1-范围2-工艺描述

1、Q/JXHG 10001.1-2009 Q/JXHG 10001.1-20092- PAGE 16 2- PAGE 15制气装置工艺手册1 范围本手册规定了制气装置的开车、停车和日常维护。本手册适用于指导制气装置的开车、停车和日常维护工作。2 工艺描述2.1 概述制气装置采用英国ADVANTICA的碎煤加压熔渣气化技术，为年产50万吨合成氨装置提供合成气。制气装置以型煤为原料，采用3台（2开1备）直径3.6 米的BGL气化炉，在4.0MPa(g) 压力下气化。从气化炉出来的粗煤气依次经过洗涤冷却器B1206、废热锅炉W1201两级除尘，然后经粗煤气气液分离器F1207后送往变换装置；废热锅炉W

2、1201底部集液槽内的煤气水送往煤气水分离装置；经过煤气水分离装置处理之后的煤气水回到洗涤冷却器B1206循环利用。制气装置工艺流程简图见图2.1：图2.1 制气装置工艺流程简图 制气装置设计单台气化炉产粗煤气能力见表2.1：表2.1 制气装置设计单台气化炉产粗煤气能力表组份kg/hV % 组份kg/hV%N21852.6 1.56 C4H1053.3 0.02 O20.0 0.00 NH31.5 0.00 H2O15994.5 20.97 HCN35.3 0.03 H21818.6 21.31 HCl5.5 0.00 CO49561.8 41.80 H2S152.1 0.11 CO21253

3、7.3 6.73 COS22.8 0.01 CH44542.3 6.69 CS20.2 0.00 C2H6306.9 0.24 TAR166.0 0.02 C2H4164.9 0.14 OIL767.0 0.14 C3H853.5 0.03 BTX451.2 0.12 C3H6101.4 0.06 Phenols65.1 0.02 总质量流量，kg/h88653.8 温度， 170.0 压力， MPa（a）3.9 总体积流量，m3/h（标况）95016.5 2.2 工艺流程描述2.2.1 型煤输送及煤锁系统2.2.1.1 固定式带式输送机A60001A/B及煤仓B1201-1/2/3从输煤4#

4、转运站来的型煤及石灰石经带式输送机A60001A/B（一开一备）输送至煤气化框架顶部的煤仓B1201-1/2/3中，单台带式输送机输送型煤能力为600000kg/h,带速2.0m/s。固定式带式输送机A60001A/B由输送带、驱动装置、托辊、机架、清扫器、拉紧装置和制动装置等组成。输送带绕经驱动滚筒和尾部改向滚筒形成无极的环形封闭带，上、下两层输送带分别支承在上托辊和下托辊上，拉紧装置保证输送带正常运转所需的张紧力。工作时，驱动滚筒通过摩擦力驱动输送带运行。型煤装在输送带上与输送带一同运动，利用上层输送带运送物料，在煤仓处设置电动双侧犁式卸料器进行卸料，输送带绕过机头滚筒改变方向时把剩余型煤

5、全部卸入煤仓B1201-3中。单台炉煤仓B1201-1/2/3的设计容积为412 m3，正常情况下可以供单台气化炉满负荷运行约4小时。每台煤仓均设置有雷达料位计LI1007/LI1008测量型煤料位，并设置煤仓料位高低报警，当煤仓料位低至2.256m，LI1008低报警；当煤仓料位低至2.1m，LI1007低报警；当煤仓料位低至0.8m，触发料位低联锁LI1007动作启动带式输送机A60001A/B向低料位的煤仓中加煤。当煤仓料位高至6.075m，料仓两料位检测点LI1007、LI1008均高报警；当煤仓料位高至6.450m ，触发高料位联锁LI1007动作，停止A60001A/B向高料位的煤

6、仓中加煤。煤仓的高低料位联锁由送至热电装置的PLC系统控制。每台煤仓顶部均设置有三台压力检测仪PI1100A/B/C，用来检测煤仓压力，设计压力在5kPa(g)。煤仓压力通过底部的8个充氮口向煤仓充入0.35MPa(g)的低压氮气来维持，低压氮气量由FI1012、FI1013指示，由流量计后的截止阀控制，设计补加低压氮气流量FI1012、FI1013均为150m3/h（标况）（即每台煤仓加入低压氮气量为300m3/h（标况）。煤仓的压力检测还与煤锁B1203-01/02的压力检测PI7030、PI1120进行计算，以确保煤锁泄压时PDI7031、PDI7032压差在5kPa，防止煤锁加煤时煤锁

7、中的粗煤气进入煤仓中。每个煤仓设置有两个DN600通风口，低压氮气进入煤仓从通风口排放置大气，带走部分粉煤和粗煤气，防止形成爆炸混合物。2.2.1.2 煤锁系统B1203-01/02煤仓的型煤经煤溜槽B1207-01/02进入煤锁B1203-01/02中，通过开关圆筒阀YV1004/1005来确定具体进入哪一个煤锁，具体由煤锁的顺控程序来控制。煤锁B1203-01/02为压力容器，设计压力为4.6 MPa(g)，设计温度为260，容积为11.8m3。由于单台气化炉设计加煤量为51850kg/h，每小时单台气化炉煤锁的加煤次数约10次（一台气化炉两台煤锁，一个煤锁加煤次数约5次）。每台煤锁分别设

8、置有两只液压驱动的锥阀（B1203-01的煤锁上阀为YV1106，煤锁下阀为YV1108；B1203-02的煤锁上阀为YV1126，煤锁下阀为YV1128）、两只放射性料位检测仪（煤锁B1203-01的高料位检测仪为LI1107，低料位检测仪为LI1116；煤锁B1203-02的高料位检测仪为LI1127，低料位检测仪为LI1136；）、温度检测仪TI1105/1125。煤锁的压力由充泄压管线上DN25的支管上的PI1101A/B、PI7030、PI1121A/B、PI1120来检测，在此还设置有压力监控阀YV1102/1122和压差仪PDI1102/1122，以及煤锁与气化炉的压差仪PDI1

