两段式冷煤气发生炉方案.docx
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两段式冷煤气发生炉方案
ф2.0mRYX—L两段式煤气发生炉
冷煤气站工程
项
目
商
务
方
案
郑州荣亦信环保科技有限公司
二零一二年十一月
一、公司简介………………………………………………2
二、工程项目概况…………………………………………3
三、煤气生产工艺流程……………………………………6
四、设备配套选型说明……………………………………10
五、电器、仪表自动化控制及装机容量…………………14
六、煤气站人员配置………………………………………17
七、施工质量及售后服务…………………………………17
八、煤气站的消防工程……………………………………19
九、项目工程设计、制造、安装、检验依据……………24
十、设备概况及工程造价…………………………………27
十一、公司业绩一览表……………………………………34
第一部分公司简介
郑州荣亦信环保科技有限公司创建于2000年，是国内首家从事各种煤气发生炉及工业炉的科研、开发、设计、生产、制造、安装及技术咨询为一体的高新技术企业。
近几年来，公司始终坚持以“科技创新，调整能源结构”为己任，先后成功的研发了二十六项各类煤气发生炉及配套附属设备，并荣获四项国家专利，2005年获得国家科技企业“创新基金”，并得到河南省科技厅火炬计划项目的支持。
本企业生产制造的各种型号混合型煤气发生炉、单段式、双段式热、冷煤气站工程,为我国工业洁净化生产节能、环保技术起到了积极的推动作用，公司在国内外承担各种规模的单段式、双段式冷、热煤气站及各种工业窑炉的新建、旧炉窑改造等数百余家。
产品已出口印度尼西亚、马来西亚、泰国、越南等国家和地区，得到了外商的一致好评。
企业坚持以科技为先导、管理为基础、以质量求生存、创新谋发展、视环境保护、节约能源、造福人类为己任的经营理念。
按照现代化企业制度的要求建立了面向市场和用户的崭新运作机制，运用ISO9000国际质量保证体系，从而保证了产品质量和服务质量均达到同行的前列，创造了良好的社会效益和经济效益。
今天的“荣亦信”依靠雄厚的技术力量，完善的质量保证体系和诚信的优质服务，一举成为“中原”大地享誉全国的专业龙头企业。
第二部分工程项目概况
1.概述
根据贵方提供的技术文件和贵方窑炉生产需求，本项目设备选型配置为：
ф2.0MJTD—L两段式煤气发生炉，环保风冷型冷煤气站设备一台套（一开无备）。
2.设计原则：
2.1选用先进、成熟可靠的技术及设备。
2.2工艺方案能充分满足产品的烧成及环保要求。
2.3保证工艺的合理性及长期运行的可靠性。
2.4安全、实用、节能、投资合理。
3.Ф2.0MJTD-L两段式煤气发生炉冷站运行工艺及最终煤气产品质量指标：
一、项目运行工艺指数
3.1每小时生产煤气量：
2800-3000Nm3/h
3.2每天生产煤气量:
67200-72000Nm3/d
3.3每小时耗煤量：
750-850kg/h
3.4每天耗煤量：
18000-20400kg/d
3.5每天产出煤渣量：
1800-2040kg/d
3.6软化水日消耗量为：
8.4-9.6m3/d
3.7冷循环水用量为：
150m3/d
3.8生活及其他用水：
2.5m3/d
3.9煤气站配备人员：
13人（详细见第六部分）
3.10煤气站占地面积为2500m2
3.11储煤场（似圆台型）占地面积为：
1300m2（供单台煤气炉3个月的用煤量）
3.12储灰场（似圆台型）占地面积为：
150m2（供单台煤气炉1个月的灰渣存放量）
二、用煤标准
项目
技术要求
试验方法
粒度分级
烟煤：
25-60
GB189
块煤限下率
50-80mm粒度级≤15%
MT1
含矸率
