壳牌粉煤气化装置高温高压飞灰过滤器的使用与维护_李亚东
第48卷 第4期2010年8月
化肥设计
Che m ical Fertilizer Design
Aug .2010
生产技术
壳牌粉煤气化装置高温高压飞灰过滤器
的使用与维护
李亚东,王可运
(鹤壁煤电股份有限公司,河南鹤壁 458000)
摘 要:介绍了壳牌粉煤气化装置高温高压飞灰过滤器的结构形式及作用;分析了其投用后存在的主要问题及原因;从设备安装、开停车、操作监控等方面简述了飞灰过滤器的使用方法及维护措施。关键词:壳牌粉煤气化装置;飞灰过滤器;故障;使用;维护
中图分类号:TQ 051.8 文献标识码:B 文章编号:1004-8901(2010)04-0037-04
U sage andM aint enance f or H igh P ressure and H igh Te m perat ure Fly A sh F ilter of Shell
Pulver ized Coa lGasification P lant
L I Ya -dong ,WANG K e -yun
(H ebi Coa l E lect ricit y S tock C o mpany L td.,H ebiH enan 458000 C hina )
Abstract :Author h as i ntrodu ced the struct u re typ e and functi on f or h i gh press u re and h i gh t e m perat u re fl y as h filt er i n Shell pu l verized coal gas ifica -ti on p lant ;h as anal yzed the ex i sted prob l e m s and reason after pu tti ng i nto operati on;and has b ri efl y descri b ed the app lication m ethod and m ai n tenance m eas u res for fl y as h filter fro m as pects of i ns t allation ,start-up and s hu t do w n and operation con trol and s upervision etc .
K ey w ords :Shell pu l veri zed coal gas i fi cati on p l ant ;fl y ash filter ;fail u re ;usage ;ma i ntenan ce
壳牌粉煤气化工艺采用气体激冷使合成气夹带的煤中矿物质固化,形成飞灰,为了充分进行气
灰分离,壳牌粉煤气化装置设置了飞灰脱除单元。高温高压飞灰过滤器是飞灰脱除的核心设备,其是除气化炉之外,在壳牌粉煤气化装置设备投资中所占比例最大的关键工艺设备。壳牌粉煤气化工艺引入国内以后,高温高压飞灰过滤器先后出现诸多问题,制约了装置的长周期稳定运行。笔者拟结合生产实践,就高温高压飞灰过滤器的使用与维护进行如下论述。
1 高温高压飞灰过滤器的结构
在壳牌粉煤气化工艺中,根据各煤气化项目煤
灰含量的差异,壳牌粉煤气化各装置的过滤器规格略有不同,但其结构形式基本上是一样的。以河南鹤壁粉煤气化装置飞灰过滤器为例,其主要由承压容器和内件两大部分组成,另外包括反吹气体环形管、阀门、仪表和控制装置。圆柱形的过滤器外壳和锥形的飞灰收集罐共同构成承压容器,总高21.88m ,内径为5.7m,设计压力4.4MPa ,设计温度380e ,材料为Cr -M o 钢复合304L 。过滤器内件包括模块式管板、
承压板、文丘里管、气体分布器、陶瓷滤芯等部件。主
管板的结构设计为C r -M o 钢加304L 不锈钢复合,焊接在外壳壁上。主管板上有24个圆孔,用于安装模块式管板。1152根滤芯分为24组,每1组有48根滤芯并按三角间距布置安装在模块式管板上,滤芯的安装间距为100mm 。滤芯材质为碳化硅多孔支撑骨架复合粘结1层高铝红柱石细过滤膜,滤芯尺寸为D o /D i @L =60/40@1520mm ,总过滤表面314.9m 2
。以管板为界,陶瓷过滤器滤芯垂直悬挂在过滤器管板上,以使原料气侧和上部洁净气体侧相互分开。过滤器滤芯的布置见图1。
图1 过滤器滤芯的布置
重大项目:河南省重大煤化工项目。
作者简介:李亚东(1976年-),男,河南夏邑人,1996年毕业于郑州工业大学化学工程与工艺专业,工程师,从事壳牌煤气化装置工艺技术及生产技术管理工作。
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2 飞灰过滤器的作用
