經計量進入循環(huán)氮氣管道,在熱氮氣中加入CS2,控制其含量來進行的。(2)NHD脫硫脫碳從變換工段來的水煤氣被從水煤氣脫硫塔頂部出來的氣體冷卻到13℃,進入水煤氣脫硫塔,與NHD溶液逆向接觸,除去氣體中的H2S,然后從水煤氣脫硫塔頂出來,和水煤氣換熱后去發(fā)電工段。從水煤氣脫硫塔底部出來的脫硫富液進入溶液過濾器與從變換氣脫硫塔的脫硫富液匯合。來自變換工段的變換氣與經閃蒸氣水冷器冷卻的閃蒸氣混合,首先在氣體換熱器中與CO2氣和凈化氣進行換熱,冷卻至15℃,進入變換氣脫硫塔,在脫硫塔中與自上而下的NHD溶液逆流接觸,將氣體中的H2S吸收,脫硫塔頂部出口的氣體進入脫碳塔,在脫碳塔中與NHD溶液逆流接觸,將氣體中的CO2吸收,得到的凈化氣與脫硫貧液在脫碳塔上部逆流接觸,從脫碳塔頂出來,該氣體經過氣體換熱器回收冷量后分為兩部分,一部分進入氣提氣壓縮機,壓縮后進入濃縮塔;另一部分凈化氣在水解槽預熱器預熱至80℃,進入水解槽和精脫硫槽脫除凈化氣中微量的COS和H2S,再用循環(huán)水冷卻到40℃,送到甲醇合成工段。從脫硫塔底出來的脫硫富液經溶液過濾器、富液泵,然后與來自再生塔的貧液分別在貧富液換熱器I和貧富液換熱器II換熱后進入濃縮塔上部,與進入塔中下部的凈化氣提氣逆流接觸,富液中的一部分CO2被氣提氣帶走,濃縮塔頂出來氣體與經脫硫壓縮機壓縮的閃蒸氣混合,被閃蒸氣水冷器I冷卻后與變換氣混合進入氣體換熱器。氣提后的富液從濃縮塔底部出來,經水力透平回收能量,減壓送入脫硫高壓閃蒸槽,將富液中的CO2及部分H2閃蒸出來,高壓閃蒸氣經脫硫閃壓機提壓后,與濃縮塔頂氣體匯合。脫硫高壓閃蒸液進入再生塔上部,再生塔底部設有變換氣煮沸器加熱,使NHD溶液中溶解的氣體由于溶液溫度升高、壓力降低而完全解吸出來,塔底得到精制的貧液,再經過貧富液換熱器II、脫硫貧液泵I、貧富液換熱器I、貧液氨冷器I進入脫碳塔上部與經過脫碳后的凈化氣接觸,使貧液吸收氣體中的CO2,然后從脫碳塔中上部出來,由脫硫貧液泵II進入脫硫塔上部;再生塔頂出來的酸性氣體經水冷器冷卻,分離后送到硫回收工段。從脫碳塔底部出來的脫碳富液用水力透平回收能量,減壓后送入脫碳高壓閃蒸槽,高壓閃蒸氣與脫硫高壓閃蒸氣混合進入脫硫壓縮機;高壓閃蒸液減壓后進入氣提塔頂上的脫碳低壓閃蒸槽,閃蒸氣為CO2氣體,在氣體換熱器中回收冷量后放空。低壓閃蒸液進入氣提塔上部,與塔下部的氣提氮氣逆流接觸,從而使溶液中溶解的CO2完成氣提出來,在塔底得到脫碳貧液,經過貧液氨冷器II后,由貧液泵升壓進入脫碳塔。(3)硫回收來自脫硫工段酸性氣進入酸性氣燃燒爐,與按一定比例配入的空氣和燃料氣混合燃燒,爐內發(fā)生H2S部分氧化反應:H2S+3/2O2→SO2+H2O+Q1H2S+1/2SO2→H2O+3/4S2+Q2出爐后的混合氣經廢熱鍋爐降溫,進入一級冷凝器冷卻,在此分離出液硫。從一級冷凝器出來的氣體與酸性氣燃燒爐出口氣體高溫摻合提溫進入一級Claus轉化器進行催化轉化反應。主要反應為:2H2S+SO2→3/2S2+2H2O+Q反應后的氣體進入二級冷凝器回收硫磺,而后轉化氣與酸性氣燃燒爐出口氣體高溫摻合提溫進入二級Claus轉化器,再次進行催化轉化反應后進入三級冷凝器降溫回收流態(tài)硫。Claus尾氣配入一定量的氫氣,再經過加氫氣預熱器提溫后進入Scot加氫反應器,將除H2S以外的硫化物都轉化為H2S。加氫反應器出口氣體進入蒸汽發(fā)生器冷卻再進入急冷塔。急冷塔急冷后氣體去吸收塔吸收大部分H2S和部分CO2。吸收H2S和部分CO2后的貧胺液通過與再生塔塔釜來得富胺液換熱后進入再生塔,再生塔頂的氣體通過塔頂酸性氣冷卻器冷卻,除去水和部分胺再返回酸性氣燃燒爐進行Claus轉化。吸收塔頂吸收掉大部分H2S和部分CO2后的尾氣去尾氣焚燒爐,配入適量的空氣和燃料氣進行高溫焚燒,使H2S全部轉化為SO2。焚燒氣經加氫氣預熱器和尾氣廢鍋將煙氣冷卻后通過煙窗高空排放。從冷凝器分離下來的液體硫磺靠位差流入液硫封,再從液硫封流入液硫貯槽,利用液硫泵將硫磺打到高位液硫槽,液硫從高位液硫槽進入硫磺成型機進行塊狀成型,再包裝成袋出售。本裝置接收到從變換工段送來的中壓鍋爐給水在廢熱鍋爐產2.4MPa(G)中壓蒸汽送入管網。從變換送來的低壓鍋爐給水在冷凝器中產0.3MPa(G)低壓蒸汽供本裝置設備夾套和管道伴熱用。4.2.1.5(1)甲醇合成來自脫碳裝置新鮮合成氣進入甲醇合成氣壓縮機壓縮至5.14MPa,循環(huán)氣亦壓縮至5.14MPa,新鮮氣和循環(huán)氣機外混合后進入入塔氣預熱器,被加熱至225℃進入甲醇合成塔內。甲醇合成塔為絕熱等溫反應器,管內裝甲醇合成催化劑。管外為沸騰鍋爐水。在合成塔列管中,甲醇合成氣在催化劑的作用下發(fā)生如下反應:CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q反應放出大量的熱,通過管壁傳給沸騰水,產生約2.5~3.9MPa的中壓蒸汽,此蒸汽送至蒸汽管網。由于付產蒸汽確保了合成塔內反應溫度趨于恒定,而且反應溫度的變化可以由付產蒸汽的壓力靈活調節(jié)。