GE水煤漿氣化技術(shù)

1、GEGE水煤漿氣化技術(shù)水煤漿氣化技術(shù) 2010年10月 齊魯石化齊魯石化 1.1.氣化單元簡介氣化單元簡介 氣化裝置采用美國GE公司水煤漿加 壓氣化技術(shù)，在氣化壓力6.5MPa（G）， 氣化溫度13001400的條件下，采用 煤作為氣化原料，生產(chǎn)粗煤氣。該裝置 包括磨煤制漿、水煤漿氣化、合成氣冷 卻及碳黑洗滌、鎖渣系統(tǒng)、灰水處理系 統(tǒng)等幾個主要工藝單元。 2.2.氣體聯(lián)合裝置工藝流程氣體聯(lián)合裝置工藝流程 2.1磨煤單元 在磨煤制漿單元，作為氣化原料的原料煤， 在原煤儲運(yùn)系統(tǒng)中被破碎處理成為小于10mm 的碎煤，經(jīng)皮帶輸送機(jī)送入煤儲斗V1101，原 料煤經(jīng)煤稱重給料機(jī)W1101計量后進(jìn)入磨煤機(jī)

2、H1101，與一定量的來自灰水處理系統(tǒng)的灰水 混合，以及按照比例加入添加劑，在煤磨機(jī) 中磨成一定粒度分布的約5864濃度的水 煤漿。出磨煤機(jī)的煤漿儲存在磨煤機(jī)出料槽 T1102，由煤漿出料槽泵P1102送至煤漿槽 T1201。 2.22.2氣化單元?dú)饣瘑卧?水煤漿和氧氣經(jīng)德士古燒嘴充分混合霧化后進(jìn)入 氣化爐的燃燒室中，在6.5MPa(G)，約1400條件下 進(jìn)行氣化反應(yīng)，生成以CO和H2為有效成份的粗合成 氣。粗合成氣和熔融態(tài)灰渣一起向下，經(jīng)過均布激 冷水的激冷環(huán)，沿下降管進(jìn)入激冷室的水浴中。大 部分的融渣經(jīng)冷卻固化后，落入激冷室底部，經(jīng)破 渣機(jī)破碎除去大塊渣后排入鎖斗，定時排入渣池， 再由撈

3、渣機(jī)將渣撈出后裝車外運(yùn)。粗合成氣沿下降 管和上升管的環(huán)隙上升，并經(jīng)激冷室上部擋板折流 后，由合成氣出口管線導(dǎo)出去文丘里洗滌器。在文 丘里洗滌器內(nèi)合成氣經(jīng)收縮管增速，在喉管內(nèi)與激 冷水泵來的水充分混合達(dá)到增濕的目的，使細(xì)小融 渣與合成氣分離后進(jìn)入洗滌塔。 2.32.3合成氣洗滌系統(tǒng)合成氣洗滌系統(tǒng) 水與合成氣混合進(jìn)入洗滌塔，沿下降管進(jìn) 入塔底部的水浴中。合成氣向上穿過水層，大 部分固體顆粒與合成氣分離，沉降到塔底部。 合成氣沿下降管和上升管之間的環(huán)隙上升，穿 過四塊塔板，由高壓冷凝液泵來的變換冷凝液 噴淋，洗去剩余的固體顆粒。合成氣在洗滌塔 頂部經(jīng)過除沫器，除去合成氣中的霧沫，然后 出洗滌塔送往凈

4、化單元。 2.42.4燒嘴冷卻水系統(tǒng)燒嘴冷卻水系統(tǒng) 德士古燒嘴在1400的高溫下工作，為了保護(hù)燒 嘴，在燒嘴上設(shè)置了冷卻盤管和頭部水夾套，用以 冷卻燒嘴防止高溫?fù)p壞。脫鹽水經(jīng)LV12007送入燒嘴 冷卻水槽T1202，控制液位在80以上。T1202中的 水經(jīng)燒嘴冷卻水泵P1203加壓及燒嘴冷卻水換熱器 E1201冷卻后，送入德士古燒咀冷卻盤管中。出冷卻 盤管的水經(jīng)燒嘴冷卻水分離器V1201靠重力流回?zé)?冷卻水槽T1202中。分離罐V1201內(nèi)通低壓N2作為CO 分析的載氣，載氣經(jīng)放空管排入大氣。當(dāng)冷卻盤管 泄漏時，安裝在放空管上的CO監(jiān)測儀AIA12001會發(fā) 出報警，從而及早提醒操作人員采

