魯奇氣化工藝及設(shè)備原理概述（PPT37頁)

1、01目目 錄錄 2煤鎖煤鎖廢鍋廢鍋氣化爐氣化爐灰鎖灰鎖煤倉煤倉 粗煤氣去煤氣冷卻粗煤氣去煤氣冷卻煤煤原原水蒸氣和氧水蒸氣和氧氣氣灰渣灰渣煤鎖氣去洗滌器煤鎖氣去洗滌器灰鎖膨脹器灰鎖膨脹器洗洗 滌滌冷卻器冷卻器高壓噴射水來自高壓噴射水來自400#中壓蒸汽來自鍋爐中壓蒸汽來自鍋爐灰水送去渣池灰水送去渣池充壓煤氣來充壓煤氣來自煤氣冷卻自煤氣冷卻低壓鍋爐供水來自除氧站低壓鍋爐供水來自除氧站含灰煤氣水去煤氣水分離含灰煤氣水去煤氣水分離洗洗滌滌水水水蒸汽水蒸汽3 潞安氣化車間現(xiàn)有六臺(tái)MarkIV型氣化爐，每臺(tái)氣化爐及其附屬設(shè)備為一個(gè)系列，每個(gè)系列包括煤倉、煤鎖、氣化爐、灰鎖、洗滌冷卻器、灰鎖膨脹冷凝器、廢熱

2、鍋爐、粗煤氣分離器以及公用的液壓、潤滑系統(tǒng)等。 魯奇加壓氣化是一種自熱式逆流移動(dòng)床連續(xù)氣化工藝，以碎煤為原料，以蒸汽和氧氣為氣化劑，在2.853.0MPa壓力下，進(jìn)行氣化反應(yīng)生成粗煤氣。粗煤氣經(jīng)氣化爐上部出氣口后進(jìn)入噴淋洗滌冷卻器，用循環(huán)煤氣水將粗煤氣中的大部分粉塵和焦油洗滌下來，并且將粗煤氣急冷到201。洗滌水分兩股，一股來自廢鍋底部的循環(huán)洗滌煤氣水，流量為200 m3/h、溫度199；4 另一股來自400#F001高壓噴射煤氣水，當(dāng)循環(huán)煤氣水中斷時(shí)，高壓噴射煤氣水將自動(dòng)增加。洗滌冷卻后的粗煤氣進(jìn)入廢熱鍋爐進(jìn)一步回收粗煤氣中的熱量，溫度降至181，殘留在粗煤氣中的冷凝液，在粗煤氣氣液分離器F

3、002中進(jìn)行汽液分離，分離出的煤氣水進(jìn)入廢熱鍋爐底部集水槽。在此過程中，大約有200m3h循環(huán)煤氣水由洗滌冷卻循環(huán)水泵P001打循環(huán)至洗滌冷卻器。離開氣化工段的粗煤氣在壓力3010KPa(a)、溫度181飽和狀況下，通過粗煤氣總管進(jìn)入400#煤氣冷卻工段。最后送入400#煤氣冷卻單元進(jìn)一步洗滌冷卻。氣化爐底部的灰通過旋轉(zhuǎn)爐篦上的刮刀刮入灰鎖。5 這里刮刀的數(shù)量取決于煤中灰分量，義馬氣化廠是三把刮刀，潞安煤基油是兩把刮刀。根據(jù)我們公司在義馬氣化廠試燒結(jié)果看，我廠所用的東勝利褐煤灰分平均為11.29（空氣干燥基），而義馬煤實(shí)際生產(chǎn)中灰分為25左右，建議爐篦初期按一把刮刀安裝，在試車中若煤中灰分增加

