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文檔簡介
城鄉(xiāng)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范GB50028-20231.0.1提出使城鄉(xiāng)燃?xì)夤こ淘O(shè)計符合安全生產(chǎn)、保證供應(yīng)、經(jīng)濟(jì)合理、保護(hù)環(huán)境的規(guī)定,這是結(jié)合城鄉(xiāng)燃?xì)馓攸c提出的。由于燃?xì)馐枪玫?,它具有壓力,又具有易燃易爆和有毒等特性,所以?qiáng)調(diào)安全生產(chǎn)是非常必要的。保證供應(yīng)這個規(guī)定是與安全生產(chǎn)密切聯(lián)系的。規(guī)定城鄉(xiāng)燃?xì)庠谫|(zhì)量上要達(dá)成一定的質(zhì)量指標(biāo),同時,在量的方面要能滿足任何情況下的需要,做到連續(xù)、穩(wěn)定的供氣,滿足用戶的規(guī)定。1.0.2本規(guī)范合用范圍明確為“城鄉(xiāng)燃?xì)夤こ獭薄K^城鄉(xiāng)燃?xì)猓侵赋鞘?、鄉(xiāng)鎮(zhèn)或居民點中,從地區(qū)性的氣源點,通過輸配系統(tǒng)供應(yīng)居民生活、商業(yè)、工業(yè)公司生產(chǎn)、采暖通風(fēng)和空調(diào)等各類用戶公用性質(zhì)的,且符合本規(guī)范燃?xì)赓|(zhì)量規(guī)定的氣體燃料。1.0.3積極采用行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備,早日改變城鄉(xiāng)燃?xì)饴浜竺婷玻盐覈ㄔO(shè)成為社會主義的現(xiàn)代化強(qiáng)國,需要在設(shè)計方面加以強(qiáng)調(diào),故作此項規(guī)定。1.0.4城鄉(xiāng)燃?xì)夤こ虪可娴匠鞘心茉?、環(huán)保、消防等的全面布局,城鄉(xiāng)燃?xì)夤艿?、設(shè)備建設(shè)后,也不應(yīng)容易更換,應(yīng)有一個通過全面系統(tǒng)考慮過的城鄉(xiāng)燃?xì)庖?guī)劃作指導(dǎo)。使當(dāng)前建設(shè)不致于盲目進(jìn)行,避免此后的不合理或浪費(fèi)。因而提出應(yīng)遵循能源政策,根據(jù)城鄉(xiāng)總體規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計,并應(yīng)與城鄉(xiāng)能源規(guī)劃、環(huán)保規(guī)劃、消防規(guī)劃等相結(jié)合。
前言根據(jù)建設(shè)部建標(biāo)[2023]87號文的規(guī)定,由建設(shè)部負(fù)責(zé)主編,具體由中國市政工程華北設(shè)計研究院會同有關(guān)單位共同對《城鄉(xiāng)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》GB50028-93進(jìn)行了修訂,經(jīng)建設(shè)部2023年7月12日以中華人民共和國建設(shè)部公告第451號批準(zhǔn)發(fā)布。為便于廣大設(shè)計、施工、科研、學(xué)校等有關(guān)單位人員在使用本規(guī)范時能對的理解和執(zhí)行條文規(guī)定,《城鄉(xiāng)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》編制組根據(jù)建設(shè)部關(guān)于編制工程標(biāo)準(zhǔn)、條文說明的統(tǒng)一規(guī)定,按《城鄉(xiāng)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》的章、節(jié)、條的順序,編制了本條文說明,供本規(guī)范使用者參考。在使用中如發(fā)現(xiàn)本條文說明有欠妥之處,請將意見函寄:天津市氣象臺路,中國市政工程華北設(shè)計研究院城鄉(xiāng)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)管理組(郵政編碼:300074)。1總則2術(shù)語本章所列術(shù)語,其定義及范圍,僅合用于本規(guī)范。3用氣量和燃?xì)赓|(zhì)量3.1
用氣量3.1.1
供氣原則是一項與很多重大設(shè)計原則有關(guān)聯(lián)的復(fù)雜問題,它不僅涉及到國家的能源政策,并且和本地具體情況、條件密切有關(guān)。從我國已有煤氣供應(yīng)的城市來看,例如在供應(yīng)工業(yè)和民用用氣的比例上就有很大的不同。工業(yè)和民用用氣的比例是受城市發(fā)展涉及燃料資源分派、環(huán)境保護(hù)和市場經(jīng)濟(jì)等多因素影響形成的,不能簡樸作出統(tǒng)一的規(guī)定。故本規(guī)范對供氣原則不作硬性規(guī)定。在擬定氣量分派時,一般應(yīng)優(yōu)先發(fā)展民用用氣,同時也要發(fā)展一部分工業(yè)用氣,兩者要兼顧,這樣做有助于提高氣源廠的效益,減少儲氣容積,減輕高峰負(fù)荷,增長售氣收費(fèi),有助于節(jié)假日負(fù)荷的調(diào)度平衡等。那種把城鄉(xiāng)燃?xì)鈫渭兊禺?dāng)作是民用用氣是片面的。采暖通風(fēng)和空調(diào)用氣量,在氣源充足的條件下,可酌情納入。燃?xì)馄囉脷饬績H指以天然氣和液化石油氣為氣源時才考慮納入。其他氣量中重要涉及了兩部分內(nèi)容:一部分是管網(wǎng)的漏損量;另一部分是因發(fā)展過程中出現(xiàn)沒有預(yù)見到的新情況而超過了原計算的設(shè)計供氣量。其他氣量中的前一部分是有規(guī)律可循的,可以從調(diào)查記錄資料中得出參考性的指標(biāo)數(shù)據(jù);后一部分則當(dāng)前還難掌握其規(guī)律,暫不能作出規(guī)定。3.1.3
居民生活和商業(yè)的用氣量指標(biāo),應(yīng)根據(jù)本地居民生活和商業(yè)用氣量的記錄數(shù)據(jù)分析擬定。這樣做更加切合本地的實際情況,由于燃?xì)庖哑占埃室话憔哂辛擞涗浀臈l件。對居民用戶調(diào)查時:1
要區(qū)分用戶有無集中采暖設(shè)備。有集中采暖設(shè)備的用戶一般比無集中采暖設(shè)備用戶的用氣量要高一些,這是由于尤集中采暖設(shè)備的用戶在采暖期采用煤火爐采暖兼燒水、做飯,因而減少了燃?xì)庥昧?。一般每年?0%~20%,這種差別在采暖期比較長的城市表現(xiàn)得尤為明顯;2
一般瓶裝液化石油氣居民用戶比管道供燃?xì)獾木用裼脩粲脷饬恐笜?biāo)要低10%~15%;3
根據(jù)調(diào)研表白,居民用戶用氣量指標(biāo)增長是非常緩慢的,個別尚有下降的情況,平均每年的增長率小于1%,因而在取用氣量指標(biāo)時,不必對此后發(fā)展考慮過多而加大用氣量指標(biāo)。3.2
燃?xì)赓|(zhì)量3.2.1
城鄉(xiāng)燃?xì)馐枪?yīng)城鄉(xiāng)居民生活、商業(yè)、工業(yè)公司生產(chǎn)、采暖通風(fēng)和空調(diào)等做燃料用的,在燃?xì)獾妮斉?、儲存和?yīng)用的過程中,為了保證城鄉(xiāng)燃?xì)庀到y(tǒng)和用戶的安全,減少腐蝕、堵塞和損失,減少對環(huán)境的污染和保障系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)合理性,規(guī)定城鄉(xiāng)燃?xì)饩哂幸欢ǖ馁|(zhì)量指標(biāo)并保持其質(zhì)量的相對穩(wěn)定是非常重要的基礎(chǔ)條件。為保證燃?xì)庥闷吩谄湓试S的適應(yīng)范圍內(nèi)工作,并提高燃?xì)獾臉?biāo)準(zhǔn)化水平,便于用戶對各種不同燃具的選用和維修,便于燃?xì)庥闷樊a(chǎn)品的國內(nèi)外流通等,各地供應(yīng)的城鄉(xiāng)燃?xì)?應(yīng)按基準(zhǔn)氣分類)的發(fā)熱量和組分應(yīng)相對穩(wěn)定,偏離基準(zhǔn)氣的波動范圍不應(yīng)超過燃?xì)庥闷愤m應(yīng)性的允許范圍,也就是要符合城鄉(xiāng)燃?xì)饣Q的規(guī)定。具體波動范圍,根據(jù)燃?xì)忸悇e宜按現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《城市燃?xì)夥诸悺稧B/T13611的規(guī)定采用并應(yīng)適當(dāng)留有余地?,F(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《城市燃?xì)夥诸悺稧B/T13611。詳見表1(華白數(shù)按燃?xì)飧甙l(fā)熱量計算)。以常見的天然氣10T和12T為例(相稱于國際聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)的
L類和H類),其成分重要由甲烷和少量惰性氣體組成,燃燒特性比較類似,一般可用單一參數(shù)(華白數(shù))鑒定其互換性。表1中所列華白數(shù)的范圍是指GB/T13611-92規(guī)定的最大允許波動范圍,但作為商品天然氣供應(yīng)作城鄉(xiāng)燃?xì)鈺r,應(yīng)適當(dāng)留有余地,參考英國規(guī)定。是留有3%~5%的余量,則10T和12T作城鄉(xiāng)燃?xì)馍唐窔鈺r華白數(shù)波動范圍如表2,可作為擬定商品氣波動范圍的參考。表1GB/T13611-92城市燃?xì)獾姆诸?干,0℃,101.3kPa)類別華白數(shù)w,MJ/m3(kcal/m3)燃燒勢CP標(biāo)準(zhǔn)范圍標(biāo)準(zhǔn)范用人工煤氣5R22.7(5430)21.1(5050)~24.3(5810)9455~966R27.1(6470)25.2(6017)~29.0(6923)10863~1107R32.7(7800)30.4(7254)~34.9(8346)12172~128天然氣4T18.O(4300)16.7(3999)~19.3(4601)2522~576T26.4(6300)2d.5(5859)~28.2(6741)2925~6510T43.8(10451)41.2(9832)~47.3(11291)3331~3412T53.5(12768)48.1(11495)~57.8(13796)4036~8813T56.5(13500)54.3(12960)~58.8(14040)4140~94液化石油氣19Y81.2(19387)76.9(18379)~92.7(22152)4842~4920Y84.2(20233)76.9(18379)~92.7(22152)4642~4922Y92.7(22152)76.9(18379)~92.7(22152)4242~49注:6T為液化石油氣混空氣,燃燒特性接近天然氣。表210T和12T天然氣華白數(shù)波動范圍(MJ/m3)類別標(biāo)準(zhǔn)(基準(zhǔn)氣)GB/T13611—92范圍城鄉(xiāng)燃?xì)馍唐窔夥秶?0T43.841.2~47.3
-5.94%~+8%42.49~45.99-3%~+5%12T53.548.1~57.8-10.1%~+8%50.83~56.18-5%~+5%
3.2.2
本條對作為城鄉(xiāng)燃?xì)馇乙延挟a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的燃?xì)庖昧爽F(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn),并根據(jù)城鄉(xiāng)燃?xì)庖?guī)定作了適當(dāng)補(bǔ)充;對目前尚無產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的燃?xì)馓岢隽速|(zhì)量安全指標(biāo)規(guī)定。1
天然氣的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《天然氣》GB17820-1999的一類氣或二類氣的規(guī)定,詳見表3。表3
天然氣的技術(shù)指標(biāo)項目一類二類三類實驗辦法高位發(fā)熱量,MJ/m3>31.4GB/T11062總硫(以硫計),mg/m3≤100≤200≤460GB/T11061硫化氧,mg/m3≤6≤204460GB/T11060.1二氧化碳,%(體積分?jǐn)?shù))≤3.OGB/T13610水露點,℃在天然氣交接點的壓力和溫度條件下,天然氣的水露點應(yīng)比最低環(huán)境溫度低5℃GB/T17283注:1
標(biāo)準(zhǔn)中氣體體積的標(biāo)準(zhǔn)參比條件是101.325kPa.20℃;2
取樣辦法按GB/T13609。本規(guī)范歷史上對燃?xì)庵辛蚧瘹涞囊?guī)定為小于或等于20mg/m3,因而符合二類氣的規(guī)定是允許的;但考慮到此后戶內(nèi)燃?xì)夤艿陌笛b等規(guī)定,進(jìn)一步減少H2S含量以減少腐蝕,也是適宜的。故在此提出應(yīng)符合一類氣或二類氣的規(guī)定;應(yīng)補(bǔ)充說明的是:一類或二類天然氣對二氧化碳的規(guī)定為小于或等于3%(體積分?jǐn)?shù)),作為燃料用的城鄉(xiāng)燃?xì)鈱@一指標(biāo)規(guī)定是不高的,其含量應(yīng)根據(jù)天然氣的類別而定,例如對10T天然氣,二氧化碳加氮等惰性氣體之和不應(yīng)大于14%,故本款對惰性氣體含量未作硬性規(guī)定。對于含惰性氣體較多、發(fā)熱量較低的天然氣,供需雙方可在協(xié)議中另行規(guī)定。3
人工煤氣的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)中關(guān)于通過電捕焦油器時氧含量指標(biāo)和規(guī)模較小的人工煤氣工程煤氣發(fā)熱量等需要適當(dāng)放寬的問題,于正在進(jìn)行修訂中的《人工煤氣》GB13621標(biāo)準(zhǔn)中表達(dá)。故本規(guī)范在此采用引用該標(biāo)準(zhǔn)。4
采用液化石油氣與空氣的混合氣做主氣源時,液化石油氣的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)高于其爆炸上限的2倍(例如液化石油氣爆炸上限如按10%計,則液化石油氣與空氣的混合氣做主氣源時,液化石油氣的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)高于20%),以保證安全,這是根據(jù)原蘇聯(lián)建筑法規(guī)的規(guī)定制定的。3.2.3
本條規(guī)定r燃?xì)饩哂谐粑兜谋匾捌錁?biāo)準(zhǔn)。1
關(guān)于空氣一燃?xì)庵谐粑丁皯?yīng)能察覺”的含義“應(yīng)能察覺”與空氣中的臭味強(qiáng)度和人的嗅覺能力有關(guān)。臭味的強(qiáng)度等級國際上燃?xì)庑袠I(yè)一般采用Sales等級,是按嗅覺的下列濃度分級的:0級——沒有臭味;0.5級——極微小的臭味(可感點的開端);1級——弱臭味;2級——臭味一般,可由一個身體健康狀況正常且嗅覺能力一般的人辨認(rèn),相稱于報警或安全濃度;3級——臭味強(qiáng);4級——臭味非常強(qiáng);5級——最強(qiáng)烈的臭味,是感覺的最高極限。超過這一級,嗅覺上臭味不再有增強(qiáng)的感覺。“應(yīng)能察覺”的含義是指嗅覺能力一般的正常人,在空氣一燃?xì)饣旌衔锍粑稄?qiáng)度達(dá)成2級時,應(yīng)能察覺空氣中存在燃?xì)狻?
