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(jiǎn)介氣化單元簡(jiǎn)介 氣化裝置采用美國(guó)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(gè)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?jiǎn)卧?在磨煤制漿單元，作為氣化原料的原料煤，在原煤儲(chǔ)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(chǔ)斗V1101，原料煤經(jīng)煤稱(chēng)重給料機(jī)W1101計(jì)量后進(jìn)入磨煤機(jī)H1101，與一定量的來(lái)自

2、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(chǔ)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(guò)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(shí)排入渣池，再由撈渣機(jī)將渣撈出后裝車(chē)外運(yùn)。粗合成氣沿下降管和上升管的環(huán)

3、隙上升，并經(jīng)激冷室上部擋板折流后，由合成氣出口管線(xiàn)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(lái)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(guò)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(guò)四塊塔板，由高壓冷凝液泵來(lái)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(guò)除沫器，除去合成氣中的霧沫，然后出洗滌塔送往凈化單元。 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

4、溫下工作，為了保護(hù)燒嘴，在燒嘴上設(shè)置了冷卻盤(pán)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(pán)管中。出冷卻盤(pán)管的水經(jīng)燒嘴冷卻水分離器V1201靠重力流回?zé)炖鋮s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(pán)管泄漏時(shí)，安裝在放空管上的CO監(jiān)測(cè)儀AIA12001會(huì)發(fā)出報(bào)警，從而及早提醒操作人員采取相應(yīng)措施。 2.52.5鎖斗系統(tǒng)鎖斗系統(tǒng) 鎖斗是一個(gè)定期收集和排放固體渣的水封體系，集渣和排渣

5、均遵照鎖斗循環(huán)邏輯，并按一定時(shí)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(duì)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(cāng)經(jīng)沉降后由撈渣機(jī)送入灰車(chē)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(gè)階段，由鎖斗程序自動(dòng)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(jí)真空閃蒸，經(jīng)四級(jí)閃蒸后的黑水經(jīng)過(guò)沉降槽給料泵送至沉降槽沉降分離細(xì)渣。沉降后沉降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(chē)外運(yùn)，濾液自流到濾液受槽。再經(jīng)磨機(jī)給

6、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(lái)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(guò)鼓型給料器強(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(dòng)機(jī)經(jīng)磨煤機(jī)聯(lián)軸器、減速器、氣動(dòng)離合器、大小齒輪裝置帶動(dòng)裝有磨棒的筒體旋轉(zhuǎn)，物料受到介質(zhì)棒

7、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(guò)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(dòng)裝置、頂起裝置、出料裝置、氣動(dòng)離合器、潤(rùn)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(guó)FELUWA公司生產(chǎn)的三缸雙軟管隔膜泵，通過(guò)活塞在液壓缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，會(huì)驅(qū)動(dòng)一定量的液壓油，從而使第一軟管和第二軟管在特定的時(shí)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)

8、動(dòng)時(shí)，軟管在液壓油的推動(dòng)下變形將將物料送出，活塞向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，軟管形狀恢復(fù)從而吸入物料，通過(guò)反復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)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(lái)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(duì)爐渣和脫落的耐火磚的破碎，液壓部分是驅(qū)動(dòng)破渣機(jī)主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力來(lái)源，電控部分通過(guò)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

9、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(xiàn)壓力至8.1MPa，氣化單元反充壓程序完成后，打開(kāi)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(tái)氣化爐開(kāi)車(chē)后備系統(tǒng)引氧 氣化單元稍開(kāi)氧氣總管放空閥FV12007，確認(rèn)放空閥打開(kāi)之后，通知空分準(zhǔn)備進(jìn)行引氧，氧氣通過(guò)FV12007放空，同時(shí)確保氧氣管線(xiàn)壓力保持在8.1MPa，氧氣量引至10000Nm3時(shí)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(xiàn)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

10、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(chē)空分應(yīng)急處理氣體聯(lián)合裝置跳車(chē)空分應(yīng)急處理 1.氣化爐正常生產(chǎn)過(guò)程中突然由于系統(tǒng)故障觸發(fā)氣化爐聯(lián)鎖跳車(chē)，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(chē)后及時(shí)聯(lián)系空分啟動(dòng)液氮泵對(duì)高壓氮?dú)鈨?chǔ)罐V1205進(jìn)行充壓，確保在最短時(shí)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)獾淖饔眉傲鞒套饔茫汗谜居玫獨(dú)?煤倉(cāng)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(lái)自空分15MPa高壓氮?dú)鈨?chǔ)存在高壓氮?dú)鈨?chǔ)罐V1205，正常操作壓力13.3MPa，其作用如下：1.氣化爐開(kāi)車(chē)引氧前通過(guò)氧氣管線(xiàn)反充壓

11、程序?qū)⒀鯕夤芫€(xiàn)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(dòng)作引起事故；另外引氧過(guò)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(chē)過(guò)程中，高壓氮?dú)鈱?duì)煤漿管線(xiàn)及氧氣管線(xiàn)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(xiàn)發(fā)生事故。7 7、15MPa15MPa氮?dú)獾淖饔眉傲鞒痰獨(dú)獾淖饔眉傲鞒蘏LURRYTo FIN2 InOxygenTo FITo FI8 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?chǔ)罐V1205壓力低時(shí)，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、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(shí)啟動(dòng)16MPa液氮泵，氣化通過(guò)連通閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，空分及對(duì)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(duì)16MPa氮?dú)獾南?，空分及時(shí)對(duì)故障泵進(jìn)行處理，當(dāng)壓力低于6MPa時(shí)