鲁奇加压气化炉

鲁奇加压气化炉第1页/共38页气化楼外观图第2页/共38页二、气化装置工艺简介

气化装置的任务是生产粗煤气并将其冷却到适合于CO变换的温度。

经煤库及原料岗位破碎后，将运输来的合格原料煤，送至气化炉的加煤斗，再通过煤滑槽斗进入气化炉，原料煤于“鲁奇型”气化炉中与氧和水蒸气混合，在3.1MPa压力下进行气化反应，生成粗煤气。

在气化炉中发生的反应如下：

1）半焦残渣用氧燃烧（氧化段）第3页/共38页C+O2=CO2-406KJ/mol（放热反应）

2）用水蒸气进行半焦气化（还原段）

C+H2O=CO+H2+118KJ/mol（吸热反应）

3）用CO2进行半焦气化（还原段）

C+CO2=2CO+161KJ/mol（吸热反应）

4）半焦气化（还原段）（称为非均相甲烷化）

C+2H2=CH4-87KJ/mol（放热反应）

5）非均相甲烷化（还原段）

2CO+2H2=CH4+CO2-248KJ/mol（放热反应）第4页/共38页6）CO变换反应（还原段）

CO+H2O=CO2+H2-42KJ/mol（放热反应）

粗煤气除含有CO和H2外，还有CH4、CO2和CnHm

、H2S、N2，并带有一定量油、酚和氨、水蒸气。

粗煤气在480℃和550℃之间的温度下经过出口支管离开气化炉顶部，进入预冷器。在此，用直接加入的酚水将其冷却到与煤气中水蒸气的操作压力和分压相对应的露点温度。过量的热送到保护夹套生产第5页/共38页饱和蒸汽。

离开预冷器的粗煤气已冷却到约204℃，再经废热换热器进一步冷却到180℃，同时副产0.6Mpa的饱和蒸汽，冷却后的粗煤气送至CO变换单元，冷凝液送入废热交换器，蒸汽在厂内分配。

气化炉中的灰用旋转炉蓖集中排放到灰锁斗中。热灰连续排到位于每台气化炉下面的混凝土池内，池内装满废水，热灰在池内被冷却到适合于输送和贮存的温度。第6页/共38页湿灰用灰输送机从池内取出，然后用灰输送机送入用户灰斗，由此处用卡车送至灰场。第7页/共38页三、气化装置的组成

从工艺观点来说，加压气化炉（包括设备和辅助设备）由下列各部分组成：

1.带闸门的煤滑槽斗。煤滑槽斗与煤贮斗下部相通，能够通过独立的管道进行煤贮斗卸料。闸门用来关闭煤滑槽斗，防止煤气从煤锁斗进入煤贮斗，且利于清洗煤滑槽斗的下部。

2.煤锁斗。煤锁斗是一个带压装置，主要作用是利用其上部的联锁机构与煤滑槽第8页/共38页第9页/共38页第10页/共38页斗隔开，用其下部的联锁机构与气化炉隔开。上、下部的联锁机构均为液压操作。

3.气化炉炉体。气化炉炉体是一个立式、圆筒形双层壳体的容器，外壳的最大操作内压为3.5Mpa，内壳的最大操作外压为0.15Mpa。技术数据如下：

气化炉炉体外径3000mm

内筒直径2800mm

气化炉炉体高度10250mm

甄直径1500mm

甄高度2200mm第11页/共38页第12页/共38页煤气空间体积52.5m3

煤气和蒸汽空间体积14.2m3

煤气安全阀的打开压力3.4Mpa

蒸汽安全阀的打开压力3.5Mpa

4.顶部灰锁。气化炉内部空间通过顶部灰锁与灰锁斗空间连通，顶部灰锁包括装有内部保护结构的本体和可以拆卸的由液压操作关闭联锁机构的座，顶部灰斗用于灰锁斗减压时将气化炉的压力空间与灰锁斗隔开。第13页/共38页第14页/共38页第15页/共38页5.灰锁斗。灰锁斗是一个立式圆筒形容器，设置在顶部灰锁斗的下面，内装有伽马发射器和扫描器供测量最小和最大灰位用。

6.混合设备。混合设备用于在混合物进入气化炉前混合气化蒸汽和氧气。混合设备装在管道上，混合设备装有不锈钢止回阀，用以防止气化炉的煤气反渗到氧气和蒸汽混合物中。技术数据如下：

气化蒸汽入口DN150PN64第16页/共38页第17页/共38页

氧气入口DN100PN64

空气入口DN50PN64

7.蒸汽收集器。蒸汽收集器是用来进行分离饱和蒸汽中的水和将水加到加压气化炉的水空间，加水管线与蒸汽收集器相连接。

8.煤气预冷器。煤气预冷器是一个圆筒形双层壳体的压力容器，连接在加压气化炉炉体的两个空间上，离开气化炉的煤气送入预冷器，直接上水冷却到露点温度。第18页/共38页预冷器的水空间与气化炉炉体的水空间和蒸汽收集器相连接。预冷器盖上装有一个加料接管供喷淋清洗装置用，在煤气入口支管的平面上设有2各加酚水接管，预冷器装有保证有效分离酚水和煤气中煤烟灰的内部构件。技术数据如下：