從合成塔出來的反應氣約255℃,甲醇含量約為6%(V%),經入塔氣預熱器、脫鹽水加熱器、甲醇水冷器冷卻至40℃左右進入甲醇分離器,粗甲醇在此被分離,再經甲醇膨脹槽減壓到0.4MPa后送到甲醇精餾裝置。分離后的循環(huán)氣和合成新鮮氣按比例混合后升壓送至合成塔繼續(xù)進行轉化反應。(2)甲醇精餾從甲醇合成來的0.4MPa、40℃的粗甲醇經泵送至預精餾塔的中部,此塔的再沸器以0.4MPa蒸汽加熱,低沸點雜質如微量二甲醚等從塔頂排出,冷卻分離出水后作為燃料氣,回收的甲醇液經預塔回流泵作為該塔回流液。預塔塔底液經加壓塔進料泵送入加壓精餾塔中。加壓精餾塔再沸器用1.0MPa的低壓蒸汽做熱源。加壓塔操作壓力為0.6MPa,塔頂排出的甲醇氣體為122℃,經冷凝器/再沸器冷凝后,一部分精甲醇經加壓塔回流泵打回本塔作為回流液,另一部分經冷卻器冷卻后作為產品精甲醇進入精甲醇計量槽中。加壓塔塔底液進入常壓精餾塔中進一步精餾。此精餾塔再沸器以加壓塔頂排出的精甲醇氣作為熱源。塔頂排出精甲醇氣壓力0.13MPa,溫度約67℃,經常壓塔冷凝器冷凝冷卻后一部分回流至本塔,另一部分打到精甲醇計量槽貯存。產品精甲醇由精甲醇計量槽經精甲醇泵送至甲醇罐區(qū)。為防止粗甲醇中甲酸、二氧化碳腐蝕設備,在預塔進料泵后的粗甲醇溶液中配入適量的燒堿溶液,用來調節(jié)精甲醇溶液的PH值。甲醇精餾系統(tǒng)各塔排出的不凝氣去燃燒氣系統(tǒng)。由常壓精餾塔底排出的精餾殘液經廢水冷卻器冷卻至40℃后,由廢水泵打到生化處理裝置。4.2.1.6由NHD脫硫脫碳工段來的氣氨進入吸收器,被由溶液熱交換器來的稀氨水溶液吸收為濃氨水。經溶液熱交換器換熱到116℃進入精餾塔中部,進行精餾。氣氨經塔上部的回流冷凝器,進入氨冷凝器,冷凝為液氨,進入液氨貯槽。送到用戶。濃氨水經提餾段進入立式、膜式發(fā)生器,蒸出氣氨及稀氨水混合液,進入精餾塔進行精餾。稀氨水由塔底出來進入溶液熱交換器。4.2.1.7發(fā)電流程簡述來自氣化的水煤氣經有機硫水解槽水解有機硫后,經廢熱鍋爐、煮沸器回收熱量后,再經氨吸收制冷發(fā)生器冷卻后送入脫硫系統(tǒng),為降低設備投資,減少占地,煤氣脫硫系統(tǒng)只設脫硫塔,其溶液的再生是與甲醇變換氣脫硫共用一套再生系統(tǒng)。煤氣經脫硫后進入膨脹機發(fā)電,再進入燃氣輪機進行發(fā)電,煙道氣直入余熱鍋爐產生蒸汽回收熱量,蒸汽帶動汽輪機發(fā)電。4.2.2原材料、輔助材料和燃料、動力消耗定額4.2.2.1甲醇消耗定額(以噸精甲醇產品計)序號名稱單位定額年總耗備注一原材料1原料煤(干煤)噸1.414169713.93含水7%2分子篩kg0.0546536.163有機硫水解催化劑m30.000078.04變換催化劑m30.00013215.95NHD溶液kg0.40461526水解催化劑m30.000111.257精脫硫催化劑m30.0001517.58Claus催化劑m30.000044.89加氫催化劑m30.000033.810氨kg0.02244811甲醇合成催化劑m30.000111.512固體氫氧化鈉kg0.078424≥96%二燃料及動力1循環(huán)冷卻水(Δt=10℃)m3493592891202新鮮水m30.58708703脫鹽水m33.441241640.4~1.0MPa飽和蒸汽t0.9010856952.5MPa飽和蒸汽t-1.396-167553.5063.9MPa過熱蒸汽t2.22566087電Kwh203212514508硫磺t-0.04-52149燃料氣Nm3-196.10-235367064.2.3.2發(fā)電消耗定額(以萬kW發(fā)電量計)序號名稱單位定額年總耗備注一原材料1原料煤(干煤)噸2.73156010含水7%2分子篩kg0.1163293有機硫水解催化劑m30.000147.84Claus催化劑m30.00014.75NHD溶液kg0.428228246加氫催化劑m30.000041.97氨kg0.0211224二燃料及動力1循環(huán)冷卻水(Δt=10℃)m31537878500802新鮮水m31.196680903脫鹽水m3214~1.0MPa飽和蒸汽t-3.13-17886852.5MPa飽和蒸汽t-2.30-131436.763.9MPa過熱蒸汽t12.14693792電Kwh269.3153895687硫磺t-0.083-47434.3自控技術方案4.3.1設計依據、采用的標準規(guī)范4.3.1.1《石油化工裝置可行性設計內容規(guī)定》STE05-203-97。4.3.1.2《化工過程檢測、控制系統(tǒng)設計符號統(tǒng)一規(guī)定》HGJ7-87。4.3.1.3《化工自控設計技術規(guī)定》CD50A3-81,第一、第二分冊CDSOA4~22-84。4.3.1.4《化工企業(yè)爆炸和火災危險環(huán)境電力設計技術規(guī)定》HGJ21-89。4.3.1.5《分散控制系統(tǒng)工程設計規(guī)定》HG/T20573-95。