對無毒燃?xì)饧映魟┑淖钚∮昧繕?biāo)準(zhǔn)美國和西歐等國,對無毒燃?xì)?如天然氣、氣態(tài)液化石油氣)的加臭劑用量,均規(guī)定在無毒燃?xì)庑孤┑娇諝庵?,達(dá)成爆炸下限的20%時,應(yīng)能察覺。故本規(guī)范也采用這個規(guī)定。在擬定加臭劑用量時,還應(yīng)結(jié)合本地燃?xì)獾木唧w情況和采用加臭劑種類等因素,有條件時,宜通過實驗擬定。據(jù)國外資料介紹,空氣中的四氫噻吩(THT)為0.08mg/m3時,可達(dá)成臭味強(qiáng)度2級的報警濃度。以爆炸下限為5%的天然氣為例,則5%×20%=1%,相稱于在天然氣中應(yīng)加
THT8mg/m3,這是一個理論值。實際加入量應(yīng)考慮管道長度、材質(zhì)、腐蝕情況和天然氣成分等因素,取理論值的2~3倍。以下是國外幾個國家天然氣加臭劑量的有關(guān)規(guī)定:1)
比利時加臭劑為四氫噻吩(THT)18~20mg/m32)法國加臭劑為四氫噻吩(THT)低熱值天然氣
20mg/m3高熱值天然氣
25mg/m3當(dāng)燃?xì)庵辛虼伎偭看笥?mg/m3時,可以不加臭。3)德國加臭劑為四氫噻吩(THT)17.5mg/m3加臭劑為硫醇(TBH)4~9mg/m34)荷蘭加臭劑為四氫噻吩(THT)18mg/m3據(jù)資料介紹,北京市天然氣公司、齊齊哈爾市天然氣公司也采用四氫噻吩(THT)作為加臭劑,加入量北京為18rag/m3,齊齊哈爾為16~20mg/m3。根據(jù)上述國內(nèi)外加臭劑用量情況,對于爆炸下限為5%的天然氣,取加臭劑用量不宜小于20mg/m3。并以此作為推論,當(dāng)不具有實驗條件時,對于幾種常見的無毒燃?xì)猓诳諝庵羞_(dá)成爆炸下限的20%時應(yīng)能察覺的加臭用量,不宜小于表4的規(guī)定,可做擬定加臭劑用量的參考。表4
幾種常見的無毒燃?xì)獾募映魟┯昧咳細(xì)夥N類加臭劑用量(mg/m3)天然氣(天然氣在空氣中的爆炸下限為5%)20液化石油氣(C3和C4各占一半)50液化石油氣與空氣的混合氣
(液化石油氣:空氣=50:50;液化石油氣成分為C3和C4各占一半)25
注:1
本表加臭劑按四氧噻吩計。2
當(dāng)燃?xì)獬煞峙c本表比例不同時,可根據(jù)燃?xì)庠诳諝庵械谋ㄏ孪?,對比爆炸下限?%的天然氣的加臭劑用量,按反比計算出燃?xì)馑杓映魟┯昧俊?
對有毒燃?xì)饧映魟┑淖钌儆昧繕?biāo)準(zhǔn)有毒燃?xì)庖话阒负珻O的可燃?xì)怏w。CO對人體毒性極大,一旦漏入空氣中,尚未達(dá)成爆炸下限20%時,人體早就中毒,故對有毒燃?xì)?,?yīng)按在空氣中達(dá)成對人體允許的有害濃度之時應(yīng)能察覺來擬定加臭劑用量。關(guān)于人體允許的有害濃度的含義,根據(jù)“一氧化碳對人體影響”的研究,其影響取決于空氣中CO含量、吸氣連續(xù)時問和呼吸的強(qiáng)度。為了防止中毒死亡,必須采用措施保證在人體血液中決不能使碳氧血紅蛋白濃度達(dá)成65%,因此,在相稱長的時間內(nèi)吸人的空氣中CO濃度不能達(dá)成0.1%。當(dāng)然這個標(biāo)準(zhǔn)是一個極限限度,空氣中CO濃度也不應(yīng)升高到足以使人產(chǎn)生嚴(yán)重癥狀才發(fā)現(xiàn),因而空氣中CO報警標(biāo)準(zhǔn)的選取應(yīng)比0.1%低很多,以保證留有安全余量。具有CO的燃?xì)饴┤胧覂?nèi),室內(nèi)空氣中CO濃度的增長是逐步累計的,但其增長開始時快而后逐步變緩,最后室內(nèi)空氣中
CO濃度趨向于一個最大值X,并可用下式表達(dá):
式中V——漏出的燃?xì)怏w積(m3/h);K——燃?xì)庵蠧O含量(%)(體積分?jǐn)?shù));J——房間的容積(m3)。此式是在時間t→∞,自然換氣次數(shù)n=1的條件下導(dǎo)出的。相應(yīng)于每一個最大值X,有一個人體血液中碳氧血紅蛋白濃度值,其關(guān)系詳見表5。表5
空氣中不同的CO含量與血液中最大的碳氧血紅蛋白濃度的關(guān)系空氣中CO含量X(%)(體積分?jǐn)?shù))血液中最大的碳氧血紅蛋白濃度(%),對人影響0.167致命界線0.0550嚴(yán)重癥狀0.02533較重癥狀0.01825中檔癥狀0.0117輕度癥狀德、法和英等發(fā)達(dá)國家,對有毒燃?xì)獾募映魟┯昧?,均?guī)定為在空氣中一氧化碳含量達(dá)成0.025%(體積分?jǐn)?shù))時,臭味強(qiáng)度應(yīng)達(dá)成2級.以便嗅覺能力一般的正常人能察覺空氣中存在燃?xì)狻谋?可以看到,采用空氣中CO含量0.025%為標(biāo)準(zhǔn),達(dá)成平衡時人體血液中碳氧血紅蛋白最高只能到33%,對人一般只能產(chǎn)生頭痛、視力模糊、惡心等,不會產(chǎn)生嚴(yán)重癥狀。據(jù)此可理解為,空氣中CO含量0.025%作為燃?xì)饧映衾碚摰摹霸试S的有害濃度”標(biāo)準(zhǔn),在實際操作運(yùn)營中,還應(yīng)留有安全余量,本規(guī)范推薦采用0.02%。一般具有CO的人工煤氣未經(jīng)深度凈化時,自身就有臭味,是否應(yīng)補(bǔ)充加臭,有條件時,宜通過實驗擬定。3.2.4
本條1~4款對加臭劑的規(guī)定是按美國聯(lián)邦法規(guī)第49號192部分和美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)ANSI/ASMEB31.8規(guī)定等效采用的。其中“加臭劑不應(yīng)對人體有害”是指按本規(guī)范第3.2.3條規(guī)定加人微量加臭劑到燃?xì)庵泻蟛粦?yīng)對人體有害。4.1一般規(guī)定4.1.1本章節(jié)內(nèi)容屬人工制氣氣源,其工藝是成熟的,運(yùn)營安全可靠,所采用的爐型有焦?fàn)t、直立爐、煤氣發(fā)生爐、兩段煤氣發(fā)生爐、水煤氣發(fā)生爐、兩段水煤氣發(fā)生爐、流化床水煤氣爐與三筒式重油裂解爐、二筒式輕油裂解爐等。國內(nèi)外雖尚有新的工藝、新的爐型,但由于在國內(nèi)城鄉(xiāng)燃?xì)夥矫嫔形雌毡閼?yīng)用,因此未在本規(guī)范中編寫此類內(nèi)容。4.1.2本條文規(guī)定了爐型選擇原則。目前我國人工制氣廠有大、中、小規(guī)模70余家,大都由上述某單一爐型或多種爐型互相配合組成。其中小氣源廠制氣規(guī)模為10×104~5×105m3/d,有的大型氣源廠制氣規(guī)模達(dá)成5×105~10×105m3/d以上。各制氣爐型的選擇,重要應(yīng)根據(jù)制氣原料的品種:如取得合格的煉焦煤,且冶金焦有銷路,則選擇焦?fàn)t作制氣爐型;當(dāng)取得氣煤或肥氣煤時,則采用直立爐作為制氣爐型,副產(chǎn)氣焦,一般作為煤氣發(fā)生爐、水煤氣發(fā)生爐的原料生產(chǎn)低熱值煤氣供直立爐加熱和調(diào)峰用;其他爐型選擇條件,可詳見本章有關(guān)條文。焦?fàn)t及煤氣發(fā)生爐的工藝設(shè)計,除本章內(nèi)結(jié)合城鄉(xiāng)燃?xì)庠O(shè)計特點重點列出的條文以外,還可參照《煉焦土藝設(shè)計技術(shù)規(guī)定》YB9069—96及《發(fā)生爐煤氣站設(shè)計規(guī)范》GB50195—94。4.1.3附錄A是根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16—97、《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058—92和制氣生產(chǎn)工藝特殊規(guī)定編制的。4.2煤的干餾制氣4.2.1本條提出了煤干餾爐煤的質(zhì)量規(guī)定。1直立爐裝爐煤的坩堝膨脹序數(shù),葛金指數(shù)等指標(biāo)規(guī)定的理由:因直立爐是連續(xù)干餾制氣爐型,它的裝爐煤規(guī)定與焦?fàn)t有所不同。裝爐煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性的化驗指標(biāo)習(xí)慣上均采用國際上通用的指標(biāo)。在坩堝膨脹序數(shù)和葛金指數(shù)方面,從我國各直立爐煤氣廠幾十年的生產(chǎn)經(jīng)驗來看,裝爐煤的坩堝膨脹序數(shù)以在“~4”之間為好,特別是“3~4”時更合用于直立爐的生產(chǎn)。此時煤斤行速正常、操作順利,生產(chǎn)的焦炭塊度大小適當(dāng)。其中塊度為25~50mm的焦炭較多。但煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性所表達(dá)的內(nèi)容尚有所不同,故還必須得到煤的葛金指數(shù)。葛金指數(shù)中A、B、C型表白是不粘結(jié)或粘結(jié)性差的,所產(chǎn)焦塊松碎。這種煤裝人爐內(nèi)將使生產(chǎn)操作不正常,容易脫煤,甚至導(dǎo)致爐子爆炸的惡性事故。某煤氣廠就因此發(fā)生過事故,死傷數(shù)人。其重要因素就是煤不合規(guī)定(當(dāng)時使用的重要煤種是阜新煤,其坩堝膨脹序數(shù)為葛金指數(shù)為B,顆粒小于10mm的煤占重量的80%以上)。因此,對連續(xù)式直立爐的裝爐煤的質(zhì)量指標(biāo)作本條規(guī)定。葛金指數(shù)必須在F~G1的范圍,以保證直立爐的安全生產(chǎn)。通過十余年的運(yùn)營管理與科學(xué)研究,通過排焦機(jī)械裝置的改善,可以擴(kuò)大直立爐使用的煤種,生產(chǎn)焦炭新品種。鞍山熱能研究所與大連煤氣公司、大同礦務(wù)局與楊樹浦煤氣廠在不同時間,不同地點相繼對弱粘結(jié)性的大同煤塊在直立爐中作了多次成功的實驗,煉制出合格的高質(zhì)量鐵合金焦。因此對煉制鐵合金焦時的直立爐裝爐煤質(zhì)安全指標(biāo)在注中明確煤種可選用弱粘結(jié)煤,但煤的粒度應(yīng)為15~50mm塊煤?;曳趾繎?yīng)小于10%,并具有熱橡定性大于60%的煤種。目前大同礦務(wù)局連續(xù)直立式炭化爐,采用大同煤塊煉制優(yōu)質(zhì)鐵合金焦,運(yùn)營良好。直立爐的裝爐煤粒度定為小于50mm,是防止過大的煤塊堵塞輔助煤箱上的煤閥進(jìn)口。2焦?fàn)t裝爐煤的各項重要指標(biāo)是由其中各單種煤的性質(zhì)及配比決定的。目前我國煉焦工業(yè)的配煤大多數(shù)立足本省、本區(qū)域的煤炭資源,在滿足生產(chǎn)工藝規(guī)定的范圍內(nèi),規(guī)定充足運(yùn)用我國儲量較多,具有一定粘結(jié)性的高揮發(fā)量煤(如肥氣煤)進(jìn)行配煤,因此冶金工業(yè)中煉焦煤的揮發(fā)分(干基)已達(dá)成了24%~31%,膠質(zhì)層指數(shù)(Y)在14~20mm。