煤气化操作.docx

煤气化操作.docx

《煤气化操作.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤气化操作.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

煤气化操作

湖北双环科技股份有限公司

煤气化装置操作法

1、煤气化装置各岗位的岗位职责

1.1磨煤岗位

本岗位的职责是将电厂燃料车间送来的碎煤贮存在碎煤仓V-1101A/B中，石灰石贮存在V-1102A/B中，两者混合配比加入到中速磨A-1101A/B中，〉在微负压和惰性气体条件下被磨粉干燥，干燥所需的热量由热风炉F-1101A/B中燃烧合成气或柴油提供，出来的煤粉要求直径范围0.005mm〈D〈0.09mm，煤粉被输送到袋滤器S-1103A/B，之后送往低压粉仓V-1201A/B。

1.2现场岗位

本岗位的主要职责是做好现场巡查工作，,做好开车前后设备的运行、调试,让每件现场设备具备一次开车成功能力；在开车期间,协助中控岗位做好设备的运行监护,准确无误的做好数据记录，并对未运行设备进行维护、保养,使设备随时处于可备用状态。

（现场设备包括压缩机，汽包，破渣机，火炬系统,各种高低压泵等）。

1.3分析岗位

本岗位的职责是对煤气化工艺所需各种原料进行及时准确的分析,对正常生产中的气体,液体,固体进行取样分析,并把分析结果及时反馈给中控岗位,以协助中控岗位控制好整个煤气化装置的运行。

1.4中控岗位

本岗位的职责是维持磨煤系统（U-1100）,煤给料系统（U-1200）,气化系统（U-1300）,除渣系统（U-1400）,干法除尘系统（U-1500）,湿法除尘系统（U-1600）.初级水处理系统（U-1700）及公共系统（U-3000至3600）的正常运行，并协调与电厂燃料车间,氨厂净化车间,空分车间的生产关系。

磨煤系统（U-1100）的职责是与现场磨煤岗位的协调,将合格的粉煤送往煤给料系统。

煤给料系统（U-1200）由2套完全相同的锁斗加压系统组成,本系统的职责是将磨煤送来的粉煤经煤锁斗加压,再送往气化炉的四个煤烧嘴。

气化系统（U-1300）的职责是将加压后的粉煤以及氧蒸汽混合物通过2对相对的煤烧嘴送入气化炉,使粉煤和氧蒸汽混合物在一定条件发生反应,同时控制好炉内的温度,压力,出口合成气的温度及气化炉内的渣层厚度.并将产生的中压饱和蒸汽导入管网。

除渣系统（U-1400）的职责是将气化炉口流出的液态渣冷却,粒化并排至渣收集槽T-1401,然后捞渣机及渣输送带送往渣场.

干法除尘系统（U-1500）的职责是除去来自合成气中的干灰（通过过滤器和锁斗系统）,同时将飞灰中的有毒微量气气提,然后将飞灰输送到筒仓,或送至磨煤系统。

湿法洗涤系统（U-1600）的职责是将经过干法除尘后的热合成气在湿洗塔里洗涤激冷,以脱除粗合成气中所含的氯化氢,氢氟酸和微量固体.最后将合格的合成气送往净化车间。

初级水处理系统（U-1700）的职责是将除渣系统,湿洗系统及其它装置送来的废水,进行初级处理、回收、再利用。

公共系统包括氮气系统（U-3000）,燃料和火炬系统（U-3100）,冷却水系统（U-3200）,工艺水系统（U-3300）,蒸汽/冷凝液系统（U-3400）,酸碱系统（U-3600）。

