GE水煤浆气化工艺操作规程

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GE水煤浆气化操作规程
编写:陈广庆冯长志赵旭清
审核:李美喜仇庆壮
审定:董忠明
批准:石集中
新能能源公司气化车间
二○○八年十二月
目录
第一章:工艺说明 4
一、岗位任务 4
二、岗位管辖范围 4
三、工艺原理7
四、工艺流程8
五、联锁说明15
第二章:工艺参数34
一、重要设计数据34
二、正常操作数据38
三、仪表报警值及联锁值38
第三章:操作规程39
一、开车39
1原始开车(第一套气化系统开车)39
2正常开车(第二套气化系统开车)64
3倒气化炉系统65
4短期停车后开车65
5长期停车后开车65
二、正常操作65
1正常维护操作65
2加减负荷操作66
三、停车67
1 正常停车(第一套气化系统停车)67
2 正常停车(第二套气化系统停车)74 3长期停车(大修停车)76
4紧急停车76
四、事故处理78
第四章:安全与环保91
一、人身安全91
二、设备安全92
三、环保92
附录:92
表1.设备一览表92
表2.安全阀一览表92
表3.工艺参数控制报警连锁一览表92
图1.GE水煤浆气化工艺流程图 129
第一章工艺说明
一、岗位任务
气化岗位是把煤浆制备工序生产的合格水煤浆与空分装置生产的氧气(纯度>99.6%)在一定的工艺条件下进入气化炉内进行部分氧化反应,生成以CO、H2、CO2为主要成份的合成气,经增湿、降温、除尘后送入下游变换工序;同时,将系统中产生的黑水送入闪蒸、沉降系统处理,以达到回收热量及灰水再生、循环使用的目的,产生的粗渣及细渣送出界区外。

二、岗位管辖范围
岗位的管辖设备:
序号设备名称设备位号数量(台)备注
1 气化炉R1201A/B/C 3
2 洗涤塔T1201A/B/C 3
3 研磨水槽V1105 1
4 烧嘴冷却水槽V1201 1
5 烧嘴冷却回水分离罐V1202A/B/C 3
6 事故烧嘴冷却水罐V1203 1
7 激冷水过滤器V1204A~F 6
8 气化炉密封水罐V1205A/B/C 3
9 消音器水封罐V1206A/B/C 3
10 锁斗冲洗水罐V1207A/B/C 3
11 锁斗V1208A/B/C 3
12 渣池V1209A/B/C 3
13 高压氮气贮罐V1210A/B 2
14 集渣池V1211 1
15 高压闪蒸罐V1301A/B/C 3
16 高压闪蒸分离器V1302A/B/C 3
序号设备名称设备位号数量(台)备注
17 低压闪蒸罐V1303A/B/C 3
18 真空闪蒸罐V1304A/B/C 3
19 第一真空闪蒸分离器V1305A/B/C 3
20 第二真空闪蒸分离器V1307A/B/C 3
21 除氧器V1309 1
22 沉降槽V1310 1
23 灰水槽V1311 1
24 滤液地下槽V1312 1
25 絮凝剂槽V1314A/B 2
26 分散剂槽V1315 1
27 研磨水槽搅拌器X1105 1
28 氧气消音器X1201 1
29 工艺烧嘴X1202A~D 4
30 预热烧嘴X1204A/B/C 3
31 开工抽引器X1205A/B/C 3
32 抽引器消音器X1206A/B/C 3
33 文丘里洗涤器X1207A/B/C 3
34 破渣机X1208A/B/C 3
35 渣池搅拌器X1209A/B/C 3
36 絮凝剂混合器X1301 1
37 真空过滤机X1302A/B 2
38 真空闪蒸抽引器X1303A/B/C 3
39 絮凝剂槽搅拌器X1305A/B 2
40 沉降槽搅拌器X1307 1
41 磨煤机给水泵P1104A/B 2
42 烧嘴冷却水泵P1201A/B 2
43 锁斗循环泵P1202A~F 6
序号设备名称设备位号数量(台)备注
44 渣池泵P1203A~I 9
45 激冷水泵P1204A~F 6
46 集渣池泵P1205A/B 2
47 惰性气体真空泵P1301A/B/C 3
48 沉降槽给料泵P1302A~F 6
49 低压灰水泵P1303A/B/C 3
50 沉降槽底流泵P1304A/B 2
51 真空闪蒸冷凝液泵P1305A~F 6
52 洗涤塔给料泵P1306A/B/C 3
53 水环真空泵P1307A/B 2
54 滤液地下槽泵P1308A/B 2
55 絮凝剂泵P1309A/B 2
56 分散剂泵P1310A/B 2
57 刮板输送机M1201A/B/C 3
58 烧嘴冷却水冷却器E1201 1
59 灰水加热器E1301A/B/C 3
60 高压闪蒸最终冷却器E1302A/B/C 3
61 废水冷却器E1304 1
62 第一真空冷凝器E1306A/B/C 3
63 第二真空冷凝器E1307A/B/C 3
64 开工冷却器E1308 1
65 真空抽引器冷凝器E1309A/B/C 3
岗位管辖范围包括火炬系统及上述设备相关的管道、阀门、调节阀、仪表、电动机和其它各种设备所属附件。