(詳:《煉焦工藝設(shè)汁技術(shù)規(guī)定》YB9069)。對于城市煤氣廠,為了不與冶金煉焦?fàn)幵?,裝爐煤的氣、肥氣煤種的配人量要多一些,一般到70%~80%。很多煉焦制氣廠裝爐煤揮發(fā)分高達(dá)32%~34%,而膠質(zhì)指數(shù)(Y)甚至低到13mm。結(jié)合上述因素.在制定本條文時,考慮到冶金,城建等各方面的煉焦工業(yè),對裝爐煤揮發(fā)分規(guī)定為“24%~32%”及膠質(zhì)層指數(shù)(Y)規(guī)定為13~20mm。配煤粘結(jié)指數(shù)(G)的提出,是由于單用膠質(zhì)層指數(shù)(Y)這項指標(biāo)有其局限性,即對瘦煤和肥煤的實驗條件不易掌握,因此就必須采用我國煤炭學(xué)會正式選定的煙煤粘結(jié)指數(shù)G與Y值共同決定煉焦用煤的粘結(jié)性。焦?fàn)t用煤的灰分、硫分、粒度等指標(biāo)均是為了保證焦炭的質(zhì)量?;曳种笜?biāo)對冶金工業(yè)和煤氣廠(站)都很重要,煉焦原煤灰分越高,焦炭的灰分越大,則高爐焦比增長,致使高爐運(yùn)用系數(shù)和牛產(chǎn)效率減少。焦炭的灰分過高,焦炭的強(qiáng)度也會下降。耐磨性變壞,關(guān)系到高爐生產(chǎn)能力,所以規(guī)定裝爐煤的灰分含量小于或等于11%(對1000~4000m3高爐應(yīng)為9%~10%,對大于4000m3高爐應(yīng)小于或等于9%)。用于水煤氣、發(fā)生爐作氣化原料的焦炭,由于所產(chǎn)焦為氣焦,原料煤中的灰分可放寬到16%。原料煤中60%~70%的硫殘留在焦炭中,焦炭硫含量高,在高爐煉鐵時,易使生鐵變脆,減少生鐵質(zhì)量。所以規(guī)定煤中硫含量應(yīng)小于1%(對1000~4000m3高爐應(yīng)為0.6%~0.8%,對大于4000m3高爐應(yīng)小于0.6%)。原料煤的粒度,決定裝爐煤的堆積密度,裝爐煤的堆積密度越大,焦炭的質(zhì)量越好,但原料煤粉碎得過細(xì)或過粗都會使煤的堆積密度變化。因此本條文根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗總結(jié)規(guī)定煉焦裝爐煤粒度小于3mm的含量為75%~80%。各級別高爐對焦炭質(zhì)量規(guī)定見表6(重慶鋼鐵設(shè)計院編制的“煉鐵工藝設(shè)汁技術(shù)規(guī)定”)。表6各級別高爐對焦炭質(zhì)量規(guī)定
裝爐煤的各質(zhì)量指標(biāo)的測定應(yīng)按國家煤炭實驗標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行(見表7)。表7裝爐煤質(zhì)量指標(biāo)的測定方法序號質(zhì)量指標(biāo)國家煤炭實驗標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)號1水分、灰分、揮發(fā)分煤的T業(yè)分析方法GB2122坩堝膨脹序數(shù)(F、S、I)煙煤自由膨脹序數(shù)(亦稱坩堝膨脹)測定方法GB54483葛金指數(shù)煤的葛金低溫干餾實驗方法GB13414膠質(zhì)層指數(shù)(Y)焦塊最終收縮度(X)煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測定方法GB4795粘結(jié)指數(shù)(G)煙煤粘結(jié)指數(shù)測定方法GB54476全硫(St.d)煤中全硫的測定方法GB2147熱穩(wěn)定性(TS+6)煤的熱穩(wěn)定性測定方法GB15738抗碎強(qiáng)度(>25mm)煤的抗碎強(qiáng)度測定方法GB154599灰熔點(ST)煤灰熔融性的測定方法GB21910羅加指數(shù)(RI)煙煤羅加指數(shù)測定方法GB5449煤對二氧化碳化學(xué)反映性的11煤的化學(xué)反映性(a)測定方法GB22012粒度分級煤炭粒度分級GB1894.2.2
直立爐對所使用裝爐煤的粒度大小及其級配含量有一定規(guī)定,目的在于保證生產(chǎn)。直立爐使用煤粒度最低標(biāo)準(zhǔn)為:粒度小于50mm,粒度小于10mm的含量小于75%。所以在煤準(zhǔn)備流程中應(yīng)設(shè)破碎裝置。直立爐一般采用單種煤干餾制氣,當(dāng)煤種供應(yīng)不穩(wěn)定期,不得不采用一些粘結(jié)性差的煤,為了安全生產(chǎn),必須配以強(qiáng)粘結(jié)性的煤種;有時為適應(yīng)高峰供氣的需要,也可適當(dāng)增長一定配比的揮發(fā)物含量大于30%的煤種。因此直立爐車間應(yīng)設(shè)立配煤裝置。例:葛金指數(shù)為0的統(tǒng)煤,可配以1:1G3的煤種或配以1:2G2的煤種,使混配后的混合煤葛金指數(shù)接近F~G1。對焦?fàn)t制氣用煤的準(zhǔn)備,工藝流程基本上有兩種,其主線區(qū)別在于是先配煤后粉碎(混合粉碎),還是先粉碎后配煤(分級粉碎),就互相比較而言各有特點。先配后粉碎工藝流程是我國目前普遍采用的一種流程,具有過程簡樸、布置緊湊、使用設(shè)備少、操作方便、勞動定員少,投資和操作費(fèi)用低等優(yōu)點。但不能根據(jù)不同煤種進(jìn)行不同的粉碎細(xì)度解決,因此這種流程只合用于煤質(zhì)較好,且均勻的煤種。當(dāng)煤料粘結(jié)性較差,且煤質(zhì)不均時宜采用先粉碎后配煤的工藝流程,也就是將組成煉焦煤料各單種煤先根據(jù)其性質(zhì)(不同硬度)進(jìn)行不同細(xì)度的分別粉碎,再按規(guī)定的比例配合、混勻,這對提高配煤的準(zhǔn)確度、多配弱粘結(jié)性煤和改善焦炭質(zhì)量有好處。因此目前國內(nèi)有些焦化廠采用了這種流程。但該流程較復(fù)雜。基建投資也較多,配煤成本高。對于城市煤氣廠,目前大量使用的是氣煤,所得焦炭一般符合氣化焦的質(zhì)量指標(biāo)。生產(chǎn)的煤氣的質(zhì)量不會因配煤工藝不同而異,因此煤準(zhǔn)備宜采用先配煤后粉碎的流程。由于煉焦進(jìn)廠煤料為洗精煤,粒度較小,無需設(shè)立破碎煤的裝置。4.2.3
原料煤的裝卸和倒運(yùn)作業(yè)量很大,假如不實行機(jī)械化作業(yè),勢必占用大量的勞動力并帶來經(jīng)營費(fèi)用高、占地面積大、煤料損失多、積壓車輛等問題。因此,無論大、中、小煤氣廠原料煤受煤、卸煤、儲存、倒運(yùn)均應(yīng)采用機(jī)械化設(shè)備,使機(jī)械化程序達(dá)成80%~90%以上。機(jī)械化限度可按下式評估:
式中θ——機(jī)械化限度(%);n1——采用某種機(jī)械化設(shè)備后,作業(yè)實需定員(人);n2——所有人工作業(yè)時需要的定員(人)。4.2.4
本條文規(guī)定了儲煤場場地擬定原則。1
影響儲煤量大小的因素是很多的,與工廠的性質(zhì)和規(guī)模,距供煤基地的遠(yuǎn)近、運(yùn)送情況,使用的煤種數(shù)等因素都有關(guān)系。其中以運(yùn)送方式為重要因素。因此儲煤場操作容量:當(dāng)由鐵路來煤時,宜采用10~20d的用煤量;當(dāng)由水路來煤時,宜采用15~30d的用煤量;當(dāng)采用公路來煤時,宜采用30~40d的用煤量。2
煤堆高度的擬定,直接影響儲煤場地的大小,應(yīng)根據(jù)機(jī)械設(shè)備工作高度擬定,目前煤場各種機(jī)械設(shè)備一般堆煤高度如下:推煤機(jī)
7~9m履帶抓斗、起重機(jī)
7m扒煤機(jī)
7~9m橋式抓斗起重機(jī)一般7~9m門式抓斗起重機(jī)一般7~9m裝卸橋
9m斗輪堆取料機(jī)
10~12m由于機(jī)械設(shè)備在不斷革新,設(shè)計時應(yīng)按廠家提供的堆煤高度技術(shù)參數(shù)為準(zhǔn)。3
儲煤場操作容量系數(shù)儲煤場操作容量系數(shù)即儲煤場的操作容量(即有效容量)和總?cè)萘恐?。儲煤場的機(jī)械裝備水平直接影響其操作容量系數(shù)的大小。根據(jù)某些機(jī)械化儲煤場,來煤供應(yīng)比較及時的情況下的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析,儲煤場操作容量系數(shù)一般可按0.65~0.7進(jìn)行選用。根據(jù)操作容量、堆煤高度和操作容量系數(shù)可以大體擬定煤場的儲煤面積和總面積:
式中FH——煤場的儲煤面積(m2);W——操作容量(t);Hm——實際也許的最大堆煤高度(m);K——與堆煤形狀有關(guān)的系數(shù):梯形斷面的煤堆K=0.75~0.8;三角形斷面的煤堆K=0.45;r0——煤的堆積密度(t/m3)。煤場的總面積F(m2)可按下式計算
4.2.5
本條規(guī)定了關(guān)于配煤槽和粉碎機(jī)室的設(shè)計規(guī)定。1
配煤槽設(shè)計容量的對的合理,對于穩(wěn)定生產(chǎn)和提高配煤質(zhì)量都有很大的好處。如容量過小,就使得配煤前的機(jī)械設(shè)備的允許檢修時間過短,適應(yīng)不了生產(chǎn)上的需要,甚至影響正常生產(chǎn),所以應(yīng)根據(jù)煤氣廠具體條件來擬定。2
配煤梢個數(shù)假如少了就不能適應(yīng)生產(chǎn)上的需要,也不能保證配煤的合理和準(zhǔn)確。假如個數(shù)太多并無必要且增長投資和土建工程量。因此,各廠應(yīng)根據(jù)自身具體條件按照所用的煤種數(shù)目、配煤比以及清掃倒換等因素來決定配煤槽個數(shù)。3
煤料中?;煊谢虼蠡蛐〉蔫F器。如鐵塊、鐵棒、鋼絲之類,這類東西如不除去,影響粉碎機(jī)的操作,熔蝕爐墻,損害爐體,故必須設(shè)立電磁分離器。4
粉碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時粉塵大,從安全和工業(yè)衛(wèi)生規(guī)定必須有除塵裝置。5
粉碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時噪聲較大,從職工衛(wèi)生和環(huán)境的規(guī)定,必須采用綜合控制噪聲的措施,按《工業(yè)公司噪聲控制設(shè)計規(guī)范》
GBJ87規(guī)定沒計。4.2.6