从合成气中除去飞灰是在飞灰过滤器中完成的。从合成气冷却器出来的富含灰尘的合成气由底部进气管进入过滤器,经气体分布器进入4根上升管分布,含尘气体从滤芯过滤膜的外面向里进入,气体携带的飞灰颗粒被截留在滤芯的过滤膜外,纯净的气体自过滤器经净气管口进入过滤器的顶部。沉积于滤芯外面的灰尘颗粒形成1层飞灰滤饼。反吹气按与主气流相反的方向自里向外脉冲穿过滤芯,滤饼靠重力下落至飞灰收集锥体内。滤芯反吹过程通常是同组滤芯同时完成,每组滤芯都由1个单独的管线自反吹气体缓冲罐(容器顶部环管)引至过滤器里的文丘里喷嘴,各组滤棒依据气流压差,定期按顺序反吹。反吹频率取决于灰尘负荷、流经过滤器的气体流量。文丘里管的工作像泵一样,吸入洁净气体用以清洗滤芯,部分反向喷射动能被转换成压力,在过滤器元件腔体内产生的压力使过滤气流方向逆转,以克服过滤方向的压降并防止灰饼粘结。文丘里喷射器使穿过每组滤芯横切面的气流对称分配,并沿滤芯均匀分布,通过半连续的排放系统将除下的飞灰排出系统。经过飞灰过滤器过滤后的干净合成气的灰尘含量为1~2(最大为20)mg /m 3
。除灰系统的飞灰最大处理量为3.0kg /s ,按设备设计指标,其可接收最差煤种中约40%的灰含量。
3 飞灰过滤器的故障及原因
过滤器运行故障的最终结果是滤芯堵塞或折断。已投料运行飞灰过滤器故障通常有以下几种情况。
3.1 文丘里管振动
颇尔(Pall)公司在2007年1月之前设计的反吹管较长,导致反吹管易偏心,反吹气喷射不正,反吹时文丘里管振动过大。这种周期性的振动和温度变化导致固定螺栓疲劳失效,文丘里管倾斜歪倒,因此滤芯得不到有效反吹而损坏折断。改进的
设计是通过导向固定装置将反吹管口对正,并使用强度更高的法兰环将文丘里固定在主管板上,由此解决了文丘里管振动的问题。3.2 反吹阀故障
反吹阀故障的主要原因:1电磁阀接线错误,接线断裂或未接线;o仪表风较脏,颗粒物将电磁阀内部堵塞,反吹阀无法操作;?反吹阀内部受到反吹气(合成气)的腐蚀,缺少保温和电伴热导致凝
露和二氧化硫腐蚀;?反吹阀缺少预防性维护。
上述反吹阀的故障并非阀门本身的质量问题,
更多的则是阀门的操作和维护不当。如果反吹阀出现故障,特别是当其无法开启时,反吹过程无法
进行,滤芯则无法清洁。若灰尘持续附着在滤芯上并最终形成滤棒间飞灰搭桥的时间超过1h ,滤芯就会因受径向力的挤压而导致滤芯断裂。3.3 飞灰性质改变
进入过滤器内的飞灰性质时常超出设计范围,尤其是灰尘的性质,如黏性和粒径分布出现偏差。
(1)煤质量超出范围,原料煤偏离设计煤种的要求较多,飞灰组成发生变化。
(2)非正常操作条件或气化炉内部损伤导致异常颗粒进入到过滤器导致滤芯刮伤,如负荷增加过快,激冷不够造成飞渣。
(3)气化炉反应不充分并产生异常灰分,例如残碳。
(4)蒸发的湿气或换热器泄漏,导致蒸汽部分凝结形成更黏的滤饼。
超出使用范围的飞灰导致滤饼无法从滤芯表面清除,将使滤芯表面和滤芯之间形成搭桥,有可能导致滤芯断裂。3.4 反吹气不合格
大部分壳牌用户使用8.0M Pa 的氮气/二氧化碳作为反吹气,也有厂家以湿洗塔出口合成气作为反吹气,反吹气不合格有如下情况。
(1)反吹系统的腐蚀。合成气作为反吹气,出现了反吹阀以及部分管线的腐蚀,严重影响正常反吹。
(2)反吹气压力不稳定。气化炉的激冷口吹扫和过热器十字架吹扫与过滤器滤芯反吹共用1个缓冲罐,同时用气时会使反吹气消耗过大,压力降低导致清洁效率低。
(3)反吹气质量超出使用条件。往复压缩机含油的反吹气导致滤芯内部受到油污染,堵塞滤芯的孔道,反吹效率降低,清洁效果下降,滤芯收集到的飞灰无法有效被移除,进而形成搭桥。这种情况下飞灰自身会不断积累,滤饼厚度逐渐增大,最终导致搭桥,搭桥后滤芯断裂的风险非常高。滤芯间搭桥的情况见图2。
图2 滤芯间搭桥
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3.5操作失误
(1)工艺管路泄漏,导致火灾损坏反吹阀,阀门失灵,无反吹而导致搭桥。
(2)飞灰排放压力平衡时压差太大,导致平衡孔附近滤芯损坏。
4飞灰过滤器滤芯的维护
4.1正确安装
正确安装滤芯和内件,如小管板,文丘里管和定位板等部件。
(1)按照Pa ll公司的指导手册进行。
(2)使用Pa ll公司提供的原厂配件进行滤芯固定,以保证正确的配件能提供工艺需要的性能。
(3)更换滤芯时建议采用Pall公司的指导。滤芯生产厂家颇尔(Pall)公司检测了一些使用过的滤芯样品,预期滤芯在不进行外部清洗的情况下寿命最低可达1.6万h,并可进行2次外部清洗,以延长使用寿命。该预期寿命基于飞灰过滤器所有操作条件在设计工作范围内。当需要更换滤芯时建议用一整套新滤芯代替旧滤芯,旧滤芯清洗后作为备用,用于下一个操作周期。
4.2正确开停车
正确开车和停车,确保进入过滤器的合成气温度不低于其露点(200e),飞灰过滤器的正常操作温度>200e,与合成气直接接触的所有设备必须保持高于这个温度,以避免氯化铵冷凝腐蚀。设备在操作中仅通过气流加热来保证这个温度是不够的,还必须使用伴热。停车时,飞灰过滤器最好保持在80e以上,以避免湿含量使过滤器的滤芯渗透性不可逆转的下降。另外推荐在第1个煤烧嘴运行约1h后,排放出第1次飞灰产品,因为开车时产生的飞灰会因量少而具有更好处理的特性。
4.3保证合适的工艺和操作参数
(1)合成气流量、压力、温度应满足指标要求。
(2)生产操作所使用的煤和灰分特性在正常操作参数范围内。
(3)反吹气应干燥、无油、无颗粒物,其压力保证至少2倍于过滤器内部压力,最低可接受压力为1.8倍过滤器内部压力,且只能短时间操作。