该系统为各单元提供服务,满足各单元对氮气,各种用水,蒸汽,酸碱等需要。

2、煤气化装置各岗位的岗位管辖范围

2.1U-1100磨煤与干燥系统

A-1101A/B磨煤机2台

F-1101A/B热风炉2台

K-1101A/B燃烧空气风机2台

K-1102A/B循环风机2台

K-1103A/B密封空气风机2台

K-1104A/B煤仓排风机2台

K-1106A/B石灰石仓排气风机2台

S-1101A/B煤仓放空过滤器2台

S-1102A/B回转式分级机2台

S-1103A/B粉煤袋式过滤器2台

S-1104A/B石灰石仓放空过滤器2台

V-1101A/B碎煤贮仓2台

V-1102A/B石灰石贮仓2台

V-1104A/B低压氮气缓冲罐2台

V-1105A/B工厂空气缓冲罐1台

X-1101A/B称重给煤机2台

X-1102A/B/C/D布袋收尘室螺旋卸料机4台

X-1104A/B粉煤螺旋输送机2台

X-1105A/B/C/D回转式给料机4台

X-1106A/B石灰石称重给料机2台

X-1107A/B电动三通阀2台

X-1108A/B胶带输送机2台

X-1109A/B/C/D/E/F电动犁式卸料机6台

2.2U-1200煤加压与进料系统

S-1201A/B粉煤装料过滤器2台

S-1202A/B锁斗高压过滤器2台

S-1203A/B高压氮气过滤器2台

V-1201A/B粉煤贮仓2台

V-1204A/B粉煤锁斗2台

V-1205A/B煤进料罐2台

V-1206飞灰缓冲罐1台

V-1207低压氮气缓冲罐1台

X-1200A/B管道式通气器2台

X-1203A/B管道式通气器2台

X-1204A/B飞灰旋转给料器2台

X-1206A/B回转式给煤器2台

2.3U-1300气化系统

A-1301A/B/C/D煤烧咀4台

A-1302开工烧咀1台

A-1303点火烧咀1台

E-1301激冷中压蒸发器1台

E-1302输气管中压蒸发器1台

E-1303合成气冷却器中压蒸发器1台

E-1308调和水加热器1台

E-1309氧气预热器1台

E-1320气化炉中压蒸发器1台

E-1321蒸汽取样冷却器1台

E-1322锅炉水循环水取样冷却器1台

E-1323锅炉给水取样冷却器1台

104F激冷气压缩机进口分离罐1台

K-1301A/B循环气压缩机2台

M-1301搅拌器1台

P-1301A/B/C中压循环泵3台

P-1304A/B调和水泵2台

P-1305A/B加药计量泵2台

P-1306开工烧嘴柴油泵1台

P-1307柴油泵1台

P-1308A/B锅炉给水泵2台

S-1301柴油过滤器1台

S-1302A/B调和水过滤器2台

S-1303A/B/C/D蒸汽过滤器4台

S-1304调和水罐补水过滤器1台

T-1301柴油贮槽1台

T-1302溶液箱1台

U-1301热力除氧器1台

V-1301气化炉壳体1台

V-1302合成气冷却器壳体1台

V-1303输气管壳体1台

V-1304中压蒸汽汽包1台

V-1307调和水缓冲罐1台

V-1308油震动调节器1台

X-1301A/B/C/D煤加速器4台

X-1305开工烧咀插入装置1台

X-1306点火烧咀插入装置1台

X-1311A/B/C/D减压管4台

X-1321A/B/C/D氧/蒸汽混合器4台

2.4U-1400除渣系统

E-1401渣池冷却器1台

E-1402脱盐水预热器1台

K-1401渣脱水槽排风机1台

P-1401A/B渣池循环泵2台

P-1402A/B冲洗辅助泵2台

P-1403A/B细渣灰浆排出泵2台

S-1403A/B水力旋流器2台

T-1401A/B渣脱水槽2台

V-1401渣池（注：

气化炉一部分）

V-1402渣收集器1台

V-1403渣锁斗1台

X-1401破渣机1台

X-1402A/B捞渣机2台

X-1403渣运输带1台

2.5U-1500除灰系统

E-1501低压氮气加热器1台

S-1501HPHT飞灰过滤器1台

S-1502飞灰锁斗过滤器1台

S-1503飞灰气提塔过滤器1台

S-1504中间飞灰贮仓过滤器1台