附:《设备一览表》见附表1
《安全阀一览表》见附表2
三、工艺原理
1 气化炉内的反应
水煤浆和氧气经工艺烧嘴呈射流状态进入气化炉,在6.5MPa、温度1350℃下进行气化反应,生成以CO、 H2、CO2为主要成分的粗合成气。

气化炉内进行的反应相当复杂,一般认为分三步进行:
1.1煤的裂解和挥发份的燃烧
水煤浆和氧气进入高温气化炉燃烧室后,水份迅速蒸发为水蒸汽,煤粉发生热裂解并释放出挥发份。

裂解产物及挥发份在高温、高氧浓度下迅速完全燃烧,同时煤粉变成煤焦,放出大量的反应热。

因此,在合成气中不含有焦油、酚类和高分子烃类。

这个过程进行的相当短促。

1.2燃烧及气化反应
煤裂解后生成的煤焦一方面和剩余的氧气发生燃烧反应,生成CO、CO2等气体,放出反应热;另一方面,煤焦又和水蒸汽、CO2发生气化反应,生成CO和H2。

1.3气化反应
经过前面两步的反应,气化炉内的氧气已经完全消耗。

这时主要进行的是煤焦、甲烷等与水蒸汽、CO2发生的气化反应,生成CO和H2。

一般认为在气化炉中主要进行以下反应:
部分氧化反应:CmHnSr+m/2 O2=m CO +(n/2-r) H2+r H2S+Q
煤的燃烧反应:CmHnSr+(m+n/4-r/2) O2=(m-r) CO2+n/2 H2O+r COS+Q
煤的裂解反应:CmHnSr=(n/4-r/2) CH4+(m-n/4-r/2) C+r H2S-Q
CO2还原反应:C+CO2=2CO-Q
碳的完全燃烧反应:C+O2=CO2+Q
非均相水煤气反应:C+H2O=CO+H2-Q
C+2H2O=CO2+2H2-Q
甲烷转化反应:CH4+H2O=CO+3H2-Q
逆变换反应: CO2+H2=CO+H2O
同时还可能发生如下付反应:
COS+H2O=H2S+CO2
C+O2+H2=HCOOH
N2+3H2=2NH3
N2+H2+2C=2HCN
2 炉内流动过程
GE水煤浆加压气化过程从流动特征上讲属受限射流反应过程,按流动过程可将炉内分为三个流动区域,即射流区、回流区和管流区。

2.1射流区的反应
水煤浆和氧气刚进入气化炉时,氧气浓度相当高。

随着燃烧和气化反应的进行,氧浓度逐渐降低直至完全消耗。

因此,该区域内进行的反应可分为两种类型:一类有氧反应,主要进行的是煤的部分氧化反应、煤的燃烧反应、煤的裂解反应、碳的完全燃烧反应,这些反应称为一次反应;另一类是无氧反应,主要进行的是CO2的还原反应、非均相水煤气反应、甲烷转化反应、逆变换反应等,这些反应称二次反应。

2.2管流区反应
进入管流区的介质为来自一次反应区的燃烧产物及 CH4、残碳、水蒸汽等,在管流区内继续进行射流区的二次反应。

2.3回流区
由于射流作用,在烧嘴附近形成相对的低压区,造成大量的高温气体被卷吸回流,形成一个回流区。

其介质主要是从射流区卷吸来的燃烧产物、残碳、水蒸汽及少量氧气等,因而其反应包括一次反应和二次反应。

称为一次反应和二次反应的共存区。

由于回流区的存在,造成了气化炉内物料的停留时间不一样,也就是说在气化炉内存在着返混现象。

四、工艺流程
1 《工艺流程图》见附图1
2 工艺流程简述
2.1制浆系统
由原料系统送来的小于10mm的碎煤进入煤贮斗V1101A/B/C后,经煤称量给料机W1101A/B/C称量后送入磨煤机M1101A/B/C。