煤準(zhǔn)備系統(tǒng)中各工段生產(chǎn)過程的連續(xù)性是很強(qiáng)的,所有設(shè)備的啟動或停止都必須按一定的順序和方向來操作。在生產(chǎn)中各機(jī)械設(shè)備均有出現(xiàn)故障或損壞的也許。當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生故障時就破壞了整個工藝生產(chǎn)的連續(xù)性,進(jìn)而損壞設(shè)備。故作本條規(guī)定以防這一惡性事故的發(fā)生。應(yīng)設(shè)立帶有模擬操作盤的連鎖集中控制裝置。4.2.7
直立爐的儲煤倉位于爐體的頂層,其形狀受到工藝條件的限制及互相布置上的約束而設(shè)計為方形。這就導(dǎo)致了下煤時出現(xiàn)“死角”現(xiàn)象,實際下煤的數(shù)量只有全倉容量的1/2~2/3(現(xiàn)也有在煤倉底部的中間增長錐形的改善設(shè)計)。直立爐的上煤設(shè)備檢修時間一般為8h。綜合以上兩項因素,儲煤倉總?cè)萘堪?6h用量設(shè)計一般均能滿足了。某地新建直立爐儲煤倉按32h設(shè)計,一般情況下操作正常,但當(dāng)原煤中水分較大不易下煤時操作就較為緊張。所以在本條中推薦儲煤倉總?cè)萘堪?6h用煤量計算。規(guī)定輔助煤箱的總?cè)萘堪?h用煤量計算。這就是說,每生產(chǎn)1h只用去箱內(nèi)存煤量的一半,保證還余下一半煤量可起密封作用,用以在爐頂微正壓的條件下防止?fàn)t內(nèi)煤氣外竄,并保證直立爐的安全正常操作。直立爐正常操作中每日需輪換兩門炭化室停產(chǎn)燒空爐,以便燒去爐內(nèi)石墨(俗稱燒煤垢),保證下料通暢。燒垢后需先加焦,然后才干加煤投入連續(xù)生產(chǎn)。此外,在直立爐的全年生產(chǎn)過程中,往往在供氣量減少時安排停產(chǎn)檢修,在這種情況下,為了適應(yīng)開工投產(chǎn)的需要,故規(guī)定“儲焦倉總?cè)萘堪匆淮渭訚M四門炭化室的裝焦量計算”。對于焦?fàn)t儲煤塔總?cè)萘康脑O(shè)計規(guī)定,基本上是依據(jù)鞍山焦耐院數(shù)年來從設(shè)計到生產(chǎn)實踐的經(jīng)驗總結(jié)。炭化室有效容積大于20m3焦?fàn)t總?cè)萘恳话愣际前?6h用煤量計算的,有的按12h用煤量計算。焦?fàn)t儲煤塔容量的大小與備煤系統(tǒng)的機(jī)械化水平有很大的關(guān)系,因此規(guī)定儲煤塔的容量均按12~16h用量計算,重要是為了保證備煤系統(tǒng)中的設(shè)備有足夠的允許檢修時間。4.2.8
煤干餾制氣產(chǎn)品產(chǎn)率的影響因素很多,有條件時應(yīng)作煤種配煤實驗來擬定。但在考慮設(shè)計方案而缺少實測數(shù)據(jù)時可采用條文中的規(guī)定。由于煤氣廠規(guī)定的重要產(chǎn)品是煤氣,氣煤配人量一般較多,配煤中揮發(fā)分也相應(yīng)增長,因而單位煤氣發(fā)生量一般比焦化廠要大。根據(jù)數(shù)年操作實踐證明,配煤揮發(fā)分與煤氣發(fā)生量之間有如下關(guān)系:根據(jù)一些焦化廠的生產(chǎn)記錄數(shù)據(jù)證明:當(dāng)配煤揮發(fā)分在“28%~30%”時,煤氣發(fā)生量平均值為“45m3/t”。但南方一些煤氣廠和焦化廠操作條件有所不同,即使在配煤情況相近時,煤氣發(fā)生量也不相同,因此只能規(guī)定其波動范圍(見表8)。表8
焦?fàn)t煤氣的產(chǎn)率揮發(fā)分(Vf,%)27282930煤氣生產(chǎn)量(m3/t)324326348360全焦產(chǎn)率隨配煤揮發(fā)分增長相應(yīng)要減少,焦炭中剩余揮發(fā)分的多少也影響全焦率的大小。在正常情況下,全焦率的波動范圍較小,實際全焦率大于理論全焦率,其差值稱為校正系數(shù)“α”。煤料的初次產(chǎn)物(荒煤氣)碰到灼熱的焦炭裂解時會生成石墨沉積于焦炭表面;揮發(fā)分越高,其裂解機(jī)會越多,“α”值也就越大。全焦率計算公式:
式中
B焦——全焦率(%);V干煤——配煤的揮發(fā)分(干基)(%);V干焦——焦炭中的揮發(fā)分(干基)(%)。本規(guī)范所定全焦率指標(biāo)就是根據(jù)此公式計算的。此公式經(jīng)焦化廠驗證,實際全焦率與理論計算值是比較接近的。生產(chǎn)記錄所得校正系數(shù)“α”相差不超過1%。直立爐所產(chǎn)的煤氣及氣焦的產(chǎn)率與揮發(fā)分、水分、灰分、煤的粒度及操作條件有關(guān),條文中所規(guī)定各項指標(biāo)也都是根據(jù)歷年生產(chǎn)記錄資料制定的。4.2.9
焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)有單熱式和復(fù)熱式兩種。焦?fàn)t的加熱煤氣耗用量一般要達(dá)成自身產(chǎn)氣量的45%~60%。假如運(yùn)用其他熱值較低的煤氣來代替供加熱用的優(yōu)質(zhì)回爐煤氣,不僅能提高出廠焦?fàn)t氣的產(chǎn)量達(dá)1倍左右,并且也有助于焦?fàn)t的調(diào)火操作。各地煤氣公司就是采用這種辦法。此外,城市煤氣的供應(yīng)在1年中是不均衡的。在南方地區(qū)一般是寒季半年里供氣量較大。此時焦?fàn)t可用熱值低的煤氣加熱;而在暑季的半年里供氣量較小,此時又可用回爐煤氣加熱。所以針對煤氣廠的條件來看以采用復(fù)熱式的爐型較為合適。4.2.10
本條規(guī)定了加熱煤氣耗熱量指標(biāo)。當(dāng)采用熱值較低的煤氣作為煤干餾爐的加熱煤氣以頂替回爐煤氣時,以使用機(jī)械發(fā)生爐(含兩段機(jī)械發(fā)生爐或高爐)煤氣最為相宜,由于它具有燃燒火焰長,可用自產(chǎn)的中小塊氣焦(弱粘結(jié)煙煤)來生產(chǎn)等項優(yōu)點。上海、長春、昆明、天津、北京、南京等煤氣公司加熱煤氣都是采用機(jī)械發(fā)生爐(或兩段機(jī)械發(fā)生爐)煤氣。煤干餾爐的加熱煤氣的耗熱量指標(biāo)是一項綜合性的指標(biāo)。焦?fàn)t的耗熱量指標(biāo)是按鞍山焦耐院數(shù)年來的經(jīng)驗總結(jié)資料制定的。對炭化室有效容積大于20m3的焦?fàn)t。用焦?fàn)t煤氣加熱時規(guī)定耗熱量指標(biāo)為2340kJ/kg。而根據(jù)實測數(shù)據(jù),當(dāng)焦?fàn)t的均勻系數(shù)和安定系數(shù)均在0.95以上時,3個月平均耗熱量為2260kJ/kg;當(dāng)全年的均勻系數(shù)和安定系數(shù)均在0.90以上時,耗熱量為2350kJ/kg。這說明本條規(guī)定的指標(biāo)是符合實際情況的。根據(jù)國務(wù)院國辦[2023]10號文獻(xiàn)及國家經(jīng)貿(mào)委第14號令的精神:此后所建焦?fàn)t炭化室高度應(yīng)在4m以上(折合容積大于20m3)。因此炭化室容積約為10m3和小于6m3的焦?fàn)t耗熱量指標(biāo)不再編入本條正文中。故在此條文說明中保存,以供現(xiàn)有焦?fàn)t生產(chǎn)、改建時參考(見表9)。表9
焦?fàn)t耗熱量指標(biāo)[kJ/kg(煤)]加熱煤氣種類炭化室有效容積(m3)合用范圍約10<6焦?fàn)t煤氣26002930作為計算生產(chǎn)消耗用發(fā)生爐煤氣29303260作為計算生產(chǎn)消耗用焦?fàn)t煤氣28503180作為計算加熱系統(tǒng)設(shè)備用發(fā)生爐煤氣31403470作為計算加熱系統(tǒng)設(shè)備用直立爐的加熱使用機(jī)械發(fā)生爐熱煤氣,由于熱煤氣難于測定煤氣流量,在制定本條規(guī)定期只能根據(jù)生產(chǎn)上使用發(fā)生爐所耗的原料量的實際數(shù)據(jù)(每噸煤經(jīng)干餾需要耗用180~210kg的焦),經(jīng)換算耗熱量為2590~3010kJ/kg??紤]影響耗熱量的因素較多,故指標(biāo)按上限值規(guī)定為3010kJ/kg。上面所提到的耗熱量是作為計算生產(chǎn)消耗時使用的指標(biāo)。在設(shè)計加熱系統(tǒng)時,還需稍留余地,應(yīng)考慮增長一定的富裕量。根據(jù)鞍山焦耐院的總結(jié)資料,作為生產(chǎn)消耗指標(biāo)與作為加熱系記錄算指標(biāo)的耗熱量之間相差為210~250kJ/kg。本條規(guī)定的加熱系記錄算用的耗熱量指標(biāo)就是根據(jù)這一數(shù)據(jù)制定的。4.2.11
本條規(guī)定了加熱煤氣管道的設(shè)計規(guī)定。1
規(guī)定發(fā)生爐煤氣加熱的管道上設(shè)立混入回爐煤氣的裝置,其目的是穩(wěn)定加熱煤氣的熱值,防止?fàn)t溫波動。在回爐煤氣加熱總管上裝設(shè)預(yù)熱器,其目的是以防止煤氣中的焦油、萘冷凝下來堵塞管件,并使入爐煤氣溫度穩(wěn)定。2
在加熱煤氣系統(tǒng)中設(shè)壓力自動調(diào)節(jié)裝置是為了保證煤氣壓力的穩(wěn)定,從而使進(jìn)入爐內(nèi)的煤氣流量維持不變,以滿足加熱的規(guī)定。3
整個加熱管道中必須經(jīng)常保持正壓狀態(tài),避免由于出現(xiàn)負(fù)壓而竄入空氣,引起爆炸事故。因此必須規(guī)定在加熱煤氣管道上設(shè)煤氣的低壓報警信號裝置,并在管道末端設(shè)立爆破膜,以減少爆破時損壞限度。4
加熱煤氣管道一般都是采用架空方式,這重要是考慮到便于排出冷凝物和清掃管道。4.2.12
直立爐、焦?fàn)t橋管設(shè)立低壓氨水噴灑,重要是使氨水蒸發(fā),吸取荒煤氣顯熱,大幅度減少煤氣溫度。直立爐荒煤氣或焦?fàn)t集氣管上設(shè)立煤氣放散管是由于直立爐與焦?fàn)t均為磚砌結(jié)構(gòu),不能承受較高的煤氣壓力,爐頂壓力規(guī)定基本上為±0大氣壓,防止磚縫由于爐內(nèi)煤氣壓力過高而受到破壞,導(dǎo)致泄漏而縮短爐體壽命并影響煤氣產(chǎn)率和質(zhì)量。制氣廠的生產(chǎn)工藝過程極為復(fù)雜,各種因素也較多,如偶爾逢電氣故障、設(shè)備事故、管道堵塞時,干餾爐生產(chǎn)的煤氣無法保證安全暢通地送出,而制氣設(shè)備仍在連續(xù)不斷地生產(chǎn);同時,產(chǎn)氣量無法瞬時壓縮減產(chǎn),因此必須采用緊急放散以策安全。放散出來的煤氣為防止污染環(huán)境,必須燃燒后排出。放散管出口應(yīng)設(shè)點火裝置。4.2.13
本條規(guī)定了干餾爐頂荒煤氣管的設(shè)計規(guī)定。1
