两段式气化炉操作手册

1、两段式气化炉操作手册(激冷工艺西安热工研究院2009.09.20目录目录 (21.总述 (112 设计基础 (122.1设计范围 (122.2装置的组成及规模 (122.2.1供料系统 (152.2.2气化系统 (152.2.3煤气净化系统 (152.2.4初步灰水处理系统 (162.3原料、产品、中间产品、副产品的规格 (162.3.1原料煤种 (162.3.2干煤粉及CO2特性 (172.4催化剂、化学品规格 (182.5公用物料和能量规格 (182.6性能指标 (192.6.1期望值 (192.6.2保证值 (203.工艺说明 (223.1工艺原理及特点 (223.1.1工艺原理 (22

2、3.1.2工艺特点 (243.2主要工艺操作条件 (263.3工艺流程说明 (283.3.1干煤粉浓相供料系统 (283.3.2气化系统 (293.3.3 煤气净化系统 (333.3.4 初步灰水处理系统 (344 总体开车、停车 (354.1通用检查 (354.2预开车准备 (364.3加热到“热备用”状态 (384.4煤烧嘴开车准备 (394.5煤烧嘴开车到50%负荷 (404.6系统加负荷 (424.7正常停车程序 (425 粉煤给料(U3200 系统 (445.1工艺控制 (445.2安全保护 (445.3开车前准备与检查 (455.4开车 (475.4.1 32KS0001“干试”操

3、作 (475.4.2 32KS0001运行装料 (495.4.3 粉煤循环操作 (515.5正常操作 (525.6停车 (525.6.1 长期停车 (525.6.2 短期停车 (555.7设备的启停操作 (555.7.1 粉煤过滤器S-3201A/B (555.7.2 S-3202A/B放料罐高压过滤器 (555.7.3 S-3203A/B高压氮气过滤器 (555.7.4 X-3200A/B、X-3203A/B管道吹扫器 (555.7.5 旋转给料器 (565.7.6 螺旋输送机 (565.8异常现象和事故原因、判断与处理 (565.8.1 粉煤架桥 (565.8.2 滤袋泄漏(S-1 201

4、A / B (565.8.2阀门故障 (575.8.4 螺旋输送机、旋转给料机故障 (575.8.5 通气锥故障 (575.9健康安全环保注意事项 (576 煤气化(U3300 系统 (586.1开车 (586.1.1 初始或检修后的开车(正常开车 (586.1.2 短期停车后的开车 (696.1.3 主要工艺控制 (706.2停车 (796.2.1 长期停车 (796.2.2 短期停车 (816.2.3 紧急停车 (816.2.4 点火和开工烧嘴的停车 (826.3机泵启停操作 (826.3.1 P3301 A/B/C 中压循环泵 (826.3.2 P3304A / B 热水泵 (846.3

5、.4 P3305 A/B 锅炉给水化学品注射泵 (866.3.5 P3306 柴油泵 (866.3.6 P3307 柴油泵 (876.4异常现象和事故原因、判断与处理 (886.4.1 点火烧嘴/开工烧嘴故障 (886.4.2 煤烧嘴点火故障 (896.4.3 煤烧嘴跳闸/故障 (896.4.4 煤给料管线通气设备/给料罐通气锥的结垢堵塞 (906.4.5 气化炉中过量蒸汽生成 (916.4.6 循环泵故障 (916.4.7 出渣口堵塞 (926.5健康安全环保注意事项 (926.5.1 气化单元安全环境特点 (936.5.2 气化单元健康安全环保注意事项 (946.6附录1:U3300盲板列

6、表 (946.7附录2:有关程序的测试“煤流量测量/氧阀开度的校正 (966.7.1 程序33KS-001X 测试-“流量测量值”的校正 (966.7.2 N2/CO2气测试/氧阀开度的校正 (1017 除渣(3400系统 (1057.1工艺控制 (1057.2安全保护 (1097.3开车 (1127.3.1 初始或检修后的开车 (1127.3.2 正常开车或短期停车后的开车 (1157.4正常操作 (1167.5停车 (1177.5.1 长期停车 (1177.5.2 短期停车 (1197.5.3 紧急停车 (1207.6设备的启停操作 (1207.6.1 P3401A/B渣池循环泵 (120

7、7.6.2 P3402A/B灰水泵 (1227.6.3 P3403A/B灰渣泵 (1237.6.4 特殊设备的启停操作 (1257.7异常现象和事故原因、判断与处理 (1257.8调试和无料运行 (1277.8.1 清洗动作 (1277.8.2仪表检查/校核,逻辑检查 (1277.8.3试验动作 (1287.7健康安全环保注意事项 (1307.8本单元盲版列表 (1328 湿法洗涤(3600系统 (1338.1工艺控制 (1338.2安全保护 (1378.3开车 (1378.3.1 检查与准备 (1378.3.2 正常开车 (1388.4正常操作 (1408.5停车 (1408.6设备的启停操

8、作 (1418.6.1 P3601A/B洗涤塔循环水泵 (1418.7异常现象和事故原因、判断与处理 (1438.7调试 (1438.7.1清洗 (1438.7.2 仪表检查/校正,逻辑检查等 (1448.7.3 试验操作 (1448.7健康安全环保注意事项 (1448.8本单元盲版列表 (1459 初步水处理(3700系统 (1469.1工艺控制 (1469.2安全保护 (1499.3开车 (1499.3.1 检查与准备 (1499.3.2 开车 (1519.4正常操作 (1539.5停车 (1549.6设备的启停操作 (1549.6.1 P3701真空闪蒸槽泵 (1549.6.2 P370