4、，可考慮再安裝第二把刮刀。正常情況下根據(jù)入爐煤的狀況、排出灰的顏色、塊度、爐篦電流、粗煤氣半分析等判斷這里和調(diào)整汽氧比，汽氧比的控制是自動(dòng)比值調(diào)節(jié)。通過調(diào)整汽氧比始終保持氣化爐在干排渣工況下運(yùn)行。在廢熱鍋爐內(nèi)，靠低壓鍋爐水回收廢熱，副產(chǎn)600Kpa(a)低壓蒸汽，每臺(tái)廢熱鍋爐大約可生產(chǎn)22Th低壓蒸汽。6 圓筒型煤溜槽閥：這種溜槽閥為一圓筒，兩側(cè)開孔。當(dāng)圓筒被液壓缸放時(shí)，圓筒上的兩側(cè)孔正好對(duì)準(zhǔn)溜煤通道，煤就會(huì)通過上閥上部的圓筒流入煤鎖。煤鎖上閥閥桿上也固定有一個(gè)圓筒，它的直徑比溜槽閥的圓筒小，兩側(cè)也開有溜煤孔，當(dāng)上閥向下打開時(shí)，圓筒與上閥頭一同落入煤鎖，當(dāng)煤加滿時(shí)，圓筒以外的煤鎖空間流不到煤，

5、當(dāng)上閥提起關(guān)閉時(shí)，圓筒內(nèi)的煤流入煤鎖。這樣就要溜煤槽在一個(gè)加煤循環(huán)時(shí)開一次，煤鎖就不會(huì)加煤過滿，從而避免了儀表失誤造成的煤鎖過滿而停爐。7煤鎖結(jié)構(gòu)示意圖煤鎖結(jié)構(gòu)示意圖 煤 鎖：將煤斗內(nèi)常壓的碎煤加進(jìn)高壓的氣化爐內(nèi).煤定期的地靠重力通過聯(lián)接在煤倉兩個(gè)出口的煤溜槽B002進(jìn)入溜槽下部的煤鎖B001中，煤鎖為壓力容器，擁有頂部和底部液壓錐閥，煤鎖容積為12m3。8 氣化爐：將碎煤在高溫高壓的氣化爐內(nèi)與汽化劑進(jìn)行反應(yīng)生成粗煤氣，煤在氣化爐內(nèi)自上而下依次經(jīng)過干燥層、干餾層、氣化層、燃燒層、灰渣層。魯奇加壓氣化爐爐體無論何種爐型均是一個(gè)雙層夾套式結(jié)構(gòu)的壓力容器。 9 灰 鎖：將氣化爐內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的灰渣排

6、到灰渣溝中?；益i直接聯(lián)接在氣化爐的底部法蘭上，有效容積8m3，頂閥、底閥是液壓操作?；益i連續(xù)不斷的接收氣化爐旋轉(zhuǎn)爐篦的排灰，正常情況與氣化爐相通，壓力相等，排灰時(shí)灰鎖泄壓至常壓。10 旋轉(zhuǎn)爐篦：將氣化爐內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的灰渣排至灰鎖。旋轉(zhuǎn)爐篦通過兩個(gè)電機(jī)同頻旋轉(zhuǎn)，通過減速箱將電機(jī)的高轉(zhuǎn)速小力矩轉(zhuǎn)為爐篦的低轉(zhuǎn)速大力矩。電機(jī)到爐篦大軸的轉(zhuǎn)動(dòng)比為600：1，爐篦大軸到爐篦轉(zhuǎn)動(dòng)比為6：1。 爐篦設(shè)在氣化爐底部，其是氣化爐的關(guān)鍵部件，設(shè)置其作用是： （1）將氣化劑均勻地分布在氣化爐內(nèi)； （2）排灰，破碎大塊灰渣； （3）使燃料床移動(dòng)，穩(wěn)定爐內(nèi)工況。11 灰鎖膨脹冷凝器：灰鎖泄壓時(shí)，灰鎖內(nèi)蒸汽經(jīng)B007冷凝