添加剂由人工送至添加剂地下槽V1108加入适量的新鲜水,经添加剂地下槽搅拌器X1108搅匀,在添加剂地下槽V1108内溶解成一定浓度的水溶液,由添加剂地下槽泵P1106送至添加剂槽V1103中贮存。

由添加剂槽搅拌器X1102搅拌保持添加剂均匀,再由添加剂泵P1102A/B/C计量后送至磨煤机M1101A/B/C中。

添加剂槽可以贮存使用20小时左右的添加剂。

在添加剂槽V1103底部设有低压蒸汽盘管,在冬季维持添加剂温度在20~40℃,以防止冻结。

新鲜水、灰水、惰性气体真空泵排放水和滤液送入研磨水槽V1105,用新鲜水来控制研磨水槽液位V1105液位。

研磨水槽V1105内液体经研磨水槽搅拌器X1105搅拌均匀,由磨煤机给水泵P1104A/B加压经磨煤机给水流量调节阀FV1102A/B/C来控制水量送至磨煤机。

煤、工艺水和添加剂一同送入磨煤机M1101A/B/C中研磨成一定粒度分布、浓度约58~62%的合格的水煤浆。

水煤浆经滚筒筛X1103A/B/C滤去大于3mm的大颗粒后溢流至磨煤机出料槽V1104A/B/C中,煤浆经磨煤机出料槽搅拌器X1101A/B/C搅拌保持均匀,由磨煤机出料槽泵P1101A/B/C/D/E/F加压经煤浆分流器V1111送至煤浆槽V1106A/B。

煤浆由煤浆槽搅拌器X1104A/B搅拌保持均匀。

此装置还设计了冲洗水系统,新鲜水进入冲洗水槽V1109经冲洗水泵P1105A/B加压后分别送往磨煤机区域、煤浆槽区域、气化框架和渣水处理。

2.2气化系统
来自煤浆槽V1106A/B浓度为58~62%的煤浆,由煤浆给料泵P1103A/B/C加压,投料前经煤浆回流阀XV1103A/B/C回流至煤浆槽V1106A/B,回流流量控制为43m3/h。

投料后经煤浆上游切断阀XV1101A/B/C、煤浆下游切断阀XV1102A/B/C送至工艺烧嘴的内环隙。

空分装置送来的纯度大于99.6%的氧气,由氧气总管放空流量调节阀FV1203控制氧气压力为8.0~8.3MPa。

在投料前打开氧气管线充压遥控阀HV1207A/B/C向氧管充氮气,压力至8.0MPa后,打开氧气管线遥控阀HV1206A/B/C,用氧气流量调节阀FV1201A/B/C控制氧气流量FI1201 A/B/C -1/2/3为19456Nm3/h,经氧气放空切断阀XV1203A/B/C送至氧气消音器X1201放空。

投料后氧气经氧气上游切断阀XV1201A/B/C、氧气下游切断阀XV1202A/B/C送入工艺烧嘴的中心环管和外环隙,中心环管氧气由中心氧流量调节阀FV1202A/B/C控制流量为2340Nm3/h。

水煤浆和氧气在工艺烧嘴X1202A/B/C中充分混合雾化后进入气化炉R1201A/B/C的燃烧室内,在6.5MPa,约1350℃条件下进行气化反应。

生成以CO和H2为有效成份的粗合成气。

粗合成气与熔融态灰渣一起向下流动,经过均匀分布激冷水的下降管进入激冷室的水浴中。

大部分的熔渣经激冷水冷却固化后,落入激冷室底部。

粗合成气从下降管和导气管的环隙间上升,出激冷室去洗涤塔T1201A/B/C。

在激冷室合成气出口处设有高温变换冷凝液冲洗,
将合成气带出的灰渣进一步增湿以防止灰渣在气化炉合成气出口管线累积堵塞。

由高温变换冷凝液冲洗水流量调节阀FV1206A/B/C控制冲洗水量为40m3/h。

激冷水泵P1204A~F从洗涤塔T1201A/B/C底部取水加压,由激冷水流量调节阀FV1217A/B/C 控制激冷水流量为386 m3/h,经激冷水过滤器V1204A~F滤去可能堵塞激冷环的大颗粒灰渣,送入位于下降管上部的激冷环。

激冷水呈螺旋状沿下降管壁流下进入激冷室。

气化炉激冷室底部黑水,经黑水流量调节阀FV1204A/B/C-1/2控制排水流量为171 m3/h,再由气化炉黑水压力调节阀PV1301A/B/C-1/2控制黑水排放压力为6.0Mpa左右送入闪蒸系统,并将激冷室液位LICA1202A/B/C控制在65%。