9、103A/B、PDI1123A/B的取压点。煤锁设置有充压阀YV1113/1133、泄压阀YV1110/1130，用于给煤锁进行充泄压，一台气化炉的两台煤锁共同设置一台煤锁气抽射器V1201，通过0.35MPa(g)低压氮气来产生负压，将煤锁中泄压至0.15MPa(g)的粗煤气抽出，送至热电装置燃烧处理。煤锁是气化炉与外界联系的纽带，所以煤锁的压力是交替发生变化的，以便将原料型煤及助熔剂加入到气化炉中。下面以煤锁B1203-01为例描述煤锁充泄压过程（此过程由煤锁顺控程序来实现）：煤锁进煤的初始状态：煤锁上阀YV1106、压力监控阀YV1102处于打开状态；煤锁的充压阀YV1113、泄压阀YV

10、1110、 煤锁下阀YV1108、煤锁抽射阀YV1114、加煤圆筒阀YV1004、氮气喷射阀YV1149均处于关闭状态。煤锁进煤过程：煤锁进煤由煤锁低料位LI1116触发或手动开关触发，使圆筒阀YV1004打开，向煤锁B1203-01进煤。直至煤锁的高料位检测仪LI1107开关触发，说明煤锁内的型煤已加至约80%的料位，使圆筒阀YV1004关闭。确认圆筒阀YV1004关闭后，关闭煤锁上阀YV1106。煤锁充压过程：开车时用压力为3.5 MPa(g)的中压氮气充压，中压氮气来自全厂的中压氮气管网，中压氮气量由流量计FI9010指示，经氮气切换阀YV1150进入煤锁系统充压；正常运行时用煤锁气充压

11、，来自煤锁气压缩装置煤锁气（压力：4.5 MPa(g)），经过煤锁气切换阀YV1152进入煤锁系统充压。正常运行时，煤锁先进行上阀检漏测试，先打开充压阀YV1113，直至煤锁压力PI1101A达到1 MPa(g)时，关闭充压阀YV1113、压力监控阀YV1102，1min内煤锁压差计PDI1102测量的压差变化超过45kPa，则打开泄压阀YV1110，将煤锁泄至常压后打开煤锁上阀YV1106后再次关闭，再如前所述进行充压进行上阀检漏测试，当1min内煤锁压差计PDI1102测量的压差变化小于45kPa，说明煤锁上阀YV1106正常后，打开充压阀YV1113，将煤锁压力充至不高于气化炉压力50k

12、Pa（即压差计PDI1103A/B在50 kPa内）为充压合格，关闭充压阀YV1113。煤锁向气化炉内加煤过程：充压合格，且气化炉内高料位LI2792触发，打开煤锁下阀YV1108，煤锁的型煤进入气化炉内，直至煤锁低料位LI1116触发，关闭煤锁下阀YV1108。煤锁泄压过程：煤锁先进行下阀检漏测试，先打开泄压阀YV1110，将煤锁压力PI1101A/B泄至3.6 MPa(g)并关闭泄压阀YV1110、压力监控阀YV1102，1min内煤锁压差计PDI1102测量的压差变化超过45kPa，则重新充压再打开煤锁下阀YV1108重复进行泄压检漏，直至1min内煤锁压差计PDI1102测量的压差变化

13、小于45kPa，说明煤锁下阀YV1108正常后，打开泄压阀YV1110，直至将煤锁压力PI1101A/B泄至0.15MPa(g)为止，关闭泄压阀YV1110；通过打开氮气喷射阀YV1149，投用煤锁气抽射器V1201，打开煤锁抽射阀YV1114使煤锁中剩余的粗煤气被抽射器抽出送热电装置燃烧，直至煤锁气与煤仓的压差PDI7031达到5kPa为合格，关闭煤锁抽射阀YV1114、氮气喷射阀YV1149。2.2.2 气化炉C1201气化炉C1201-1/2/3为双层夹套式压力容器，其外壳为承压容器壁厚为70mm，外壳的设计压力为4.6 MPa(g)，设计温度260；内筒壁厚为38mm，设计压力0.25

14、 MPa(g)，设计温度310。外壳与内筒之间的夹套厚度为51mm。单台气化炉设计加煤量为51850kg/h，气化炉炉体上还设置两个射线料位计LI2792/2793，对气化炉的料位进行监控，以保证气化炉的煤层高度。加入气化炉C1201-1/2/3的型煤由上至下通过干燥层、干馏层、气化层、燃烧层与气化炉下部喷入的气化剂（中压过热蒸汽+氧气）进行复杂的化学反应生产粗煤气，反应后产生的熔渣收集在气化炉底部的渣池，当渣池的液位达到一定高度，通过排渣程序控制间断的排出气化炉，渣池设计排渣次数为5次/小时，排出的熔渣进入装满渣激冷水的连接短节C1202-1/2/3和激冷室B1204-1/2/3中被淬冷，破

15、裂成为约3mm 大小的冷渣进入渣锁B1205-1/2/3，最终通过排渣操作间断地把渣排入渣沟，设计排渣频率为1.75小时排渣一次。气化剂为中压蒸汽和高压氧气，分别来自全厂的中压蒸汽管网和空分装置的高压氧气管网，设计的汽氧比（蒸汽/氧气）FF5135为0.71.22 kg/m3(标况)。气化剂先流经6只气化剂喷嘴，6只气化剂喷嘴两两对置、均匀分布将气化剂喷入气化炉C1201中，在气化炉里气化剂与煤进行燃烧反应和气化反应，最终在气化炉出口得到粗煤气（单炉设计值：温度458、流量83345.9m3/h（标况）、压力4.0 MPag）。2.2.3 气化剂（蒸氧）系统BGL气化炉采用4.9MPag、45

