HT-L氣化工藝介紹

1、HT-L氣化裝置介紹目錄一、裝置概況二、工藝流程三、關鍵設備四、施工過程介紹一、裝置概況 我國是一個貧油、少氣、富煤的國家，煤炭的利用除了作為一次能源，還包括用煤制造二次能源、化工原料等。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，煤炭的綜合利用越來越受到關注。 煤炭氣化是指在特定的設備內(nèi)，在一定溫度及壓力下使煤與氣化劑發(fā)生一系列化學反應，將固體煤轉化為含有CO、H2、CH4等氣體。 煤炭氣化工藝按氣化爐內(nèi)煤料與氣化劑的接觸方式區(qū)分，主要有：1、固定床氣化：在氣化過程中，煤由氣化爐頂部加入，氣化劑由氣化爐底部加入，煤料與氣化劑逆流接觸，相對于氣體的上升速度而言，煤料下降速度很慢，甚至可是為不動，因此稱之為固定床氣化。如：

2、常壓固定床間歇式氣化（UGI）、魯奇加壓連續(xù)氣化（Lurgi）2、流化床氣化：它是以粒度為0-10mm的小顆粒煤為氣化原料，在氣化爐內(nèi)使其懸浮分散在垂直上升的氣流中，煤粒在沸騰狀態(tài)進行氣化反應，從而使得煤層內(nèi)溫度均一，易于控制，提高轉化率。 如：灰融聚（U-Gas、ICC）、循環(huán)流化床（CFB) 3、氣流床氣化：它是一種并流氣床，用氣化劑將粒度為20100m的煤粉帶入氣化爐內(nèi)，也可將其先制成水煤漿，然后用泵打入氣化爐內(nèi)。煤料在高于其灰熔點的溫度下與氣化劑發(fā)生燃燒反應和氣化反應，灰渣以液態(tài)形式排出氣化爐。殼牌、航天爐及德士古爐均屬于氣流床。 本裝置為航天粉煤加壓氣化裝置，是由航天長征化學工程股份

3、有限公司設計。航天爐是其核心設備，航天爐屬于粉煤加壓氣流床氣化爐，利用純氧和少量水蒸汽為氣化劑，高壓CO2或N2輸送粉煤，由特制的粉煤燒嘴送入高溫高壓的氣化室完成氣化反應，生成以CO和H2為主要成分的合成氣，煤中的灰分形成熔渣與高溫合成氣一同進入激冷室進行水激冷后排出氣化爐。 粉煤加壓氣化裝置相對于灰融聚氣化裝置自動化程度高，開、停車一鍵啟動?，F(xiàn)將其單爐有關運行參數(shù)進行介紹：進煤量：35-37噸/小時進氧量：1-2萬方/小時產(chǎn)氣量：5萬方/小時（凈化氣）殘?zhí)柯剩盒∮?% 優(yōu)點：產(chǎn)氣量大、現(xiàn)場相對干凈、檢修量小、碳的轉化率高、冷煤氣效率高、煤種適應性好、盤管式水冷壁副產(chǎn)中壓蒸汽，能量利用率高。

4、缺點：框架高、造價高、專利專有設備多。 氣化框架總高為76米，設備總高為84米。兩套裝置共有設備313臺，動設備103臺，靜設備210臺。二、工 藝 流 程 本氣化裝置是由四個單元組成。 原料煤由備煤車間煤場通過皮帶進入磨煤及干燥單元（1500單元），經(jīng)磨煤機研磨并干燥的粉煤（50-90微米占90%）到煤加壓及進煤單元（1600單元），再經(jīng)高壓CO2或N2輸送至氣化及合成氣洗滌單元（1700單元），氣化并洗滌后送入后系統(tǒng)。第四個單元為渣水處理單元（1800單元），本單元將氣化爐產(chǎn)出的渣和洗滌后的黑水進行處理利用。 一：1500單元 磨煤：本單元的任務是對原料煤進行研磨、烘干，為氣化爐提供合格的

5、粉煤。 原料煤從備煤經(jīng)過管式皮帶輸送給原料煤儲倉（V-1501容積為510m)，原料煤再從其中由稱重給煤機（X-1501）進入中速磨煤機(A-1501)；原煤由上到下進入磨煤機進行研磨。研磨好的粉煤烘干后輸送到粉煤袋式過濾器(S-1501)。經(jīng)過過濾器分離后，粉煤經(jīng)旋轉卸料閥及粉煤螺旋輸送機(X-1503)輸送至粉煤貯罐(V-1601)。分離出的氣體經(jīng)過惰性氣體發(fā)生器(F-1501)加熱后由循環(huán)風機（K-1502）吹入磨煤機，由此形成循環(huán)。15單元共有三套，正常是兩開一備，方便磨煤單元設備檢修。本單元中的設備包括：靜設備：原料煤貯倉、惰性氣體發(fā)生器、粉煤袋式過濾器等共15臺。動設備：磨煤機MP