9、2真空泵开、停车程序 (1569.6.3 P3703澄清槽底流泵开、停车程序 (1579.6.4 P3704泥浆泵开、停车程序 (1589.6.5 P3705滤液泵开、停车程序 (1609.6.6 P3706过滤机真空泵开、停车程序 (1619.6.7 P3707灰水槽絮凝剂加料泵开、停车程序 (1639.6.8 P3708灰水槽泵开、停车程序 (1639.6.9 P3709灰水循环泵开、停车程序 (1649.7异常现象和事故原因、判断与处理 (1669.7健康安全环保注意事项 (1679.8本单元盲版列表 (16710. 操作控制 (16710.1主要控制指标和连锁值 (16710.1.1

10、控制工艺指标 (16710.1.2 主要报警和连锁值 (16810.2安全连锁 (18210.2.1 U-3200单元连锁 (18210.2.2 U-3300单元连锁 (18310.2.3 U-3400单元连锁 (18710.2.4 U-3600单元连锁 (19010.2.5 U-3700单元连锁 (19010.3顺控说明 (19110.3.1 煤给料顺序控制32KS-0001 (19110.3.2 氧系统顺序控制33KS-0001 (19710.3.2.1 开车步骤 (19910.3.2.2 停车步骤 (20210.3.3 点火烧嘴顺序控制33KS-0002 (20310.3.3.1 开车步

11、骤 (20310.3.2 停车步骤 (20710.3.4 开工烧嘴顺序控制33KS-0003 (20810.3.4.1 开车步骤 (20810.3.4.2 停车步骤 (21310.3.7敲击程序33KS0006 (2151.3.8气化炉吹扫顺序控制33KS0010 (21510.3.9 煤烧嘴开停车顺序控制33KS0011 (22010.3.9.1 开车步骤 (22210.3.9.2 停车步骤 (22510.3.10 煤烧嘴蒸汽加入顺序控制33KS0021 (22610.3.10.1 开车步骤 (22710.3.10.2 停车步骤 (22810.3.11烧咀氧管线泄漏试验顺序控制33KS003

12、1 (22910.3.12 排渣顺序控制34KS0001 (23410.3.13 排渣顺序控制34KS0002 (23911 故障与处理 (24011.1供氧故障 (24011.2氮气/二氧化碳系统故障 (24111.3下游装置故障 (24111.4循环水系统故障 (24211.5动力电源故障原则 (24211.6断仪表风事故的处理原则 (24311.7断工艺蒸汽事故的处理 (24411.8断仪表电(220V、110V事故的处理一般原则 (24511.9HP/LP BFW (24511.10研磨操作的原料 (24511.11工艺用水(L P (24511.12废水 (24612.安全 (246

13、12.1概述 (24612.2异常情况 (24612.3通过设计和施工使异常事故发生率为最小的措施 (24612.4确保安全生产的程序措施 (24712.5通过设计/施工和操作/检查使异常事故缓和和危险性降至最低的措施 (24812.5.1设备的超压 (24812.5.2粉尘爆炸 (24812.5.3“液体”物质起火和其它 (24912.5.4有毒气体的释放 (25012.5.5不确定的气团爆炸 (25012.6不同工段最合适的形式 (25112.6.1磨煤和干燥 (25112.6.2煤的加压和进料 (25212.6.3 气化系统 (25212.6.4渣处理系统 (25212.6.5湿法洗涤系

14、统 (25312.6.6 酸性灰浆气提、澄清、过滤 (25312.6.7 公用工程 (25312.7进料和产品的安全、环境 (25313.二段式气化工艺检查清单 (25813.1 开车记录检查清单 (25812.2 停车记录检查清单 (2631.总述西安热工研究院有限公司煤气化工艺操作手册允许该煤气化工艺的使用者依据本手册的内容进行深化,制订出自己的培训文件,或者自己的操作规程。在煤气化装置调试、开车、初始操作期间,操作手册中的某些细节、专用术语、图表可以进一步修改、校正。对整个装置的开、停车和紧急情况下的操作,是以在煤气化操作时,最普遍的工艺、控制为基础。操作手册包含的内容:安全措施气化原理

15、正常操作整体开/停车紧急情况单个工段的开/停车/事故处理分析程序单个工段叙述的是:煤粉的加压和进料气化渣系统煤气的激冷和湿洗系统酸性灰浆汽提/澄清器系统未叙述的系统有输煤和磨煤工段、下游的合成气处理和合成气的利用以及“特定的公用系统”(包括空分。2 设计基础2.1设计范围本项目采用的总体工艺技术路线为:以煤为原料,采用西安热工研究院有限公司的两段式干煤粉加压气化激冷工艺技术气化、一氧化碳耐硫变换、低温甲醇洗脱除酸性气体、甲醇合成、精馏,并配套建设硫回收、冷冻、甲醇罐区和公用工程等,年产30万吨甲醇装置。甲醇生产的整个工艺装置主要包括空分装置、煤气化装置、硫回收装置及甲醇装置等。其中气化系统包括

16、以下子系统:喷嘴冷却水系统;气化炉喷嘴系统,包括氧气的供应系统;开工喷嘴和点火喷嘴系统,包括液体燃料系统;排渣系统;气化装置的蒸汽/给水系统。煤气激冷和水洗系统初步水处理系统2.2装置的组成及规模1.建设规模及装置公称能力:本项目产品为甲醇,本煤气化装置产品为粗合成气煤气化装置产气量: 71500Nm3/h (CO+H2 2.煤气化装置粗合成气产品规格:粗煤气产量:138628Nm3/h装置界区温度:195.1装置界区压力:3.6MPa 4.气化炉和干煤粉浓相供料系统主要条件:氧气压力 4.5MPa氧气温度30氧气流量821 t/d过热蒸汽压力 4.5 MPa过热蒸汽温度350过热蒸汽流量91