16、4的中压蒸汽和4.8MPag、15、O2含量99.6V的高压氧气作为气化剂，其中中压蒸汽来自全厂的中压蒸汽管网，氧气来自空分装置的高压氧气管网，设计的汽氧比（蒸汽/氧气）FF5135为0.71.22 kg/m3(标况)。从全厂5.1 MPa(g)的中压蒸汽管网来的中压蒸汽，经DN150中压蒸汽总阀进入制气装置界区，在制气装置界区内的DN150总管上设置中压蒸汽流量计FI9006（设计流量：26000kg/h），并在总管上设置在线压力检测仪PI9026（设计值：4.9 MPa(g)）和在线温度检测仪TI9042（设计值：454），用以对流量计FI9006进行温压补偿。当制气界区内中压蒸汽管网压力

17、PI9026设计低报警，PI9026低于4.75MPa(g)报警提醒操作人员注意管网压力波动较大，且注意蒸氧压差PDI5100变化情况。中压蒸汽经蒸汽调节阀FV5120控制进入单台气化炉的蒸汽流量FI5120（设计值：12800kg/h），同样此流量计配置有在线温度检测仪TI5110和压力检测仪PI5115来进行温压补偿，并设置中压蒸汽温度TI5110低报警（报警值390）和压力PI5115高低报警（低报值4.6MPag，高报值5.1MPag），中压蒸汽压力PI5115并设置高低联锁，当中压力蒸汽压力PI5115低至4.5MPag或高至5.5MPag会触发联锁I40动作，使气化炉进入热备状态。

18、中压蒸汽先经切断阀YV5160后进入蒸氧混合器X1201与氧气混合。从空分装置来的4.8 MPa(g)高压氧气经氧气总阀进入制气界区，在界区内DN200的氧气总管上设置流量计FI9004（设计值：26838.4m3/h（标况），并设置在线压力检测仪PI9024（设计值：4.8 MPag），并设置氧气压力PI9024低报警，报警值为4.5 MPa(g)；氧气经氧气总管分六股，三股为DN150氧气管为三台气化炉提供气化氧气，另外三股为DN25的氧气管为三台气化炉的烧嘴系统提供燃烧用氧气。经过流量调节阀FV5130控制加入单台气化炉氧气流量FI5130（设计值：13718.7m3/h（标况），此流量

19、计配置有在线温度检测仪TI5140和压力检测仪PI5150进行温压补偿，氧气温度TI5140设置高低报警，当TI5140达到5低报警，达到40高报警，氧气压力PI5150设置高低报警，当PI5150达到4.1MPa(g)低报警，达到5MPa(g)高报警。氧气经切断阀YV5170后进入蒸氧混合器X1201与中压蒸汽混合。氧气管上的切断阀YV5170与联锁I40联动，当联锁I40被触发，I40输出一个气化炉热备信号到YV5170，使YV5170关闭。气化炉的汽氧比通过双交叉控制器FIC5135来进行控制，将汽氧比控制在0.71.22 kg/m3（标况）范围内，汽氧比设计值为0.92 kg/m3(标

20、况)。汽氧比FF5125设置高低联锁，汽氧比FF5125达0.7 Kg/Nm3或1.22 Kg/Nm3延时30秒均会触发联锁I40动作，使气化炉进入热备状态。在中压蒸汽和高压氧气管上流量计FI5120、FI5130之前设置两管线之间的压差检测仪PDI5100，用来检测蒸汽与氧气管线的压差。蒸氧压差PDI5100设置有压差低报警和低低联锁，当蒸汽与氧气管线的压差PDI5100低于0.1 MPa，报警提醒操作人员注意蒸氧管网压力波动较大；当蒸汽与氧气管线的压差PDI5100低于0.05MPa时，触发联锁I50动作，使气化炉紧急停车，避免氧气进入中压蒸汽管网引起严重事故。混合器X1201出来的气化剂

21、经切断阀YV5240后进入气化剂的分配环管，混合后气体的温度、压力分别由TI5120（256.7）、PI5200（4.4 MPag）检测；在切断阀YV5240前的管道上设置有DN150的气化剂放空管线，管线上设置切断阀YV5230和放空阀PV5220，在切断阀和放空阀之间设置压力检测仪PI5220A，通过压力调节阀PV5220来控制气化剂的压力PI5220A高于气化炉内压力PI5220B约0.4MPa，两压差值通过一个计算的点PDI5220指示，避免气化炉的粗煤气压力过高而反倒入蒸氧管线系统。放空管线的切断阀YV5230与蒸氧环管前的切断阀YV5240设置联锁I60，只有当YV5230关闭并确

22、认后YV5240才允许打开，也为避免气化炉的可燃气体倒流到蒸氧管线系统。特别在气化炉倒蒸氧气时，蒸氧气先通过PV5220处放空，并控制PDI5220使蒸氧气管道压力略高于气化炉压力（约0.4MPa），这样使蒸氧气可以平稳切到气化炉。蒸氧环管上有一股开车氮气，氮气经过两切断阀YV5330、YV5320，并通过流量调节阀FV5260，再经切断阀YV5300后接入至蒸氧环管。氮气管上接入一根DN100的高压空气管，主要用于开车或气化炉热备时通过此向气化炉加入4.7MPa（g）的高压空气，高压空气通过切断阀YV5310的开关来控制是否补入。为避免高压空气串入氮气管网，在氮气管线两切断阀YV5330、Y

23、V5320之间设备放空管线和切断阀YV5340。氮气管上的三只切断阀YV5320、YV5330 、YV5340和高压空气管上的切断阀YV5310由联锁I75控制，当氮气管上的双切断阀YV5320、YV5330均关闭时，放空切断阀YV5340和空气切断阀YV5310打开；当放空切断阀YV5340和空气切断阀YV5310均关闭时，双切断阀YV5320、YV5330才能打开，此联锁避免二种气体同时加入到蒸氧环管中。在切断阀YV5300前后设置压差检测仪PDI5270，用于检测高压空气或氮气与蒸氧环管的压差，在开车时从空气切换为氧气运行时，只有当蒸氧切断阀YV5240打开、高压空气与蒸氧PDI5270