<2.0%~3.0
MT1
灰分（Ad）
一级Ad≤18%二级18%GB212
全硫（St,d）
St,d≤2%
GB214
煤灰软化温度（ST）
ST≥1250℃;但当Ad≤18%时，ST≥1200℃
GB219
热稳定性（S+o）
ST+o>60%
GB1573
抗碎强度（>25mm）
>60%
GB7561
胶质层厚度（γ）
γ<12mm
GB7479
发热量（Qnet,ar）
烟煤Qnet,ar>21MJ/kg
GB213
三、发生炉夹套用软水标准
项目
给水
炉水
锅内加药
处理
锅外化学
处理
锅内加药
处理
锅外化学
处理
悬浮物（mg/L）
<5
总硬度（mc/L）（注）
<3.5
<0.03
1
总碱度（mc/L）（注）
10-22
<22
PH（25℃）
>7
>7
10-12
10-12
溶解固形物（mg/L）
<5000
<5000
相对碱度
（游离NaOH/溶解固形物）
<0.2
0.2
四、最终煤气产品工艺指标（与用煤有关）
1.气化：
气化强度200-300kg/m3.h
干煤气化率3-3.3m3/kg
灰渣含碳量10-15%
蒸气耗量0.3-0.5m3/k煤
空气耗量2.5m3/kg煤
炉渣出量15%
2.质量：
煤气产量：
2800-3000Nm3/h
煤气热值：
≥1450X4.18KJ/Nm3
煤气含尘土量：
≤25mg/Nm3
煤气焦油含量：
≤25mg/Nm3
煤气出站温度：
35-45℃
3.成分：
CO（一氧化炭）24/30%
CO2（二氧化炭）4-6%
H2（氢气）13-15%
CH4（甲烷）1.8-2.4%
O2（氧气）﹤0.6%
N2（氮气）47-51%
4.副产品焦油产品指数
项目
单位
指标
密度（20℃）
g/cm3
1.05-1.2
水分含量
%（m/m）
≤0.5
粘度（E80）
℃
4
灰分
%（m/m）
0.2
热值
Kcal/kg
≥8900
硫含量
%（m/m）
0.5
游离水
有少量
无
固体杂质
少量
无
第三部分煤气生产工艺流程
1环保型风冷式两段炉煤气生产工艺（见工艺流程图）
1.1煤气生产工艺流程：
合格原料煤由电动葫芦斗提升至主厂房储煤仓，再经双滚筒液压加煤机加入炉内，煤受到来自气化段煤气的加热干馏，干馏后半焦状态下的煤碳在氧化段与气化剂（空气、蒸汽）发生反应，气化段生成的煤气分为两部分，一部分从两段炉下段煤气出口经旋风除尘器出炉，另一部分向上经中心管与干馏煤气混合从上段煤气出口出炉。
下段出口煤气经旋风除尘器降温后进入强制风冷器，继续除尘降温，然后进入间冷器进一步降温。
上段出口煤气进入电捕焦油器除焦后，直接进入间冷器，与下段煤气混合，在混合中完成降温，混合后煤气进入电捕焦油器，捕除轻油，煤气经加压风机加压后送往水雾捕滴器脱水送往用户。
两段式煤气发生炉自上而下由干馏段和气化段组成，首先煤从炉顶煤仓经两组下煤阀进入炉体，煤在干馏段经过充分的干燥和长时间的低温干馏，逐渐形成半焦，进入气化段，炽热的半焦在气化段与炉底鼓入的气化剂充分反应，经过炉内还原层、氧化层而形成灰渣，由炉栅驱动从灰盆自动排出。
煤在低温干馏的过程中，以挥发分析出为主生成的煤气称为干馏煤气，组成两段炉的顶部煤气，约占总煤气量的40%，其热值较高（6700KJ/Nm3），温度较低（120℃左右），并含有大量的焦油。
这种焦油为低温干馏产物，其流动性较好，采用电捕焦油器捕集起来，称为气化煤气。
组成两段炉的底部煤气，约占总煤气量的60%，其热值相对较低（6400KJ/nm3），温度较高（450℃左右），因煤气干馏段低温干馏时间充足，进入气化段的煤已变成半焦，因此生成的气化段煤气不含焦油，又因距炉栅灰层较近，所以含有少量飞灰。
底部煤气就可经旋风除尘器及风冷器等设备来处理，这样对于使用冷净化煤气的用户，便可不采用水洗法就能使用上冷净化煤气，从而避免了大量酚水无法处理的缺陷。