荒煤氣管上設(shè)壓力自動調(diào)節(jié)裝置的重要理由如下:1)煤干餾爐的荒煤氣的導(dǎo)出流量是不均勻的,其中焦?fàn)t的氣量波動更大,需要設(shè)該項裝置以穩(wěn)定壓力;否則將影響焦?fàn)t及凈化回收設(shè)備的正常生產(chǎn)。2)正常操作時規(guī)定炭化室始終保持微正壓,同時還規(guī)定盡量減少爐頂空間的壓力,使荒煤氣盡快導(dǎo)出。這樣才干達(dá)成減輕煤氣二次裂解,減少石墨沉積,提高煤氣質(zhì)量和增長化工產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量等目的,因此需要設(shè)立壓力調(diào)節(jié)裝置。3)為了維持爐體的嚴(yán)密性也需要設(shè)立壓力調(diào)節(jié)裝置以保持爐內(nèi)的一定壓力。否則空氣竄入爐內(nèi),導(dǎo)致爐體漏損嚴(yán)重、裂紋增長,將大大減少爐體壽命。2
由于煤氣中具有大量焦油,為了保證調(diào)節(jié)蝶閥動作靈活就要防止閥上粘結(jié)焦油,因此必須采用氨水噴灑措施。3
由于煤氣產(chǎn)量不夠穩(wěn)定,煤氣總管蝶閥或調(diào)節(jié)閥的自動控制調(diào)節(jié)是很重要的安全措施。特別是當(dāng)排送機(jī)室、鼓風(fēng)機(jī)室或調(diào)節(jié)閥失常時,必須加強(qiáng)聯(lián)系并密切注意,互相配合。當(dāng)調(diào)節(jié)閥用人工控制調(diào)節(jié)時,更應(yīng)加強(qiáng)信號聯(lián)系。4.2.14
搗爐與放焦的時間,在同一碳化爐上應(yīng)絕對錯開。搗爐或放焦時,爐頂或爐底的壓力必須保持正常。任何一操作都會影響爐頂或爐底的壓力,當(dāng)爐頂與爐底壓力不正常,偶爾空氣滲入時,煤氣與空氣混合成爆炸性混合氣遇火源發(fā)生爆炸,從而使操作人員受到傷害。因此搗爐與放焦之間應(yīng)有聯(lián)系信號,應(yīng)避免在一個爐子上同時操作。焦?fàn)t的推焦車、攔焦車、熄焦車在出焦過程中有密切的配合關(guān)系,因此在該設(shè)備中設(shè)計有連鎖、控制裝置,以防發(fā)生誤操作。4.2.15
設(shè)立隔熱裝置是為了減少上升管散發(fā)出來的熱量,便于操作工人的測溫和調(diào)火。首鋼、鞍鋼為了改善焦?fàn)t的生產(chǎn)環(huán)境污染和節(jié)約能源,從1981年開始使用以高壓氨水代替高壓蒸汽進(jìn)行消煙裝煤生產(chǎn)以來,各地焦?fàn)t相繼采用這項技術(shù),已有20數(shù)年的歷史了,對減少焦?fàn)t冒煙,減少初冷的負(fù)荷和冷凝酚水量取得了行之有效的結(jié)果,并經(jīng)受了長時間的考驗。4.2.16
焦?fàn)t氨水耗量指標(biāo),數(shù)年來通過實踐是合用的??偨Y(jié)各類焦?fàn)t生產(chǎn)情況該指標(biāo)為6~8m3/t(煤),焦?fàn)t當(dāng)采用雙集氣管時取大值,單集氣管時取小值。直立爐的氨水耗量重要是總結(jié)了實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)。指標(biāo)定為“4m3/t(煤)”比焦?fàn)t低,這是由于直立爐系中溫干餾,荒煤氣出口溫度較低的因素。高壓氨水的耗量一般為低壓氨水總耗量的1/30(即3.4%~3.6%)左右。這個數(shù)據(jù)是一個生產(chǎn)消耗定額,是以一個炭化室每噸干煤所需要的量。當(dāng)選擇高壓氨水泵的小時流量時應(yīng)考慮氨水噴嘴的孔徑及焦?fàn)t加煤和平煤所需的時間。高壓氨水壓力應(yīng)隨焦?fàn)t炭化室容積不同而不同,這次規(guī)范修改是根據(jù)1999年焦化行業(yè)協(xié)會,與會專家一致認(rèn)為4.3m以下焦?fàn)t高壓氨水壓力1.8~2.5MPa,6m以下焦?fàn)t高壓氨水壓力為1.8~2.7MPa,完全可以滿足焦?fàn)t的無煙裝置操作,結(jié)合焦耐設(shè)計院近幾年設(shè)汁高壓氨水多采用2.2MPa,壓力過高影響焦油、氨水質(zhì)量(煤粉含量高)的意見,因此對高壓氨水壓力調(diào)整為1.5~2.7MPa。每個工程設(shè)計在決定高壓氨水泵壓力時還應(yīng)考慮焦?fàn)t氨水噴嘴安裝位置的幾何標(biāo)高。氨水噴嘴的構(gòu)造形式以及管線阻力等因素。該條文中所規(guī)定的高壓氨水的壓力和流量指標(biāo)均以當(dāng)前幾種常用的噴嘴為依據(jù)。假如噴嘴形式有較大變化,若設(shè)計時將高、低壓氨水合用一個噴嘴,那么噴嘴的設(shè)計性能既要滿足高壓氨水噴射消煙除塵規(guī)定,又要保證低壓氨水噴灑冷卻的效果。低壓氨水應(yīng)設(shè)事故用水,其理由是一旦氨水供應(yīng)出問題,不致影響橋管中荒煤氣的降溫。事故用水一般是由生產(chǎn)所規(guī)定設(shè)立盼清水管來供應(yīng)的,為了避免氨水倒流進(jìn)清水管系統(tǒng)腐蝕管件,該兩管不應(yīng)直接連接。直立爐氨水總管以環(huán)網(wǎng)形連通安裝,可避免管道未端氨水壓力降得太多而使流量減少。4.2.17
廢熱鍋爐的設(shè)立地點與鍋爐的出力有很大關(guān)系。同樣形式的兩臺廢熱鍋爐由于安裝高度不同樣,結(jié)果在產(chǎn)氣量上有明顯差別(見表10)。表10
廢熱鍋爐產(chǎn)氣量的比較放置地點廢氣進(jìn)口溫度、產(chǎn)氣量蒸氣壓力(MPa)引風(fēng)機(jī)功率(kW)℃t/h+14m標(biāo)高處9006~70.63723±Om標(biāo)高處8005~60.55855注:廢氣總管標(biāo)高為+8.5m處。廢熱鍋爐有臥式、立式、水管式與火管式、高壓與低壓等種類。采用火管式廢熱鍋爐時,應(yīng)留有足夠的周邊場地與清灰的措施,有助于清灰。在定期檢修或搶修期間,檢修動力機(jī)械設(shè)備、各種類型的泵、調(diào)換火管等工作規(guī)定周邊必須留有富裕的場地,便于吊裝,有助于改善工作環(huán)境,并縮短檢修周期。一般每一臺廢熱鍋爐的安全運(yùn)營期為6個月,82英寸30門直立爐附屬廢熱鍋爐的每小時蒸汽產(chǎn)量可達(dá)6t左右。采用鋼結(jié)構(gòu)時,結(jié)構(gòu)必須牢固,在運(yùn)營中不應(yīng)有振動,防止機(jī)械設(shè)備損壞,影響使用壽命或?qū)е颅h(huán)境噪聲。4.2.18
本條規(guī)定了直立爐熄焦系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)定。1
本款規(guī)定重要是保證熄焦水可以連續(xù)(排焦是連續(xù)的)均衡供應(yīng)。從三廢解決角度出發(fā),熄焦水中含酚水應(yīng)循環(huán)使用,以減少外排的含酚污水量。2
排焦傳動裝置采用調(diào)速電機(jī)控制,可達(dá)成無級變速,有助于準(zhǔn)確地控制煤斤行速。3
當(dāng)焦炭運(yùn)送設(shè)備一旦發(fā)生故障而停止運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行搶修1~2h時,還能保持直立爐的生產(chǎn)正常進(jìn)行。因此,排焦箱容量須按4h排焦量計算。采用弱粘結(jié)性塊煤時,為防止?fàn)t底排焦軸失控,導(dǎo)致脫煤、行速不均勻甚至導(dǎo)致爆炸的事故,爐底排焦箱內(nèi)必須設(shè)立排焦控制器?,F(xiàn)國內(nèi)外已在W-D連續(xù)直立爐的排焦箱內(nèi)推廣應(yīng)用。4
為了減輕勞動強(qiáng)度,減少定員,人工放焦應(yīng)改成液壓機(jī)械排焦。為此,本款規(guī)定排焦門的啟閉宜采用機(jī)械化設(shè)備,這是必要和也許的。5
熄焦過程是在排焦箱內(nèi)不斷地運(yùn)用循環(huán)水進(jìn)行噴淋,每2h放焦一次,焦內(nèi)含水量一般在15%左右。當(dāng)焦中含水分過高、含屑過多時,篩焦設(shè)備在分篩統(tǒng)焦過程中就會碰到困難,不易按級別分篩完善,不利于氣化生產(chǎn)的原料規(guī)定與保證出售商品焦的質(zhì)量。因此,不管采用什么運(yùn)送方式。在運(yùn)送過程中應(yīng)有一段瀝水的過程,以便逐步減少統(tǒng)焦中的水分,一般應(yīng)考慮80s的瀝水時間,從而有助于分篩。80s系某廠三組炭化爐自放焦、吊焦至篩焦的實測瀝水時間的平均值。4.2.19
濕法熄焦是目前焦化工業(yè)普遍采用的方法。載有赤熱焦炭的熄焦車開進(jìn)熄焦塔內(nèi),熄焦水泵自動(靠電機(jī)車壓合極限開關(guān)或采用無觸點的接近開關(guān))噴水熄焦。并能按熄焦時間自動停止。熄焦時散發(fā)出含塵蒸汽是污染源,因此熄焦塔內(nèi)應(yīng)設(shè)立捕塵裝置,效果尚好。熄焦用水量與熄焦時間是長期實踐總結(jié)出的生產(chǎn)指標(biāo),可作為熄焦水泵選擇的依據(jù)。熄焦后的水通過沉淀池將粉焦沉淀下來,澄清后的水繼續(xù)循環(huán)使用。因此沉淀池的長、寬尺寸應(yīng)能滿足粉焦的完全沉降。以及考慮粉焦抓斗在池內(nèi)操作,以減少工人體力勞動強(qiáng)度。提出大型焦化廠應(yīng)采用干法熄焦。由于大型焦?fàn)t產(chǎn)量高,如100萬t/a規(guī)模的焦化廠每小時出焦量114t,并根據(jù)寶鋼干熄焦生產(chǎn)經(jīng)驗,1t紅焦可產(chǎn)生壓力4.6MPa,溫度為450℃的中壓蒸汽0.45t,是節(jié)能、改善焦炭質(zhì)量和環(huán)境保護(hù)的有效措施;但由于基建投資高,資金回收期長,所以只有大型焦化廠采用。4.2.20
在熄焦過程中蒸發(fā)的水量為0.4m3/t干煤,最佳是由清水進(jìn)行補(bǔ)充,但為了減少生產(chǎn)污水的外排量,可以使用生化解決后符合指標(biāo)規(guī)定的生化尾水補(bǔ)充。4.2.21
焦臺設(shè)計各項數(shù)據(jù)是根據(jù)鞍山焦耐院對放焦過程的研究資料,以及該院對各廠的生產(chǎn)實踐歸納出來的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)而做出的。經(jīng)測定及生產(chǎn)經(jīng)驗得知,運(yùn)焦皮帶能承受的溫度一般是70~80℃,因此規(guī)定焦炭在焦臺上須停留30min以上,以保證焦炭溫度由100~130℃降至70~80℃。4.2.22
熄焦后的焦炭是多級粒度的混合焦,根據(jù)用戶的需要須設(shè)篩焦樓,將混合焦粒度分級、綜合冶金、化工、機(jī)械等行業(yè)的需要,焦炭篩分的設(shè)施按直接篩分后焦炭粒度大于40mm、49~25mm、25~10mm和小于10mm,共4級設(shè)計。為滿足鐵合金的需要,有些焦化廠還將小于10mm級的焦炭篩分為10~5mm和小于5mm兩級,前者可用于鐵合金。也有焦化廠為了供鑄造使用,將大于60~80mm篩出。