17、.2 t/d气化炉操作压力 4.0 MPa气化炉一段操作温度13501500气化炉二段操作温度10001300干煤气流量77354Nm3/h湿煤气流量138628Nm3/h(CO+ H2流量71500 Nm3/h渣量0.935 t/h灰量 2.46t/h出气化炉煤气温度600出气化炉煤气压力 4.0 MPa入喷嘴干煤粉压力 4.4 MPa入喷嘴干煤粉温度80一段加煤喷嘴数 4一段每个喷嘴加煤量8906kg/h一段密相输煤固气比 5 kg煤/ kg CO2气体。二段减温水喷嘴数8二段减温水温度125二段减温水压力 5.1MPa二段每个减温水喷嘴流量3440.5kg/h高压CO2气源稳定压力 6.

18、5 MPa低压CO2气源稳定压力0.8 MpaCO2气体温度805.装置每年操作时间8000小时。2.2.1供料系统气化炉总供煤量39583kg/h(干煤粉第一段供煤35625kg/h,分四个喷嘴炉内对喷供入,每个喷嘴供煤量8906kg/h。气体。密相输煤固气比为5 kg煤 / kg CO2在系统开车时,采用氮气输送,每个喷嘴的供煤量如上,密相输煤固气比为10 kg煤 / kg 氮气气体。2.2.2气化系统气化炉操作压力4.0MPa,日耗煤量约912t/d(煤按2%水分计算,干煤粉浓相供料系统按950吨/天设计。第一反应区操作温度13501500C,第二反应区操作温度11001300C。气化炉

19、采用强制对流循环的方式进行热回收,总循环水量为800t/h,汽包操作压力为5.5Mpa。单元上水为锅炉给水泵出水,温度130,压力7.3Mpa;单元每小时产生5.4Mpa饱和蒸汽33t。2.2.3煤气净化系统净化单元操作温度207,操作压力3.8MPa,煤气流量148248Nm3/h,净化后煤气中粉尘含量1mg/Nm3。净化单元即湿法洗涤系统包括文丘里洗涤器和填料洗涤塔。2.2.4初步灰水处理系统本系统主要对煤气化装置后的废水进行处理。2.3原料、产品、中间产品、副产品的规格2.3.1原料煤种 2.3.2干煤粉及CO2特性干煤粉:含水量 2%粒度分布 100m 100% 10m 10% CO2

20、含水量99.5%(V ol 2.4催化剂、化学品规格 2.6性能指标2.6.1期望值本工艺包的工程保证指标如下:1.气化性能指标: 2.运行单炉连续运行周期60天3.系统能力:H2+CO 产量:71500Nm3/h4.出系统合成气中的尘含量不高于1mg/Nm3(干基2.6.2保证值本工艺包的工程保证指标如下:1.气化性能指标: 2.运行单炉连续运行周期60天3.环保要求排放的废气符合大气污染物综合排放标准GB16297-1996中的二级标准。气化废水送废水处理站单独处理,处理后的废水应能达到工业水污染物排放标准GB14358-92的二级标准。水中的悬浮物符合污水综合排放标准GB8978-199

21、6中的二级标准后排入废水处理装置。工业噪声符合化工建设项目噪声设计控制规定(HG20503-92和工业企业厂界噪声标准GB12348-904.系统能力:H2+CO 产量:71500Nm3/h5.出系统合成气中的尘含量不高于1mg/Nm3(干基3.工艺说明3.1工艺原理及特点气流床以粉煤为原料,由气化剂夹带入炉,煤和气化剂进行并流(活塞流部分氧化反应。为弥补反应时间短的缺陷,要求入炉煤粒度很细(0.1mm和高的反应温度(火焰中心温度在2000以上,因此液态排渣是其必然结果。干法进料气流床煤气化采用水冷壁结构,气化温度可达1800左右,气化强度大大提高,具有原料适应性广、冷煤气效率高、碳转化率高、

22、比氧耗低等特点,代表了大规模煤气化的发展方向。干法进料气流床气化的炉型有:K-T炉、Shell、Prenflo、GSP 和西安热工院的两段式气化炉等。3.1.1工艺原理气流床气化过程实际上是煤炭在高温下的热化学反应过程。由于在气化炉内高温条件下发生多相反应,反应过程极为复杂,可能进行的化学反应很多。在高温条件下,生成的煤气中主要含CO、H2、CO2、H2O、N2和少量的H2S、COS及CH4等。在粉煤气流床气化炉中进行的气化反应过程及反应方程可概括如下。1.煤的干燥及裂解与挥发物的燃烧气化由于气流床气化反应温度很高,煤粉受热速度极快,可以认为煤粉中的残余水分瞬间快速蒸发,同时发生快速的热分解脱

23、除挥发分,生成半焦和气体产物(CO、H2、CO2、H2S、N2、CH4和其他碳氢化合物CmHn。生成的气体产物中的可燃成分(CO、H2、CH4、CmHn,在富含氧气的条件下,迅速与O2发生燃烧反应,并放出大量的热,使粉煤夹带流温度急剧升高,并维持气化反应的进行。CmHn十(m+n/4O2=mCO2+(n/2H2OCmHn+(m/2O2=mCO十(n/2H22CO+O2=2CO22H2+O2=2H2OCH4+2O2=2H2O+CO22.固体颗粒与气化剂(氧气、水蒸气间的反应脱除挥发分的粉煤固体颗粒或半焦中的固定碳,在高温条件下,与气化剂进行气化反应。挥发分的燃烧反应。剩余的氧与碳发生燃烧和气化反