S-1505飞灰筒仓过滤器1台

V-1501HPHT飞灰收集器1台

V-1502飞灰锁斗1台

V-1503高压氮气缓冲罐1台

V-1504飞灰气提/冷却器1台

V-1505中间飞灰贮仓1台

V-1506HPHT飞灰过滤器反吹缓冲罐1台

V-1507飞灰筒仓1台

V-1508A/B飞灰吹送包2台

V-1509低压氮气缓冲罐1台

V-1510低压氮气缓冲罐（1台

X-1501飞灰加速器1台

X-1502飞灰加速器1台

X-1504管道充气器1台

X-1505管道充气器1台

X-1506管道充气器1台

2.6U-1600湿洗系统

C-1601湿法洗涤塔1台

J-1601开工喷射器1台

J-1602文丘里洗涤器1台

P-1601A/B洗涤塔循环泵2台

2.7U-1700初步水处理系统

A-1701聚合物配料系统1台

C-1701酸性灰浆汽提塔1台

E-1701A/BSSS排污水冷却器2台

E-1702SSS顶部冷却器1台

E-1703SSS排污水空冷器1台

M-1701在线混合器1台

M-1702澄清槽混合器1台

M-1703澄清器耙子1台

M-1705沉淀器耙1台

P-1701A/BSSS给料泵2台

P-1702A/BSSS排污水泵2台

P-1704A/B澄清槽底部泵2台

P-1705A/B澄清槽溢流泵2台

P-1706A/BSSS回流泵2台

P-1708A/B排水泵2台

P-1709A/B泥浆贮槽底部泵2台

P-1710/10S絮凝剂加料泵2台

P-1711絮凝剂加料泵1台

P-1712A/B滤液循环泵2台

P-1713过滤器真空泵1台

S-1701澄清槽1台

S-1702真空带式过滤机1台

T-1701澄清槽溢流罐1台

T-1702泥浆贮槽1台

V-1701SSS给料罐1台

V-1702导淋收集槽1台

V-1703SSS回流罐1台

V-1704气液分离器1台

X-1701A/B陶瓷减压管2根

2.8U-3000氮气系统

E-3050高压氮气加热器1台

E-3051反吹氮气加热器1台

S-3051洁净高压氮气过滤器1台

V-3051高压氮气缓冲罐1台

V-3052反吹氮气缓冲罐1台

2.9U-3100火炬冷凝液系统

P-3100火炬冷凝液泵1台

V-3100火炬分离罐1台

V-3104未处理合成气缓冲罐1台

X-9001主火炬头1个

X-9002酸性气火炬头1个

X-9003分子封1个

S-9001火炬筒体1个

T-9001塔架1个

D-900（1,2,3,4）高空点火器4只

D-9005地面内传焰点火器1只

JN900（1,2,3,4A/B）长明灯5盏

2.10U-3200冷却水系统

P-3202A/B事故冷却水泵2台

2.11U-3300工艺水系统

P-3301A/B低压工艺水泵2台

P-3302A/B高压工艺水泵2台

P-3303A/B事故密封水泵2台

P-3305A/B高压循环水泵2台

P-3306A/B低压循环水泵2台

T-3301工艺水缓冲罐1台

T-3302循环水缓冲罐1台

2.12U-3400蒸汽系统

E-3401A/B冷凝液冷却器2台

E-3402蒸汽过热器1台

P-3402排污泵1台

V-3401冷凝液闪蒸槽1台

V-3402排污闪蒸槽1台

2.13U-3600酸碱液贮存

P-3601A/B碱液喷射泵2台

P-3602A/B酸液喷射泵2台

P-3603碱液加料泵1台

P-3604酸液加料泵1台

T-3601苛性碱贮槽1台

T-3602酸贮槽1台

X-3601碱液混合器1台

X-3602酸液混合器1台

3、煤气化装置的主要生产原理和工艺流程

3.1工艺概述

煤从电厂用皮带送至煤气化系统，经磨煤干燥和加压工序后送至气化炉,与空分送过来的氧气和自产蒸汽（开车时不加蒸汽）在气化炉内3.5MPa压力、1500℃温度条件下进行部分氧化反应。

反应后产生的渣从气化炉底部经除渣系统送至渣场；产生的以CO+H2为主的合成气在气化炉出口被激冷至900℃，经锅炉系统进一步冷却至330℃,然后通过高温高压过滤器除去里面的飞灰，收集的飞灰送往灰仓或循环利用。

