20亿立方米煤制天然气项目气化装置灰锁及水力排渣工艺浅析.docx

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20亿立方米煤制天然气项目气化装置灰锁及水力排渣工艺浅析

克拉玛依职业技术学院

毕业设计

题目：

《20亿M³煤制天然气项目气化装置灰锁及水力排渣工艺浅析》

系部：

石油工程系

专业：

油气储运技术

班级：

储运1231班

学号：

12031020

学生：

罗涛

指导老师：

张晨

二零一五年六月

摘要

本次依据新天年产20亿立方米煤制天然气项目气化工艺灰锁排灰及水力排渣艺工段.本装置加压气化装置是赛鼎工程有限责任公司负责设计.本装置由22台碎煤加压气化炉（包括煤溜槽、煤锁、气化炉、洗涤冷却器、灰锁、废热锅炉等配套设备）组成，按三个框架布置，其中A、C框架各为7台气化炉，B框架为8台气化炉.总产气量946524Nm3/h（干基），单台炉生产能力43024Nm3/h，总耗煤量582t/h，总耗氧量126280Nm3/h，过热蒸汽总耗量733.7t/h.每台气化炉同时配置了灰锁和辅助的水力排渣系统.灰锁和水力排渣系统紧密衔接，为气化炉的排灰排渣就像人体的排泄系统，至关重要，以保证气化炉正常生产.首先介绍灰锁和水力排渣在气化炉工段中的位置，地位和作用，其次针对新天煤化工煤制气，对灰锁排灰和水力排渣过程中涉及到的技术进行初步详细的分析（包括灰锁，水力排渣工艺的原理及流程、开停车操作程序、工艺参数指标，常见故障处理等），然后对灰锁，水力排渣系统中所用的设备——桥式抓斗机的开停车操作步骤要点以进行详细分析，最后简述灰锁和水力排渣系统的其异常处理.

关键词:

灰锁；水力排渣；工艺；要点；故障处理

Keywords

ThebasisofXintianthebasisXintianwithanannualoutputof20billioncubicmetersofnaturalgascoalprojectsgasificationashlockrowashandhydraulicslagremovalartsection.ThedeviceisthedesignoftheequipmentofthepressuregasificationplantofthedeviceisthedesignofthelimitedliabilitycompanyofthetripodEngineeringCo..Thedeviceiscomposedofa22setsofpulverizedcoalpressurizedgasificationfurnace（includingcoalchute,coallock,gasifier,washingcooler,ashlock,wasteheatboileretc.equipment）,accordingtothearrangementoftheframeworkofthree,ofwhichaandCframeeach7unitsofthegasifier,theBframeworkfor8setsofgasifier.Totalgasproduction946524Nm3/h（drybasis）,singlefurnaceproductioncapacityof43024Nm3/h,totalcoalconsumption582t/h,totaloxygenconsumption126280Nm3/h,totalsteamconsumption733.7t/h.Eachofthegasificationfurnacewhiletheconfigurationoftheashlockandauxiliaryhydraulicdeslaggingsystem.Theashlockandhydraulicslagremovalsystemofcloselyco-ordinated,forgasificationfurnaceslagashlikehumanexcretorysystemisessential,inordertoguaranteethenormalproductionofthegasificationfurnace.Firstintroducedashlockandhydraulicslagremovalinthegasificationfurnacesectionposition,statusandrole,secondlyforXintiancoalchemicalcoalgas,ashlockashandhydraulicslagremovalprocessinvolvedinthetechnologydetailedpreliminaryanalysis（includingtheashlock,principleandprocessofhydraulicslagremovalprocess,openparkingoperationprocedures,technicalparametersandcommontroubleshooting）.Thentheashlock,usedinhydraulicslagremovalsystemofbridgetypegrabmachineequipmentopenparkingoperationsteppointstoconductadetailedanalysis,attheendofthispaper,theashlockandhydraulicslagremovalsystemoftheexceptionhandling.

Keywords:

Theashlock;Hydraulicdischarge;Process;Gist;Faulthandling

一.概述

1.1装置概况

新天公司年产20亿立方米煤制天然气项目，加压气化装置是赛鼎工程有限责任公司负责设计.本装置由22台碎煤加压气化炉（包括煤溜槽、煤锁、气化炉、洗涤冷却器、灰锁、膨胀冷凝器、废热锅炉及粗煤气分离器等配套设备）组成，按三个框架布置，其中A、C框架各为7台气化炉，B框架为8台气化炉.总产气量946524Nm3/h（干基），单台炉生产能力43024Nm3/h，总耗煤量582t/h，总耗氧量126280Nm3/h，过热蒸汽总耗量733.7t/h.每个框架同时配置了辅助的润滑系统、液压系统、煤锁气回收系统、火炬系统、水力排渣系统等.

气化A框架的7台气化炉与B框架的1#～4#气化炉，共11台气化炉对应变换冷却装置的A系列；C框架的7台气化炉与B框架的5#～8#气化炉，共11台气化炉对应变换冷却装置的B系列.为实现A、B系列粗煤气总管气量平衡，将B框架1#～4#炉与5#～8#炉粗煤气总管进行了连通.

气化装置所用主要设备气化炉，分别由哈尔滨锅炉厂有限责任公司、太原重工股份有限公司、大连金州重型机器有限公司制造，气化炉唯一的传动设备旋转炉篦由郑州机械研究所承制.