24、应,使氧消耗怠尽。C+O2=CO22C+O2=2CO炽热的半焦与水蒸气进行还原反应,生成CO和H2。C+H2O=H2+COC+2H2O=2H2+CO23.生成的气体与固体颗粒间的反应高温的半焦颗粒,除与气化剂水蒸气和氧气进行气化反应外,与反应生成气也存在气化反应。C+CO2=2COC+2H2=CH4煤中的硫,在高温还原性气体存在的条件下,与H2和CO反应生成H2S和COS。(1/2S2+H2=H2S(1/2S2十CO=COS4.反应生成气体彼此间进行的反应气化反应生成的气体,在高温条件下,活性很强。在它们自身被生成的同时,其相互之间也存在着可逆反应。CO+H2O=H2十CO2CO+3H2=CH

25、4+H2OCO2十4H2=CH4+2H2O2CO+2H2=CH4十CO2H2S+CO=COS+H2上述反应都伴随有热效应发生。热效应分两种形式:一是放热反应,包括C-O2反应、CO-O2反应、H2-O2反应、水煤气变换反应和甲烷的生成反应;二是吸热反应,包括C-CO2反应及C-H2O反应等。3.1.2工艺特点干煤粉进料煤种适应性广,从无烟煤、烟煤、褐煤到石油焦均可气化,对煤的灰融点范围比其它气化工艺更宽。对于高灰分、高水分、高含硫量的煤种也同样适应。粉煤用密封料斗法升压(即间断升压,常压粉煤经变压仓升压进入工作仓(压力仓,其压力略高于气化炉,粉煤用氮气(N2,99%夹带入炉(经喷嘴。我院自主开

26、发的“一种多支路出料的干煤粉加压密相输送装置”专利技术,该技术主要应用于干煤粉加压气化系统,输送过程中不易堵塞,煤粉输送连续、平稳、均匀、脉动小,满足了干煤粉加压气化装置系统的运行要求。气化温度约14001600,压力4.0MPa,碳转化率高达99%以上,产品气体相对洁净,不含重烃,甲烷含量极低,煤气中有效气体(CO+H2高达90%以上。高温气化不产生焦油、酚等凝聚物,不污染环境,甲烷含量很少,煤气质量好。干煤粉喷嘴冷却保护干煤粉气化炉使用多个喷嘴(又称煤粉喷枪,喷嘴的空气动力学设计是国内国家科技部立项研究开发后确定的。喷嘴冷却水系统是为保护喷嘴设置的,目的是防止气化炉内高温对喷嘴造成过热损坏

27、。软水经喷嘴冷却水泵分别打入各个煤粉喷嘴,出喷嘴的冷却水进入喷嘴冷却水冷却器进行冷却后循环使用。两段式气化炉干煤粉被惰性气体(二氧化碳携带,同氧化剂(氧气和水蒸汽一起通过煤粉喷嘴进入气化炉,在气化炉的一段煤与O2和H2O发生部分氧化反应(反应温度13001500C,生成以CO+H2为主要成分的粗煤气。在废锅工艺中,在气化炉二段(1000 1200C送入少量煤、N2和蒸汽,主要进行煤的干馏热解、挥发分的二次裂解及水蒸汽的分解等反应。在激冷工艺中,在气化炉二段(10001200C送入饱和水,利用水的蒸发潜热降低煤气温度。气化炉采用水冷壁结构,以渣抗渣,无耐火砖衬里,维护量少,运转周期长,无需备炉。

28、高温煤气激冷和洗涤世林气化装置采用激冷工艺。两段气化形成的混合粗煤气,在气化炉上部经喷淋减温水激冷至800C左右,使其中夹带的熔融态灰渣颗粒固化。粗煤气离开气化炉进入煤气激冷罐,在煤气激冷罐内与水发生传热传质,冷却至210左右,并使煤气中带入一定的蒸汽量,激冷后的煤气进入洗涤塔进行进一步水洗除尘并降温。洗涤后的煤气中含有一定量的水蒸汽,有利于后续的变换反应。氧耗低本工艺的氧耗比较低,因而与之配套的空分装置投资可减少。单炉生产能力大,本项目投入运转的单炉气化压力4.0MPa,日处理煤量已达1000t。气化炉底部排出的熔渣在渣池内淬冷后成玻璃状颗粒,性质稳定,用锁渣罐排渣。气化装置废水中含氰化物少

29、,容易处理,可以做到近零排放。气化操作采用先进的控制系统,其中有专用的工艺计算机控制技术,为保护设备和操作人员安全,设有必要的DCS、ESD(紧急停车系统系统,使气化操作在最佳状态下进行。3.2主要工艺操作条件入喷嘴干煤粉压力 4.4 MPa入喷嘴干煤粉温度80一段加煤喷嘴数 4一段每个喷嘴加煤量8906kg/h一段密相输煤固气比 5 kg煤/ kg CO2气体。二段减温水喷嘴数8二段减温水温度125二段减温水压力 5.1MPa二段每个减温水喷嘴流量3440.5kg/h高压CO2气源稳定压力 6.5 MPa低压CO2气源稳定压力0.8 MpaCO2气体温度80氧气压力 4.5MPa氧气温度30