5、取相應(yīng)措施。 2.52.5鎖斗系統(tǒng)鎖斗系統(tǒng) 鎖斗是一個定期收集和排放固體渣的水封 體系，集渣和排渣均遵照鎖斗循環(huán)邏輯，并按 一定時序完成 。在收渣階段，激冷室底部的 渣水經(jīng)破渣機(jī)進(jìn)入鎖斗V1301。鎖斗循環(huán)泵 P1301從鎖斗頂部抽取相對潔凈的水送回激冷 室底部幫助排渣。排入渣池的粗渣在前倉經(jīng)沉 降后由撈渣機(jī)送入灰車送出界區(qū)。鎖斗循環(huán)大 致分為減壓、清洗、排渣、充壓、收渣五個階 段，由鎖斗程序自動控制。 2.62.6渣水處理系統(tǒng)渣水處理系統(tǒng) 出氣化爐激冷室的黑水與出合成氣洗滌塔底部的黑水經(jīng)高 壓閃蒸、低壓閃蒸及兩級真空閃蒸，經(jīng)四級閃蒸后的黑水經(jīng)過 沉降槽給料泵送至沉降槽沉降分離細(xì)渣。沉降后沉降

6、槽底部的 沉降物含固量約20，由沉降槽底流泵打出后送至真空抽濾機(jī)， 脫水后的濾餅裝車外運(yùn)，濾液自流到濾液受槽。再經(jīng)磨機(jī)給水 泵P1507送至磨機(jī)作為水煤漿制備的補(bǔ)充水。沉降槽上部溢流 清液自流到灰水槽，灰水槽中的灰水經(jīng)低壓灰水泵加壓后至鎖 斗沖洗水罐渣一部分經(jīng)廢水冷卻器冷卻后排至污水處理系統(tǒng)進(jìn) 行處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放；另一部分灰水進(jìn)入除氧器，再 經(jīng)洗滌塔給料泵在灰水加熱器中與高壓閃蒸汽換熱以后，送至 合成氣洗滌塔作為系統(tǒng)補(bǔ)充水循環(huán)使用。合成氣洗滌塔不足的 洗滌水由來自工藝水槽的冷凝液補(bǔ)充。 3.3.重點(diǎn)設(shè)備重點(diǎn)設(shè)備 3.1磨煤機(jī) 3.1.1工作原理 磨煤機(jī)為溢流型棒磨機(jī)。物料通過鼓型給料器

7、強(qiáng)制進(jìn)料， 由進(jìn)料中空軸內(nèi)進(jìn)料襯套給入筒體內(nèi)部，電動機(jī)經(jīng)磨煤機(jī)聯(lián) 軸器、減速器、氣動離合器、大小齒輪裝置帶動裝有磨棒的 筒體旋轉(zhuǎn)，物料受到介質(zhì)棒的撞擊以及介質(zhì)之間、介質(zhì)與筒 體襯板之間的研磨，達(dá)到合格粒度的物料，經(jīng)排料中空軸內(nèi) 出料襯套排出，完成研磨過程，研磨后的物料經(jīng)出料裝置篩 分，合格的煤漿進(jìn)入煤漿攪拌槽，篩上雜物從排渣口排出。 3.1.2結(jié)構(gòu)組成 磨煤機(jī)主要由鼓型給料器、主軸承部件、筒體部件、大 小齒輪裝置、主電機(jī)、主減速器、慢速驅(qū)動裝置、頂起裝置、 出料裝置、氣動離合器、潤滑系統(tǒng)、電控等部分組成。 3.3.重點(diǎn)設(shè)備重點(diǎn)設(shè)備 3.2高壓煤漿泵 該泵采用德國FELUWA公司生產(chǎn)的三缸雙軟

8、管隔膜泵，通過活塞在液壓缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動， 會驅(qū)動一定量的液壓油，從而使第一軟管和 第二軟管在特定的時刻被共同擠壓。它們始 終按照相同的方向和形狀收縮和膨脹。當(dāng)活 塞向前運(yùn)動時，軟管在液壓油的推動下變形 將將物料送出，活塞向后運(yùn)動時，軟管形狀 恢復(fù)從而吸入物料，通過反復(fù)運(yùn)動來達(dá)到輸 送物料的目的。 3.3.重點(diǎn)設(shè)備重點(diǎn)設(shè)備 3.3破渣機(jī) 破渣機(jī)位于氣化爐激冷室底部與鎖斗之間，用 來破碎爐中產(chǎn)生的大塊爐渣以及氣化爐中脫落的爐 襯耐火磚塊，保證正常固體粒度的爐渣能順利進(jìn)入 鎖斗。 破渣機(jī)主要分為三部風(fēng)：主機(jī)部分、液壓部分 和電控部分。主機(jī)部分主要完成對爐渣和脫落的耐 火磚的破碎，液壓部分是驅(qū)動破渣機(jī)