在开车期间,气化压力在1.0MPa前气化炉黑水经黑水流量调节阀FV1204A/B/C-1/2控制送入第二真空闪蒸罐V1304 A/B/C下塔或渣池V1209A/B/C。

1.0~6.5MPa之间气化炉黑水排放经开工冷却器E1308送入沉降槽V1310或送入高压闪蒸系统。

气化炉配备了预热烧嘴X1204A/B/C,用于气化炉投料前的烘炉预热。

在气化炉预热期间,激冷室出口气体由开工抽引器X1205A/B/C经抽引器消音器X1206A/B/C排入大气。

开工抽引器X1205A/B/C底部通入低压蒸汽,通过调节预热烧嘴风门和抽引蒸汽调节阀HV1201A/B/C 来控制气化炉的真空度在6~10mm水柱。

2.3合成气洗涤系统
从激冷室出来饱和了水汽的合成气进入文丘里洗涤器X1207A/B/C,在这里与激冷水泵P1204A~F送出的工艺水经流量调节阀FV1216A/B/C控制流量为183 m3/h混合,使合成气中夹带的固体颗粒完全润湿,以便在洗涤塔T1201A/B/C内能快速沉降。

从文丘里洗涤器X1207A/B/C出来的气液混合物进入洗涤塔T1201A/B/C内,沿下降管进入塔底部的水浴中。

合成气向上穿过水层,大部分固体颗粒沉降到塔底部与合成气分离。

上升的合成气沿下降管和导气管的环隙向上穿过四层泡罩式塔板,与变换冷凝液泵ⅠP2001 A/B送来的高温变换冷凝液进行逆向接触,进一步洗涤掉剩余的固体颗粒,塔盘上补水由冷凝液流量调节阀FV1211A/B/C控制流量为31.2 m3/h,。

合成气在洗涤塔顶部经过漩流板除沫器,除去气体中夹带的雾沫,然后离开洗涤塔。

合成气水气比控制在1.4~1.6之间,含尘量小于1mg/Nm3。

在洗涤塔T1201A/B/C出口管线上设有在线分析仪,分析合成气中CH4、CO、CO2、H2含量,有利于操作人员判断气化炉的运行工况。

在开车期间,合成气经合成气放空切断阀XV1210A/B/C由合成气放空压力调节阀PV1214A/B/C-1/2排放至火炬,控制系统压力PRCA1214A/B/C在6.25MPa。

火炬管线连续通入低压氮气LN使火炬管线保持微正压。

当洗涤塔T1201A/B/C出口合成气压力、温度正常后,经合成气压力平衡阀HV1205A/B/C使气化工序和变换工序压力平衡,缓慢打开合成气开关阀HV1204A/B/C向变换工序送气。

洗涤塔T1201A/B/C底部黑水经黑水排放流量调节阀FV1215A/B/C排入高压闪蒸罐V1301A/B/C处理。

除氧槽V1309的灰水由洗涤塔给水泵P1306A/B/C加压后送入洗涤塔T1201A/B/C底部,由洗涤塔的液位调节阀LV1206A/B/C控制洗涤塔的液位LICA1206 A/B/C 在60%。

变换冷凝液槽V2004的冷凝液由冷凝液泵ⅠP2001A/B加压后经洗涤塔塔盘上给水流量调节阀FV1211A/B/C控制塔板上补水流量,富裕的水经流量调节阀FV1212 A/B/C送人洗涤塔中部。

激冷水泵P1204 A~F从洗涤塔T1201A/B/C黑水排放管上部抽取黑水,加压作为激冷水和文丘里洗涤器的洗涤水。

在停车时灰水可经HV1203 A/B/C直接送人激冷水泵进口,防止在减压操作过程中造成激冷水泵的汽蚀。

2.4烧嘴冷却水系统
工艺烧嘴X1202A/B/C在1350℃的高温下工作,为了保护工艺烧嘴,在烧嘴上设置了冷却水盘管和头部水夹套,防止高温损坏烧嘴。

脱盐水DW经手动阀进入烧嘴冷却水槽V1201,其
液位LIA1208值不能低于低报值,否则会触发联锁限制。

烧嘴冷却水槽的水经烧嘴冷却水泵P1201A/B加压后,送至烧嘴冷却水冷却器E1201。

冷却后的冷却水单系列流量为41 m3/h,经烧嘴冷却水进口切断阀XV1207A/B/C送入烧嘴冷却水盘管,出烧嘴冷却盘管的冷却水经出口切断阀XV1208A/B/C进入烧嘴冷却水分离罐V1202A/B/C,分离罐的冷却水靠重力流入烧嘴冷却水槽V1201。