4.4加强监控
4.4.1过滤工艺流程监控
(1)监控过滤器压差。压差反映当前过滤器的状态,可向操作人员显示过滤器工作是否正常,操作良好的过滤器压差和合成气流量正相关。
(2)监控反吹间隔时间。反吹间隔时间由过滤器的压差决定(PLC程序控制),PLC会根据程序更改反吹间隔时间,开车时建议的设定值是根据设计指标得到的,这些设定值可以根据实际运行的具体条件进行优化,错误的间隔时间将可能导致搭桥和滤芯损坏。
4.4.2反吹阀监控
(1)反吹阀门功能正常是飞灰过滤器能够被再生和正常工作的决定性条件之一,操作人员必须紧密跟踪阀门的运作。
(2)应重点观察反吹阀阀位开关的状态、环管压降的情况以及来自PLC的报警信息。
(3)反吹气压力变化趋势是衡量反吹功能的有力工具,通过操作界面可以清晰地表明反吹阀的工作状态和反吹效果。
(4)如果出现阀门故障报警,操作人员必须立即做出反应:1如果阀门出现打开或关闭故障,则检查反吹气环管压力变化趋势;o派出检修人员,到阀门所在位置检查阀门故障的原因;?阀门如果无法正常打开,则对应的那组滤芯得不到有效的清洁,就这会增加搭桥的风险;?检查环管在反吹后的压降情况;?检查报警信息。在失去反吹的情况下系统最大允许工作时间大约为1h,如果1h之内无法恢复反吹,则搭桥可能发生并会导致滤芯断裂。因此,在没有安装保安滤芯的情况下,超过1小时没有恢复反吹则应该立即执行停车程序。
(5)当出现/pressure drop too l o w0错误信息的时候,可能由以下原因引起:1反吹脉冲设定时间过短;o反吹气系统故障;?反吹气补充速度慢;?反吹气补充压力低。当出现压降过低的状况时不要停止反吹或者隔离反吹阀,在这种情况下即使反吹效果不好,也要好过没有反吹。
4.5定期检查
预防性维护是Pall陶瓷过滤器能够可靠高效率工作的基础。过滤器工作的正常与否取决于其各部件的工作状况。以下2种是重要的预防性维护方法。
(1)过滤器内件的年度检查。检查反吹管、文丘里管、小管板、固定板以及密封件的情况。拆除约10%的滤芯检查各个小件,特别是垫片、压簧和螺栓螺母。每组中拆出2只旧滤芯(没有清洗过的)送往Pall公司检查并评估滤芯的压差和机械强度等。
(2)反吹阀门的年度检查。阀门的常规检查包括阀门拆解和内件检查、更换垫片和O型圈等密封件、更换其他部件以及检修后的测试。
(下转第42页)
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第4期李亚东等壳牌粉煤气化装置高温高压飞灰过滤器的使用与维护
以上。现场监测结果表明,三级氨法尾气吸收处理后,硫磺制酸装置排放尾气中的SO2浓度下降到10@10-6,以下(设计指标[100@10-6,),SO3浓度低于40mg/m3,尾气排放也同时达到了SO2排放速率<25.8kg/h、硫酸雾浓度<10m g/m3以及排放速率<0.86kg/h的设计指标要求。
(2)5大气污染物综合排放标准6(GB16297-1996)中二级标准的SO2最高允许排放质量浓度为960mg/m3(相当于体积百分比浓度0.0336%,即336@10-6,),硫酸雾排放浓度为45m g/m3,排气筒高度为80m时SO2的排放速率为82.6kg/h,硫酸雾排放速率为3.8kg/h。因此,经过氨法处理后的排放尾气中的SO2浓度、SO2排放速率、硫酸雾排放浓度等均低于GB6297-1996大气污染物综合排放标准中二级标准的要求,每年减少SO2排放344t。
(3)硫磺制酸装置产生的工艺尾气三级氨法脱硫处理流程简单、能耗低、吸收效果好、脱硫效率高,能够适应日趋严格的环保标准。循环母液可用于生产亚硫酸铵作为造纸制浆处理剂和肥料进行销售,每年可为企业增加186万元的经济效益。此外,川化集团有限责任公司本身就是合成氨生产企业,氨的来源较广泛,尾气用废氨水回收,运行成本较低。由于采用了成熟可靠的氨法脱硫工艺处理硫磺制酸尾气,排放的污染物很少,有利于改善和提升现有制酸工艺,降低生产成本和提高产品质量。5结语
(1)由于历史的原因,目前主流的脱硫技术仍为钙法,但钙法脱硫存在二次污染、投资较高、运行不经济等问题。
(2)当前国内氨法脱硫技术的发展,使氨法脱硫装置的投资已能低于钙法,随着氨法脱硫技术正不断趋于完善,其在相关领域将具有很大的应用潜力。
(3)我国目前合成氨产量已突破5000万t/a,供应烟气脱硫的吸收液资源非常丰富[3]。此外,氨作为脱硫剂来自于化肥又回到化肥,不论对环境和国民经济都不会造成负面影响。由于其回收了硫元素,符合农业部门对硫肥的日益增涨的需要。
(4)氨法脱硫对吸收SO2后的吸收液采用不同的处理方法,可回收不同副产物,副产品的销售收入能大幅度降低运行成本。
(5)氨法脱硫工艺没有废水、废渣,副产品可作为农用肥料。从实际运行效果看,其脱硫率可满足国家环保标准的要求。
参考文献:
[1]葛郁真.两段氨法回收硫酸尾气SO2副产固体亚硫酸铵[J].磷
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[2]张复加,王诚.氨法处理硫酸装置尾气生产亚铵的实践[J].硫
酸工业,2006,(4):47-49.