4.3.2設計范圍本項目是在予可行性研究報告基礎上進行設計的。其內容包括:氣化、凈化、甲醇、鍋爐、燃氣發(fā)電、空分、空壓站及全廠的公用工程等裝置的過程控制部分。4.3.3自動化水平根據工藝生產過程的需要,在控制上采用了集中和就地相結合的方案。即重要的工藝參數集中在控制室進行指示、報警、控制和操作,非重要的工藝參數于就地指示。主要控制室采用集散控制系統(tǒng)進行監(jiān)控,輔助控制室以電動儀表為主。本工程新建加壓水煤漿氣化、凈化裝置由于工藝過程要求高,在高溫、高壓、易燃、易爆的惡劣環(huán)境下操作,為保證操作可靠、安全降低能源之目的,必須采用先進可靠的控制手段和高效的管理設備。為此,氣化、凈化在總控室進行監(jiān)控,總控制內設置一套集散控制系統(tǒng)(DCS)和一套可編程控制器(ESD),以實現集中控制,絕大部分的操作均通過DCS完成。氣化裝置的安全聯鎖系統(tǒng)以及順控系統(tǒng)主要采用PLC完成,通過ESD與DCS間的通訊接口,將ESD的所有控制內容狀態(tài),全部顯示在DCS的CRT上,以使操作人員全面掌握及控制全廠的生產狀態(tài)。所有工藝參數的顯示、打印、趨勢記錄以及信號越限報警均由DCS來完成。DCS留有與上位機的通訊接口,以便將來與總廠調度通訊,使廠方的管理人員時時刻刻掌握整個工廠的生產運行狀況。本工程新建的原料儲運、脫鹽水站、污水處理場等工段以現場操作為主,各工段內設置操作室,就地集中的儀表以采用數字顯示儀表為主,必要的工藝參數送至控制室的DCS內,以便操作人員了解各裝置的工作狀況。整個裝置設兩個中控室。第一控制室(總控制室)包括:空分、氣化、凈化及甲醇??偪刂剖以O為一獨立建筑物內??偪刂剖业目偯娣e為30×16m左右。其中包括一個控制室、一個機柜室、一個供配電室、2個DCS維修間、一個空調間、一個軟件工作間和輔助走廊??刂剖液蜋C柜間采用鋁合金骨架鑲嵌玻璃隔斷(帶門),地板采用抗靜電鋁合金活動地板,頂棚采用鋁合金骨架吊頂。凈高為3.0~3.2米。采光用電照明,照度大于300勒克斯,并考慮了事故照明??刂剖?、機柜間設有空調系統(tǒng),以保證其要求的溫度、濕度。第二控制室(熱電控制室)包括:鍋爐及發(fā)電裝置,面積為10×15m。4.3.4信號及聯鎖氣化裝置為水煤漿工藝技術,氣化爐是處在高溫、高壓的工況條件下,高壓氧與高速噴入爐中的煤漿產生劇烈的部分氧化反應,產生的高溫、粗煤氣,通過噴入激冷水平達冷卻效果,反應后的煤渣通過水冷卻后,按照一定的時序,先后次序,通過鎖斗排入到渣池中。因為它們工藝技術過程要求復雜,控制精度高,且物料復雜,因此信號反饋、報警及安全聯鎖,對氣化裝置的安全生產具有重大的意義。氣化裝置的時序控制,安全聯鎖是通過可編程序控制器(PLC)來完成的,并且該PLC與DCS之間實現通訊,在DCS的CRT上全部將工藝數據、運行參數、報警及閥門的狀態(tài)顯示出來,操作人員可以根據CRT上的顯示內容,進行安全可靠的操作。4.3.5環(huán)境特征本工程的許多裝置內,有CO、H2成份,這兩種氣體為爆炸性氣體,相應的建筑物處在甲、乙類火災危險場所中,屬于火災場所,因此應根據下同的防爆區(qū)域,選用不同防爆等級的儀表,以防爆炸、火災現象出現。4.3.6儀表選型4.3.6.1集散控制系統(tǒng)第一控制室系統(tǒng)配置:設置11個操作站,4臺打印機及一套完整的機柜。第二控制室:設置6個操作站,2臺打印機及一套完整的機柜。每個控制室的操作站帶獨立的電子單元,并設1個先進控制操作站??刂剖覂炔捎眉⒖刂葡到y(tǒng)其供貨廠家的確定將采取招標的方式,采用國際上著名廠商的產品。集散控制系統(tǒng)的主要功能如下:控制功能DCS控制器具有下述功能——接受來自現場的信號——提供至現場的信號——完成常規(guī)的PID調節(jié)——進行簡單計算如:加減乘除、高低限選擇等?!蓤缶樞蚩刂啤承┫冗M的控制如:前饋、超前、滯后、非線性控制等。顯示功能DCS操作站具有下述顯示功能——動態(tài)模擬流程圖顯示——總貌畫面顯示——組畫面顯示——詳細回路畫面顯示——報警主畫面顯示——報警顯示——超勢畫面顯示報表打印功能可生成:班報表、日報表、月報表。DCS應設置上位機網絡接口控制回路和重要檢測點的I/O卡冗余控制器、電源系統(tǒng)及通訊總線冗余卡點數的備用量為I/O設計數量的10%卡槽位備用空間為10%系統(tǒng)設置所需的機柜和接線端子柜4.3.6.2溫度儀表集中檢測采用鉑熱電阻或熱電偶。t<300℃選用鉑熱電阻Pt100。t≥300℃選用熱電偶K、S。保護套管主要采用1Cr18Ni9Ti。防爆區(qū)域內的儀表,選用相應等級的防爆儀表。就地顯示主要采用萬向型雙金屬溫度計,保護套管主要采用1Cr18Ni9Ti。4.3.6.3壓力儀表集中檢測采用智型型3051壓力變送器或差壓變送器。有的地方選用遠傳壓力變送器,測量膜片主要采用不銹鋼、鉭、蒙乃爾合金。就地顯示儀表采用一般壓力表、不銹鋼壓力表。對于有腐蝕、易堵的地方,采用隔膜式壓力表。4.3.6.4流量儀表集中檢測的流量采用標準孔板配3051差壓變送器。