烧嘴冷却水分离罐V1202A/B/C通入低压氮气LN作为CO分析的载气,由放空管排入大气。

在放空管上安装CO监测器AIA1203A/B/C,通过监测CO含量来判断烧嘴是否被烧穿,正常CO含量为0ppm。

烧嘴冷却水系统设置了一套单独的联锁系统,在判断出烧嘴头部水夹套和冷却水盘管泄漏的情况下,气化炉立即停车,以保护工艺烧嘴X1202不受损坏。

烧嘴冷却水泵P1201A/B设置了自启动功能,当出口压力低低PIA1209LL则备用泵自启动。

如果备用泵启动后仍不能满足要求,则出口压力低低低PI1208LLL打开事故冷却水槽V1203的烧嘴冷却水备用阀XV1209向烧嘴提供冷却水。

5分钟后,如果P1201A/B还不能正常供水,则烧嘴冷却水进出口切断阀XV1207A/B/C、XV1208A/B/C关闭,气化炉停车。

2.5锁斗系统
激冷室底部的粗渣经破渣机X1208 A/B/C破碎后,在收渣阶段经锁斗安全阀KV1201A/B/C、锁斗收渣阀KV1202A/B/C进入锁斗V1208A/B/C。

锁斗安全阀处于常开状态,仅当由激冷室液位低低LI1201/02/03A/B/CLL引起的气化炉停车,锁斗安全阀XV1201A/B/C才关闭。

锁斗循环泵P1202A~F从锁斗顶部抽取相对洁净的水送回激冷室底部,增强收渣效果。

锁斗循环分为泄压、清洗、排渣、充压、收渣五个阶段,由锁斗程序自动控制。

循环时间一般为30分钟,可以根据具体情况设定。

锁斗程序启动后,锁斗泄压阀KV1207A/B/C打开泄压,锁斗内压力泄至锁斗冲洗水罐V1207A/B/C内。

锁斗压力低PIA1211L<0.17MPa时,渣池溢流阀KV1210A、KV1210B关闭。

然后泄压管线清洗阀KV1209A/B/C打开清洗泄压管线,清洗时间到清洗阀KV1209A/B/C关闭。

锁斗冲洗水阀KV1204A/B/C和锁斗排渣阀KV1203A/B/C及清洗阀KV1209A/B/C打开,开始排渣。

当锁斗冲洗水罐液位低LIA1204A/B/CL 时,锁斗排渣阀KV1203A/B/C、清洗阀KV1209A/B/C和冲洗水阀KV1204A/B/C关闭。

泄压阀KV1207A/B/C关闭,锁斗充压阀KV1208A/B/C打开,用洗涤塔给水泵P1306A/B/C来的灰水开始充压,当气化炉与锁斗压差低低PDI1202A/B/CLL时,锁斗收渣阀KV1202A/B/C打开,然后锁斗充压阀KV1208A/B/C关闭。

锁斗循环泵进口阀KV1205A/B/C打开,循环阀KV1206A/B/C关闭,锁斗开始收渣,收渣计时器开始计时。

当收渣时间到锁斗循环泵循环阀KV1206A/B/C打开,锁斗循环泵进口阀KV1205A/B/C关闭,锁斗循环泵P1202A~F自循环。

锁斗收渣阀KV1202A/B/C关闭,泄压阀KV1207A/B/C打开,锁斗重新进入泄压步骤。

如此循环。

从灰水槽V1311来的灰水,由低压灰水泵P1303A/B/C加压后,经FV1208A/B/C送入锁斗冲洗水罐V1207A/B/C作为锁斗排渣时的冲洗水。

锁斗排出的渣水排入渣池V1209A/B/C的前仓,渣水在渣池前仓沉降5分钟后,渣池V1209 A/B/C溢流阀KV1210A、KV1210B打开,较澄清的水溢流至后仓,由渣池泵P1203A/B/C送至真空闪蒸罐V1304A/B/C上塔对黑水进行处理。

新鲜水或灰水泵P1303送来的灰水送往渣池V1209A/B/C后仓,用渣池液位调节阀LV1205A/B/C控制渣池液位在60%。

前仓粗渣经沉降分离后,由刮板输送机M1201A/B/C捞至渣仓,定时排入渣车由渣车外运。

当渣池出现故障后,锁斗的渣水将排向集渣池V1211,沉降的粗渣由抓斗机L1204捞出放入渣仓滤水,滤水后装入渣车运走。

澄清水溢流至澄清池经集渣池泵P1205A/B加压后送往真空闪蒸罐上塔循环使用。

澄清池液位由LV1211控制。

2.6闪蒸系统
来自气化炉激冷室R1201A/B/C和洗涤塔T1201A/B/C的黑水分别经减压阀PV1301A/B/C、
PV1302A/B/C减压后进入高压闪蒸罐V1301A/B/C,由高压闪蒸压力调节阀PV1303控制高压闪蒸系统压力在0.9MPa。