30、氧气流量821 t/d过热蒸汽压力 4.5MPa过热蒸汽温度350过热蒸汽流量91.2 t/d气化炉操作压力 4.0 MPa气化炉一段操作温度13501500气化炉二段操作温度10001300干煤气流量77354Nm3/h 洗涤塔后湿煤气流量138628 Nm3/h (CO+ H2流量71500 Nm3/h 灰渣量81.54 t/h出气化炉煤气温度600出气化炉煤气压力 4.0MPa3.3工艺流程说明3.3.1干煤粉浓相供料系统原煤经制粉系统制成煤粉后,采用气力输送方式加入常压煤粉储仓(V-3201A,其排气通入布袋除尘器(S-3201A,布袋除尘器卸出滤下固体是通过回转给料机(X-3205A

31、;输送煤到过滤器中间的出口螺旋输送机(X-3206A;也起气锁的作用输送至低压粉仓。 (以下由于两套加煤锁斗系统的流程相同,仅以一套锁斗为例说明,常压仓(V-3201A中的煤粉通过重力定时定量地加入其下方的变压罐(V-3204A,变压罐装满煤粉后关闭下料和排气管路阀门并开始升压,直至与其下方的输送罐(V-3205A压力相接近(一般情况略高时,停止升压并开启其下方的下料阀门以及平衡气压管路阀门将煤粉加入输送罐。由常压仓向变压罐以及由变压罐向输送罐均为每小时加煤19792kg。变压罐加压、排料、减压和进料工作周期在3045分钟内完成。主要控制进气升压和排气卸压时间,每次的充压和卸压时间约在58分钟

32、,放料时间约35分钟完成。为保证煤粉流动通畅,在变压罐和输送罐之间设有均压管。变压罐设有充压管道可使变压罐升压。在两套加煤锁斗系统的常压煤粉储仓(V-3201A、变压罐(V-3204A、输送罐(V-3205A下部出口位置分别设有松动风,在罐内煤粉需要松动时可借助低压气体或充压气体松动煤粉,以保证煤粉下落顺畅。在顺控加煤的过程中,常压仓内的煤粉落入变压罐、变压罐内的煤粉落入输送罐均可在35分钟内完成。变压罐卸压时通过排气过滤器(S-3202A排气,排气过滤器(S-3202A设有反吹管路,排气过滤器的安装是为了限制煤夹在气流中通过控制阀32PV-0116。输送罐(V-3205A设有充压管路和卸压管

33、路以调整罐内压力,卸压时的排气分别通过排气背压控制阀排入布袋除尘器(S-3201A,经过滤处理后排入大气。布袋除尘器(S-3201A设有反吹管路,定时反吹。输送罐(V-3205A中的煤粉通过输送管路送至气化炉的喷嘴,在输送罐(V-3205A入口处的送风管上设有调节器,用以调整输送风。为了保证在输送过程中输送罐(V-3205A的压力稳定,在输送罐(V-3205A运行时,输送罐(V-3205A的充压管和卸压管上的调节阀打开,充压管和卸压管有小气量的CO2流入和流出输送罐(V-3205A,以保证输送罐内(V-3205A的压力的动态平衡。充压管和卸压管上的调节阀32PdICA-0128A/B根据输送罐

34、(V-3205A的压力来控制。送往烧嘴的煤粉流量主要由流量控制阀进行控制,用煤高压给料仓允许压差来控制煤粉稳定的输出。系统设有开工旁路管。在气化炉启动时,煤粉首先在额定工况下通过开工旁路管送回常压煤粉储仓(V-3201A,在条件具备时切入气化炉加煤喷嘴。在切换阀后的开工旁路管上设有吹扫器,用于切换后将管中煤粉吹扫至常压仓。吹扫气体经布袋除尘器处理后排入大气(S-3201A。布袋除尘器(S-3201A中的煤粉排入常压煤粉储仓(V-3205A。气化炉启动时,输送气用氮气。常压煤粉储仓(V-3201A设有CO2气体保护,目的在于防止干煤粉吸湿,造成结块、架桥等现象,导致输送不畅。3.3.2气化系统气

35、化系统由多子系统组成,分列如下;喷嘴冷却水系统;气化炉喷嘴系统,包括氧气的供应系统;开工喷嘴和点火喷嘴系统,包括液体燃料系统;排渣系统;气化装置的蒸汽/给水系统。煤气激冷水洗系统西安热工研究院开发的两段式干煤粉加压激冷工艺气化炉(V-3301为圆筒型结构,采用水冷壁炉膛。一段炉膛有四个水平布置且对称分布的煤粉喷嘴、二段有八个对称分布的减温水喷嘴。在气化炉产生的煤气向上流动,从顶部离开气化炉,同时液态渣熔沿着竖直的水冷壁向下流动,从气化炉底部排出,经水激冷后固化且分散成小的颗粒状,然后流入渣池。这样设置可确保煤气产品和大部分渣/灰的简单而有效的分离。部分飞灰夹带在煤气中进入煤气激冷罐(V-330

36、2。水冷壁炉膛安装在气化炉内,水冷壁管被不饱和锅炉水冷却,同时产生中压蒸汽(汽包的蒸汽压力为5.5 MPa。离开炉膛顶部的煤气被喷入的激冷水激冷至800左右,以固化和冷却融态的灰渣,生成非粘性飞灰颗粒。激冷水进口结构的设计要确保物流的彻底混合,并且确保固态的飞灰进入内件后不能成为阻塞物,不能聚集并减小煤气流道。经激冷后,煤气送至水洗激冷罐(V-3302,在此通过鼓泡式水洗除去煤气中的大部分飞灰,并且冷却煤气温度。在激冷罐出口煤气温度约210。喷嘴冷却水系统喷嘴冷却水系统是为保护喷嘴设置的,目的是防止气化炉内高温对喷嘴造成过热损坏。喷嘴冷却水罐(V-3306的软水,经喷嘴冷却水泵(P-3303A