9、主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的動 力來源，電控部分通過前面板輸入控制命令，控制 破渣機(jī)的工作，三部分協(xié)調(diào)完成以保證破碎氣化爐 中排出的大塊爐渣或氣化爐爐襯耐火磚塊，保證氣 化爐的正常工作。 4.4.氣化引氧操作氣化引氧操作 1.主裝置引氧 氣化確認(rèn)氧氣放空閥FV12007關(guān)閉，空分緩慢 提高氧氣管線壓力至8.1MPa，氣化單元反充 壓程序完成后，打開氧氣界區(qū)總閥，緩慢調(diào) 節(jié)氧氣調(diào)節(jié)閥FV12009至氧流量10000Nm3，引 氧完成后通知空分氣化爐準(zhǔn)備投料。 4.4.氣化引氧操作氣化引氧操作 2.第一臺氣化爐開車后備系統(tǒng)引氧 氣化單元稍開氧氣總管放空閥FV12007，確認(rèn) 放空閥打開之后，通知空分準(zhǔn)備進(jìn)行引氧，

10、氧氣通過FV12007放空，同時確保氧氣管線壓 力保持在8.1MPa，氧氣量引至10000Nm3時通 知空分引氧完成，氣化投料前將氧氣放空由 總管改制爐頭氧氣管線放空。氣化爐投料條 件全部具備，通知空分氣化爐準(zhǔn)備投料。 氧氣系統(tǒng)流程氧氣系統(tǒng)流程 氧氣 5.5.氣體聯(lián)合裝置跳車空分應(yīng)急處理氣體聯(lián)合裝置跳車空分應(yīng)急處理 1.氣化爐正常生產(chǎn)過程中突然由于系統(tǒng)故障 觸發(fā)氣化爐聯(lián)鎖跳車，氣化立即通知空分進(jìn) 行調(diào)整，保證氧氣總管壓力穩(wěn)定。 2.氣化爐停車后及時聯(lián)系空分啟動液氮泵對 高壓氮?dú)鈨轛1205進(jìn)行充壓，確保在最短時 間內(nèi)V1205壓力達(dá)到正常值。 6 6、5bar5bar氮?dú)獾淖饔眉傲鞒痰獨(dú)獾淖?/p>

11、用及流程 作用：公用站用氮?dú)?煤倉氮封 流程： 7 7、15MPa15MPa氮?dú)獾淖饔眉傲鞒痰獨(dú)獾淖饔眉傲鞒?來自空分15MPa高壓氮?dú)鈨Υ嬖诟邏旱獨(dú)鈨轛1205， 正常操作壓力13.3MPa，其作用如下： 1.氣化爐開車引氧前通過氧氣管線反充壓程序?qū)⒀鯕?管線界區(qū)總閥后壓力充至8MPa，防止氧氣界區(qū)總閥 因高壓差動作引起事故；另外引氧過程中，氧氣兩 道切斷閥之間建立高壓氮塞，防止氧氣切斷閥內(nèi)漏 引起事故。 2.氣化爐停車過程中，高壓氮?dú)鈱γ簼{管線及氧氣管 線進(jìn)行吹掃，確保系統(tǒng)安全；另外氧氣兩道切斷閥 之間建立高壓氮塞，防止原料氣反串至氧氣管線發(fā) 生事故。 7 7、15MPa15MPa氮?dú)獾?/p>

12、作用及流程氮?dú)獾淖饔眉傲鞒?SLURRY To FI N2 In Oxygen To FI To FI 8 8、16MPa16MPa氮?dú)獾淖饔眉傲鞒痰獨(dú)獾淖饔眉傲鞒?作用： 1.高壓冷凝液罐V1401提供高壓氮封。 2.當(dāng)?shù)獨(dú)鈨轛1205壓力低時，緊急進(jìn)行補(bǔ)充， 保證氣化爐安全運(yùn)行。 8 8、16MPa16MPa氮?dú)獾淖饔眉傲鞒痰獨(dú)獾淖饔眉傲鞒?9 9、高壓氮?dú)舛坦┖箅p方應(yīng)急處理措施、高壓氮?dú)舛坦┖箅p方應(yīng)急處理措施 1. 15MPa液氮泵出現(xiàn)故障，及時啟動16MPa液 氮泵，氣化通過連通閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，空分及對故 障泵進(jìn)行處理。 2. 16MPa液氮泵出現(xiàn)故障，氣化嚴(yán)格控制高壓 冷凝液罐V1401各項(xiàng)工藝參數(shù)穩(wěn)定，降低對 16MPa氮?dú)獾南?，空分及時對故障泵進(jìn)行處 理，當(dāng)壓力