7、、吸收、過濾排出，經(jīng)過冷凝，灰鎖壓力降低，避免卸壓時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。n煤氣洗滌冷卻器：用以洗滌、冷卻氣化爐內(nèi)氣化生成的粗煤氣。將粗煤氣中夾帶的焦油、中油、粉塵以及氨氮、酚類物質(zhì)、單環(huán)芳烴和多環(huán)芳烴以及含氮、硫、氧的雜環(huán)化合物、萘、氰化物等物質(zhì)洗掉。n廢熱鍋爐：進(jìn)一步冷卻由煤氣洗滌冷卻器來的粗煤氣。管程走煤氣，殼程走低壓鍋爐水。12 夾套汽液分離器:分離氣化爐內(nèi)夾套產(chǎn)生的自產(chǎn)蒸汽中夾帶的液滴。分離出的氣體并在過熱蒸汽管線，作為汽化劑進(jìn)入爐內(nèi)。分離出的液體進(jìn)入夾套，作為循環(huán)鍋爐水使用。 旋風(fēng)分離器:利用重力離心力的原理分離煤鎖泄至常壓后的帶有煤塵的殘余煤鎖氣。分離出的氣體通過頂部管線放空到大氣中，底部的

8、煤塵定期進(jìn)行排放。 13 豎灰管：是連接灰鎖和灰膨脹冷卻器的常壓容器，它 將灰鎖中的常壓灰排至水力沖渣槽。 煤鎖氣洗滌器：洗滌冷卻泄壓的煤鎖氣。煤鎖氣汽液分離器：分離由煤鎖氣洗滌器排出的夾帶液滴的煤鎖氣。開車煤氣洗滌器：洗滌冷卻氣化爐開停車期間排出的合格粗煤氣。開車煤氣汽液分離器：分離由開車煤氣洗滌器排出的夾帶液滴的開停車粗煤氣。14 煤鎖氣柜：儲(chǔ)存氣化爐正常運(yùn)行時(shí)的煤鎖泄壓氣體。 熱 火 炬：當(dāng)煤鎖氣柜液位較高時(shí)，煤鎖泄壓氣可通過火炬燃燒。 冷火炬：用于氣化爐開車或停車期間不合格煤氣的排出。15 根據(jù)無壓重力沉降原理，利用不同組分的密度差，把煤氣水中的油、焦油及含塵焦油分離出來。利用壓力降低

9、氣體在液體中溶解度減小的原理，即：減壓閃蒸的原理，分離出煤氣水中溶解的CO、NH3、CO2等氣體。 從加壓氣化來的高壓含塵煤氣水，進(jìn)入余熱回收器（80-W003）回收熱量，產(chǎn)生143的飽和蒸汽。煤氣水從199降溫到155。從余熱回收器出來的含塵煤氣水進(jìn)入含塵煤氣水冷卻器（80-W002AR）進(jìn)一步冷卻。16冷卻后的高壓含塵煤氣水進(jìn)入含塵煤氣水膨脹器（80-F003AB）中膨脹至接近常壓然后進(jìn)入初焦油分離器。從氣化來的低壓含塵煤氣水和開車含塵煤氣水也進(jìn)入到含塵煤氣水膨脹器（80-F003AB）。 在開車期間，如果開車含塵煤氣水到含塵煤氣水膨脹器（80-F003）的管線堵塞，開車煤氣水管線可選擇到

10、焦油污水槽（80-B008）的工藝路線。 煤氣水靠重力分成兩股進(jìn)入兩個(gè)并聯(lián)的初焦油分離器81/82F004，在此煤氣水中的焦油、塵沉降到分離器底部，煤氣水溢流到80B001煤氣水貯罐，再用80P001泵送往80W009冷卻器，用循環(huán)水冷卻至40， 17在81/82F05中設(shè)有TPI板和活性炭吸附框，能有效清除焦油、中油和粉塵。從400#煤氣冷卻工段來的含油煤氣水和500#凈化工段來的含油煤氣水被單獨(dú)送往80F001膨脹器膨脹至大氣壓，煤氣水靠重力流入80F002油分離器，在此煤氣水中比水輕的中油被上浮分離出來。煤氣水則溢流進(jìn)入80B002，與前面的煤氣水混合后，經(jīng)過80P004泵送往80F00