37、/B分别打入点火喷嘴、开工喷嘴、气化喷嘴,出喷嘴的冷却水进入喷嘴冷却水冷却器(E-3302冷却水冷却器(E-3302进行冷却,然后返回喷嘴冷却水槽循环使用。在停电故障时,自动启用喷嘴冷却水事故水槽冷却喷嘴。原则上,喷嘴冷却水根据单个喷嘴的冷却水通道的流量限制来控制。设置限流孔板(流量限制器作为微调参数,以确保冷却水能分布到所有四个喷嘴;这也将限制来自单个喷嘴冷却水回路的最大的泄漏量。气化炉喷嘴系统和氧气供应系统气化炉喷嘴系统需要的高压氧气和开工点火喷嘴系统需要的高压氧气属于两个不同用户,由空分装置提供,压力约4.5MPa。还有供吹扫和检测用的高压氮气系统(正常时不使用,用于气化炉气化的氧气在氧

38、气预热器(E-3301中被中压锅炉水预热。与气化炉喷嘴系统和六个喷嘴有关的是:氧气供应系统,通常提供预热的氧气。煤进料系统,提供由CO2输送的煤粉。高压氮气系统,给吹扫喷嘴等用。公用工程蒸汽系统,提供少量过热的中压蒸汽,与氧气混合后进入喷嘴。 中压锅炉给水系统,向喷嘴冷却水循环系统提供补充水。在煤喷嘴运行情况下的气化炉煤气系统。开工和点火喷嘴系统包括液体燃料贮存和分配系统。液体燃料贮存和分配系统直接与开工和点火喷嘴系统、磨煤和干燥系统连接。与开工和点火喷嘴系统有关的还有:点火喷嘴的液化天然气。给点火喷嘴提供燃烧空气的仪表空气。给开工喷嘴提供氧气的氧气系统。提供多种吹扫和吹净用途的高压氮气系统。

39、吹扫点火喷嘴至液化石油气管线的低压氮气系统。冷却开工喷嘴用的高压工艺水系统。开工喷嘴和点火喷嘴的生成气提供给煤气系统除渣系统气化炉炉渣处理系统负责将渣出口流出的液态炉渣冷却、粒化并排出。为了达到上述目的,在气化炉的下端部设置了一个水域(渣池。当液态炉渣进入渣池的水中后,固化并分裂为颗粒状。这些炉渣经过破渣机,一些坚固的大块炉渣将被破碎然后进入渣收集器(V-3402。为避免大颗粒炉渣带入水循环系统,渣收集器的水由顶部吸出,这在渣池中引起了一个正常的向下移动(流动,这有利于炉渣从渣池向渣收集器的输送。渣收集器(V-3402内的渣定期向下排至排渣罐内(V-3403,然后经泄压后排渣至渣脱水槽(T-3

40、401。渣脱水槽内的固态渣经捞渣机捞出后运出厂外,渣水进入初步水处理系统。气化装置的蒸汽/给水系统气化装置的蒸汽/给水系统的主要作用是回收高温煤气的热量以及保护气化炉水冷壁炉膛等高温设备。由锅炉给水泵来的不饱和水(7.3MPa、130首先进入汽包(V-3304。从汽包底部流出的不饱和水经循环水泵(P-3301A/B后进入气化炉水冷壁等中压蒸发器。从蒸发器流出的过饱和水均返回气化炉汽包,在此进行汽水分离,分离后的饱和蒸汽排出后供全厂使用。蒸汽/给水系统每小时可产生5.5Mpa饱和蒸汽33t。煤气激冷水洗系统气化炉膛内产生的1400左右的高温煤气在炉膛顶部被喷入的激冷水激冷至800左右,用来固化和

41、冷却融态的灰渣,生成非粘性的飞灰颗粒,使得固化的飞灰进入气化炉传导段后不能聚集并减小煤气流道。经喷水激冷后,煤气沿传导段进入水洗激冷罐(V-3501,在此通过鼓泡式水洗除去煤气中的大部分飞灰,并且降低煤气温度。粗煤气在气化炉内经过喷水减温降至800左右后,进入激冷罐。来自洗涤塔(C-3601底部的灰水,经灰水循环泵(P-3601加压送至激冷水过滤器(S-3602A/B。任何有可能堵塞急冷环管孔眼的大固体颗粒均在激冷水过滤器(S-3602A/B的上游被脱除掉。在洗涤冷却室中,洗涤水进入分布环,经一排孔与环缝喷出,洗涤水沿管壁流下,保护洗涤冷却管为较低温度;激冷水与来自气化炉的粗煤气进行混合,以强

42、化热质传递。总之,在洗涤冷却管中完成洗涤水与粗煤气混合,进行粗煤气及其所含灰降温、煤气增湿、灰为水浸润过程。随后,煤气经洗涤冷却管下端扩口进入鼓泡床,进一步实现煤气的洗涤、降温、增湿的目的,绝大部分灰转移到水相,沉降。煤气经洗涤冷却室上部挡板分离其中的雾沫与携带水分后,再经出口进入洗涤工序。从激冷罐流出的湿煤气进入净化系统。3.3.3 煤气净化系统煤气净化系统采用洗涤塔湿法洗涤工艺,湿法洗涤系统包括文丘里洗涤器(J-3601、分离器(S-3601和洗涤塔(C-3601。从激冷罐(V-3501出来的饱和了水蒸汽的合成气进入文丘里洗涤器(J-3601及分离器(S-3601,在文丘里洗涤器内粗煤气与