1.2灰锁及水力排渣

1.2.1灰锁排灰

灰锁，全容积13.2m3,有效容积8m3,容积高度4716㎜，设计压力4.6Mpa,设计温度470℃.当灰锁积满灰后，关闭灰锁上阀，通过灰锁膨胀冷凝器将灰锁泄至常压，打开灰锁下阀将灰排入渣沟，灰渣由来自气化排渣系统的渣浆泵打出的循环灰水（75℃、0.7MPa）冲至渣池.

（灰锁）

1.2.2排渣系统

气化炉灰锁排出的灰渣经竖灰管排入渣沟，渣沟上设有10个激流喷嘴，喷嘴方向与渣沟水流方向一致，喷嘴部位要与渣沟铸石板固定，防止管线振动和喷头掉落，喷嘴与管线成120度角.激流喷嘴喷出的高压水将渣沟内的灰渣冲入沉渣池.灰渣在沉渣池内沉降，沉渣池内的灰渣达到一定的高度后，由桥式抓斗将灰渣抓出放在晾渣台滤水晾干后，然后由桥式抓斗装车运出厂外.

渣池长约51.2米，宽约17.5米，溢流堰高约3.36米，给渣池建立液位到溢流堰大约需要3010.56m3的水.灰渣池分为三个区域，由渣沟来的冲渣水首先进入沉渣池沉淀下大部分的灰渣，然后灰水溢流进入澄清池继续沉淀灰水中的细渣和灰，灰水最后溢流入清水池.清水池一部分灰水由大渣浆泵抽取后送入气化厂房继续冲渣，另一部分灰水用小渣浆泵将灰水送入气化厂房四层外平台的储水槽，储水槽内的水作为灰锁膨胀冷凝器的用水，渣池内的灰水消耗部分由循环水补充.

1.3岗位职责

1.3.1灰锁岗位职责

（1）灰锁岗位主要任务是将气化炉生产过程中产生的灰渣，根据气化炉的负荷要求通过灰锁排入输灰系统，以保证气化炉的正常运行.

（2）负责填写当班期间交接班记录和岗位日报表.

1.3.2排渣岗位职责

（1）负责两台桥式抓斗起重机的操作、维护工作.

（2）负责岗位所有渣浆泵的开、停车操作，正常运行及维护.

（3）负责本班的抓灰渣任务，完成当班期间的各项工作任务，发现异常情况及时向班长、中控人员汇报，并采取必要的处理措施.

（4）负责填写当班期间交接班记录和岗位日报表.

1.4管辖范围

1.4.1灰锁岗位管辖范围

灰锁控制室DCS操作站及日常管理

1.4.2排渣岗位管辖范围

渣池（沉渣池、澄清池、清水池）以及与其相连的渣沟、晾渣台、泵房内的五台渣浆泵、两台桥式抓斗起重机、操作室等.

二.工艺原理及工艺流程

2.1工艺原理

进入气化炉内的煤依次经过干燥预热层、干馏层、气化层、燃烧层、灰层，与气化炉底部上来的气化剂（约330℃）反应，反应后形成的灰渣经旋转的炉篦排入灰锁121V2104.当灰锁积满灰后，关闭灰锁上阀，通过灰锁膨胀冷凝器121V2106将灰锁泄至常压，打开灰锁下阀将灰排入渣沟，灰渣由来自气化排渣系统的渣浆泵134P2001A/B/C打出的循环灰水（75℃、0.7MPa）冲至渣池.气化炉灰锁排出的灰渣经竖灰管排入渣沟，沿渣沟上设有激流喷嘴，一台炉对应一喷嘴，渣沟最端头喷嘴及管线最大，喷嘴至少为50mm,其余的比较小，至少30mm，喷嘴方向与渣沟平行且与水流方向一致，喷嘴部位要与渣沟铸铁板固定，防止管线振动和喷头掉落，喷嘴与管线成120度角.激流喷嘴喷出的高压水将渣沟内的灰渣冲入沉渣池.灰渣在沉渣池内沉降，沉渣池内的灰渣沉到一定的高度后，由桥式抓斗将灰渣抓出放在晾渣台滤水晾干，然后由桥式抓斗装车运出厂外.灰渣池分为三个区域，由渣沟来的冲渣水首先进入沉渣池沉淀下大部分的灰渣，然后灰水溢流进入澄清池继续沉淀灰水中的细渣和灰，灰水最后溢流入清水池.清水池一部分灰水由大渣浆泵134P01A/B/C（一开两备）抽取后送入气化厂房继续冲渣，另一部分灰水用134P02A/B（一开一备）小渣浆泵将灰水送入气化厂房四层外平台的贮水槽，贮水槽内的水作为灰锁膨胀冷凝器的用水.渣池内的灰水消耗部分由浊循环水或生化站污水补充.当两台小渣浆泵134P02A/B故障或由于灰水浓度过高，导致灰锁膨胀冷凝器的泄压阀DV2频繁堵塞，应联系总调将膨胀冷凝器的充水改为循环水,但是此时要注意渣池液位会上涨.

三.工艺控制参数和各项指标

3.1灰锁相关工艺控制参数和各项指标

序号

仪表位号

名称

单位

正常值

操作范围

1

121LSH21010

膨胀冷凝器液位

%

70

50～85

2

121PDIS21021A

灰锁与气化炉差压

MPa

4.08

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