(詳見《冶金焦炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》
GB1996,《鑄造焦炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB8729)。有助于經(jīng)濟(jì)效益和綜合運(yùn)用。城市煤氣廠生產(chǎn)的焦炭必須要有儲存場地以保證正常的生產(chǎn)。對于采用直立爐的制氣廠,廠內(nèi)一般都設(shè)立配套的水煤氣爐和發(fā)生爐設(shè)施。故中、小塊以及大塊焦都直接由本廠自用,經(jīng)常存放在儲焦場地上的僅為低谷生產(chǎn)任務(wù)時的大塊焦和一部分中、小塊焦。因此儲焦場地的容量為“按3~4d”產(chǎn)焦量計算就夠了。采用炭化室有效容積大于20m3焦?fàn)t的制氣廠焦炭總產(chǎn)量中很大部分是供應(yīng)某一固定鋼鐵公司用戶的。一般是按計劃定期定量地采用鐵路運(yùn)送方式由制氣廠向鋼鐵公司直接輸送焦炭。篩分設(shè)備在運(yùn)營時,振動揚(yáng)塵很大,從安全和工業(yè)衛(wèi)生規(guī)定必須有除塵通風(fēng)設(shè)施。4.2.23
在篩焦樓內(nèi)設(shè)有儲焦倉,對于直立爐的儲焦倉容量規(guī)定按10~12h產(chǎn)焦量擬定。這是根據(jù)目前生產(chǎn)廠的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗提出的。80門直立爐二座篩焦樓,其儲焦倉容量約為11h產(chǎn)焦量,從歷年生產(chǎn)情況看已能滿足規(guī)定。焦?fàn)t的儲焦倉容量按6~8h產(chǎn)焦量的規(guī)定,基本上是按照鞍山焦耐院歷年來對各廠的生產(chǎn)總結(jié)資料擬定的。生產(chǎn)實踐證明不會影響焦?fàn)t的正常操作。4.2.24
儲焦場地應(yīng)平整光潔,對倒運(yùn)焦炭有利。4.2.25
獨(dú)立煉焦制氣廠在鐵路或公路運(yùn)送周轉(zhuǎn)不開的情況下,才需要將必須落地的焦炭存放在儲焦場內(nèi)。儲焦場的操作容量,當(dāng)鐵路運(yùn)送時,宜采用15d產(chǎn)焦量;當(dāng)采用公路運(yùn)送時,宜采用20d產(chǎn)焦量。4.2.26
直立爐的氣焦用于制氣時一般可采用兩種工藝:一為生產(chǎn)發(fā)生爐煤氣,二為生產(chǎn)水煤氣。發(fā)生爐的原料規(guī)定使用中、小塊氣焦,既有助于加焦,又有助于氣化,此外成本也較低,因此將自產(chǎn)氣焦制作發(fā)生爐煤氣是較為合理的。水煤氣的原料規(guī)定一般是大塊焦。用它生產(chǎn)的水煤氣成本高,作為城市煤氣的主氣源是不經(jīng)濟(jì)和不安全的。所以規(guī)定這部分生產(chǎn)的水煤氣只供作為調(diào)峰摻混氣,以適應(yīng)不經(jīng)常的短期高峰用氣的規(guī)定。
注:大塊焦為40~60mm,中、小塊焦為25~40mm和25~10mm。4.3
煤的氣化制氣4.3.1
煤的氣化制氣的爐型,本次規(guī)范修編由原有煤氣發(fā)生爐、水煤氣發(fā)生爐2種爐型基礎(chǔ)上,又增長了兩段煤氣發(fā)生爐、兩段水煤氣發(fā)生爐和流化床水煤氣爐等3種爐型,共5種爐型。1
兩段煤氣發(fā)生爐和兩段水煤氣發(fā)生爐的特點是在煤氣發(fā)生爐或水煤氣發(fā)生爐的上部。增設(shè)了一個干餾段,這就可以廣泛使用弱粘性煙煤,所產(chǎn)煤氣,不僅比常規(guī)的發(fā)生爐煤氣、水煤氣的發(fā)熱量高,并且可以回收煤中的焦油。1980年以來兩段煤氣發(fā)生爐,在我國的機(jī)械、建材、冶金、輕工、城建等行業(yè)作為工業(yè)加熱能源廣泛地被采用。粗略的記錄有近千臺套,兩段水煤氣發(fā)生爐已被采用作為城鄉(xiāng)燃?xì)獾闹鳉庠?如:秦皇島市、阜新市、威海市、保定市、白銀市、漢陽市、安亭縣等),但該煤氣供居民用CO指標(biāo)不合格,應(yīng)采用有效措施減少CO含量。這兩種爐型,國內(nèi)開始采用時,是從波蘭、意大利、法國、奧地利等國引進(jìn)技術(shù),(國外屬20世紀(jì)40年代技術(shù))后通過中國市政工程華北設(shè)計研究院、機(jī)械部設(shè)計總院、北京輕工設(shè)計院等單位消化吸取,按照中國的國情設(shè)計出整套設(shè)備和工藝圖紙,一些設(shè)備廠家也成功地按圖制造出合格的產(chǎn)品,滿足了國內(nèi)市場的需要。取得了各種生產(chǎn)數(shù)據(jù),達(dá)成預(yù)想的結(jié)果。所以該工藝在技術(shù)上是成熟的,在運(yùn)營時是安全可靠的。2
流化床水煤氣爐,是我國自行研制的一種爐型,是由江蘇理工大學(xué)(江蘇大學(xué))研究發(fā)明:1985年承擔(dān)國家計委節(jié)能局“沸騰床粉煤制氣技術(shù)研究”課題(節(jié)科8507號)建立Φ5OOmm小型實驗裝置,1989年通過機(jī)電部組織的部級鑒定(機(jī)械委<88>教民005號);1989年又提出流化床間歇制氣工藝,并通過Φ200mm實驗裝置的小試,1990年在鎮(zhèn)江市燈頭廠建立Φ400mm的流化床水煤氣實驗示范站,日產(chǎn)氣3000m3,為工業(yè)化提供了可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)及放大經(jīng)驗,并獲國家發(fā)明專利(專利號ZL90105680.4)。1996年鄭州永泰能源新設(shè)備有限公司從江蘇理工大學(xué)購置粉煤流化床水煤氣爐發(fā)明專利的實行權(quán),通過開發(fā)1998年完畢Φ1.6m氣化爐的工業(yè)裝置成套設(shè)備,并建成鄭州金城煤氣站3×Φ1.6m爐,日供煤氣量48000m3,向金城房地產(chǎn)公司居民社區(qū)供氣,通過生產(chǎn)運(yùn)營,氣化爐的各技術(shù)指標(biāo)達(dá)成設(shè)計規(guī)定。同年由國家經(jīng)貿(mào)委委托河南省經(jīng)貿(mào)委組織中國工程院院士岑可法專家等12位專家對“常壓流化床水煤氣爐”進(jìn)行了新產(chǎn)品(新技術(shù))鑒定(鑒定驗收證號、豫經(jīng)貿(mào)科鑒字1999/039);河南省南陽市建設(shè)5×Φ1.6m氣化爐煤制氣廠,日產(chǎn)煤氣10萬m3(采用沼氣、LPG增熱),1999年9月向市區(qū)供氣。該產(chǎn)品被國家經(jīng)貿(mào)委、國經(jīng)貿(mào)技術(shù)(1999)759號文列為1999年度國家重點新產(chǎn)品。鄭州永泰能源新設(shè)備有限公司,在此基礎(chǔ)上又進(jìn)行多項改善,并放大成Φ2.5m爐,逐步推廣到工業(yè)用氣領(lǐng)域。近年來上海沃和拓新科技有限公司購買了該技術(shù)實行權(quán)從事流化床水煤氣站工程建設(shè)。目前采用該技術(shù)的廠家有:文登開潤曲軸有限公司、南陽市沼氣公司、魯西化工;正在興建的有高平鑄管廠、二汽襄樊基地第二動力分廠、貴州畢節(jié)市、新余恒新化工、興義市等??偟恼f來該爐型號以粉煤作原料,采用鼓泡型流化床技術(shù),根據(jù)水煤氣制氣工藝原理,制取中熱值煤氣,工藝流程短、產(chǎn)品單一。通過開發(fā)、制造、建設(shè)、運(yùn)營、取得了可靠成熟的經(jīng)驗,可作為我國運(yùn)用粉煤制氣的城市(或工業(yè))煤氣氣源。2023年國家科學(xué)技術(shù)部批準(zhǔn)江蘇大學(xué)為《國家科技成果重點推廣計劃》項目“常壓循環(huán)流化床水煤氣爐”的技術(shù)依托單位[項目編號2023EC000198]。4.3.2
煤的氣化制氣,所產(chǎn)煤氣一般是熱值較低,煤氣組分中一氧化碳含量較高,如要作為城市煤氣主氣源,前者涉及煤氣輸配的經(jīng)濟(jì)性,后者與煤氣使用安全強(qiáng)制性規(guī)定指標(biāo)(CO含量應(yīng)小于20%)相抵觸,因此提出必須采用有效措施使氣質(zhì)達(dá)成現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《人工煤氣》GB13612的規(guī)定。4.3.3
氣化用煤的重要質(zhì)量指標(biāo)的規(guī)定是根據(jù)《煤炭粒度分級》
GB189、《發(fā)生爐煤氣站設(shè)計規(guī)范》GB50195、《常壓固定床煤氣發(fā)生爐用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB9143以及現(xiàn)有煤氣站實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)總結(jié)而編寫的。1
根據(jù)氣化原理,規(guī)定氣化爐內(nèi)料層的透氣性均勻,為此選用的粒度應(yīng)相差不太懸殊,所以在條文中發(fā)生爐煤氣燃料粒度不得超過兩級。當(dāng)發(fā)生爐、水煤氣作為煤氣廠輔助氣源時,從煤氣廠整體經(jīng)濟(jì)利益考慮并結(jié)合兩種氣化爐對粒度的實際規(guī)定,粒度25mm以上的焦炭用于水煤氣爐,而不用于發(fā)生爐。當(dāng)煤氣廠自身所產(chǎn)焦炭或氣焦,其粒度能平衡時發(fā)生爐也可使用大于25mm的焦炭或氣焦。其粒度的上、下限可放寬選用相鄰兩級。煤的質(zhì)量指標(biāo):灰分:《固定床煤氣發(fā)生爐用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB9143規(guī)定,發(fā)生爐用煤中含灰分的規(guī)定小于24%。由于煤氣廠采用直立爐作氣源時,規(guī)定煤中含灰分小于25%,制成半焦后,其灰分上升至33%。從煤氣廠總體經(jīng)濟(jì)利益出發(fā),這種高灰分半焦應(yīng)由廠內(nèi)自身平衡,做水煤氣爐和發(fā)生爐的原料。由于中塊以上的焦供水煤氣爐,小塊焦供發(fā)生爐,條文中規(guī)定水煤氣爐用焦含灰分小于33%;發(fā)生爐用焦含灰分小于35%。灰熔點(ST):在煤氣廠中,發(fā)生爐熱煤氣的重要用途是作直立爐的加熱燃料氣,加熱火道中的調(diào)節(jié)磚溫度約1200℃,熱煤氣中含塵量較高,當(dāng)灰熔點低于1250℃,灰渣在調(diào)節(jié)磚上熔融,導(dǎo)致操作困難。所以在條文中規(guī)定,當(dāng)發(fā)生爐生產(chǎn)熱煤氣時,灰熔點(ST)應(yīng)大于1250℃。2