43、经灰水循环泵(P-3601来自洗涤塔的灰水混合,使合成气夹带的固体颗粒完全进一步润湿,以便在分离器(S-3601中能够从合成气中快速、容易除去大部分固体颗粒。合成气从分离器(S-3601上部经连接管道进入洗涤塔(C-3601的下部,黑水从分离器下部送入灰水处理单元(3700进行处理。合成气在洗涤塔内,自下向上穿过固定的阀型塔板,与塔中部加入的来自灰水处理单元3700的循环灰水和塔上部加入的来自外界的工艺补水逆流直接接触,洗涤剩余的固体颗粒,同时伴随着合成气减湿、相变及灰水升温等过程。合成气在洗涤塔(C-3601顶部经过高效折流板除沫器,除去夹带在气体中的雾沫,基本上不含细灰的工艺气送出洗涤塔。

44、合成气水气比可根据需要进行控制,一般控制在1.01.4之间,含尘量小于1mg/Nm3。在洗涤塔出口管线要设置在线分析仪,分析CH4、CO、CO2 及H2。干净的合成气经过可从控制室手动调节的电动阀送往下游工序。开车和停车期间,合成气可经压力调节排至火炬。火炬管线连续通入N2使火炬管线保持微正压。洗涤塔底部排出的黑水,少量通过流量控制经减压进入含灰水处理工序。灰水循环泵从水洗塔灰水排放管上部抽取灰水,分别送至激冷罐、文丘里洗涤器,少量至洗涤塔。开车和停车时,原水或灰水可直接送入灰水循环泵入口。3.3.4 初步灰水处理系统从气化工序来的渣浆排放水、从激冷工序来的激冷水和从湿洗工序来的酸性排放水分别

45、送到加压闪蒸罐(D-3701闪蒸,闪蒸气从顶上排出后经加压闪蒸冷却器(E-3701对除氧器(D-3703给水进行预热,同时冷凝大部分蒸汽,其后,气、液混合物经过加压闪蒸最终冷凝器(E-3703冷凝后进入加压闪蒸冷却分离器(S-3701进行气、液分离,不凝气体送火炬燃烧,冷凝液回流至除氧器(D-3703。加压闪蒸后的灰水送至真空闪蒸罐(V03702进一步闪蒸,真空闪蒸出来的气体经真空闪蒸气冷却器(E-3702冷却至60后送至真空气液分离罐(S-3704分离,分离后的气体经真空泵(P-3702A/B排空,冷凝液,回流至澄清槽(T-3701,真空闪蒸后的灰水经真空闪蒸灰水泵(P-3701A/B加压后

46、送至澄清槽(T-3701。澄清的溢流液溢流入灰水槽(T-3704,经澄清水泵(P-3708A/B加压经加压闪蒸冷却器(E-3701预热后送至除氧槽(D-3703进行除氧,除氧后灰水经灰水循环泵(P-3709A/B加压后循环利用。为防止微量元素和盐分的累积,需要将部分灰水排至全厂废水处理系统。澄清增浓的灰浆经澄清槽底流泵(P-3703A/B送至泥浆槽(T-3702并经泥浆槽底流泵(P-3704A/B送到真空带式过滤机(S-3702过滤,用过滤机真空泵(P-3706抽真空,滤液经收集后用滤液泵(P-3705A/B送回澄清槽。虑饼送至灰场处理。为了加速灰浆沉淀,设置了絮凝剂备料系统(A-3701,配

47、备好的絮凝剂经絮凝剂加料泵加压后分别送至澄清槽(T-3701和真空带式过滤机(S-3702。4 总体开车、停车4.1 通用检查4.1.1 劳保防护用品已准备。安全眼镜(风镜、安全帽、防护鞋、手套、防护服和防护耳塞以及有害气体报警仪必须戴上。4.1.2 消防系统、消防器材、及有关工器具已准备4.1.2.1 在现场的灭火装置、灭火器械、消防炮/栓可使用。4.1.2.2 稳定高压消防水系统可使用。4.1.3确认拆、装过的盲板都已复位,各眼镜盲板的位置正确;检查盲板清单是否已返回。4.1.4 确认系统内所有阀门处于正确启闭位置,止逆阀、截止阀流向正确,安全阀投用。4.1.5 所有设备经有关人员确认好用

48、,检查动设备润滑油质、油位,泵、压缩机等手动盘车正常。4.1.6 设备和仪表送电、送仪表空气。4.1.6.1 检查电气总线已送电。4.1.6.2 检查所有开关阀已送仪表空气,所有动力已送电。4.1.6.3 仪表空气处于运行。4.1.7 仪表试运4.1.7.1 仪表空气开关打开。4.1.7.2 仪表平衡阀保持关闭。4.1.7.3所有控制阀试运行和行程检查。4.1.7.4检查所有的仪表的密封吹扫、冲洗,现场所有压力表(压差计、液位计等投用。4.1.7.5 检查所有仪表试运正常。特别应检查伽玛射线密度测量仪。4.1.8 安全控制回路、逻辑测试已经完成,报警指示灯工作正常。4.1.9 整个系统清洗、吹