有腐蝕的地方或黑水、水煤漿等介質,將采用電磁流量計。就地流量測量,采用雙波紋管差壓計、轉子流量計。主要材質選用不銹鋼或PTFE。4.3.6.5物位儀表集中測量連續(xù)顯示的物位,選用3051差壓變送器;易堵或腐蝕性強的地方,采用法蘭式或遠傳液位變送器;非連續(xù)測量的物位,采用電極電容料位計。特殊情況下,采用超生波料位計。4.3.6.6分析及安全檢測儀表對于甲烷和CO的單組份分析,采用紅外線分析器;對于多組份多流器的分析,采用氣相色譜儀及質譜儀。對于介質的PH測量,選用帶清洗的流通式PH計;對于可能對人身安全產生危害的環(huán)境中的CO分析,選用有毒氣體檢測報警進行檢測,以確保人身及生產安全??辗盅b置分析儀包括CO2含量分析儀、O2純度分析儀、N2純度分析儀、WN2純度分析儀、水分分析儀及碳氫化合物含量分析儀。分析器輸出信號一般應為線性4~20mADC可直接連接至DCS或記錄儀上。4.3.6.7執(zhí)行機構大部分調節(jié)閥采用籠式調節(jié)閥,執(zhí)行機構均為氣動,并配以電氣-氣閥門定位器。特殊調節(jié)閥、開關閥采用國外先進產品。4.3.6.8在德士古氣化工段內,由于黑水循環(huán)出現堵塞問題,因此,應根據不同的場合,不同的介質,選用不同的測量儀表。4.3.6.9報警及聯鎖系統(tǒng)4.3.6.10報警報警接點為常開式,即在報警發(fā)生時,接點閉合。4.3.6.11聯鎖聯鎖系統(tǒng)的檢測元件應單獨設置。4.3.6.12動力供應4.3.6.13新建裝置的儀表壓縮空氣由空壓站供給,總耗氣量1000Nm3/h,備用時間20分鐘。引至界區(qū)壓力:≥0.6MPa(表)露點:操作壓力下的露點應比最低環(huán)境溫度低15~20℃。含塵量;<1mg/m3,含塵顆粒直徑小于3μm。含油:油份含量控制在8ppm以下。4.3.6.14儀表用電儀表用電:由電氣專業(yè)提供二路獨立電源分別送至總控室和空分控制室。儀表總用電量:50kVA電壓:~380V±10%頻率:50HZ±1Hz儀表供電負荷為保安負荷,采用不間斷供電裝置(UPS)配置的無停電電源供電系統(tǒng),維持時間為30分鐘,電源切換時間小于5毫秒。4.3.7儀修本次設計不考慮儀修車間,儀修依托老廠現有的設備和人員。只在每個控制室內設有一定面積的維修間。4.4主要設備一覽表設備一覽表原燃料煤貯運序
號名稱型號及規(guī)格單
位數
量材料重量(kg)備注1抓斗橋式起重機Q=5t/hLk=31.5m臺3H=9.5m工作級別:A6(室內操作)抓斗:2m3ΣN=69.7Kw2往復給料機K101臺3底板行程:100mmQ=100t/hN=4kW3膠帶輸送機TD75臺3B=650mmLn=22.85mV=1m/sα=13.5°Q=100t/hN=5.5kW4膠帶輸送機TD75臺1B=650mmLn=106.5mV=1m/sα=12.9°Q=100t/hN=11kW5電子皮帶秤ICS-17A臺2適用帶寬:B=650mm秤量范圍:10~300t/h精度:0.25%6永磁除鐵器ZWCY-P65A臺2適用帶寬:B=650mm定額高度:200mm吸鐵能力:0.1~25kg7振動篩(單層)ZQS1524K臺2篩面面積:3.6m2傾角:10°入料:50mm以下出料:10mmQ=100t/hN=2×2.4kW8沖擊式細碎機CBC-80臺2入料:10~50mm出料:10mmQ=80t/hN=90kW9膠帶輸送機TD75臺1B=650mmLn=139mV=1m/sα=11.4°Q=100t/hN=15kW10膠帶輸送機TD75臺1B=650mmLn=22.5mV=1m/sα=0°Q=100t/hN=5.5kW11膠帶輸送機TD75臺1B=650mmLn=75.6mV=1m/sα=9.25°Q=100t/hN=7.5kW12膠帶輸送機TD75臺1B=650mmLn=143.75mV=1m/sα=11°Q=100t/hN=11kW13膠帶輸送機TD75臺1B=650mmLn=42mV=1m/sα=0°Q=100t/hN=7.5kW附:電動型式卸料器N=0.45kW臺214電動葫蘆CD13-15D臺2起重量:2tH=15mΣN=3+0.4kW設備一覽表空分序
號名稱型號及規(guī)格單
位數
量材料重量