[3]于建国,孙丰阁.应在化肥企业大力推广烟气氨法脱硫工艺
[J].现代化工,2006,25(8):1-4.
收稿日期:2009-03-12
(上接第39页)
4.6滤芯的清理
当陶瓷滤芯达到使用周期时,仅靠反吹不能有效降低压差,可以进行飞灰过滤器滤芯的清洗,其步骤是:1清水洗涤;o用毛刷清洗外表面;?换清水浸泡;?向管内通水冲洗;?向管内通压缩空气冲洗;?热空气中干燥;?妥善保存。
4.7选用保安滤芯
保安滤芯的功能是当滤芯断裂时含尘合成气将以高速进入到保安滤芯内,粉尘颗粒将深入到保安滤芯材料内部,并在短时间内将保安滤芯彻底堵塞。保安滤芯采用深层过滤材料,反吹无法对其进行清理再生。使用保安滤芯可以在过滤器滤芯损坏的情况下为下游设备提供保护,防止反吹时污染其他完好滤芯,可允许设备在少量滤芯断裂的情况下继续运行,无需立即停车。鹤壁煤电股份有限公司60万t/a甲醇项目设计中选用了保安滤芯。滤芯尺寸:D o/D i@L=60/44@250mm。由于保安滤芯的阻挡,可能会影响反吹,其实际运行效果需装置投运后才能体现,目前已经投入使用的装置也可以通过改造加装保安滤芯。
5结语
(1)通过几年的运行摸索和行业间的经验交流,过滤器的运行逐渐趋于稳定,但由于陶瓷滤芯易碎不耐压的特点,对操作要求很高,目前国内有关单位也在尝试研制金属滤芯。
(2)中国五环工程有限公司开发的具有自主知识产权的五环炉,采用水激冷流程,摒弃了飞灰处理单元,降低了投资,具有广阔的应用前景。
参考文献:
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收稿日期:2010-05-17
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壳牌气化炉构造说明
主题: 关于气化炉炉体构造的说明 1.气化炉 气化炉炉膛壳体内径为?4630,高～321450mm采用裙式支座支承。上部冷激段直径?3020,高～9550mm。 气化炉内件包括气化段、渣池、激冷段三个部分,它们由气化段园筒水冷壁、气化段锥顶、气化段锥底、渣池锥顶、渣池热筒壁、喷水环、渣斗、激冷管、喷嘴冷却锥、吹风管、正常冷激器与高速冷激器等14个部件组成。 气化炉的设计压力为5、2/F、V MPa, 设计温度3500C;操作压力4、2/4、0 MPa;压力容器壳体的设计温度>200 0C。为了保证气化关键设备使用寿命达到25年以上,设备设计与制造等方面均采取了相应措施。壳体腐蚀裕量5、0mm。 气化空间(包括圆筒膜式壁,炉顶、炉底传热面及其附件)与渣池的顶部渣屏表面,因该区域处于气化反应最高温度区,热流密度最大(达170～230kW/m·K),多数部位又与高温熔融炉渣接触,为了减少传热量,保持反应空间气化反应正常进行,减少内侧金属壁温的增值(基于减少结构内应力与腐蚀对选定材料金属实际壁温的要求与防止熔融炉渣的直接冲刷等),要求对其内壁受火面进行保护。通常采用设置销钉加衬耐火衬里的方法。但设置的耐火衬里层厚度应适当,过薄实施有困难且有可能达不到预期效果,过厚又将由于热阻增加引起气化炉壁凝固的渣层增厚而使排渣产生困难,严重时也有可能危及气化炉的正常操作。 对于气化反应空间其它不能实施耐火衬里保护的冷却传热部件,则有可能由于高热流密度的影响将加快其受火面的损坏。例如煤粉烧咀的锥形护罩,开工喷咀、点火烧咀与火焰观察孔的水夹套等。 为了形成气化空间、渣池与冷激管,气化炉内件采用了多种形式的膜式壁传热面。根据结构形状、载荷条件与制造的可能性,有的采用管－翅－管结构(如圆筒膜式壁与冷激管);有的采用光管制的螺旋管(如顶锥／冷激底传热面,渣池顶部的渣屏,煤烧咀的锥形护罩等);有的则采用双Ω管制的螺旋锥形传热面(如炉底锥形传热面)。为了制作出所需的形状,均采用了板(条)型或圆钢等连接件与管子直接焊接,且在这区域的内件(包括管子、连接板、棒／条)绝大多数选用了焊接性能较好、热传导性能较好的13CrMo44材料。为了保证这些部件达到预期的使用寿命,在操作状态下(特别就是在高硫条件下)结构的最高壁温都希望不超过300℃。因此,控制膜式壁水／汽压力不超过某一特定值,保证金属壁的实际温度始终都能在材料腐蚀允许范围内就成了这种内件结构与用材长周期运行的先决条件。 材料方面基于H2S腐蚀考虑,对于使用不同煤种设计的气化炉,因其炉气中的H2S含量存在较大差异,对可能采用高硫煤种的气化炉膜式壁的水／汽压力应选用低一些(以满足要求的使用寿命为限);对能保证采用低硫煤种的气化炉膜式壁的水／汽压力可相应选用高一些。 ——内件部分: (1) 内件与高温气体接触部分(包括对流管束)均采用冷却效果较好的水冷壁结构。