预冷器高度9445mm

预冷器外径1200/1300mm

预冷器内径1000mm

煤气空间体积7.8m3

水空间体积1.2m3第19页/共38页安全阀DN80PN100

煤气安全阀打开压力3.4Mpa

清洗设备速度5rpm

齿轮箱132×25×925

电动机2.2kw，380/220V

进程110mm/min

9.带传动装置的转动炉蓖。转动炉蓖设置在加压气化炉炉体内筒的下部，转动炉蓖的速度只能在转动炉蓖运行时用变速齿轮箱手动改变或从控制盘遥控改变。炉蓖是用于与气化炉炉体转轴一致转动的轴旋第20页/共38页转，旋转动作是由内部传动机构驱动的。技术数据如下：

炉蓖高度950mm

最小炉蓖转速a、2.34rph

b、1.76rph

最大炉蓖转速a、15.4rph

b、10.8rph

转动装置

变速齿轮箱VA42B117-702C3

电动机VM132M-04，7.5kw，380V

输出速度2.14～12.84rpm第21页/共38页第22页/共38页传送扭矩5880～3730Nm

10.底部灰锁。底部灰锁用作加压灰锁斗和不带压灰斗之间的一个锁。在装灰锁斗时，底部灰锁是关闭的，将灰卸入灰斗时，底部灰锁是打开的。

11.灰斗。容积9.6m3。

12.减压容器。容器内的介质（蒸汽、排放气、灰）经过冷却，体积减小，然后通过减压管道从减压容器的顶部排到大气实现减压。第23页/共38页第24页/共38页13.分离器。用于分离减压容器中在灰锁斗减压时产生的蒸汽排放气中的灰浆。灰浆排入灰槽，蒸汽排放气通过排风机排入大气。

14.膨胀器。是一个装有平底和盖的立式圆筒形容器，此容器装在气化炉炉体和预冷器蒸汽空间的淤浆排放管线上。用来分离淤浆中的蒸汽排放气。

15.安装车。作用：a、可以伸入气化炉内筒，用它来取出气化炉轴上的煤锁斗；b、组装和拆卸顶部灰锁。技术数据如下：第25页/共38页膨胀器第26页/共38页

煤锁斗用安装车

轮距2200mm

轴距1100mm

轮直径300mm

装载能力10000kg

顶部灰锁斗用安装车

轮距1050mm

轴距580mm

轮直径150mm

装载能力3000kg第27页/共38页16.集中润滑系统。包括牢固安装在0.0米地坪上的机械润滑器和有机械润滑器通到气化炉有关润滑点的管线。

17.自动加煤系统。自动系统为电动-液压型。

18.液压控制。加煤和除渣都是机械化的，锁的动作都是用液压系统保证，液压系统包括蓄压器站和现场液压分配系统

19.除灰自动化。自动装置是电动-液压型。第28页/共38页四、气化装置产能及物料消耗

1.生产能力

2.产品和副产品的规格

1）主产品：

数据压力，Mpa温度，℃粗煤气34079Nm3/h3.05180蒸汽19.77t/h0.6158粗煤气

流量34079Nm3/h

压力3.05Mpa

温度180℃第29页/共38页

组份，%（体积）CO232.6CO15.8H240.1CH49.76N2+Ar0.75O20.30CnHm0.16n-C2～C50.38H2S0.15第30页/共38页2）副产品低压蒸汽

流量19.77t/h

压力0.6Mpa

温度158℃来自煤锁斗的废煤气

平均流量720Nm3/h

压力0.15Mpa

温度40℃

组分与粗煤气同第31页/共38页回流冷却水

流量62.7t/h

压力0.3Mpa

温度40℃到2.1单元的上水

流量170kg/h

压力1Mpa

温度105℃第32页/共38页3.原辅材料消耗煤

消耗量24.707t/h

质量Wr6.8%（重）Ar23.76%（重）

热值Q20.71MJ/kg

粒度小于6mm的煤最大5%（重）

粒度6～30mm氧

消耗量5359Nm3/h第33页/共38页

纯度最小95%（O2的体积）

压力3.4Mpa

温度100℃蒸汽

气化用的消耗量38t/h

加压用的消耗量0.2t/h

压力3.5Mpa

温度400～420℃上水

气化炉用3.24t/h

压力4～5Mpa第34页/共38页

温度最低105℃冷却水

流量62.7t/h

压力0.5Mpa

温度28℃脱盐水

流量偶尔用

压力0.5Mpa

温度25℃开车用空气

流量最大2000Nm3h第35页/共38页

压力最低0.54Mpa

温度35～40℃