24、0.05MPa时，才能关闭切断阀YV5300。蒸氧环管还单独设置压力检测仪PI5250A，与气化炉内压力检测仪PI5250B共同计算一个蒸氧环管与气化炉压差的点PDI5250，并将此点引入气化炉紧急停车联锁I50；当PDI5250-100kPa，延时30秒，就会触发紧急停车联锁动作，用以防止上游管线破裂或粗煤气倒流而引起的事故。分配环管分配六股气化剂经六根DN100的管线送至6只气化剂喷嘴，6只气化剂喷嘴两两对置、均匀分布将气化剂喷入气化炉C1201中。在进6只喷嘴之前均有流量计检测分别为FI5405、FI5435、FI5465、FI5495、FI5525、FI5555，每只流量计设计流量为4

25、904m3/h（标况），并设置低报警，当流量低于1962 m3/h（标况）报警提醒注意。每股气化剂管线上均设置三阀组，现以一股气化剂为例说明以下：三阀组为气化剂切断阀YV5370、YV5380以及氮气阻断阀YV5390，三只阀由联锁I55控制，当切断阀YV5370、YV5380关闭，氮气阻断阀YV5390打开；当切断阀YV5370、YV5380打开，那么氮气阻断阀YV5390关闭。在气化剂喷嘴前配置有ESD事故管，并设置事故氮气切断阀YV55505600，在紧急停车联锁I50被触发运作时，氮气切断阀YV55505600将自动打开，并向气化炉六只喷嘴内通入流量为4802.4m3/h（标况）、压力

26、为5.5MPa(g)的事故氮气（每只喷嘴流量约800.4 m3/h（标况），5秒后氮气切断阀YV55505600将自动关闭，从而避免紧急状态下喷嘴堵塞。2.2.4 气化炉夹套循环系统气化炉设计为双壁压力容器，有一个较厚的外壁和一个较薄的内壁，内外壁之间夹套充满锅炉水。夹套循环系统的的作用是冷却气化炉内壁，回收热量。夹套系统主要设备有夹套汽液分离器B1211，夹套废热锅炉W1203和夹套水循环泵P1203A/B。来自夹套气液分离器B1211的循环锅炉水（设计流量200000kg/h、温度250.8、压力4.0MPag）进入夹套水废热锅炉W1203，在夹套水废热锅炉W1203中循环锅炉水与低压锅炉

27、水进行换热，循环锅炉水被冷却到248.4。为保证W1203出口温度达到248.4，夹套废热锅炉设置一个温度调节系统，由TI2880、TV2880-01/02组成，对夹套水循环泵出口温度TI2880进行精确控制。夹套水废热锅炉W1203壳侧的低压锅炉水吸收热量后副产0.7 MPa(g)、1.05000kg/h低压饱和蒸汽，由压力调节阀PV2855控制出口蒸汽压力PI2855在0.7 MPa(g)，并入制气装置内的0.7 MPa(g)的低压蒸汽管网，最终由FI9008计量后送出至全厂的低压蒸汽管网。夹套水废热锅炉W1203壳侧低锅炉水液位由LI7025和LI2865指示，正常液位在400mm，两液

28、位计均设置高低报警，LI7025低报250mm、高报550mm，LI2865低报300mm、高报500mm；W1203液位由锅炉给水管线上的调节阀LV2865控制。为避免W1203炉水结垢，在锅炉给水管上加入磷酸盐，磷酸盐流量约1.5L/h，并在夹套水废热锅炉底部设置间断排污管，排污量为50kg/h。从夹套废热锅炉冷却后的循环锅炉水200000kg/h与磷酸盐加药系统送来的磷酸盐1.5L/h混合，由夹套水循环泵P1203A/B提压到4.4MPa(g)，分两股加入气化炉夹套。夹套水循环泵设置压差检测仪PDI2885，泵进出口正常压差在0.34 MPa，当PDI2885压差低到0.05 MPa，低

29、报警提醒操作人员注意，当PDI2885压差低到0.03 MPa说明夹套水循环泵P1203A/B故障，会触发压差低联锁I100动作，自动打开泵的旁路阀YV2890，使气化炉自燃循环，直至PDI2885压差达到正常值0.34 MPa，泵的旁路阀YV2890自动关闭。提压后循环锅炉水进入气化炉夹套，吸收气化炉内壁的热量，部分锅炉水汽化，形成汽液两相混合物送入夹套汽液分离器B1211进行汽液分离，分离出来的饱和中压蒸汽，压力PI2825为4.0 MPa(g)通过汽液分离器与废热锅炉W1201之间的平衡管线进入废热锅炉，以此来保证气化炉内壁内外压差维持在0.05MPa内。气化炉夹套与内筒之间设置两个压差

30、检测仪PDI2210、PDI2220，均设置压差高报警，高报警值为0.15MPa。PDI2210设置有压差高联锁，当PDI2210压差达到0.2MPa触发紧急停车联锁I50运作，停气化炉，避免损坏气化炉。气化炉夹套副产中压饱和蒸汽流量由FI2835指示，设计流量1633kg/h；温度由TI2830检测，设计值250.8；压力由PI2825检测，设计值4.0MPa(g)。夹套汽液分离器B1211的液位由LI2800、LI2810指示，均设置高低报警，LI2800低报1600mm、高报2300mm，LI2810低报450mm、高报750mm，液位LI2810由夹套汽液分离器高压锅炉给水管上的调节阀