壳牌煤气化技术简介
主流煤气化技术及市场情况系列展示（之五） 壳牌煤气化技术 技术拥有单位：壳牌全球解决方案国际私有有限公司 壳牌是世界知名的国际能源公司之一。壳牌煤气化技术可以处理石油焦、无烟煤、烟煤、褐煤和生物质。气化炉的操作压力一般在，气化温度一般在1400～1700摄氏度。在此温度压力下，碳转化率一般会超过99%，冷煤气效率一般在80～83%。对于废热回收流程，合成气的大部分显热可由合成气冷却器回收用来生产高压或中压蒸汽；如配合采用低水气比催化剂的变化工艺，在变换单元消耗少量蒸汽即可保证变换深度要求，剩余大量蒸汽可送入全厂蒸汽管网，获得可观的经济效益。 目前，壳牌全球解决方案国际私有有限公司负责壳牌气化技术的技术许可，工艺设计以及技术支持。2007年壳牌成立了北京煤气化技术中心，2012年初，壳牌更是将其全球气化业务总部也从荷兰移师中国，这充分体现了壳牌对中国现代煤化工蓬勃发展的重视，同时壳牌也能更好地利用其全球气化技术能力，贴近市场，为中国客户提供更加快捷周到的技术支持。目前，在北京的壳牌煤气化技术团队可提供从研发、工程设计、培训、现场技术支持以及生产操作和管理的全方位技术支持和服务。 一、整体配套工艺 根据不同的煤质特性以及用户企业的不同生产需求和规划，壳牌开发了下面3种不同炉型： 壳牌废锅流程是当前工业应用经验最丰富的干粉气化技术。它的效率和工艺指标的先进性已经得到了验证和认可，而且在线率也在不断创造新的世界纪录，大部分客户已实现满负荷、长周期、安全、稳定运转。如果业主比较关注热效率,全厂能效和环保效益的话，采用壳牌废锅流程并配合已成功应用的低水气比变换技术应该是最合适稳妥的方案。 壳牌上行水激冷流程特别适合处理有积垢倾向的煤种；适合大型项目，此外投资低，可靠性高。对于比较关注在线率和低投资的业主，采用壳牌上行水激冷流程应该是最合适稳妥的方案。
壳牌煤气化
工艺原理 壳牌煤气化过程是在高温、加压条件下进行的，煤粉、氧气及少量蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。由于气化炉内温度很高，在有氧条件下，碳、挥发分及部分反应产物（H2和CO 等）以发生燃烧反应为主，在氧气消耗殆尽之后发生碳的各种转化反应，即气化反应阶段，最终形成以CO和H2为主要成分的煤气离开气化炉。 工艺流程 目前，壳牌煤气化装置从示范装置到大型工业化装置均采用废锅流程，激冷流程的壳牌煤气化工艺很快会推向市场。 原料煤经破碎由运输设施送至磨煤机，在磨煤机内将原料煤磨成煤粉（90%<100μm）并干燥，煤粉经常压煤粉仓、加压煤粉仓及给料仓，由高压氮气或二氧化碳气将煤粉送至气化炉煤烧嘴。来自空分的高压氧气经预热后与中压过热蒸汽混合后导入煤烧嘴。煤粉、氧气及蒸汽在气化炉高温加压条件下发生碳的氧化及各种转化反应。气化炉顶部约1500℃的高温煤气经除尘冷却后的冷煤气激冷至900 ℃左右进入合成气冷却器。经合成气冷却器回收热量副产高压、中压饱和蒸汽或过热蒸汽后的煤气进入干式除尘及湿法洗涤系统，处理后的煤气中含尘量小于1 mg/m3送后续工序。 湿洗系统排出的废水大部分经冷却后循环使用，小部分废水经闪蒸、沉降及汽提处理后送污水处理装置进一步处理。闪蒸汽及汽提气可作为燃料或送火炬燃烧后放空。 在气化炉内气化产生的高温熔渣，自流进入气化炉下部的渣池进行激冷，高温熔渣经激冷后形成数毫米大小的玻璃体，可作为建筑材料或用于路基。 技术特点 （1）煤种适应性广 对煤种适应性强，从褐煤、次烟煤、烟煤到无烟煤、石油焦均可使用，也可将2种煤掺混使用。对煤的灰熔点适应范围比其他气化工艺更宽，即使是较高灰分、水分、硫含量的煤种也能使用。 （2）单系列生产能力大 目前已投人生产运行的煤气化装置单台气化炉投煤量达到2000 t/d 以上。
热解气化炉技术