1.2两段炉环保型冷煤气站的优势：
在整个冷净化煤气工艺中，本厂对底部煤气的处理采用旋风除尘器、强制风冷器来进行，改变了我国两段炉常用的双竖管、洗涤塔用水冷却工艺，既节约了生产用水，又消除了因使用传统工艺带来的酚水量太大弊端，从而彻底杜绝了国内传统的两段炉对环境污染的问题。
顶部煤气中的大量焦油采用C－13管电捕焦油器捕集，因其流动性好，可直接输送到焦油池储存。
混合煤气采用间接冷却器冷却，上下段煤气在此混合后，在煤气不与水直接接触的情况下，要将煤气降温而使煤气中的冷凝液随饱和温度下降而析出，使煤气站酚水减至最少量。
在整个工艺中，对焦油的捕集采用二级电捕，以确保冷净煤气中焦油含量在40mg/m3以下。
顶部煤气用C－13管电捕焦油器，煤气在其中最大流速为0.6m/s，低于《发生炉煤气站设计规范》（GB50195－94）中的0.8m/s的要求。
混合后煤气用C-21管电捕轻油器，煤气在其中最大流速为0.65m/s，低于《发生炉煤气站设计规范》（GB50195-94）中的0.8m/s的要求。
本工艺自动化程度高，对于重要的参数如上面煤气温度、气化剂温度、煤气站负荷自动调节，运行安全，便于操作，是一种比较先进的煤炭制气工艺。
国内的两段炉是在单段炉的基础上又加一段干馏段，由于没有经过严格测验，干馏段各参数及结构不尽合理，这样煤的干馏就不会充分，致使气化段煤气含有焦油，此部分焦油已经高温裂解，也已无法处理，只好采用水洗处理，洗涤水也含有大量沥青焦油，因此无法避免单段炉冷净化煤气工艺的环境污染缺陷。
本公司两段炉系英国福斯特惠勒FWH公司在几十年的实验基础上设计出来，并经工业性应用后多次改进定型的一种成熟设备，其显著特点如下：
（1）底部煤气由36个耐火通道提取，并有6个底部煤气气流调节阀来调节整个炉膛面的然烧平衡。
（2）底部煤气另设一路中心管（不锈钢制成）提取，其作用为：
a.与周边36个耐火通道共同组成干馏加热空间，形成内、外层环形圈辐射热源。
b.与周边36个耐火通道共同组成炉膛断面燃烧平衡系统，避免了国内两段炉燃烧中心黑洞问题，能很方便的调节炉膛燃烧情况。
（3）采用高灰盆水封，高气化压力运行，发生炉气化程度高，产气量大。
（4）炉栅驱动除灰及下煤采用液压系统，通过PLC机实现自动控制。
清
灰采用单灰刀，单侧清灰，出灰均匀，能有效防止由于不均所造成的偏炉运行，所提供灰刀为单向螺旋面胎具冲卷成形，能有效低出灰阻力。
清灰机为液压驱动，棘轮棘爪结构，清灰时由液压站控制摆动液压缸作往复运动，从而使棘爪驱动轮完成灰盘步进，达到清灰的目的。
清灰机清灰速度可通过调节液压站的单向节流阀实现无级调速。
与蜗轮蜗杆结构相比，该结构清灰驱动力全部作用于棘轮切向，无多余动力损耗，机械效率高，且无径向跳动，延长棘轮使用寿命。
（5）水夹套水夹套内板选用材料20g，外板材料选用Ф235-B，能保证煤气发生炉足够安全。
水夹套与集汽包相连，上下形成自然软水循环系统，软化水首先进入集汽包，由集气包下降到水夹套中，受热后产生汽水混合物，由上升管集中到集汽包，经汽水分离出蒸汽用用于煤气炉气化剂使用。
水套内的水，只有在停供软化水而暂时准持生产的情况下，才能充许使用自来水。
综上所述由本厂生产的两段炉具有最优的干馏段与气化段比例及良好的干馏结构，其干馏段所产生的煤气只含焦油不含飞灰，气化段煤气只含少许灰尘不含焦油，为彻底解决煤气站酚水污染及挥发酚对大气的污染问题奠定了坚实的基础。
第四部分设备配套选型说明
1.Ф2.0m两段式煤气发生炉技术特性及参数
序号
名称
特性及基本参数
1
炉膛直径
2.0m
2
炉膛断面积
3.14㎡
3
适用燃料
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