黑水经闪蒸后,一部分水被闪蒸为蒸汽,少量溶解在黑水中的合成气解析出来,同时黑水被浓缩,温度降低。

从高压闪蒸罐V1301A/B/C顶部出来的闪蒸汽经灰水加热器E1301A/B/C与洗涤塔给水泵P1306A/B/C送来的灰水换热冷却后,再经高压闪蒸最终冷却器E1302A/B/C冷却进入高压闪蒸分离器V1302A/B/C,分离出的蒸汽及不凝气送至变换工序汽提塔T2002,冷凝液经液位调节阀LV1302 A/B/C送入除氧槽V1309循环使用。

除氧器V1309中的灰水由洗涤塔给水泵P1306A/B/C经灰水换热器E1301A/B/C送往洗涤塔T1201。

为防止管道及设备结垢,在系统中加入分散剂,分散剂贮存在分散剂槽V1315中,经分散剂泵P1310A/B调节至适当流量送至洗涤塔给水泵P1306A/B/C进口、低压灰水泵P1303A/B/C进口、沉降槽V1310溢流至灰水槽V1311的管线内,防止管道及设备结垢。

高压闪蒸罐V1301A/B/C底部出来的黑水经液位调节阀LV1301A/B/C减压后,进入低压闪蒸罐V1303A/B/C,压力控制在0.14 MPa。

黑水经闪蒸后,一部分水被闪蒸为蒸汽,少量溶解在黑水中的合成气解析出来,同时黑水被进一步浓缩,温度进一步降低,产生的闪蒸汽送至除氧槽V1309加热灰水。

浓缩后的黑水经LV1303A/B/C 送至真空闪蒸罐V1304A/B/C。

真空闪蒸罐V1304A/B/C分为上、下塔,从低压闪蒸罐V1303A/B/C来的黑水首先进入第一真空闪蒸罐V1304上塔进行真空闪蒸(-0.07Mpa,70℃),大量溶解的气体释放出来,黑水进一步浓缩,含固量增大,温度降低。

第一真空闪蒸罐V1304A/B/C上塔顶部出来的闪蒸汽经第一真空冷凝器E1306A/B/C冷凝后进入第一真空闪蒸分离器V1305A/B/C,分离后的冷凝液经LV1306A/B/C送至第二真空闪蒸分离器V1307A/B/C。

顶部出来的闪蒸汽送往水环式真空泵P1301A/B/C,由PV1305A/B/C控制真空闪蒸罐V1304A/B/C上塔的压力为-0.07Mpa 。

第一真空闪蒸罐V1304A/B/C上塔浓缩后的黑水经LV1304 A/B/C送入第二真空闪蒸罐V1304A/B/C下塔进一步进行闪蒸(-0.09Mpa,45℃),大量溶解的气体进一步释放出来,黑水进一步浓缩,含固量进一步增大,温度进一步降低。

第二真空闪蒸罐V1304A/B/C下塔顶部出来的闪蒸汽经第二真空冷凝器E1307A/B/C冷凝后进入第二真空闪蒸分离器V1307A/B/C,分离后的冷凝液由真空闪蒸冷凝液泵P1305A/B/C/D/E/F经液位调节阀LV1307送至灰水槽V1311。

顶部出来的闪蒸汽,经真空闪蒸抽引器X1303A/B/C初步抽负压后混合气体进入真空抽引冷凝器E1309A/B/C冷却,最后与上塔气相遇混合一起送往惰性气体真空泵P1301A/B/C,由PV1306A/B/C控制第二真空闪蒸罐V1304A/B/C下塔的压力为-0.09Mpa。

真空泵P1301A/B/C的密封水环正常由真空闪蒸冷凝液泵P1305提供,出口的分离水自流入研磨水槽V1105。

2.7黑水处理系统
第二真空闪蒸罐V1304A/B/C下塔浓缩黑水净沉降槽给料泵P1302A/B加压后送至沉降槽V1310,为了加速黑水在沉降槽V1310中的沉降速度,在流入沉降槽V1310处加入絮凝剂。