31、LV2810控制，正常液位LI2810控制在600mm。补入夹套汽液分离器高压锅炉给水由流量FI2895计量，设计值1810kg/h，此流量设置高报警，报警值为2310kg/h。气化炉夹套底部设置一根DN20的间断排污管，设置排污量为58.1kg/h。2.2.5 高压循环冷却水系统高压循环冷却水系统主要由高压冷却水缓冲罐B1212、高压冷水循环泵P1207A/B、高压冷却水冷却器W1205等设备组成，主要作用是通过锅炉冷却水的循环，带走气化炉喷嘴、渣池炉膛、下渣口等各专利部件的热量，防止专利部件由于局部温度过高而发生变形或者损坏。高压冷却水缓冲罐B1212，设计压力4.7MPa(g)，设计温度

32、110，体积28.5m3。从高压冷却水缓冲罐B1212来的锅炉水（设计流量69200kg/h、温度35、压力4.4 MPa(g)进入高压冷水循环泵P1207A/B（一开一备），将锅炉水提压到5.65 MPa(g)送往下炉膛下部、下炉膛上部、下渣口、上炉膛、喷嘴。经各专利部件后的锅炉水经流量调节阀后进入到回流总管，经高压冷却水冷却器W1205利用污循环水将锅炉水冷却到35，通过切断阀YV6210后进入高压冷却水缓冲罐B1212。B1212的液位由LI6120指示，由B1212的高压锅炉补水管上的调节阀LV6120控制。高压锅炉补水流量由FI6130指示，压力5.6MPa(g)、温度130，缓冲罐

33、内接入一股高压氮气，并通过压力调节阀PV6100-01/02将缓冲罐压力PI6100A控制在4.1MPa(g)，压力PI6100A设置高低报警，高低报警值分别为4.4 MPa(g)、4 MPa(g)，以保证在任何情况下发生泄露时，气化炉中粗煤气不会进入高压循环冷却水系统中。原始开车，高压冷却水缓冲罐B1212无锅炉水时，要提前48小时加入锅炉水，以便锅炉水能从130自然冷却到40。高压冷却水循环泵P1207A/B进出口设置压差检测仪PDI6250，当PDI6250达到1.0MPa，触发联锁I40动作，使气化炉进入热备状态，同时触发联锁I80动作，使高压循环冷却水系统利用高压冷却水缓冲罐内的冷却

34、水将以逐渐降低的流量供应约30min的冷却水，在这期间气化炉可以安全的停车。联锁I80动作会使锅炉水循环冷却系统上所有的流量控制阀（FV6300、FV6310、FV6320、FV6400、FV6410、FV6420、FV6430、FV6440、FV6450、FV6510）的阀位保持当前开度，并将其切换到手动模式，同时会自动全开YV6220和YV6200,关闭YV6210，通过排放管上的限流孔板ROP009以34.8m3/h进行排放泄压，让锅炉冷却水进入各专利部件后在ROP009处排放，从而有效的保护各专利部件。如果高压氮气同时中断，则通过现场打开ROP009的DN80旁路阀增大流量保证专利部件

35、换热效果。当高压冷却水缓冲罐B1212液位达到LS6160，指示缓冲罐中冷却水流净后，切断阀YV6210打开，YV6200和YV6220关闭。高压冷却水经专利部件后的各股冷却水管上均设置在线温度和流量检测仪，在高压冷却水进冷却器W1205之前设计一个计算的流量点FI6570，当FI6570低到45.3m3/h，触发联锁I40动作，使气化炉进入热备状态。2.2.6 烧嘴系统流程烧嘴系统主要由连接短接C1202及内件、火焰监视系统和现场窥视孔等组成，连接短接的内件属于专利设备，包括烧嘴、点火器等。烧嘴系统的主要作用是利用燃烧产生热量来保持气化炉排渣口的熔渣不凝固，利用燃烧产生的火焰张力托住渣池底部

36、的熔渣产生的静压力，同时燃烧产生的尾气会进入气化炉内部，对渣池底部具有一定的扰动作用，也能防止渣池的局部凝固。烧嘴系统的燃料为液氮洗送来的富甲烷气，通过燃料气压缩机加压到4.5 MPa(g)后送入制气装置界区，燃料气的设计消耗值为296 m3/h（标况），助燃剂为空分装置提供的高压空气和纯氧，高压空气设计压力为4.5 MPa(g) ，设计流量为1050 m3(标况)/（h台），纯氧的设计压力为4.8 MPa(g)，设计消耗量为80 m3（标况）/(h台）。正常生产情况下，来自液氮洗的富态甲烷气送往燃料气压缩机，压缩后的燃料气送入制气装置界区总管，燃料气总管上设置流量和压力检测仪FI9005、P

37、I9025，经总管分配为三股分别送至每台气化炉的燃料气系统。燃料气系统中燃料气经过滤器SP012后分成两股，一股由FV4140控制流量FI4140去点火烧嘴1、2作为点火时的燃料；另外一股由FV4240或FV4250控制流量去烧嘴燃料气入口做燃料。在大修后开车阶由于液氮洗无法提供气态甲烷气，所以在液氮洗装置设置液态甲烷贮存系统和气化系统，将液态甲烷加压到需要压力并气化后送往气化界区。在原始开车阶段，由于整个工厂都没有合格的甲烷气，所以采用外购液态甲烷作为首次开车使用。燃料气管线还设置有放空管线，在事故状态下或者开车阶段使用，以排尽管道内残余气体。为保证燃料气管线的隔离，在两点火燃料气管线和烧嘴

38、的燃料气管线上均设置双切断阀和放空阀，这些隔离阀均由联锁I85控制，只有当双切断阀打开，放空阀才能关闭；或只有当双切断阀关闭，放空阀才能打开。来自空分界区的高压空气进入界区，经过滤器121SP013过滤后，分成两股，其中一股经流量调节阀FV4320后去点火烧嘴1、2作为点火时的助燃剂，由切断阀YV4330、YV4340的开关来选择点火烧嘴1、2；另外一股去一次和二次空气入口作主烧嘴的助燃剂，一次空气的流量FI4530由FV4530控制在105m3/h（标况）（标准火焰），二次空气流量FI4380由FV4380控制在945m3/h（标况）（标准火焰）。高压空气总管上设置压力检测仪PI4310，设