兩段煤氣(水煤氣)發(fā)生爐假如爐內(nèi)煤塊大小相差懸殊,會使大塊中揮發(fā)分干餾不透,影響了干餾和氣化效果,因此條文中規(guī)定用煤粒度限使用其中的一級。所使用的煤種重要是弱粘結(jié)性煙煤,為了提高煤氣熱值,并擴(kuò)大煤源,條文中規(guī)定干基揮發(fā)分大于、等于20%。煤中干基灰分定為小于、等于25%,其理由是兩段爐于餾段內(nèi)半焦產(chǎn)率約為75%~80%,則進(jìn)入氣化段的半焦灰分不致高于33%。煤的自由膨脹序數(shù)(F.S.I)和羅加指標(biāo)(R.I)代表煙煤的粘結(jié)性指標(biāo)(GB5447,GB5449),兩個指標(biāo)起互補(bǔ)作用。本條文規(guī)定的指標(biāo)數(shù)值對保證爐子的安全生產(chǎn)有很大的意義,假如指標(biāo)過高,煤熔融的粘結(jié)性(膨脹量)超過干餾段的錐度,則煤層與爐壁粘附導(dǎo)致不能均勻下降,此時必須采用打釬操作,這樣不僅導(dǎo)致煤層不規(guī)則的大幅度下降,并且釬頭多次打擊爐壁,而使?fàn)t膛損壞。我國兩段爐大都使用大同煤、阜新煤、神府煤等(F.S.I)均小于2,(R.I)小于20。兩段爐使用弱粘結(jié)性煙煤,其熱穩(wěn)定性優(yōu)于無煙煤,因此仍采用一段爐對煤種熱穩(wěn)定性指標(biāo)大于60%。兩段爐加煤時,煤的落差較一段爐小,但兩段爐標(biāo)高較高,煤提高高度大,因此對用煤抗碎強(qiáng)度的規(guī)定不應(yīng)低于一般爐的60%的規(guī)定。根據(jù)我國煤資源情況提出煤灰熔融性軟化溫度大于、等于1250℃,是能達(dá)成的,滿足了兩段爐生產(chǎn)的規(guī)定,不會產(chǎn)生結(jié)渣現(xiàn)象。3
流化床水煤氣爐對煤的粒度規(guī)定,最佳是采用粒度(1~13mm)均勻的煤。目前實際供應(yīng)的末煤小于13mm或小于25mm的較多,為了防止煤氣的帶出物過多,使灰渣含碳量減少,對1mm以下,大于13mm以上煤分別規(guī)定為小于10%和小于15%的規(guī)定。當(dāng)使用煙煤作原料時,規(guī)定羅加指數(shù)小于45,以防流化床氣化時產(chǎn)生煤干餾粘結(jié)。流化床氣化,氣化速度比固定床煤氣化反映時間短,速度要高得多,故提出規(guī)定煤的化學(xué)反映性(α)大于30%。4
各氣化用煤的含硫量均控制在1%以內(nèi),是當(dāng)前我國的環(huán)境保護(hù)政策的規(guī)定,高硫煤不準(zhǔn)使用。5
氣化用煤的各質(zhì)量指標(biāo)的測定應(yīng)按國家煤炭實驗標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行(詳見表7)。4.3.5
本條文是按氣化爐為三班連續(xù)運(yùn)營規(guī)定的,否則,煤斗中有效儲量相應(yīng)減少。按《發(fā)生爐煤氣站設(shè)計規(guī)范》GB50195規(guī)定,運(yùn)煤系統(tǒng)為一班制工作時,儲煤斗的有效儲量為氣化爐18~20h耗煤量;運(yùn)煤系統(tǒng)為兩班制工作時,儲煤斗的有效儲量為氣化爐12~14h耗煤量;而本條文的有效儲煤量的上、下限分別增長2h。由于在煤氣廠中干餾爐、氣化爐和鍋爐等四大爐的上煤系統(tǒng)基本是共用的,在運(yùn)煤系統(tǒng)前端運(yùn)送帶出故障修復(fù)后,四大爐需要依次供煤,排在最后供煤系統(tǒng)的氣化爐,煤斗容量應(yīng)適當(dāng)增大。備煤系統(tǒng)不宜按三班工作的理由是為了留有設(shè)備的富余的檢修時間。4.3.7
各種煤氣化爐煤氣低熱值指標(biāo)的規(guī)定與爐型,工藝特點,煤的質(zhì)量(氣化用煤重要質(zhì)量指標(biāo)見表4.3.3)操作條件都有關(guān)。本條文提出的指標(biāo)在正常操作條件下,一般是可以達(dá)成的,假如用戶有較高的規(guī)定,可采用熱值增富方法(如富氧氣化或摻入LPG等)。4.3.8
氣化爐噸煤產(chǎn)氣率指標(biāo)與選用的爐型有關(guān),如W-G型爐比D型爐產(chǎn)氣量要高,煤的質(zhì)量與氣化率也有密切的關(guān)系,如大同煤的氣化率較高。煤的粒度大小與均勻性也直接影響氣化爐的產(chǎn)氣率。所以,本條文寫明要把各種因素綜合加以考慮。對已用于煤氣站氣化的煤種,應(yīng)采用平均產(chǎn)氣率指標(biāo)(指在正常、穩(wěn)定生產(chǎn)條件下所達(dá)成的指標(biāo))。對未曾用于氣化的煤種,要根據(jù)氣化實驗報告的產(chǎn)氣率擬定。本條文提出的產(chǎn)氣率指標(biāo)是在缺少上述條件時,供設(shè)計人員參考。表4.3.8中的數(shù)據(jù),由中國市政工程華北設(shè)計研究院、中元國際工程設(shè)計研究院、鄭州永泰能源新設(shè)備有限公司等單位提供。4.3.9
本條文規(guī)定氣化爐每1~4臺以下宜另設(shè)一臺備用,重要是城市煤氣廠供氣不允許間斷,設(shè)備的完好率規(guī)定高。根據(jù)城市煤氣廠(設(shè)有煤干餾爐、水煤氣、發(fā)生爐)氣化爐的檢修率一般在25%左右,對于流化床水煤氣爐,該設(shè)備無轉(zhuǎn)動機(jī)械部件,檢修、開停方便,其設(shè)備備用率,目前尚無實踐總結(jié)資料,故本條文暫按固定床氣化爐情況擬定。4.3.10
對水煤氣發(fā)生爐、兩段水煤氣發(fā)生爐,以3臺編為一組再備用l臺最佳,由于鼓風(fēng)階段約占1/3時間。3臺爐共用1臺鼓風(fēng)機(jī)比較合理。而流化床水煤氣的鼓風(fēng)(或制氣)階段約為1/2時間,因此建議2臺編為一組。由于這些氣化爐均屬于間歇式制氣采用上述編制方法,可以保持氣量均衡,這樣可以合用一套煤氣冷卻和廢氣解決及鼓風(fēng)設(shè)備,對于節(jié)約投資,方便管理,都有好處,實踐證明是經(jīng)濟(jì)合理的。目前流化床水煤氣爐鼓風(fēng)氣溫度較高,在高溫閥門國內(nèi)尚未解決前,其廢熱鍋爐與氣化爐應(yīng)按一對一布置,便于生產(chǎn)切換。4.3.12
一般循環(huán)制氣爐的緩沖氣罐,由于氣量變化頻繁,罐的上下位置移動大,若采用小型螺旋氣罐易于卡軌,很多煤氣廠均有反映,不得不改為直立式低壓儲氣罐。該罐的容積定為0.5~1倍煤氣小時產(chǎn)氣量,完全滿足需要。4.3.13
循環(huán)制氣爐因系間歇制氣,作為氣化劑的蒸汽也是間歇供應(yīng)的,但鍋爐是連續(xù)生產(chǎn)的。而氣化爐使用蒸汽是間歇的,故應(yīng)設(shè)立蒸汽蓄能器,作為蒸汽的緩沖容器。由于蒸汽蓄能器不設(shè)備用,其系統(tǒng)中配套裝置與儀表一旦破壞,就無法向煤氣爐供應(yīng)蒸汽。因此,煤氣站宜另設(shè)一套備用的蒸汽系統(tǒng),以保證正常生產(chǎn)。4.3.14
由于并聯(lián)工作臺數(shù)過多,其不穩(wěn)定因素增長,且導(dǎo)致阻力損失,本條文規(guī)定并聯(lián)工作臺數(shù)不宜超過3臺。4.3.15
在煤氣廠中,水煤氣一般作為摻混氣,摻混量約1/3。與干餾氣摻混后通過脫硫才干供居民使用,而干法脫硫的最佳操作溫度為25~30℃,極限溫度為45℃。在煤氣廠內(nèi)干餾煤氣在干法脫硫箱前將煤氣冷卻至25℃左右,與35℃的水煤氣混合后的溫度約28.3℃,仍在脫硫最佳操作溫度的范圍內(nèi)。在煤氣廠中發(fā)生爐冷煤氣除作干餾氣的摻混氣外,重要作焦?fàn)t的加熱氣。假如發(fā)生爐煤氣的溫度增高,將影響煤氣排送機(jī)的輸送能力和煤氣熱量的運(yùn)用,最終將影響焦?fàn)t加熱火道的溫度,導(dǎo)致燃料的浪費(fèi),故規(guī)定冷煤氣溫度不宜超過35℃。熱煤氣在煤氣廠中用作直立爐的加熱氣,發(fā)生爐燃料多采用直立爐的半焦,焦油含量少,故規(guī)定熱煤氣不低于350℃(近年來,煤氣廠發(fā)生爐煤氣站多選用W-G型爐,其出口溫度約300~400℃)。煤氣廠中發(fā)生爐冷煤氣作為焦?fàn)t加熱,并通過焦?fàn)t的蓄熱室進(jìn)行預(yù)熱,為防止蓄熱室被堵塞,故該煤氣中的灰塵和焦油霧,應(yīng)小于20mg/m3。煤氣廠的熱煤氣一般供直立爐加熱,而熱煤氣目前只能作到一級除塵(旋風(fēng)除塵器除塵),所以煤氣中含塵量仍很高,約300mg/m3。因此,在設(shè)計煤氣管道時沿管道應(yīng)設(shè)立灰斗和清灰口,以便清除灰塵。4.3.16
煤氣廠中的發(fā)生爐煤氣站一般采用無煙煤或本廠所產(chǎn)焦炭、半焦作原料,所得焦油流動性極差。當(dāng)煤氣通過電氣濾清器時,焦油與灰塵沉降在沉淀極上結(jié)成巖石狀物,不易流動,很難清理。所以本條文規(guī)定發(fā)生爐煤氣站中電氣濾清器應(yīng)采用有沖洗裝置或能連續(xù)形成水膜的濕式裝置。如上海浦東煤氣廠的氣化爐以焦炭為原料,采用這種形式的電氣濾清器已運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)年,電氣濾清器自身無焦油灰塵沉淀積塊,管道無堵塞現(xiàn)象。4.3.17
煤氣廠中,煤氣站基本采用焦炭和半焦為原料,所產(chǎn)焦油流動性極差,如用間接冷卻器冷卻,焦油和灰塵沉積在問冷器的管壁上,使冷卻效果大大減少,且這種沉積物堅如巖石,很難清除,故本條規(guī)定煤氣的冷卻與洗滌宜采用直接式。按本規(guī)范第4.3.15規(guī)定冷煤氣溫度不應(yīng)高于35℃。因此,作為煤氣站最終冷卻的冷循環(huán)水,其進(jìn)口溫度不宜高于28℃,這個條件對煤氣廠來說是做得到的,由于煤氣廠主氣源的冷卻系統(tǒng)基本設(shè)有制冷設(shè)備,適當(dāng)增長制冷設(shè)備容量在夏季煤氣站的冷循環(huán)水進(jìn)口水溫即可滿足不高于28℃的規(guī)定。熱循環(huán)水重要供豎管凈化冷卻煤氣用,水溫高時,水的蒸發(fā)系數(shù)大,熱水在煤氣中蒸發(fā),吸熱達(dá)成降溫作用,再有水中焦油黏度小,水系統(tǒng)堵塞的機(jī)會少,并且其表面張力小,較易潤濕灰塵,便于除塵。故規(guī)定熱循環(huán)水溫度不應(yīng)低于55℃。熱循環(huán)水系統(tǒng)除了由冷循環(huán)水補(bǔ)充的部分冷水及自然冷卻降溫外,沒有冷卻設(shè)備,在正常情況下,熱平衡的溫度均不小于55~C。4.3.21
放散管管口的高度應(yīng)考慮放散時排出的煤氣對放散操作的工人及周邊人員影響,防止中毒事故的發(fā)生。因此,規(guī)定必須高出煤氣管道和設(shè)備及走臺4m,并離地面不小于10m。本條文還規(guī)定廠房內(nèi)或距離廠房10m以內(nèi)的煤氣管道和設(shè)備上的放散管管口必須高出廠房頂部4m,這也是考慮在煤氣放散時,屋面上的人員不致因排出的煤氣中毒,煤氣也不會從建筑物天窗、側(cè)窗侵入室內(nèi)。4.3.22