6、S235、循環(huán)風機、密封風機、稱重給煤機、稀釋風機、振動料斗等共37臺。 本單元施工重點： MPS235型輥盤式磨煤機安裝；DN1200風煤、粉煤管線安裝。 1）MPS235型輥盤式磨煤機安裝 工作原理 MPS型磨煤機是具有三個固定磨輥的外加力型輥盤式中速磨煤機。 三個輥子在一個旋轉磨盤上作輥壓運動。需粉磨的物料從磨機的中心落煤管落到磨盤上。旋轉磨盤借助于離心力將物料運動至碾磨輥道上，通過磨輥進行碾磨。三個磨輥圓周方向均布于磨盤輥道上，磨輥施加的碾磨力由液壓缸產(chǎn)生。通過靜定的三點系統(tǒng)碾磨力均勻作用至三個磨輥上，磨盤、磨輥的壓力通過底板、拉桿和液壓缸傳至基礎。物料的碾磨和干燥同時進行。熱氣通過噴

7、嘴環(huán)均勻進入磨盤 周圍，將經(jīng)碾磨的物料烘干并輸入至磨機上部的分離器。在分離器中，粗細物料分開，細粉排出磨機，粗粉重新返回磨盤碾磨。難以破碎的雜物熱氣流不能吹走，它們通過噴嘴環(huán)落入磨機下部的熱空氣室中，經(jīng)刮板至石子煤箱中排除。清除廢料的過程在磨機運行期間也能進行。 磨煤機加載系統(tǒng)原理圖 各部件吊裝順序及方法 吊裝程序及步驟 根據(jù)磨煤機A-1501A/B/C設備重量、高度、分布情況，采用吊車將其放置拖排滾杠，用卷揚機拖至基礎附近，然后利用卷揚機及頂部30t電葫蘆進行吊裝組對。 吊點設置和起吊運輸方案：磨煤機本體吊裝需在磨煤機本體中心上方裝設兩個吊點，在每臺磨煤機通道上方由兩臺電葫蘆分別利用兩個吊點

8、，同時起吊，按順序依次將磨煤機各部件吊裝就位。 吊裝示意圖 2）DN1200風煤、粉煤管線安裝 二、1600單元 粉煤加壓：該單元采用鎖斗來完成粉煤的連續(xù)加壓及輸送。 在一次加料過程中，常壓煤粉貯罐（V-1601）內(nèi)的粉煤通過重力作用進入粉煤鎖斗(V-1602)。粉煤鎖斗內(nèi)充滿粉煤后，即與粉煤貯罐及所有低壓設備隔離，然后進行加壓，當其壓力升至與粉煤給料罐(V-1603)壓力相同時，且粉煤給料罐內(nèi)的料位降低到足以接受一批粉煤時，打開粉煤鎖斗與粉煤給料罐之間的平衡閥門進行壓力平衡，然后依次打開粉煤鎖斗和粉煤給料罐之間的兩個切斷閥，粉煤通過重力作用進入粉煤給料罐。粉煤鎖斗卸料完成后，通過將氣體排放至

9、粉煤貯罐過濾器進行泄壓，泄壓完成后重新于粉煤貯罐經(jīng)壓力平衡后聯(lián)通，此時，一次加料完成。為了保證到燒嘴的煤流量的穩(wěn)定，在粉煤給料罐和氣化爐之間通過控制粉煤給料罐的壓力保持一個恒定的壓差0.70.8Mpa.16單元的主要設備有：粉煤儲罐、粉煤鎖斗、粉煤給料罐等設備。其中粉煤給料罐為壓力容器，工作壓力為4.7Mpa；粉煤鎖斗為壓力容器，會有間斷的充壓泄壓。 靜設備：14臺 動設備：2臺三、1700單元17單元 氣化及合成氣洗滌：本單元任務是將粉煤在高溫下與純氧發(fā)生不完全燃燒反應，轉化成所需要的以有效氣，同時副產(chǎn)蒸汽。該單元是HT-L加壓粉煤氣化工藝的核心。主要由氧氣系統(tǒng)、粉煤進料系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)、氣化