絮凝剂贮存在絮凝剂槽V1314A/B中,由絮凝剂泵P1309A/B调节至适当流量后送入混合器X1301和黑水充分混合后送入沉降槽V1310。

沉降槽V1310沉降下来的细渣由沉降槽搅拌器X1307刮入底部由沉降槽底流泵P1304A/B送往真空带式过滤机X1302A/B。

上部的澄清水溢流到灰水槽V1311。

灰水槽的灰水再由低压灰水泵P1303A/B/C送入除氧器V1309、洗涤塔T1201A/B/C、锁斗冲洗水罐V1207A/B/C、渣池V1209A/B/C和磨机给水槽V1105循环使用。

沉降槽底部细渣经沉降槽底流泵P1304 A/B送至真空带式过滤机X1302 A/B,产生的滤液自流入研磨水槽V1105,冲洗水流入经滤液地下槽V1308经滤液地下槽泵P1308A/B加压后送到沉降槽V1310或研磨水槽V1105。

研磨水槽V1105的水由磨煤机给水泵P1104 A/B加压后送至磨煤机M1101 A/B/C。

水环真空泵P1307A/B为真空带式过滤机X1302A/B提供负压动力,真空带式过滤机X1302A/B产生的滤饼进入滤饼仓,定时排入渣车,由渣车运走。

为了控制灰水中含固量及有害杂质的积累,视情况将部分灰水经废水冷却器E1304冷却后送
至废水处理。

五、联锁说明
1 气化炉安全联锁
本安全联锁系统的主要功能是保证气化炉操作系统安全、可靠的运行,一旦联锁启动,气化炉立即跳车,并发出第一停车事故报警。

1.1与气化炉安全系统相连的阀门
煤浆上游切断阀XV1101
煤浆下游切断阀XV1102
煤浆循环阀XV1103
煤浆管线高压氮气吹扫阀XV1104
氧气上游切断阀XV1201
氧气下游切断阀XV1202
氧气放空阀XV1203
高压氮缓冲阀XV1204
氧气管线高压氮气吹扫阀XV1205
中心氧管高压氮气吹扫阀XV1206
氧气流量调节阀FV1201
中心氧流量调节阀FV1202
合成气开关阀HV1204
合成气压力平衡阀HV1205
合成气放空开关阀XV1210
合成气放空压力调节阀PV1214-1/2
氧气管线遥控阀HV1206
锁斗安全阀KV1201
1.2与气化炉安全系统相连的仪表
第一煤浆流量FIA1104
第二煤浆流量FIA1105
第三煤浆流量FIA1106
仪表空气压力PIA1215A/B/C
气化炉出口温度TIA1213/14/15
气化炉炉膛温度TIA1203/04/05/06
氧气流量FIA1201-1/2/3
激冷室液位LIA1201/02/03
洗涤塔出口压力PIA1213
高压氮与氧气压差PI1106-PI1202
高压氮与气化炉压差PI1106-PI1206
高压氮压力PI1106
氧气管线压力PIA1202
氧煤比FFC1201-1/2/3
激冷水流量FIA1217-1/2/3
烧嘴冷却水系统联锁
1.3与气化炉安全系统相接的手动开关或按钮
气化炉初始化按钮气化炉开车按钮气化炉停车按钮
氧气管线泄压按钮手动吹扫按钮联锁旁路开关
煤浆清洗按钮煤浆切断阀开按钮
1.4气化炉停车触发器
1.4.1气化炉停车联锁条件
T-1煤浆流量低低(有旁路开关) 三选二
FIA1104LL 12.97m3/h FIA1105LL 12.97m3/h
FIA1106LL 12.97m3/h
T-2 氧气流量低低(有旁路开关) 三选二
FIA1201-1LL 7000 m3/h
FIA1201-2LL 7000 m3/h
FIA1201-2LL 7000 m3/h
T-3氧煤比高高三选二
FFC1201-1HH 650℃
FFC1201-2HH 650℃
FFC1201-3HH 650℃
T-4合成气出口温度高高三选二
TIA1213HH 360℃
TIA1214HH 360℃
TIA1215HH 360℃
T-5激冷室液位低低(有旁路开关)三选二
LI1201LL 25%
LI1202LL 25%
LI1203LL 25%
T-6烧嘴冷却水系统联锁停车
T-7氧气放空阀XV1203未关闭三选二
XZSC1203-1 未关闭
XZSC1203-2 未关闭
XZI1203 >10%
T-8煤浆循环阀XV1103未关闭三选二
XZSC1103-1 未关闭
XZSC1103-2 未关闭
XZI1103 >10%
T-9煤浆上游断阀XV1101未打开三选二
XZSO1101-1 未打开
XZSO1101-2 未打开
XZI1101 <90%
T-10煤浆下游切断阀XV1102未打开三选二
XZSO1102-1 未打开
XZSO1102-2 未打开
XZI1102 <90%
T-11 煤浆给料泵故障停车三选二
YIP1103-1 消失
YIP1103-2 消失
YIP1103-3 消失
T-12仪表空气压力低低三选二
PIA1215A LL 0.4MPa
PIA1215B LL 0.4MPa
PIA1215C LL 0.4MPa
T-13气化炉紧急停车按钮一选一
HS1211 启动
T-14激冷水流量低低低低(有旁路开关)三选二
FIA1217-1 LLLL 102m3/h
FIA1217-2 LLLL 102m3/h
FIA1217-3 LLLL 102m3/h
以上14个停车触发联锁有一个具备,气化炉停车并发出第一停车事故报警。