产品说明书 一、产品名称： 全自动内燃双解立式气化炉 二、产品功能简介： 1.热解气化炉自上而下依次分干燥层、热解干馏气化层、燃烧层、 燃烬层和灰化层五段组成。 2.废弃物在底层立体式炉排上由生物质燃烧器点火后燃烧，当燃 烧温度达到1000-1300度时，生物质燃烧器自动停止工作。 3.热量由燃烧层上升传递到热解干馏气化层、干燥层，热解气化 后的残留物（液态焦油、丙酮、复合碳氢化合物、固定碳、废弃物本身含有的无机灰土和惰性物质）进入燃烧层充分燃烧后，产生的热量提供热解干馏气化层和干燥层所需的热量。热解干馏气化干燥层挥发的水分以及在热解和气化反应过程中产生的一氧化碳、氢、气态烃类（甲烷等）可燃物组合成混合烟气。 4.燃烧层产生的残渣经燃烬层立体式炉排及炉底的空气配气口 供风富氧燃烧后进入到灰化层冷却，空气也同时得到预热，燃烬层的炉灰由排渣系统排出炉外。 5.由热解气化炉底部送入的预热空气给燃烬层和燃烧层提供必 须的助燃氧，空气在上行过程中经历不同的阶段不断消耗大量氧。 在热解干馏气化层形成贫氧或欠氧环境，满足了热解干馏气化的必要条件，并且能使参加反应的废弃物维持在贫氧或欠氧高温环境下足够的时间逐步消化。
6.热解干馏气化产生的混合烟气经处理后循环回燃烧层和炉底 热空气配气后吸入旋风燃烧器进行二次燃烧。旋风燃烧器产生的热量经管道热传导后加速热解干馏及上部干燥层垃圾干燥速度，提高了整体处理废弃物的效率，也降低了对废弃物含水率的要求。 废弃物在热解干馏气化炉内经热解后实现能量的二级分配，热解气体成分上升经处理后和热空气配气混合进入旋风燃烧器燃烧形成1000-1300度高温，促使炉内各反应层的物理化学过程连续稳定地进行。废弃物经投料干燥和热解干馏气化层燃烧层燃烬后出渣排渣形成向下的连续稳定地运行逐步稳定地消化。热解干馏气化炉连续正常地运转。 三、产品优特点： *内燃式双解立式气化炉被广泛应用于机械、建材、轻纺工业、石化、环保等多个领域。内燃式双解立式气化炉系统的核心设备热解气化炉，是以空气和水蒸汽的混合气体作为气化剂，以生活垃圾为原料在高温条件下发生氧化－还原反应，产生以烷类和H2为主要可燃成分的节能环保设备。针对我国垃圾的特点实现垃圾热解气化和富氧燃烧有机结合工艺结构使垃圾完全灰化。 *采用隔水套结构摈弃了传统热解炉采用耐火材料高温酸气风化经常维修的问题； *采用内衬上小下大的斜度结构摈弃了传统热解炉采用液压顶杆压实消除起拱偏烧的问题；
壳牌气化炉的现场组焊技术
石油化工建设10. 03 图1气化炉整体模型 1气化炉概况 近年来，随着煤化工的兴起，煤液化技术、煤制甲醇、油改煤在国内大批推进，其中壳牌气化炉（以下简称：气化炉）是采用最多的设备之一，如神华煤制油、中原大化50万t 甲醇装置、大唐多伦168万t 甲醇46万t 煤基烯烃均采用壳牌专利技术。壳牌气化炉一律为专利设备整体引进，并由外商进行总体设计，其壳体部分大致分由两个国家制造：西班牙、印度L ＆T 公司；内件部分由荷兰SEG 公司设计，分别由西班牙和L ＆T 公司制造；其结构形式为膜式水冷壁结构。1.1气化炉总体介绍 气化炉主要由壳体和内件组成。其中壳体分为反应器（Re-actor ）＋激（急）冷管（Quench Pipe ）（位号：V1301），合成气冷却器（Syngas Cooler ）＋气体返回室（Gas Return Chamber ）（位号：V1302），输气管（Transfer Duct ）（位号：V1303）。内件分为渣池（位号：V1401）、激冷管中压蒸汽发生器（位号：E1301）、输气管中压蒸汽发生器（位号：E1302）、合成气冷却器中压蒸汽发生器（位号：E1303）、气化炉反应器中压蒸汽发生器（位号：E1320）以及气体返回室内的立管（主管）和斜管（支管）等七部分。1.2设备材料及设备规格 气化炉整体重量约1300t 。壳体主要材质为SA387GR11CL2；在反应器段、合成气冷却器段有一部分材质为复合材料SA387GR11CL2＋NO8825；最大壁厚285mm ；壳体最大内径Φ4630mm ；需要现场组对焊缝处的壁厚为65～90mm ；整体长段50.2m 。气化炉整体模型如图1所示。1.3设备分段（以2000t 炉子为例） 为了满足设备内陆道路运输及组焊吊装要求，在初步设计期间，技术方案的讨论必须有制造厂商参加，他们必须充分考虑 管口方位、外壳外部尺寸等因素，并按照以下尺寸和重量极限进 行设计分段： （1）组件高度最高5.1m ；（2 ）组件宽度最大7m ；（3）组件长度最长25.00m ；（4）组件重量 最大150t 。 