10、汽水系統(tǒng)、合成氣洗滌系統(tǒng)及排渣系統(tǒng)組成。氧氣系統(tǒng)：來自空分的氧氣（約25，5.0Mpa）經(jīng)氧氣預熱器（E-1709）加熱至180后與中壓過熱蒸汽（約420，4.9Mpa）混合后作為氧化劑經(jīng)燒嘴的氧氣/蒸汽通道送入氣化爐。 氧氣流量與粉煤流量為比例控制，以防止氣化爐超溫。 粉煤進料系統(tǒng)：來自1500單元的粉煤用高壓二氧化碳（開車時為氮氣）通過三條粉煤輸送管線采用密相輸送方式，送入氣化爐燒嘴的煤粉通道。煤粉的流量通過粉煤管線上的溫度、壓力懸浮密度、速度的測量儀表以及特殊的粉煤流量調(diào)節(jié)閥進行控制。氣化系統(tǒng)：粉煤、氧氣、蒸汽通過燒嘴進入氣化爐進行反應。反應后的合成氣經(jīng)初步洗滌后到下個工序。 排渣系統(tǒng)：

11、在氣化爐底部的激冷室中產(chǎn)生的粗渣被破渣機（H-1701）破碎，然后通過渣鎖斗系統(tǒng)排至撈渣機。為了確保順利排渣，在氣化爐激冷室和渣鎖斗之間設有一臺鎖斗循環(huán)泵，使渣水在渣鎖斗和氣化爐激冷室之間進行循環(huán)。17單元的設備較多，主要設備有 靜設備：氣化爐、洗滌塔、汽包、文丘里洗滌器、激冷水過濾器等設備 動設備：燒嘴冷卻水泵、中壓汽包循環(huán)水泵、鎖斗循環(huán)水泵、激冷水泵、撈渣機、破渣機等。 其中泵類設備共有：18臺 四、1800單元18單元 渣水處理:本單元的任務是處理從上個工序排出的黑水，達到排出標準。 從氣化爐激冷室和洗滌塔底部來的黑水在減壓后送入高壓閃蒸罐進行閃蒸，閃蒸蒸汽經(jīng)高壓閃蒸分離罐后，分離出來的

12、冷凝液送到除氧器，蒸汽一部分送去除氧器作為除氧蒸汽用，其余部分送出界區(qū)作為工藝蒸汽。除氧器的水由除氧水泵給了高壓閃蒸汽提塔經(jīng)處理后，由洗滌塔給料泵輸送洗滌塔保持液位。洗滌塔塔底水由激冷水泵給了氣化爐激冷室保持其液位。高壓閃蒸罐底部的水和固體通過液位控制進入到真空閃蒸罐。在真空閃蒸罐的黑水進一步進行閃蒸，閃出其中溶解的少量氣相組分。真空閃蒸罐頂蒸汽經(jīng)過真空閃蒸冷凝器冷卻，再經(jīng)真空閃蒸分離罐分離后，不凝氣由真空閃蒸真空泵排至大氣，分離罐底液體進入灰水槽。真空閃蒸罐底部的液體和固體混合物自流進入沉降槽。本單元的設備有靜設備：除氧器、沉降槽、灰水槽、真空閃蒸罐、高壓閃蒸罐等動設備：密封/沖洗水泵、低壓

13、灰水泵、沉降槽底流泵、洗滌塔給料泵等。三、關 鍵 設 備型號：HTL-4/S-32/32SG-I/Q工作介質:粉煤、氧氣、蒸汽額定生產(chǎn)能力：122萬 Nm/d氣化壓力：4MPa氣化溫度：14001700爐體材料：15CrMoR+316L水冷盤管材料：15CrMoHTLHTL粉煤氣化爐粉煤氣化爐氣化燒嘴氣化燒嘴物料名物料名稱稱狀態(tài)狀態(tài)正常正常流量流量kg/s最大流最大流量量kg/s溫溫度度 壓力壓力 Mpa 煤粉煤粉固固7.769.3804.1氮氣氮氣氣體氣體0.670.89804.1氧氣氧氣氣體氣體6.296.921804.15蒸汽蒸汽氣體氣體0.240.693005.0液化氣液化氣氣體氣體0.14200.3點火氧點火氧氣氣氣體氣體0.67200.44、對煤質的要求及用煤的處理、對煤質的要求及用煤的處理 HTL煤氣化工藝的原料是干煤粉，用高壓氮氣或加壓CO2輸送入氣化爐，對煤種的適用范圍寬，能夠以當