(kg)備注1空氣過濾器流量:~144850m3(標)/h臺1CS反沖式空氣過濾器2空氣壓縮機流量:~144850m3(標)/h臺1SS/CS引進進口壓力:0.0998MpaA進口溫度:30℃出口壓力:~0.6MpaA3空氣增壓機流量:~57250m3(標)/h臺1SS/CS引進進口壓力:0.58MpaA進口溫度:~20℃出口壓力:~7.0Mpa4空氣增壓機后冷器臺1SS/CS5驅動汽輪機軸功率:~12635/9840kW臺1SS/CS蒸汽進口溫度:~390℃進口壓力:3.8Mpa6潤滑油油站套1SS/CS7空冷塔直徑:~3400mm臺1SS/CS長度:~15000mm8冷凍水泵水流量:~90m3/h臺2CS進口壓力:0.2MPa(G)出口壓力:~1.1Mpa(G)電機功率:~60kW9氨換熱器容量:650000kcal/h臺1CS10水冷塔直徑:~3400mm座1CS長度:~19000mm11空氣純化器直徑:~3400mm臺2CS/SS高:~12.9m流量:~144850m3(標)/h操作溫度:~15.6℃再生溫度:~150℃12再生加熱器流量:~27750m3(標)/h臺1CS進口壓力:~0.105MPa(A)進口溫度:~27℃出口溫度:~150℃蒸汽流量:~1280kg/h蒸汽進口溫度:180℃蒸汽壓力:~1.0MPa(G)13特殊再生加熱器流量:~6950m3(標)/h臺1CS進口壓力:1.0MPa(A)進口溫度:150℃出口溫度:290℃功率400kW14透平膨脹機流量~9000m3(標)/h臺1CS/AL引進進口壓力:~0.864MPa(A)進口溫度:~-129℃出口壓力:~0.37MPaA出口溫度:~-182℃15透平增壓機流量:~9000m3(標)/h臺1CS/AL引進進口壓力:~0.585MPa(A)進口溫度:20℃出口壓力:~0.9MPaA出口溫度:33℃16透平增壓機后冷器臺1CS/AL17鼓風機臺1CS18主換熱器臺1SS/AL引進19主冷凝蒸發(fā)器臺1AL引進20過冷器體積:~14m3臺1AL引進21中壓塔設計溫度:~-196℃臺1SS/AL內徑:~3000mm高:22m22低壓塔設計溫度:196℃臺1SS/AL內徑:~3500mm高度:23m23純氮塔類型:填料臺1SS/AL設計溫度:-196℃內徑:~1400mm24高壓液氧泵液氧流量:28000m3(標)/h臺2Cu/SS引進進口壓力:0.3MpaA出口壓力:6.52MpaA25液空分離器臺2SS26富氧分離器臺1SS27氮氣球罐V=200m3臺116MnR操作壓力:2.5MPaΦ7100mm設備一覽表氣化(非標設備)序
號名稱型號及規(guī)格單
位數
量材料重量(kg)備注1袋式過濾器臺12石灰倉V=285m3臺1碳鋼3煤倉V=371m3臺1碳鋼4磨煤水槽V=9.9m3臺1碳鋼+煤焦樹脂φ2200×26135添加劑槽V=65.9m3臺1碳鋼φ4000×52506氨槽V=18m3臺1碳鋼φ2810×29007磨煤排放槽V=69m3臺1碳鋼+環(huán)氧樹脂φ4000×55008磨煤機出口槽V=28.4m3臺1碳鋼+環(huán)氧樹脂φ3110×27069混合器臺110燒嘴冷卻水換熱器φ400A=33.21m2臺1殼程:16MnR換熱管φ25×2.5管程:20L=4500n=9411灰水冷卻器φ400A=44.24×2m2臺1殼程:Q235-A換熱管φ25×2.5管程:不銹鋼L=6000n=9412開工冷卻器φ500A=58.4×2m2臺1殼程:碳鋼換熱管φ25×2.5管程:304LL=6000n=12413氣化爐φ3400×19455臺111/4Cr-1/2Mo14開工抽引器臺1316L15黑水過濾器V=0.86m3臺2碳鋼(16MnR)+316Lφ680×240016水洗塔φ2800×11250臺116MnR+
00Cr17Ni14Mo217煤漿槽V=5393臺1碳鋼+環(huán)氧樹脂φ7660×914818氮氣儲罐V=7.7m3臺1碳鋼(16MnR)φ1200×600019水封槽V=0.3m3臺1碳鋼φ600×110020抽引器分離器V=6.5m3臺1碳鋼(16MnR)φ1300×450021燒嘴冷卻水槽V=16.2m3臺1碳鋼(Q235-A)φ2400×360022燒嘴冷卻水氣體V=0.27m3臺2碳鋼(20R)分離器φ500×135023事故燒嘴冷卻水罐V=8.5m3臺1碳鋼(20R)φ1400×550024鎖斗V=9.8m3臺1碳鋼(HII)φ1650×251325鎖斗沖洗水罐V=29.8m3臺1碳鋼(20R)φ2400×500026渣池臺1碳鋼27氧氣消音器V=12.7m3臺1Monel,Inconel600φ1800×500028旋風分離器φ2200×10800臺100Cr17Ni14Mo229工藝燒嘴臺630靜態(tài)混合器臺131酸氣冷凝器φ500A=28m2臺1殼程:20R換熱管φ25×2.5管程:20L=3000n=12432真空閃真冷卻器φ900A=207.71m2臺100Cr17Ni14Mo2換熱管φ25×2.5L=4500n=58833廢水冷卻器φ325A=19.78×2m2臺1殼程:20R換熱管φ25×2.5管程:不銹鋼L=4500n=5634蒸發(fā)熱水塔φ2100×22400臺100Cr17Ni14Mo235酸氣分離器V=10.8m3臺1碳鋼(20R)φ1500×610036真空閃蒸器φ3200×7440臺10Cr18Ni937真空閃蒸分離器φ1100×3860臺10Cr18Ni938真空泵分離器φ600×2500臺1碳鋼(Q235-A)39澄清槽V=670m3臺1碳鋼(Q235-A)φ15660×348040灰水槽V=275m3臺1碳鋼(Q235-A)φ7420×636041絮凝劑槽V=14.9m3臺10Cr18Ni9φ2400×330042分散劑槽V=0.47m3臺10Cr18Ni9φ710×118043液封槽V=1.2m3臺1碳鋼φ950×172044過濾給料槽V=83m3臺1碳鋼+環(huán)氧樹脂φ4600×497045濾液槽V=56m3臺1碳鋼(Q235-A)φ3700×543046空氣集氣罐V=13.2m3臺1碳鋼φ1800×400047氧氣儲罐φ1630×2690臺1碳鋼(16MnR)+304L48預熱燒嘴臺149事故氮壓縮機臺150除氧器φ3000×9004臺1設備一覽表氣化(定型設備)序