出高温高压过滤器的合成气分两路，大部分气体送往湿洗系统，少量去激冷压缩机。

合成气到湿洗系统后，分别经文丘里洗涤器和洗涤塔进行洗涤和冷却,出洗涤塔后压力为3.15Mpa、温度为150℃的合成气分成三路，一路送往净化工序进一步处理，另外两路分别送往激冷压缩机和公用工程的燃料气罐。

原煤从

电厂来气合成气合成气合成气合成气合成气去净化

3.2气化原理

煤气化总反应式：

CH+1/2O2=>CO+1/2H2（CH是煤的简化分子式）

主要反应有：

C+1/2O2=>CO—110MJ/kmolC

C+H2O=>CO+H2+131MJ/kmolC

C+2H2=>CH4—75MJ/kmolC

副反应有：

CO+H2O<=>CO2+H2—41MJ/kmolCO

CH4+H2O<=>CO+3H2+211MJ/kmolCO

3.3各岗位工艺流程

3.3.1U-1100磨煤及干燥工艺流程

煤流程：

原煤和石灰石用皮带从电厂送至本工段的V1101碎煤仓和石灰石仓V1102，再通过称重给料机X1101和X1106计量后送至微负压的磨煤机A1101进行碾磨，并被热风炉F1101送过来的189℃的热风所干燥。

在磨机上部的旋转分离器S1102的作用下，温度为105℃、粒度为10—90微米的煤粉和热气一起从磨机顶部出来，被送至粉煤袋式过滤器S1103（大布袋），在此，煤粉被收集下来，分别经旋转给料机X1105和螺旋输送机X1102、X1104送至粉煤贮仓V1201。

热风流程：

热气从大布袋S1103上部出来，经循环风机K1102输送至热风炉F1101，用合成气（原始开车时用柴油）将其从105℃加热至189℃，送往磨煤机A1101，然后和煤粉一起进入大布袋，如此循环。

为避免整个热气循环回路中水分的聚集，根据水分分析数据自动从11FV0110处加入污氮降低其露点，如果回路压力上升，部分热气自动从11PV0109A处放空。

如果系统O2含量超标，污氮就会从11FV0105或11FV0106处加入。

3.3.2U-1200煤加压进料系统工艺流程

粉煤从粉煤贮仓V1201通过重力作用进入煤粉锁斗V1204，煤粉锁斗V1204充满后，将其与所有的低压设备隔离，用高压氮气将其压力升至与煤进料罐V1205平衡，再打开煤锁斗与煤进料罐之间平衡管线的连通阀，一旦煤进料罐V1205达到低料位，打开锁斗排料阀12XV0131/0231/0132/0232卸料。

卸料完毕后将锁斗与煤进料罐隔离，将压力分三次卸至接近常压，然后打开锁斗上部的进料阀12XV0133/0233/0123/0223，接受粉仓的煤粉，锁斗充装完毕后，再次充压，等待下一次的卸料信号。

煤进料罐内温度为80℃、压力为4.2MPa的煤粉在煤循环/给料程序13KS0011/12/13/14的控制下，经过计量和调节后分别进入烧咀。

当煤粉循环时，通过减压管减压返回至粉仓。

煤进料管的压力通过12PDICYA0128/0228分程控制在与气化炉压力成比例，压力低时通过12PV0128A/0228A补入氮气，压力高时通过12PV0128B/0228B放空至小布袋S1201。

3.3.3U-1300气化系统工艺流程

气化部分流程：

煤进料罐出来的温度为80℃、压力为4.4MPa的煤粉通过煤加速器加速，13FV0101的调节送至气化炉；空分送过来的温度为50℃、压力为4.0MPa的氧气经过氧气预热器预热至180℃，与温度为265℃、压力为4.5MPa的自产过热蒸汽进行混合后（压力变为3.59、温度为189℃）进入气化炉；以上三种物料在气化炉内3.5MPa压力、1500℃温度条件下进行部分氧化反应，气化反应中产生的渣以液态的形式经气化炉壁向下流入渣池。