11、6過濾器過濾除塵、除油后送往80B003貯罐貯存緩沖，之后再送往850汽提裝置。181、煤氣水膨脹器： 含油煤氣水膨脹器：是將煤氣水冷卻及低溫甲醇洗工段來的含油煤氣水膨脹至常壓后送入油分離器進(jìn)行含油煤氣水分離； 含塵煤氣水膨脹器：是將氣化及煤氣水冷卻工段來的含塵煤氣水膨脹至常壓后送入初焦油油分離器進(jìn)行含塵煤氣水分離。2、煤氣水分離器油分離器:是把由含油煤氣水膨脹器膨脹至常壓后的煤氣水采用重力沉降的方法進(jìn)行油和煤氣水分離。19初焦油分離器：是把由含塵煤氣水膨脹器膨脹至常壓后的煤氣水采用重力沉降的方法進(jìn)行焦油和煤氣水分離。 最終油分離器：是把由油分離器和初焦油分離器來的煤氣水再次進(jìn)行油水焦油的分離

12、。 膨脹器氣液分離器：分離油分離器和初焦油分離器來的煤氣水膨脹氣中夾帶的酚水液滴。 膨脹氣鼓風(fēng)機(jī)氣液分離器：分離鼓風(fēng)機(jī)后的煤氣水膨脹氣中的殘余酚水液滴。 安全水封氣液分離器：分離安全水封排放出煤氣水膨脹氣中的酚水液滴。203.1 冷卻器冷卻器 含塵煤氣水冷卻器：冷卻來自氣化及冷卻工段的含塵煤氣水，確保入初焦油分離器的溫度達(dá)到700。 含油煤氣水冷卻器：冷卻來自冷卻及低溫甲醇洗工段的含油煤氣水，確保入初油分離器的溫度達(dá)到700 。 煤氣水冷卻器功能：冷卻來自緩沖槽(B001)或(B002)的煤氣水。21膨脹器旁路冷卻器：冷卻來自膨脹器鼓風(fēng)機(jī)后的煤氣水膨脹氣。3.2 槽類設(shè)備槽類設(shè)備緩沖槽 功能：

13、收集儲(chǔ)存油分離器、初焦油分離器、最終油分離器分離出的酚水。 油槽：收集儲(chǔ)存油分離器及最終油分離器分離出的油。 純焦油槽：收集儲(chǔ)存初焦油分離器分離出的焦油。 泥漿液槽：收集由過濾器反沖洗出來的泥漿。 沖洗槽：用來儲(chǔ)存沖洗雙介質(zhì)過濾器的沖洗液槽。 焦油污水槽：收集氣化、冷卻及本工段的導(dǎo)淋排放液和溢流液。223.3 分離器分離器 膨脹器氣液分離器：分離油分離器和初焦油分離器來的煤氣水膨脹氣中夾帶的酚水液滴。 膨脹氣鼓風(fēng)機(jī)氣液分離器：分離鼓風(fēng)機(jī)后的煤氣水膨脹氣中的殘余酚水液滴。 安全水封氣液分離器：分離安全水封排放出煤氣水膨脹氣中的酚水液滴。3.4 膨脹氣鼓風(fēng)機(jī)膨脹氣鼓風(fēng)機(jī) 功能：該風(fēng)機(jī)是增加煤氣水膨

14、脹氣內(nèi)能的設(shè)備，它將煤氣水膨脹氣氣液分離器排放出的膨脹氣吹入膨脹氣鼓風(fēng)機(jī)氣液分離器分離膨脹氣酚水液滴后排入大氣。確保了煤氣水膨脹氣正常排放。233.5 安全水封安全水封功能： 確保含油煤氣水膨脹器、含塵煤氣水膨脹器、焦油污水槽(B008)煤氣水膨脹氣排放系統(tǒng)在超過系統(tǒng)正常工作壓力后，進(jìn)行洗滌冷卻煤氣水膨脹氣后安全排入大氣，能保證煤氣水膨脹氣排放系統(tǒng)設(shè)備正常運(yùn)行。同時(shí)還能有效防止煤氣水膨脹氣排放系統(tǒng)壓力低于大氣壓時(shí)空氣進(jìn)入系統(tǒng)與膨脹氣形成爆炸性氣體混合物發(fā)生爆炸事故。3.6 泵類設(shè)備泵類設(shè)備24氣化工段煤鎖崗位、灰鎖崗位、200#巡檢、200#中控。 1）煤鎖空是靠煤鎖下部的溫度計(jì)上升而顯示，煤