號名稱型號及規(guī)格單
位數
量材料重量(kg)備注1磨煤機φ4000×7500臺1錳鋅+橡膠N=1250kW2煤稱量進料機N=2.2kW臺1引進物料:0~10mm碎煤給料速率:50t/h3磨煤水泵N=22kW臺2Q=36m3/hH=80m4添加劑給料泵Q=800L/h臺22Cr13排出壓力P=0.1~0.5Mpa5磨煤排放槽泵Q=25~30m3/h臺1H=30~40m電機功率:N=11kW6氨給料泵Q=10l/h臺21Cr18Ni9Ti排出壓力:P=2.0Mpa電機功率:N=0.55kW7磨煤排放池泵Q=60m3/h臺1H=30m電機功率:N=15kW8磨煤機出口槽泵
(隔膜泵)Q=17.35~55m3/h臺2引進排出壓力:P=1.5MpaN=45Kw9滾筒篩篩孔尺寸:3×20臺1轉速:n=8~28r/min10撈渣機規(guī)格:撈渣能力3~20t/h臺1電機功率:N=5.5kW11煤漿給料泵(隔膜泵)Q=13.94~32.06m3/h臺2引進排出壓力:P=10.0MPa12燒咀冷卻水泵Q=54m3/h臺2H=364m電機功率:N=110kW13鎖斗循環(huán)泵流量:Q=46.7m3/h臺2揚程:H=125m電機功率:N=30kW14渣池泵Q=68~120m3/h臺2H=70m電機功率:N=60kW15黑水循環(huán)泵流量:Q=367.2m3/h臺2總壓頭:H=160m電機功率:75kW16濾餅皮帶運輸機電機功率:N=3kW臺217壓濾機過濾面積:250m2臺2電機功率:5.5kW18高溫熱水泵流量:Q=190~200m3/h臺2出口壓力:P出=4.24MPa電機功率:450kW19真空泵抽氣速率:50m3/min臺2真空度:0.067MPa電機功率:N=90kW20低壓灰水泵Q=210m3/h臺2H=75m電機功率:N=75kW21澄清槽底物泵Q=10m3/h臺2H=40m電機功率:N=7.5kW22輔助激冷水泵流量:Q=270m3/h臺1揚程:H=500m電機功率:N=900kW23分散劑泵Q=16L/h臺2排出壓力P=0.1~1.3MPa電機功率:N=0.55kW24絮凝劑泵Q=40L/h臺2排出壓力P=0.4MPa電機功率:N=0.18kW25過濾給料泵Q=25m3/h臺2H=110m電機功率:N=37kW26過濾排放池泵Q=60m3/h臺1H=30m電機功率:N=15kW27濾液泵Q=10.5m3/h臺2H=44m電機功率:N=4kW28起重電動葫蘆起重量:3t臺1起升高度:60m電機功率:7.5kW29吊裝燒咀電動葫蘆起重量:2t臺4起升高度:12m電機功率:3.5kW30沖洗水泵電機功率:3kW臺131煤漿槽攪拌器臺2引進32事故氮壓縮機排氣量20Nm3/min電機功率:N=30kW33煤振動給料機能力:50t/h臺1電機功率:N=4kW設備一覽表變換序號名稱型號及規(guī)格單位數量材料重量(t)備注1預變換爐φ2200×7000臺115CrMoR不銹鋼2有機硫水解槽φ3000×11900臺115CrMoR等不銹鋼3變換爐φ2600×10285臺115CrMoR不銹鋼4變換換熱器φ1200×4298臺115CrMo等F=153.78m2不銹鋼5中壓廢熱鍋爐φ1400/φ2000×6508臺116MnRF=557.75m2BKU型式不銹鋼6低壓廢熱鍋爐φ1400/φ2000×6508臺116MnR等F=557.75m2BKU型式不銹鋼7低壓廢熱鍋爐φ1400/φ2000×7808臺116MnR等F=557.75m2BKU型式不銹鋼8鍋爐給水加熱器φ1000×5508臺216MnRF=226.88m2不銹鋼9脫鹽水加熱器φ1000×5508臺216MnRF=352.96m2不銹鋼10水冷卻器φ1000×5508臺216MnRF=352.96m2不銹鋼11氮氣冷卻器φ800×6955臺116MnR等F=210m212冷凝液閃蒸塔φ3600/φ1200H=16500臺1碳鋼/不銹鋼13煤氣水分離器φ2800H=8500臺1碳鋼/不銹鋼14第一水分離器φ2000H=6500臺1碳鋼/不銹鋼15第一水分離器φ2000H=6950臺1碳鋼/不銹鋼16第二水分離器φ1200H=5550臺2碳鋼/不銹鋼17二硫化碳貯槽φ1200L=2776臺1碳鋼/不銹鋼18除氧槽φ2520L=9202臺1Q235-A處理能力75t/h19氮氣水分離器φ1000H=3608臺1Q235-A20電加熱爐φ700H=5900臺116MnR等電熱功率1000kW21冷凝液泵Q=115m3/hH=17m臺2不銹鋼配電機N=22kW22中壓鍋爐給水泵Q=9m3/hH=257m臺2鑄鋼配電機N=22kW23低壓鍋爐給水泵Q=80m3/hH=75m臺2鑄鋼配電機N=45kW24氮氣循環(huán)風機Q=110m3/min臺1碳鋼ΔP=5000mmH2O配電機:N=440kW電壓6000V設備一覽表脫硫脫碳序