1.4.2气化炉停车触发联锁激活条件
1)气化炉停车联锁T-1、T-2、T-4、T-11在气化炉初始化后联锁不起作用,直到气化炉启动A3步才起作用。

2)气化炉停车联锁T-3、T-5、T-14在气化炉初始化后联锁不起作用,直到气化炉启动且PIA1213>0.4MPa才起作用。

3)气化炉停车联锁T-7、T-8、T-9、T-10在气化炉初始化后联锁不起作用,T-7在气化炉启动后氧气放空阀旁路计时器超时才起作用;T-8、T-9、T-10在气化炉启动后煤浆阀旁路计时器超时才起作用。

1.5气化炉开停车程序
1.5.1气化炉开车程序A
1)开车程序启动前程控阀初始位置:
XV1101关XV1102关XV1103关XV1201关XV1202关 XV1203关
XV1104关XV1204关XV1205关XV1206关 FV1201不可控
FV1202不可控 HV1203可控 HV1204不可控 HV1205不可控
2)开车程序步骤:
A-1.1 初始化气化炉
条件:PIA1213 < 0.4MPa
DCS提示:“准备初始化”
气化炉初始化按钮按下,开车程序开始执行;
动作:FV1201可控XV1103打开
A-1.2 建立煤浆给料泵循环
条件:XV1103开XV1101关XV1102 关XV1104 关
动作:P1103允许启动
DCS提示:“建立开车煤浆循环”
A-1.3建立开车氧气放空
条件:PIA1106>10Mpa PIA1202>7Mpa
XV1103 开XV1201 关XV1202 关
动作:XV1203 打开XV1204 打开
DCS提示:“准备氧气放空”
A-2建立氧气流量
条件:PIA1106>10Mpa
XV1203 开XV1204 开XV1205 关XV1206 关
动作:FV1202可控,并自动打开到30%
DCS提示:“建立开车氧气流量”
A-3气化炉开车
条件:PIA1213<0.4Mpa PIA1106>10Mpa PIA1202>7Mpa TIA1203/04/05/06至少有两个大于1000℃
XV1101关XV1102关XV1103开XV1104关XV1201关XV1202关XV1203开XV1205关XV1206关XV1210开PV1214-1/2 阀位>70%
FV1202阀位在20%到50%之间
DCS提示:“准备开车”
气化炉开车按钮按下,气化炉开车顺控继续执行。

动作:XV1102打开
启动氧气放空阀跳车旁路计时器(XX秒)
启动煤浆阀跳车旁路计时器(XX秒)
A-4煤浆进气化炉
条件:XV1102开 XV1204开
动作:XV1101打开
A-5结束煤浆循环
条件:XV1101阀位开到50%
动作:XV1103关闭
A-6 填充煤浆管线
条件:XV1103关XV1101开
动作:启动煤浆填充计时器(10~25秒)
停煤浆阀跳车旁路计时器
启动氧气超时计时器(15~30秒)
A-7氧管线吹扫
条件:煤浆充填计时器计时结束前 5秒
动作:XV1205 打开XV1206 打开
A-8 打开氧气下游切断阀
条件:煤浆充填计时器计时结束
动作:XV1205 关闭XV1206 关闭 XV1202 打开
A-9结束氮气吹扫
条件:XV1205 关XV1206 关XV1202 开
动作:XV1204 关闭
A-10关闭氧气放空阀
条件:XV1204关
动作:XV1203关闭
A-11打开氧气上游切断阀
条件:XV1203关到10%阀位
动作:XV1201开
停氧气放空阀跳车旁路计时器
A-12氧气进气化炉
条件:XV1201开 XV1203关
动作:停氧气超时计时器(15~30秒)
A-13出合成气。

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