39、计值为4.5MPa(g),低报警值为4.2MPa(g)，在烧嘴点火期间只要压力达到低报警值，则无法进行点火。氧气来自界区的氧气总管，氧气流量FI4460由调节阀FV4460控制进入二次空气管线中，作为助燃剂。氧气的流量FI4460在标准火焰时为70m3/h（标况），并设置高低报警，流量低至50m3/h（标况）低报警，流量高至80m3/h（标况）高报警。为保证氧气管线的隔离，在氧气管线上设置双切断阀YV4470、YV4480和放空阀YV4490，这些隔离阀由联锁I85控制，只有当双切断阀YV4470、YV4480打开，放空阀YV4490才能关闭；或只有当双切断阀YV4470、YV4480关闭，放

40、空阀YV4490才能打开。氧气进入二次空气管之前设置一只切断阀YV4450，此阀为排渣控制阀，YV4450与主烧嘴燃料气管上的切断阀YV4260、激冷室排放阀YV7100三只阀共同由联锁I90控制，当激冷室排放阀YV7100打开时（即排渣状态），切断阀YV4450、YV4260关闭；当激冷室排放阀YV7100关闭时（即排渣结束或正常运行状态），切断阀YV4450、YV4260打开。高压氮气来自5.5MPa(g)氮气总管，经过双切断阀YV4420、YV4430进入一次和二次空气总管，作为吹扫气体。事故状态下可以作为阻断气，利用高压氮气封住液态排渣口，防止气化炉内的粗煤气进入烧嘴系统。同时氮气管线

41、上设置双切断阀YV4420、YV4430和放空阀YV4440，这些隔离阀由联锁I85控制，只有当双切断阀YV4420、YV4430打开，放空阀YV4440才能关闭；或只有当双切断阀YV4420、YV4430关闭，放空阀YV4440才能打开。氮气管上设置压力检测仪PI4410，正常值5.5 MPa(g)，低报警值5MPa(g)，在烧嘴点火期间只要压力达到低报警值，则无法进行点火。烧嘴火焰类型分为以下6种：点火火焰、启动火焰、下渣火焰、标准火焰、等待火焰、额外火焰。点火火焰在主烧嘴进行点火时使用；在主烧嘴确认点燃过后，应切换到启动火焰状态使用；下渣火焰在气化炉进行排渣时使用；标准火焰在气化炉正常运

42、行且不下渣时使用；等待火焰在气化炉进行热备时使用；额外火焰在气化炉下渣口堵塞时使用。连接短节C1202中烧嘴的火焰由两只火焰探测器BI4355、BI4365监测，烧嘴的两个火焰监测点BI4355、BI4365设置有联锁I40，当BI4355、BI4365两点均监测烧嘴火焰熄灭，则触发联锁I40动作，气化炉进入热备状态。但是气化炉排渣时选择为下渣火焰时，由于燃料气减少此时的火焰对连接短节处的火焰检测器BI4355、BI4365监测不明显，火焰检测被锁定为正常。因为此时如果火焰熄灭，则热炉渣流被认为是重新点火源，会自动点燃烧嘴。2.2.7 排渣系统气化炉C1201燃烧所产生的液态溶渣，间断排出炉外

43、。排出熔渣依次通过连接短接C1202和激冷室B1204，在连接短接和激冷室中，液态熔渣被循环激冷水淬冷，爆裂破碎为粒径3mm的固态渣，最后激冷后的固态渣通过渣锁B1205间断排至冲渣沟，最终被排渣池泵房来的冲渣水冲入渣池，渣锁的排渣频率设计为1.75小时/次，设计小时排渣量为8600kg/h。渣锁B1205设置有上锥阀和下锥阀，采用液压油进行驱动。在收集煤渣状态下，渣锁上阀YV3200常开，使煤渣进入渣锁中，当渣锁需排渣操作时，渣锁上阀YV3200关闭，泄压过后打开下阀YV3220将渣排入渣沟。连接短节C1202和激冷室B1204内均设置有激冷环管，当气化排渣时通过激冷水来激冷液态溶渣。激冷水

44、由激冷水循环泵P1201A/B提供，激冷水循环泵的打量能力在301.8m3/h，泵出口压力PI3560正常为4.35MPa(g)。激冷水由流量仪FI3460指示，设置低报警值为250 m3/h，经切断阀YV3380后分为两股，一股经限流孔板ROP005（限流量68.4m3/h）进入连接短节激冷环管，别一股经限流孔板ROP006（限流量233.4m3/h）进入激冷室激冷环管。激冷水补水由界区内激冷水补水管网来，分为二股对激冷水补水，一股直接经渣锁内件冲洗水阀YV3510，通过限流孔板ROP007（限流量2.01m3/h）作为正常时的冲洗补水，此冲洗水在排渣时关闭；另一股由FI3440计量后经切断

45、阀YV3400，再通过连接短节的液位调节阀LV3100-02进入到激冷水总管的切断阀YV3380后。正常补水量FI3440为24.4m3/h，并设置高报警，报警值34m3/h。正常运行时，激冷水经过渣锁上阀YV3200、YV3240后进入激冷水冷却器W1202-01/02，排渣时，激冷水通过激冷室的切断阀YV3260进入激冷水冷却器W1202-01/02。激冷水流经激冷水冷却器W1202-01/02被污循环水冷却至40后，又通过激冷水循环泵P1201A/B加压。激冷水冷却前后设置温度检测仪TI3470、TI3472，并设置温差TDI3474高报警，正常温差在12，温差达到20时高报警。连接短节