號名稱型號及規(guī)格單
位數
量材料備注1煤氣脫硫塔ф2200,H~47000臺116MnR填料:增強塑料扁環(huán)內件不銹鋼2變換氣脫硫塔ф2200,H~47000臺116MnR填料:增強塑料扁環(huán)內件不銹鋼3再生塔ф1400/ф2600,H~41000臺116MnR/不銹鋼上塔:五塊旋流板內件不銹鋼下塔:不銹鋼扁環(huán)填料4脫碳塔ф1800/ф2800,H~63000臺116MnR上塔:碳鋼扁環(huán)填料內件不銹鋼下塔:碳鋼扁環(huán)填料5低壓閃蒸槽/氣提塔ф2800,H~69000臺116MnR上塔板30塊,填料:碳鋼內件不銹鋼6濃縮塔ф2200,H~51000臺116MnR填料:不銹鋼扁環(huán)內件不銹鋼7脫硫貧液泵IQ=276m3臺2H=440m8脫硫水力透平Q=280m3臺1H=220m9脫硫貧液泵IIQ=150m3/h臺3H=80m10脫碳貧液泵Q=410m3/h臺2H=430m11脫碳水力透平Q=450m3/h臺1H=220m12脫硫富液泵Q=275m3/h臺2H=80m13回流水泵Q=4m3/h臺2H=60m14補水泵Q=40L/h臺2(隔膜計量泵)排出壓力:0.5—4.0MPa型號:J-XM40/4.015氣提氣壓縮機進口壓力3.5MPa臺2氣量:336Nm3/h進口溫度36℃出口壓力3.7MPa16閃蒸汽閃壓縮機進口壓力1.3MPa臺2氣量:5420Nm/h進口溫度22.5℃出口壓力3.65MPa17空氣壓縮機Q=0.2m3/min臺2排氣壓力:3.55MPa18脫碳高壓閃蒸槽Φ2600H直~13500臺116MnR內件不銹鋼19脫硫高壓閃蒸槽Φ2400H直~13500臺116MnR內件不銹鋼20進塔氣分離器Φ1800L~6000臺1不銹鋼21脫硫氣分離器Φ1400H~5000臺116MnR內件不銹鋼22閃蒸汽分離器IΦ800H~3500臺116MnR內件不銹鋼23閃蒸汽分離器IIΦ600H~3000臺116MnR內件不銹鋼24酸性氣分離器Φ1000H~3500臺1不銹鋼25凈化氣分離器Φ1000H~3500臺116MnR26回流水槽Φ2000H~2650臺1碳鋼內涂防腐層27變煮器后分離器Φ1600H~6000臺2不銹鋼28溶液過濾器操作溫度18.2℃臺2碳鋼/不銹鋼定型設備29氣體換熱器IΦ1200,管長6000臺216MnR兩臺并聯(凈化氣換熱器)F總=658×2m2管程不銹鋼30氣體換熱器IIΦ1000,管長6000臺116MnR/不銹鋼(二氧化碳換熱器)F=453m2管程不銹鋼31貧富液換熱器IΦ1400,L=6000臺216MnRF總=1780m2管程不銹鋼32貧富液換熱器IIΦ1500,管長7500臺216MnR/不銹鋼F總=2624m2管程不銹鋼33氨冷器IΦ2400/1400,管長8000臺116MnRF=553m234氨冷器IIΦ2400/1400,管長8000臺116MnRF=553m235閃蒸汽水冷器I波紋管式臺116MnRF=85.3m2管程不銹鋼36閃蒸汽水冷器IIφ600管長3000臺116MnRF=58m2管程不銹鋼37酸性氣水冷器波紋管式臺116MnRF=150m2管程不銹鋼38煮沸器Φ1100,管長6000臺2不銹鋼F總=400×2m239水解槽預熱器Φ600,管長3000臺116MnRF總=53m240水解氣水冷器Φ900,管長6000臺116MnRF=350m241水解槽ф3200H~11000臺116MnR裝T50433m3分兩層42精脫硫槽ф2200H~11000臺216MnR裝T70335m3分兩層設備一覽表甲醇裝置(甲醇合成)序號名稱型號及規(guī)格單位數量材料重量(t)備注1進出氣換熱器φ1300×15829臺115CrMoRF=1430m22甲醇水冷器φ1000×8710臺1碳鋼F=435×2m2不銹鋼3甲醇合成塔φ2800×13545臺120MnMoNi55列管φ44×2,L=7000F=2070m2Vk1=20.2m34合成汽包φ1400×4388臺116MnRV=6m35甲醇分離器φ1400×6052臺116MnRV=7m3不銹鋼6甲醇閃蒸槽φ1800×6620臺1V=15m37合成氣緩沖罐φ1200×3676臺116MnRV=3m38閃蒸后分離器φ1400×6452臺116MnRV=7m39排污膨脹槽φ1200×3331臺1碳鋼V=3m310水洗塔φ500×8200臺10Cr18Ni9填料塔,規(guī)整板波紋填料hk=4.0m,Vk=8m311蒸汽噴射器φ273/φ108/φ168×2624臺116Mn12消聲器臺1碳鋼13吊車臺114合成氣壓縮機2BCL408臺1(機組)設備一覽表甲醇裝置(甲醇精餾)序號名稱型號及規(guī)格單位數量材料重量(t)備注1粗甲醇預熱器φ325×2994臺120F=10m22預塔冷凝器φ1000×7662臺1碳鋼F=365m23膨脹氣冷卻器φ400×3762臺1碳鋼F=30m24預塔再沸器φ800×5047臺1碳鋼F=70m25加壓塔再沸器φ1300×6471臺1碳鋼F=296m26加壓塔精甲醇冷φ600×5200臺1碳鋼卻器F=100m27常壓塔再沸器φ1600×7124臺1碳鋼F=460m28常壓塔冷凝冷卻φ1100×8320臺1碳鋼器F=530m29廢水冷卻器φ325×3399臺1碳鋼F=15m210預精餾塔φ1200×28140臺1碳鋼不銹鋼11加壓精餾塔φ1600×43450臺1碳鋼不銹鋼12常壓精餾塔φ2000×49900臺1碳鋼不銹鋼13粗甲醇貯槽φ7500×8590臺2碳鋼V=300m314堿液槽φ1400×3271臺2碳鋼V=3m315預塔回流槽φ600/φ1200×6048臺1碳鋼V=4m316加壓塔回流槽φ500/φ1600×6357臺1碳鋼V=7.5m317常壓塔回流槽φ1600×5600臺116MnRV=10m318精甲醇計量槽φ5200×6039臺2碳鋼V=100m319預塔進料泵流量:Q=30m3/h臺2不銹鋼揚程:H=75m配電機功率:11kW20堿液泵流量:Q=0.16m3/h臺2不銹鋼Pm=0.5MPa配電機功率:0。75kW臺221預塔回流泵流量:Q=28m3/h臺2不銹鋼揚程:H=51m配電機功率:7.5kW22加壓塔進料泵流量:Q=28m3/h臺2不銹鋼揚程:H=113m配電機功率:18.5kW23加壓塔回流泵流量:Q=50m3/h臺2不銹鋼揚程:H=90m配電機功率:30kW24常壓塔回流泵流量:Q=40m3/h臺2不銹鋼揚程:H=87.5m配電機功率:18.5kW25廢水泵流量:Q=2m3/h臺2不銹鋼揚程:H=44m配電機功率:3.7kW26精甲醇泵流量:Q=66m3/h臺2不銹鋼揚程:H=85m配電機功率:22kW27汽提塔進料泵流量:Q=1.5m3/h臺2碳鋼揚程:H=4.3m配電機功率:2.2kW28汽提塔回流泵流量:Q=11m3/h臺2碳鋼揚程:H=36m配電機功率:2.2kW29地下槽泵流量:Q=3.7m3/h臺1不銹鋼揚程:H=48m配電機功率:5.5kW設備一覽表甲醇裝置(罐區(qū))序號名稱型號及規(guī)格單
位數
量材料重量
(t)備注1精甲醇貯槽φ19000×12500(H-H)臺2碳鋼95×2V=3500m32地下槽φ1200×4266臺1碳鋼1.6V=4.5m33精甲醇泵流量:Q=90~100m3/h臺2碳鋼2開0備揚程:H=70m1開1備配電機功率:45kW4地下槽泵流量:Q=3.69m3/h臺2不銹鋼揚程:H=48m配電機功率:5.5kW5噴淋冷卻水泵流量:Q=300m3/h臺2碳鋼揚程:H=30m配電機功率:45kW設備一覽表氨吸收制冷序號名稱型號及規(guī)格單位數量材料重量
(t)備注1氨水地下槽φ1400L=6304個116MnR2不凝氣體分離器φ630H=3697個116MnR3濃氨水貯槽φ1800L=6550個216MnR4吸收器φ2100L=8000組216MnR每組兩臺5氨水泵Q=157m3/hr個2H=160Mh2ON=127.5kW6溶液熱交換器波紋管式臺116MnRφ2000L=86087再沸器φ=2000,H=8600臺1OCr18Ni10Ti
16MnR8精餾塔φ1400/2400H=27058臺1OCr18Ni99冷凝器φ1200,L=7554臺2不銹鋼10液氨貯槽φ2000L=7612臺116MnR11水環(huán)真空泵VE-40臺112過冷器φ900H=5500臺116MnR13冷凝液分離器φ2000L=6680臺116MnR設備一覽表硫回收序
號名稱型號及規(guī)格單
位數
量材料重量
(t)備注1反應器φ內=2800
L直~9000(均分三段)臺1碳鋼內裝2.9m3耐火球一級克勞斯反應器裝觸媒量:9.5m3二級克勞斯反應器裝觸媒量:9.4m3加氫反應器裝觸媒量:7.56m32急冷塔單溢流塔板浮閥塔臺1碳鋼φ1100H=140003吸收塔單溢流塔板浮閥塔臺1碳鋼φ1000H=167504再生塔單溢流塔板浮閥塔臺1碳鋼φ1600H=302505酸性氣燃燒爐φ3100L~8000臺1碳鋼爐膛容積:31.25m3
內襯耐火磚6尾氣焚燒爐φ2800L~7500臺1碳鋼爐膛容積:19.5m3
內襯耐火磚7羅茨鼓風機流量:112m3/min臺1電機:6000V220KW出口風壓:0.08Mpa(G)8液硫泵流量:7.2m3/h揚程:30m臺2電機:380V5.5KW9胺液循環(huán)泵流量:46m3/h揚程:36m臺2電機:380V11KW10急冷水循環(huán)泵流量:14.1m3/h揚程:32m臺2電機:380V11KW11貧胺液泵流量:46m3/h揚程:36m臺2電機:380V11KW12廢熱鍋爐換熱面積:302.
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