生成的以CO+H2为主的合成气从顶部出气化炉，在气化炉出口被激冷压缩机送过来的温度为209℃、压力为3.54MPa的合成气流激冷至900℃，然后合成气分别经过锅炉系统的激冷段、输气管、返混室支管、返混室、合成气冷却器进行冷却。

出合成气冷却器后温度为330℃、压力为3.46MPa的粗合成气被送往干法除尘系统。

水汽流程：

电厂送过来的温度为20℃、压力为0.7MPa的二次脱盐水分别经过脱盐水预热器E1402和酸性灰浆气提塔底部换热器E1701预热后进入除氧器U1301，然后通过锅炉给水泵P1308加压到7.3MPa、130℃，经13FV0046调节后送往汽包V1304，用锅炉强制循环水泵P1301将水送至锅炉系统的各个部分。

锅炉系统产生的温度为270℃、压力为5.4MPa的饱和蒸气汇入汽包V1304。

蒸汽从汽包出来后分为两路，一路在13PV0040A之前被送往过热器E3402进行过热，变为265℃、4.5MPa送往烧咀及其它用户；另一路经13PV0040A调节后送往净化或管网。

辅助装置：

为防止飞灰的聚集，在激冷处和合成气冷却器第一段管束顶部用热超高压热氮进行间歇性的吹扫。

为防止锅炉系统合成气通道的飞灰聚集，堵塞管道，在激冷管、返混室支管、返混室、合成气冷却器共设置了32个敲击装置。

3.3.4U-1400除渣系统工艺流程

在气化反应中产生的渣以液态的形式经气化炉壁向下流入渣池V1401，高温渣流遇水后崩裂为固态颗粒，出渣池后再经破渣机X1401将其中的渣块碾碎后送往渣收集器V1402，进入渣锁斗V1403。

在排渣时，通过冲洗辅助泵P1402使水在渣锁斗和渣收集器之间循环，渣池中的水通过泵P1401循环利用，为避免渣水循环回路中固态物质的聚集，用水力旋流器S1403将一部分泥浆排走；为避免循环回路中渣水温度不断上涨，分别用脱盐水预热器E1402和渣池水冷却器E1401将热量带走。

当渣收集器充装计时器走完后，关闭渣锁斗至渣收集器的排料阀14XV0009、14XV0010，并将渣锁斗与渣收集器完全隔离。

锁斗降压后将渣排入渣脱水槽T1401，然后用捞渣机X1402将渣捞起，用皮带X1403送往渣场。

渣锁斗排完渣后，用低压循环水将其充满，并用高压氮气将其压力充至与渣收集器平衡，然后与渣收集器连通。

为补充水力旋流器处排水造成的渣池水损失，用14FV0004控制高压循环水补入渣池，在锁斗未与渣收集器连通时，用14XV0013补水，在锁斗与渣收集器相连时，用14XV0014补水。

3.3.5U-1500除灰系统工艺流程

排灰流程：

从合成气冷却器底部出来的温度为330℃、压力为3.46MPa的粗合成气，通过高温高压陶瓷过滤器S1501除去里面的飞灰。

洁净的合成气从过滤器顶部出来，分两路送出，一路送往湿洗系统进一步洗涤和冷却，另外少量的合成气送至激冷压缩机。

飞灰收集在过滤器底部的灰收集器V1501，排入灰锁斗V1502。

当积灰计时器走完或锁斗料位高时，15KS0001程序将关闭灰收集器的排料阀15XV0002、15XV0003，并且将灰收集器与灰锁斗完全隔离，分三次将锁斗压力降至接近常压。

然后打开锁斗下料阀15XV0006、15XV0007，将飞灰卸入气提塔冷却器V1504进行气提和冷却。

灰锁斗卸完料后，用高压氮气将其压力充至与灰收集器平衡，然后打开它们之间的连通阀和灰锁斗进料阀，开始再一次的接灰。

气提流程：

气提塔冷却器接灰后，用低压氮气将其置换和冷却至80—250℃，含CO≤，H2S≤。

如果中间飞灰贮仓V1505料位非高，程序15KS0002则将打开气体塔下料阀15XV0015，将飞灰排至中间飞灰贮仓。

循环/处理流程：

一旦飞灰缓冲罐V1206料位低或飞灰筒仓V1507料位非高，程序15KS0003/4则会打开中间飞灰贮仓下料阀15XV0022或15XV0023，将飞灰排至飞灰吹送包V1508。