46、C1202的液位由LI3100、LI3120检测，连接短节的液位LI3100由两液位调节阀LV3100-01/02进行控制，确保连接短节液位LI3100在350mm。连接短节C1202的液位由LI3100、LI3120均设置高低液位报警和联锁，当LI3120低到1406mm，触发液位低联锁I20动作，导致关闭YV3240、YV3260、YV3380，且禁止排渣，直至LI3120达到1600mm，可以恢复正常运行。当然连接短节C1202的液位高应是最为严重的事故，为防止连接短节内的液位升高后激冷水可能通过排渣口进入气化炉，所以设置连接短节高液位联锁I25，当LI3100达到450mm同时LI31

47、20液位达到1714mm时，触发联锁I25动作，补水切断阀YV3400和间断冲洗切断阀YV3510关闭，直到液位恢复正常（LI3100达到350mm、LI3120达到1600mm），然后阀YV3400和YV3510打开。连接短节C1202与气化炉设置一个压差检测仪PDI2140，如果系统由于设备破裂等故障导致连接短节压力下降，这将通过压差仪PDI2140监测到，当PDI2140达到-200kPa，将触发联锁I50动作，强制将气化炉进入紧急停车模式。气化炉C1201下渣通过控制安装在连接短接中烧嘴火焰的类型来控制。当连接短节与气化炉内压差检测PDI2150或PDI2160达到49kPa，则气化炉

48、可以下渣，将烧嘴火焰设定为下渣火焰，这时烧嘴自动控制系统关闭YV4260切断大部分燃料气，关闭YV4450切断助燃氧气的供应，来保证排渣完成后顺利建立正常的燃烧火焰，自动打开YV7100，给定PDIC7110O为18kPa，让连接短接中高温燃烧气通过全浸在激冷水中冷却盘管换热后，让冷却后气体进入激冷室放空气分离器F1203，以降低连接短接的压力利于下渣。燃烧尾气进入激冷室放空气分离器F1203被冲渣水洗涤后，分离气体由激冷室放空气分离器F1203顶部进入排放总管，分离下来的液体排入冲渣沟，激冷室放空气分离器F1203的液位由LV7200控制。渣锁B1205同样需要交替发生变化，以进行煤渣的收集

49、和排放，在收集煤渣的情况下压力保持在4.0MPa(g)，与气化炉压力保持一致，当需要排渣时压力泄为常压。渣锁排渣及充压投用过程说明如下：渣锁排渣的初始状态：渣锁上阀YV3200、渣锁水循环阀YV 3240、渣锁内件冲洗阀YV3510处于打开状态；渣锁充水及冲洗阀YV3340和YV7027，放空阀YV3300, YV3160 和 YV3170，渣锁下阀YV3220，激冷室水出口阀YV3260，平衡阀YV3150均处于关闭状态。渣锁上阀泄漏测试过程：渣锁内件冲洗阀YV3510关闭并确认，激冷室水出口阀YV3260打开并确认后，渣锁水循环阀YV3240关闭，关闭渣锁上阀YV3200。打开渣锁泄压阀Y

50、V 3170，PIA3280A泄压到3.8MPa（g）后关闭泄压阀YV 3170。如果渣锁压力PI 3280A一分钟内压升超过50kPa，则打开平衡阀YV3150，使渣锁上阀打开再关闭，重复上面步骤直至1min内压升小于50kPa，则进行泄压排渣。渣锁排渣过程：渣锁上阀泄漏检测正常后，打开渣锁泄压阀YV3170对渣锁进行泄压，当PI3280A降至20 kPag，并泄压2分钟后打开充水阀YV3340充水30秒，将设备和管线残存的闪蒸气体赶到闪蒸罐。泄压阀YV3170关闭后，打开放空阀YV3160 和YV 3300，打开渣锁下阀YV3220，向渣沟排渣。排渣时打开冲洗水阀YV7027。渣锁充压投用

51、过程：渣锁下阀打开2min后关闭渣锁下阀YV3220，并关闭冲洗水阀，然后再打开充水阀YV3340向渣锁充水。当渣锁液位LS3320报警时，说明渣锁充液已满，关闭放空阀YV3300、排放阀YV3160。渣锁充压到0.4Mpa（g)后关闭充水阀YV3340，渣锁1min内压力PI3280A下降如果超过50 kPa说明渣锁下阀泄漏，重复之前的充压测试步骤，直至1min内压力PI3280A下降如果不超过50 kPa，说明渣锁下阀正常。打开渣锁的压力平衡阀YV3150，压力平衡后打开渣锁上阀YV3200将渣锁与激冷室连通，并关闭压力平衡阀YV3150。打开渣锁上的水循环阀YV3240，并关闭激冷室的水

52、出口阀YV3260使激冷水通过渣锁进行循环，最后将渣锁内件冲洗水切断阀YV3510冲洗渣锁内件。2.2.8 粗煤气洗涤冷却系统从气化炉C1201出来的粗煤气（458、4.0 MPag、95016.5m3/h（标况）进入与气化炉法兰连接的洗涤冷却器B1206，被设计流量为178000kg/h的洗涤煤气水洗涤冷却，将粗煤气中大部分粉尘、焦油洗涤下来，同时粗煤气中的部分酚、脂肪酸、氨、硫化氢等溶解在水中。气水混合物流（176、3.95 MPag、259486kg/h）从洗涤冷却器B120的底部流出进入废热锅炉W1201底部的集液段。洗涤煤气水由两个地方提供，其一由煤气水分离装置送来的高压煤气水（设计