49、扫、试压完毕。气化炉烘炉合格,锅炉循环水系统煮炉合格,渣池喷淋环检查正常。4.1.10 开工烧嘴火焰观测孔已清理干净。4.1.11 现场已清理完毕。4.1.12 所有公用工程(冷却水,电,蒸汽,仪表空气,氮气/CO2,燃油/气和锅炉水等都具备条件。4.1.13 根据拌热清单启动(小量拌热。4.2 预开车准备4.2.1安全装置清单、盲板清单、氮气/CO2吹扫表、泵密封冲洗表、开停车检查表、气化开车工艺参数对照表、开车网络图等准备好,有关方面已及时提供煤质分析数据。4.2.2 污水处理单元运行正常。4.2.3 变换工段、火炬系统和硫磺装置已经或能够在未来2472 小时内具备受气条件。4.2.4 开

50、车用原、辅料供应正常,空分装置运行正常并已向气化岛供氮气/CO24.2.5 气化辅助单元运行正常。4.2.6 根据氮气/CO2吹扫表,现场对带吹扫功能的膨胀节进行氮气/CO2吹扫,根据泵密封冲洗表现场对泵进行密封冲洗。确认仪表专业已在调度协调下现场完成对带吹扫功能的仪表的氮气/CO2吹扫作业。4.2.7所有运转设备已具备启动条件,事故冷却水泵和事故密封水泵处于备用状态。4.2.8 根据盲板清单打开所有的盲板,但不得打开那些可能使氮气/CO2或火炬气进入气化炉的盲板。4.2.9 V3304 进锅炉水至正常液位。4.2.10 按规程启动两台P3301。4.2.11 视情况对气化炉蒸汽/水系统进行检

51、漏:4.2.11.1 现场连通V3304 充氮/CO2管线,将V3304 充压至5.5MPag,通过内部人孔来检查水、汽管线法兰的密闭性。4.2.11.2 如果没有发现任何泄漏现象,关闭与内部人孔相对应的壳体人孔,断开充氮气/CO2管线。4.2.12 打开剩余盲板。生产主管根据安全装置清单负责确认所有安全装置(包括安全阀都已正确投用。4.2.13 3600 单元开始进水并建立水循环。4.2.14 3400 单元开始进水并建立水循环,进行渣池喷淋环检查并拍照记录备案。4.2.15 3700 单元开始进水并建立水循环。4.2.16 确认装置所有设备人孔复位后,视情况对合成气系统进行检漏:4.2.1

52、6.1 确认渣系统的放料罐已与收集罐连通。确认36XV0008/0005/0006、36PIC0002A 处于M(C状态,36PIC0002B 设定为“4. OMPag”投自动,用高压N2/CO2将与合成气有关的设备分阶段依次加压到0. 1MPag、1.OMPag、2 .0MPag 和正常操作压力4.OMPag,对在停车期间被打开过的所有法兰的密闭性进行检查。4.2.16.2 系统压力通过36XV0005/0006 附近的小旁路控制。4.2.17 对煤加压进料系统和酸性淤浆汽提系统进行同样的泄漏测试。4.2.18 检查所有伴热保温复位。4.2.19 视情况对ITCC 、PLC 、DCS 、ES

53、D 、顺控等进行功能测试。4.3 加热到“热备用”状态4.3.1 投用系统所有伴热。4.3.2 现场缓慢打开中压蒸汽入口调节阀,对气化装置蒸汽管线进行充分暖管疏水后,对气化炉水汽系统进行预热。4.3.2.1 总控:打开33XV0041 ,调节33FIC0140 向汽包V3304 引蒸汽,控制33FIC0140 测量在3600kg/h 左右(试车时验证以确保V3304 升温速率30 /h 。当33PIC0040 测量超过0.1MPag后,打开33XV0043,将33PIC0040B 投“CAS , 外给定选择为1.8MPag ,注意水汽系统与33T10054A/B/C/D 之间的温差应11628

54、Kg/h33FI0205A 11628Kg/h33FI0305A 11628Kg/h33FI0405A 11628Kg/h33FI0505A 11628Kg/h33FI0505A 11628Kg/h4.3.4 投用E3308 :确认现场蒸汽暖管充分后,打开33XV0007 ,将33TIC0007 设定点设定在210 投“AUTO”。4.3.5 至少启动供煤系统放料程序32KS0001/2一次对3200单元进行预热。4.3.6 当V3304蒸汽压力达到1.8MPag后,将36PIC0008B设定为1.0MPag投“AUTO”。4.3.7 磨煤干燥装置(至少一个系列开始预热至热备用状态。4.3.8

55、 确认气化工艺气系统各点温度在200以上,手操控制36PIC0008B,系统向火炬泄压。4.4 煤烧嘴开车准备4.4.1 外部条件:( 1 空分装置已将氧气送至33XV0001阀前。( 2 火炬系统和硫回收装置已具备受气条件。( 3 净化单元在23小时内具备接受合成气条件4.4.2 确认DCS 所有参数都处于“热备用状态”后,按调度指令,磨煤装置开始投煤运行。4.4.3 确认装料袋滤器S3201A/B处于正常工作状态后,启动粉煤放料程序32KS0001/2 ,确认32KS0001/0002 状态指示为“ON ”。当输送罐V0104A/B料位满、变压罐V0103A/B料位满、常压仓V0201A/B料位达到4050 %后,根据需要停止向磨煤装置进煤。4.4.4 检查确认开工烧嘴两个火眼孔清理干净。4.4.5 启动气化炉吹扫程序33KS0010 。4.4.6确认DCS 屏幕“气化炉准备”指示为“完成”, “气化炉吹扫”指示