当飞灰吹送包接完料后，关闭其进料阀，然后打开吹送包下面的排料阀15XV0028或15XV0029及飞灰加速器X1501的氮气阀15XV0030或15XV0031，将飞灰排至飞灰缓冲罐或飞灰筒仓。

3.3.6U-1600湿洗系统工艺流程

合成气流程：

从干法除尘系统来的温度为325℃、压力为3.38MPa的合成气，进入文丘里洗涤器J1602，经16FV0012控制的温度为158℃、压力为3.7MPa洗涤水进行初步洗涤，然后进入洗涤塔C1601，通过16FV0015控制的温度为158℃、压力为3.7MPa洗涤水进行最终洗涤。

出洗涤塔后温度为150℃、压力为3.15MPa的合成气分成三路，一路经控制阀16PV0008A和切断阀16XV0002送往净化车间；另外两路分别送往激冷压缩机和公用工程的燃料合成气系统。

循环洗涤水流程：

洗涤水通过泵P1601在洗涤塔底部和上部之间打循环，通过16FV0015控制进入洗涤塔。

洗涤水补水由工艺水泵过来的高压工艺水或净化冷凝液提供，通过16FV0014控制，在泵P1601的出口处进入系统；在P1601的出口处引一分支，通过16FV0012控制将洗涤水送入文丘里洗涤器。

为避免腐蚀性的物质、固体物质的积聚，从循环回路中连续排出部分循环水，送往U1700的酸性灰浆气提塔进料罐V1701。

为除去合成气中的HCl、HF等酸性气体，在文丘里洗涤器洗涤水进口处加入适量的碱。

3.3.7U-1700酸性灰浆气提及初步水处理系统工艺流程

酸性灰浆气提流程：

来自煤气化各工序产生的工艺废水，包括来自渣系统水力旋流器S1403的细渣水、来自湿洗的排水、来自倒淋收集器V1702的各种排水，收集在酸性灰浆气提塔进料罐V1701，用泵P1701将其输送到酸性灰浆气提塔C1701，用0.5MPa、159℃的低压蒸汽进行气提，将灰浆中的H2S、NH3、CO2和HCN等酸性气体脱除，酸性气体从气提塔顶部出来，经过E1702降温后送往回流罐V1703，将气体里面的冷凝液收集起来，最后温度为100℃、压力为0.15MPa的酸性气体送往酸性气体火炬。

回流罐中产生的冷凝液用泵P1706输送至气提塔再次气提后送往初步水处理系统。

脱除酸性气体后温度为134℃、压力为0.2MPa的灰浆从气提塔底部用泵P1702抽出，分别经过E1701和E1703冷却至50℃后送往澄清槽S1701。

为避免CaCO3沉淀堵塞管道，在酸性灰浆气提塔进料罐V1701和酸性灰浆气提塔C1701中加入了适量的酸液。

灰浆处理流程：

来自气提塔底部的废水、渣脱水槽T1401的细渣水、下水管的废水等在澄清槽S1701中和添加的聚合物一起，经过搅拌器M1702和M1703的搅拌后，分离出来的水从澄清槽上部进入溢流槽T1701，用泵P1705送往循环水槽T3302、酸性灰浆气提塔进料罐V1701及其它用户；灰浆从澄清槽底部出来，用泵P1704送往煤泥贮罐T1702搅拌和沉淀后，再用泵P1709将煤泥送至真空带式过滤机S1702，与添加的聚合物汇合在一起，用真空泵P1713抽真空，将水分滤出，形成的煤泥滤饼用卡车送走，循环利用。

过滤出来的水分用泵P1712送往澄清槽S1701再次循环处理。

3.3.8U-3000氮气系统工艺流程

超高压N2流程：

从空分来的7.22Mpa、80℃的超高压N2分两路，一路经30PV0013调