53、压力4.7MPag），流量FI8010由调节阀FV8010控制在53 m3/h加入到洗涤煤气水总管；另一股由洗涤水循环泵P1204，将废热锅炉W1201集液段分离出的煤气水128000kg/h加压至4.5MPa(g)送至洗涤冷却器B1206。洗涤冷却器B1206与气化炉连接法兰处设置有三个温度检测仪TI8020、TI8025、TI8030（设计值200），用来监测法兰温度变化，当温度达到350高报警，温度达到380高高报警，并设置联锁I40保护洗涤冷却器，一旦法兰温度检测仪有任意两只温度达到400，触发联锁I40动作，气化炉进入热备状态。在洗涤冷却器出口管道上设置三个温度检测仪TI8040、T

54、I8045、TI8050（设计值176），用来监测洗涤后气液混合物流温度，如果洗涤水循环泵P1204故障导致洗涤水量下降，会使洗涤冷却器出口混合物流温度升高，当温度检测仪有任意两只温度达到190，触发联锁I110动作，将自动给定高压煤气水的调节器FIC8010到106m3/h，直至温度检测仪有任意两只温度达到176，自动将高压煤气水的调节器FIC8010给定到正常流量53m3/h。如果联锁I110动作都无法降低温度，温度达到210，高报警提醒操作人员注意检查水量及其它情况，当温度检测仪有任意两只温度达到230，为保护后系统的管道和设备专门设置联锁I40动作，使气化炉直接进入热备状态。洗涤后的粗

55、煤气和洗涤液一起进入废热锅炉W1201底部的集液段，在此进行气液分离，分离后的液体在集液段中大部分（设计量128000kg/h）由洗涤水循环泵P1204加压后循环使用，一部分（设计量44900kg/h）的煤气水由集液段液位调节阀LV8095控制送煤气水分离装置。因煤气水中尘和焦油含量较多，为避免废锅底部堵塞，设计有排放冲洗阀YV7003/7004/7005/7006、YV8090和管线，利用煤气水来的4.7MPa(g)高压煤气水进行反冲洗，具体由反冲洗程序控制。废热锅炉W1201底部的集液段的液位由LI8080、LI8095监测，正常液位在950mm，当液位LI8095达到650mm，触发联锁

56、I115动作，自动将LV8095、YV8090关闭，同时停洗涤水循环泵P1204，以保护泵P1204，直至液位LI8095达到950mm后启动泵P1204；为防止废热锅炉集液槽内液位升高后堵住煤气进口S1，导致上游压力和温度升高，特设置联锁I245，当液位LI8095达到1480mm，认为废锅底部有堵塞，自动废锅底部的反冲洗程序S40；如果废锅底部反冲洗都无法降低液位，则设置液位LI8095高至1550mm触发联锁I40动作，使气化炉进入热备状态。为避免废锅管程堵塞或后系统事故造成压力超高，特在废热锅炉集液槽上部设置安全阀SV006（整定值4.6MPag），安全阀上设置位置开关GS8210，当

57、安全起跳，GS8210给出信号触发联锁I40动作，使气化炉进入热备状态。安全阀SV006的进出口管线上均接入吹扫的中压蒸汽，中压蒸汽来自中压蒸汽管网，分别通过限流孔板ROP012、ROP013控制吹扫节汽流量在25kg/h、100kg/h，避免安全阀进出口管道无气体流动而引起的焦油、尘等堵塞。安全阀出口管上的蒸汽冷凝液通过管道底点处的排放管排至地下槽。从废锅W1201集液段分离出的气相进入废锅的管侧，废锅为立式布置，粗煤气由下向上流动，与壳侧的锅炉水换热，将粗煤气冷却到170。粗煤气中部分水蒸汽被冷凝下来，从废锅的管壁向下流动，进入到集液段。废锅壳侧产的低压蒸汽（5880kg/h），经压力调节

58、阀PV8300控制压力PI8300在0.53MPa(g)后送低压蒸汽管网，低压蒸汽温度由废锅顶部的在线温度仪TI8350监测，正常温度为160，150低报警，180高报警。废锅W1201壳侧液位由LI8320监测，通过锅炉水补水管上的调节阀LV8320控制，锅炉水补水量设计为6055kg/h。为避免废锅W1201壳侧结垢问题，特在液位调节阀LV8320后加入2.5L/h的磷酸盐，并在废锅壳侧最低处设置间断排污管，设计排污量176.4kg/h。废锅W1201壳侧顶部也设计有安全阀SV007（整定值0.9MPag），此安全主要考虑废锅管侧为气液两相，且液相腐蚀性较强，一旦废锅管子破裂泄漏可以保护壳

59、侧。出废锅W1201管程的粗煤气（温度设计170），进入粗煤气气液分离器F1207，利用旋风分离原理将粗煤气气流中夹带的液体分离出来，液体通过分离器底部与废锅的连通管进入废锅集液槽的液面以下。从分离器F1207顶部出来的粗煤气经过粗煤气计量仪FI8250、压力调节阀PV2200-01、切断阀YV8270后进入粗煤气管网，送至耐硫变换装置。在粗煤气管线上设置两路放空管线，一路为DN400的放空管线，管线上设置压力调节阀PV2200-02和切断阀YV8280,用于正常开车时放空或紧急停车状态用来逐步泄压；另一路为DN100的放空管线，管线上设置压力调节阀PV2200-03和切断阀YV7037，用于

60、气化炉进入热备状态时放空。两路放空管线均排放至火炬系统。粗煤气气液分离器F1207出口的粗煤气管线上设置在线氧气监测仪AI8100、在线温度检测仪TI8240、在线压力检测仪PI8230。氧气监测仪AI8100用以监控气化炉运行情况的好坏，当粗煤气中氧含量AI8100达到0.5%，则为保护气化炉及后系统安全，触发联锁I40动作，气化炉自动进入热备状态；当粗煤气中氧含量AI8100达到1.5%，气化炉必须紧急停车，以保护各系统，触发联锁I50动作，气化炉自动进入紧急停车状态。温度检测仪TI8240用以监控粗煤气温度变化情况，设计值169，165低报警，175高报警。压力检测仪PI8230用以压力