為適應(yīng)煤氣凈化設(shè)備和煤氣排送機(jī)檢修的需要,應(yīng)在系統(tǒng)中設(shè)立可靠的隔斷煤氣措施,以防止煤氣漏人檢修設(shè)備而發(fā)生中毒事故,所以在條文中作出了這方面的規(guī)定。4.3.23
電氣濾清器內(nèi)易產(chǎn)生火花、操作上稍有不慎即有爆炸危險,根據(jù)《發(fā)生爐煤氣設(shè)計規(guī)范》GB50195編制組所調(diào)查的65個電氣濾清器均設(shè)有爆破閥,生產(chǎn)工廠也確認(rèn)電氣濾清器的爆破閥在爆炸時起到了保護(hù)設(shè)備或減輕設(shè)備損傷的作用。所以本條文規(guī)定電氣濾清器必須裝設(shè)爆破閥?!栋l(fā)生爐煤氣設(shè)計規(guī)范》
GB50195編制組調(diào)查中,多數(shù)工廠單級洗滌塔設(shè)有爆破閥,但在某些工廠發(fā)生了幾起由于誤操作或動火時不按規(guī)定導(dǎo)致嚴(yán)重爆炸事件,故條文中規(guī)定“宜設(shè)有爆破閥”以防止誤操作時發(fā)生爆炸事故。4.3.24
本條文規(guī)定廠區(qū)煤氣管道與空氣管道應(yīng)架空敷設(shè),其理由如下:1
水煤氣與發(fā)生爐煤氣一氧化碳含量很高,前者高達(dá)37%,后者約23%~27%,毒性大且地下敷設(shè)漏氣不易察覺,容易引起中毒事故。2
水煤氣與發(fā)生爐煤氣中雜質(zhì)含量較高,冷煤氣的凝結(jié)水量較大,地下敷設(shè)不便于清理、試壓和維修,容易引起管道堵塞,影響生產(chǎn)。3
地下敷設(shè)基本費(fèi)用較高,而維護(hù)檢修的費(fèi)用更高。因此,廠區(qū)煤氣管道和空氣管道采用架空敷設(shè)既安全又經(jīng)濟(jì),在技術(shù)上完全可以做到。由于熱煤氣除采用旋風(fēng)除塵器外,無其他更有效的除塵設(shè)備,而旋風(fēng)除塵器的效率約70%。當(dāng)產(chǎn)量減少時,除塵器的效率更低,因此旋風(fēng)除塵器后的熱煤氣管道沿線應(yīng)設(shè)有清灰裝置,以便定期清除沿線積灰,保證管道暢通。4.3.25
爆破膜作為空氣管道爆炸時泄壓之用,其安裝位置應(yīng)在空氣流動方向管道末端,由于管末端是薄弱環(huán)節(jié),爆破時所受沖擊力較大。關(guān)于煤氣排送機(jī)前的低壓煤氣總管是否要設(shè)立爆破閥或泄壓水封的問題,根據(jù)《發(fā)生爐煤氣設(shè)計規(guī)范》GB50195編制組調(diào)查:因停電或停制氣時,易有空氣滲漏至低壓煤氣管內(nèi)形成爆炸性混合氣體,故本條文提出應(yīng)設(shè)爆破閥和泄壓水封。4.3.26
根據(jù)我國煤氣站幾十年的經(jīng)驗,本條文規(guī)定的水封高度是能達(dá)成安全生產(chǎn)規(guī)定的。熱煤氣站使用的濕式盤閥水封高度有低于本規(guī)范表4.3.26中第一項的規(guī)定,這種盤閥之所以允許采用,有下列幾種因素:1
由于大量的熱煤氣通過濕式盤閥,要考慮清理焦油渣的方便;為了經(jīng)常掏除數(shù)量較多的渣,水封不能太高;2
熱煤氣站煤氣的壓力比較穩(wěn)定,一般不產(chǎn)生負(fù)壓,水封安全高度低一些,也不致進(jìn)入空氣引起爆炸;3
濕式盤閥只能裝在室外,不允許裝在室內(nèi),以防止?fàn)t出口壓力過高時水封被突破,大量煤氣逸出引起事故。這種盤閥的有效水封高度不受表4.3.26的限制,但應(yīng)等于最大工作壓力(以Pa表達(dá))乘0.1加50mm水柱。由于這種盤閥只能在室外安裝,允許減少其水封高度,并限于在熱煤氣系統(tǒng)中使用,所以在本條文中加注。4.3.27
本條規(guī)定了設(shè)立儀表和自動控制的規(guī)定。1
設(shè)立空氣、蒸汽、給水和煤氣等介質(zhì)計量裝置,是經(jīng)濟(jì)運(yùn)營和核算成本所必須的。4
飽和空氣溫度是發(fā)生爐氣化的重要參數(shù),采用自動調(diào)節(jié),可以保證飽和空氣溫度的穩(wěn)定,使其能控制在±0.5℃范圍內(nèi),從而保證了煤氣的質(zhì)量。特別是在煤氣負(fù)荷變化較大時,有助于爐子的正常運(yùn)營。6
兩段爐上段出口煤氣溫度,一般控制在120℃左右??刂品绞绞钦{(diào)節(jié)兩段爐下段出口煤氣量。7
汽包水位自動調(diào)節(jié),是防止汽包滿水和缺水的事故發(fā)生。8
氣化爐緩沖柜位于氣化裝置與煤氣排送機(jī)之間,緩沖柜到高限位時,如不斷止自動控制機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)將有頂翻緩沖柜的危險。所以本條文規(guī)定煤氣緩沖柜的高位限位器應(yīng)與自動控制機(jī)連鎖。當(dāng)煤氣緩沖柜下降到低限位時,假如不斷止煤氣排送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)將發(fā)生抽空緩沖柜的事故。因此規(guī)定循環(huán)氣化爐緩沖柜的低位限位器與煤氣排送機(jī)連鎖。9
循環(huán)制氣煤氣站高壓水泵出口設(shè)有高壓水罐,目的是保持穩(wěn)定的壓力,供自動控制機(jī)正常工作,但當(dāng)壓力下降到規(guī)定值時,便無法啟動和關(guān)閉有關(guān)水壓閥門,將導(dǎo)致危險事故發(fā)生。因此規(guī)定高壓水罐的壓力應(yīng)與自動控制機(jī)連鎖。10
空氣總管壓力過低或空氣鼓風(fēng)機(jī)停車,必須自動停止煤氣排送機(jī),以保證煤氣站內(nèi)整個氣體系統(tǒng)正壓安全運(yùn)營。所以兩者之間設(shè)計連鎖裝置。11
電氣濾清器內(nèi)易產(chǎn)生火花、操作上稍有不慎即有爆炸危險,因此為防止在電氣濾清器內(nèi)形成負(fù)壓從外面吸人空氣引起爆炸事故,特規(guī)定該設(shè)備出口煤氣壓力下降至規(guī)定值(小于50Pa)、或氣化煤氣含氧量達(dá)成1%時即能自動立即切斷電源;對于設(shè)備絕緣箱溫度值的限制是由于煤氣溫度達(dá)成露點時,會析出水分,附著在瓷瓶表面,致使瓷瓶耐壓性能減少、易發(fā)生擊穿事故。所以一般規(guī)定絕緣保溫箱的溫度不應(yīng)低于煤氣人口溫度加25℃(《工業(yè)公司煤氣安全規(guī)程》GB6222),否則立即切斷電源。12
低壓煤氣總管壓力過低,必須自動停止煤氣排送機(jī),以保證煤氣系統(tǒng)正壓安全運(yùn)營,壓力的設(shè)計值和允許值應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的具體規(guī)定擬定。13
氣化爐自動加煤一般依據(jù)爐內(nèi)煤位高度、爐出口煤氣溫度及爐內(nèi)火層情況,設(shè)立自動加煤機(jī)構(gòu),保持爐內(nèi)的煤層穩(wěn)定。氣化爐出灰都是自動的,但在某一質(zhì)量的煤種的條件下,在正常生產(chǎn)時煤、灰量之比是一定的。因此自動加煤機(jī)構(gòu)和自動出灰機(jī)構(gòu)一定要互相協(xié)調(diào)連鎖。14
本條是為循環(huán)制氣的規(guī)定而編制的。循環(huán)氣化爐(水煤氣發(fā)生爐、兩段水煤氣發(fā)生爐、流化床水煤氣爐)的生產(chǎn)過程:水煤氣爐是“吹風(fēng)—吹凈—制氣—吹凈”(每個循環(huán)約420s),流化床水煤氣是“吹風(fēng)一制氣一吹風(fēng)”(每個循環(huán)約150s)周而復(fù)始進(jìn)行,在各階段中有幾十個閥門都要循環(huán)動作,這就需要設(shè)立程序控制器指揮自動控制機(jī)的傳動系統(tǒng)按預(yù)先所規(guī)定的順序自動操作運(yùn)營。4.4
重油低壓間歇循環(huán)催化裂解制氣4.4.1
本條規(guī)定了重油的質(zhì)量規(guī)定。我國雖然規(guī)定了商品重油的各種牌號及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),但實際供應(yīng)的重油質(zhì)量不穩(wěn)定,有時甚至是幾種不同油品的混合物。為了滿足工藝生產(chǎn)的規(guī)定,本條文中針對作為裂解原料的重油規(guī)定了幾項必要的質(zhì)量指標(biāo)規(guī)定。對條文的規(guī)定分別說明如下:1
碳?xì)浔?C/H)指標(biāo):絕大多數(shù)廠所用重油的C/H指標(biāo)都在7.5以下,C/H越低,產(chǎn)氣率越高,越適合作為制氣原料。根據(jù)上述情況,作出“C/H宜小于7.5”的規(guī)定。2
殘?zhí)恐笜?biāo):殘?zhí)苛康拇笮Q定積炭量的多少,假如積炭量多就會減少催化劑的效果,并提高焦油產(chǎn)品中游離碳的含量,導(dǎo)致解決上的困難。一般說來殘?zhí)贾当容^低的重油適宜于造氣。故對殘?zhí)康纳舷拗涤兴拗疲?guī)定了“小于12%”的指標(biāo)規(guī)定。4.4.2
擬定原料油儲存量的因素較多,總的來說要根據(jù)原料油的供應(yīng)情況、運(yùn)送方式、運(yùn)距以及用油的不均衡性等條件進(jìn)行綜合分析后擬定。煉油廠的檢修期一般為15d左右,在這一期間制氣廠的原料用油只能由自己的儲存能力來解決。儲存能力的大小既要考慮滿足生產(chǎn)需要,又要考慮占地與基建投資的節(jié)約。綜合以上因素,擬定為:“一般按15~20d的用油量計算”。4.4.3
本條規(guī)定了工藝和爐型的選擇規(guī)定。重油催化裂解制氣工藝所生產(chǎn)的油制氣組分與煤干餾制取的城市燃?xì)饨M分較為接近,可適應(yīng)目前使用的煤干餾氣灶具。且由于催化裂解制氣的產(chǎn)氣量較大,粗苯質(zhì)量較好,所以經(jīng)濟(jì)效果也是比較好的。此外,副產(chǎn)焦油含水較低,這對綜合運(yùn)用提供了有利條件。因此用于城市燃?xì)獾纳a(chǎn)應(yīng)采用催化裂解制氣工藝。采用催化裂解制氣工藝時,規(guī)定催化劑床溫度均勻,上下層溫度差應(yīng)在±100℃范圍內(nèi),不宜再大;同時規(guī)定催化劑表面盡量少積炭,以防止局部溫度升高;也不允許溫度低的蒸汽直接與催化劑接觸。以上這些規(guī)定是一般單、雙筒爐難以達(dá)成的,而三筒爐則容易滿足。4.4.4
本條規(guī)定了重油低壓間歇循環(huán)催化裂解制氣工藝重要設(shè)計參數(shù)。1
反映器的液體空間速度。反映器液體空間速度的選取對擬定爐體的大小有著直接關(guān)系。催化裂解爐實際液體空間速度與工藝計算選用的液體空間速度一般相
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