15、鎖料位慢是靠安裝在其中的射線料位計(jì)提示。 2）在開閥門時(shí)，應(yīng)先開煤鎖上閥，再開圓筒閥。在關(guān)閥門時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉圓筒閥，再關(guān)煤鎖上閥。因?yàn)殚_閥門時(shí)，如果先開圓筒閥，再開煤鎖上閥會(huì)導(dǎo)致卡煤現(xiàn)象。關(guān)閥門時(shí)，應(yīng)先關(guān)圓筒閥，切斷煤源。 25 3）煤鎖操作有控制室全自動(dòng)、半自動(dòng)、控制室手動(dòng)、現(xiàn)場控制柜手動(dòng)四種操作方式。 4）每個(gè)班做一次試漏，測驗(yàn)一下上下閥門是否泄露，保障充泄壓的順利進(jìn)行。 5）開車前，進(jìn)行聯(lián)鎖確認(rèn)，切到現(xiàn)場進(jìn)行手動(dòng)加煤，上閥打不開說明已加滿煤。停車時(shí)，氣化爐不再加煤。 6）開車提壓階段，煤鎖下閥處于關(guān)位。（2）灰鎖操作注意事項(xiàng) 1）TC閥及BC閥的開關(guān)次數(shù)不宜過多，關(guān)嚴(yán)為止。 2）每次排灰完

16、畢，要注意觀察灰的粒度及下灰量。26 3）注意膨脹冷凝器充水不能太滿，造成灰鎖進(jìn)水，掛壁或發(fā)生膨料現(xiàn)象。 4）開車時(shí)，進(jìn)行閥門聯(lián)鎖確認(rèn)。在蒸汽升溫階段，每15分鐘排一次冷凝液。 5）開車提壓階段，灰鎖上閥處于關(guān)位。 1）加煤：一般加煤（4-5）鎖，加煤不能太多，也不能太少，如果加煤太多會(huì)使煤膨脹后，阻力增大，影響開車的順利進(jìn)行。如果太少，會(huì)使夾套產(chǎn)氣量大,影響爐況的調(diào)整。另外需要注意的是應(yīng)在現(xiàn)場操作，加煤后，爐篾轉(zhuǎn)0.5圈以除去煤中細(xì)粉。27 2）升溫階段：PIC-21CP035提壓3Mpa，這時(shí)夾套蒸汽安全閥（21SV001）旁路應(yīng)打開，注意夾套壓差，應(yīng)低于100KPA，煤鎖上、下閥，灰鎖上

17、閥應(yīng)處于關(guān)位。 3）空氣點(diǎn)火階段：出口100，加熱3H時(shí)，具備點(diǎn)火的條件。根據(jù)取樣分析，當(dāng)CO23%且有明顯上升的趨勢，O216%有明顯下降的趨勢，（連續(xù)取5個(gè)樣）則說明空氣點(diǎn)火成功。點(diǎn)火成功后應(yīng)通蒸氣，開FIC-21F007（蒸汽流量調(diào)節(jié)閥），使CO2維持在18%左右，如果CO2 18%，應(yīng)減小蒸汽流量，（CO2高說明爐內(nèi)溫度低，汽氧比高，應(yīng)降低汽氧比，故需減少蒸汽流量）監(jiān)視氣化劑溫度維持在180。28 3）空氣點(diǎn)火階段： 特別注意的是配入蒸汽及增加空氣量不能過早過大，預(yù)防熄火。因?yàn)閯傸c(diǎn)著火，床層溫度不高，反應(yīng)不劇烈，過早過量通入氣量會(huì)造成氣量大量帶出熱量，爐內(nèi)反應(yīng)熱量不平衡，導(dǎo)致熄火。 4

18、）切氧階段 切氧條件：空氣運(yùn)行45小時(shí)。 氣體成份CO218%、O20.4%。 液位正常（夾套液位，廢鍋殼程，廢鍋集水槽）。 灰床建立(殘?zhí)可?,灰鎖溫度,粗煤氣出口溫度正常。 儀表指示正常。294）切氧階段 特別注意的是應(yīng)先關(guān)FIC-21CF007(蒸汽調(diào)節(jié)閥)，5min后再關(guān)空氣調(diào)節(jié)閥,以防止氣化爐床層冷卻。因?yàn)樵诳諝膺\(yùn)行階段，爐溫慢升高，夾套開始產(chǎn)氣，若停止外供蒸汽，不保持加空氣加速爐內(nèi)反應(yīng)，增加釋放熱，則使?fàn)t內(nèi)在切氧過程中（未通氧氣）時(shí)而熄火。5）氣化爐停車保壓，再通氧條件及操作注意事項(xiàng)： 保證時(shí)間不超過30min 保證氣化爐滿料，21CT029（粗煤氣出口溫度）、21CT011（煤鎖

19、下部氣化爐頂部法蘭溫度）不高，灰床不應(yīng)太厚。 關(guān)煤鎖下閥，灰鎖上閥。30 切換到B006（粗煤氣洗滌冷卻器）和W001（廢熱鍋爐）的煤氣水。 開車前，取樣分析合格。 夾套液位，廢鍋殼程，廢鍋集水槽液位正常，且管線暢通。 6）如果平時(shí)CL033（廢鍋集水槽）液位顯示低于沒定值時(shí)，應(yīng)通知200巡檢去5樓B006處將來自400高壓噴射煤氣水球閥打開一些加大去B006（粗煤氣洗滌冷卻器）高噴水的量,中控通過CH031調(diào)節(jié)流量，從而保持廢鍋集水槽液位正常,以免會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致B006出口煤氣溫度升高。31 PICAHL-80CP011（含油煤氣水壓力）、80-F001前的壓力控制，正常操作時(shí)壓力控制在1.5

20、MPa。 PICAHL-80CP021（含塵煤氣水壓力）,進(jìn)83/84-F003前的壓力控制，正常操作時(shí)PIC-80bCP021控制，設(shè)定值0.8MPa。 正常時(shí)還要注意防止200#、400#來料竄氣，盡量避免200#、400#進(jìn)料一起大量進(jìn)入，以免造成膨脹氣系統(tǒng)的超壓。 控制好W002出口煤氣水溫度，防止煤氣水在分離器內(nèi)發(fā)生乳化現(xiàn)象，影響分離效果，如通過溫度調(diào)節(jié)不能消除乳化現(xiàn)象時(shí)，可把富含氨的含油煤氣水和冷凝液混合在一起進(jìn)入焦油分離器，改善分離效果。32 還有需要注意的是現(xiàn)在膨脹氣系統(tǒng)所走的路線是F001(含油煤氣水氣液分離器)和F003（煤氣水膨脹槽）頂部出去的膨脹氣W007B010B009200#B011入口管線20-B012火炬燒掉。（5）巡檢崗位注意要點(diǎn) 巡檢工主要的任務(wù)是對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)與管理，只有將這些工作做到位，才能保證氣化爐的正常運(yùn)行和工作，并順利地保證這個(gè)工段正常運(yùn)行，每一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)的癱瘓和設(shè)備的損壞。所以把日常工作做到位、不放過每一個(gè)細(xì)微之處，對(duì)巡檢工作非常重要。并積極配合中控進(jìn)行現(xiàn)場操作，仔細(xì)檢查，做到聽、嗅、查、