具体的设备分段情况列表如表1、表2所示：（注大唐3000t 炉子分段的几何尺寸及重量略大些） 壳牌气化炉的现场组焊技术 ■肖晓磊 中国化学工程第十一建设公司河南开封 475002 摘 要通过与壳牌公司技术交流，借鉴国外压力容器组焊的先进经验，在国内中石化油改煤工程投料调试的经验基础上， 结合大型气化炉组焊技术的工程实例，阐述一项成熟的气化炉现场组焊技术。本文着重于描述施工程序（组装流程） 、组对与焊接、内件安装。对于无损检测、消除应力热处理、液压试验、衬里等仅做一般性介绍。关键词壳牌技术气化炉现场组对 焊接 中图分类号TG44 文献标识码B 文章编号1672-9323（2010）03-0035-08 35
LPG气化炉资料
LPG气化炉资料 一般用户的在使用燃气过程中，有两种情况： 一是自然气化的钢瓶；（自然气化是指钢瓶中的液态液化石油气依靠自身显热和吸收外界环境热量而气化的过程。） 二是强制气化的钢瓶。（强制气化是用人为办法（安装气化器）对液化石油气进行气化。） 自然气化容易受外界温度及用量的影响，在使用过程中出现火力不足、压力不足、钢瓶结水结冰、气体用不完。怎样才能解决以上情况呢？现在有了液化气用的气化炉电加热式气化炉（器），把液化气钢瓶中的液相气体强制性气化，保证用气的稳定，流量充足，压力稳定！ 燃气使用安全隐患： 目前，各行业使用液化石油气过程中，安全意识不强，普遍存在安全隐患或不足，以下列出部分，希望能够得到大家的重视： 1)石油气钢瓶分散直接供气，钢瓶摆放混乱，钢瓶摆放量多，火灾 危险性大，使用气化器可集中供气，减少钢瓶摆放数量。 2)中高压燃气管采用非燃气专用管件（镀锌管件）连接使用，漏点 多。 3)采用非燃气专用阀门及其它非燃气专用设备，事故隐患多。 4)存放钢瓶的瓶组间安全距离不够，通风效果差，存在安全隐患。 5)操作人员缺乏燃气安全使用相关知识，易由于操作失误引起事故。
气化器及配件使用时间太长，腐蚀严重。 LPG气化炉特点： 1、YGS系列气化器依托日本的先进技术、制作精良、性能优越、安全可靠；容量从50KG至300KG，适用于小区住宅和工商供气； 2、电控装置与电热器均采用防爆设计、防爆等级为Exdaa11AT6 3、YGS气化器外型有圆形和方型、整体结构坚固、安全耐用； 4、电控箱与气化器为一体结构，节省空间安装方便； 5、气化器检测压力为30kg/cm2，安全额定压力为18kg/cm2； 6、液相浮球阀可手工复位，在效地防止液态瓦斯渗出； 7、安全泄压阀可将超压气体自动排同，再自动关闭； 8、电子温控器对60-70水温自动调校，节约电能。 9、详细资料请咨询代理：壹伍捌壹伍捌伍壹玖叁肆 LPG瓶组站可省电，且有利于钢瓶残液的吸收，利用率可达到100%，像台湾旺旺雪饼工厂、香港嘉顿饼干、深圳机场、大海沙酒店、高尔夫球场等承建的气站。 中邦LPG气化炉，LPG中邦化气炉，LPG中邦气化器，绝无套牌能解决燃气管道结冰结霜压力不稳，燃烧火力不足的燃气气化炉气化器工厂、厨房等各行业的使用液化石油气过程中往往出现： ●火力不足、 ●压力不足、 ●钢瓶结水结冰、 ●钢瓶余气用不完的现象，造成燃料费用高等问题，给各工厂、酒
壳牌煤气化技术(DOC2)(1)
壳牌煤气化技术 在世界所需要的基本能源中，接近30%由煤炭提供。世界所需要的电量之中，近40%是用煤炭生产的。在目前已探明储量的能源之中，煤炭是蕴藏量最丰富、分布最广泛燃料，而且煤炭的价格相对石油与天然气也是最低的。中国是属于“缺油少气”的国家，但是煤炭储量却占有世界煤资源总量的1/3。按照同等热值计算，中国已探明的石油储量还能够使用不到20年，天然气约为30年，而煤炭则至少为200年。天然气比替代能源如石油和煤炭更为洁净，但是目前只能满足不到3%的能源需求，主要还是依赖煤炭与石油，煤炭满足了中国超过70%的能源需求。 但是，煤炭燃烧排放的污染却越来越引起人们对环境保护的关注。传统用煤的方式只有直接燃烧，燃烧后的废物，包括二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等会直接进入大气层。 煤气化是一种最洁净的煤炭利用技术，能够避免煤直接燃烧的污染。另外，煤气化方式利用煤的能源效率高。原料煤所含的能量之中，约80%到83%以合成气形式回收，另外14%到16%以蒸汽形式回收，总之，96%以上的煤能源都能够被利用。 壳牌煤气化技术采用干燥方式，用氮气将煤粉送到气化炉，最后生成合成气，即一氧化碳和氢的混合物。合成气中含有原煤中约80%的能量，另外15%的有效能量以蒸汽的形式获得。整个气化过程只有5%的能量流失。合成气可以用来制造纯氢，生产合成氨、甲醇、含氧化合物，以及尿素及合成氢燃料等衍生物。该合成气还可用于电厂供热、蒸汽和发电的燃料，并可作为城市用气。 壳牌煤气化技术使煤炭得以充分利用。其中，硫化物被还原成纯硫磺，可以作为原料出售给化工行业；灰份则被回收为清洁炉渣，用来制造建筑材料。整个工艺的用水量极低，废水也很容易净化。壳牌煤气化技术的另一个优势在于它适用于不同种类的煤，包括劣质的次烟煤和褐煤。 日前，壳牌煤气化技术在中国已取得了重大进展: -壳牌已在XX省XX建立了一个合资厂，其中壳牌与中石化各持有50％的股份。 该合资厂日处理煤2000吨，为中石化巴陵化肥厂提供合成气作为原料。工厂建 设目前正顺利进行。 -壳牌以授权方式向中国六家大型化肥厂提供煤气化技术, 用于生产合成气。
SHELL气化炉的工艺特点及现存问题
SHELL气化炉的工艺特点及现存问题 本文主要介绍了shell粉煤加压气化工艺的特点以及在运行过程中出现的问题。经过分析得出:shell工艺在煤种稳定的前提下,煤种适用范围才能广泛。但大部分shell气化炉用户无法满足此要求。壳牌气化炉在运行过程中,存在堵塞、堵渣、积灰、磨损和磨蚀、烧嘴罩泄露等问题需待解决。 标签：shell气化炉工艺特点存在问题 0 引言 随着我国经济持续快速稳定的发展,对能源的需求量逐年增加。而我国能源结构缺油、少气、多煤。据统计,我国一次能源消费中煤炭约占75%,在今后相当长的一段时间内煤炭仍是我国的主要能源,本世纪初,国家已经把煤炭的高效,洁净利用技术作为煤炭资源的利用的主要手段。因此,各种先进的煤气化技术在我国均有应用业绩。 为了保护环境,拓宽原料煤种的范围,提高煤炭的综合利用效率,增加气化炉的单炉生产能力,降低煤耗和氧耗,保证气化炉安全稳定运行,国内外研究人员先后成功的开发了一些列先进的煤气化工艺技术,具有代表性的主要有,鲁奇加压固定床气化(Lurgi)工艺,干法粉煤进料的加压气流床SCGP(Shell)气化工艺和Texaco、GSP工艺,常压流化床气化(灰熔聚)工艺。上述几种煤气化工艺中,Shell 粉煤加压气化工艺其技术经济性具有明显的优势和较强的竞争力,我公司采用了Shell煤气化工艺。 1 Shell气化原理及技术特点 原料煤经破碎机破碎后在热风干燥的磨机内磨制成100%<100m的煤粉,由粉煤贮罐,经粉煤喷吹罐,进入给煤罐,再由高压载气N2或者CO2送至气化炉喷嘴。来自空分的高压氧气经预热后与过热蒸汽混合送入喷嘴。煤粉、氧气和蒸汽在气化炉高温高压的条件下(气化温度约1400～1600℃)发生碳的部分氧化反应(碳转化率高达99%以上),生成CO+H2大于85%的高温煤气及一定量的飞灰,经废锅回收热量、干法除尘和湿法洗涤后的粗合成气送后序工段。 干法气化工艺具有如下技术特点: 1.1 采用干煤粉进料,加压N2/CO2输送,连续性好,气化炉操作稳定。 1.2 煤种适应性广,从褐煤、烟煤、无烟煤到石油焦均可气化,对煤的活性几乎没有要求,高灰熔点、高灰分、高水分、高含硫量的煤种同样也适应。 1.3 气化温度约1400～1600℃,碳转化率高达99%以上,产品气体洁净,不含重烃,甲烷含量极低,煤气中有效气体(CO+H2)达到85%左右。
气化炉安全操作规程标准范本
操作规程编号：LX-FS-A24380 气化炉安全操作规程标准范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
气化炉安全操作规程标准范本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1、操作人员必须经过培训合格后方可操作气化炉，其它人员不准操作本设备。 2、在使用过程中每1小时对气化炉进行查看，检查气化炉是否异常。 3、气化炉出现故障时必须停止使用（如出现水温超过70oC）。 4、非设备维修人员不准维修或拆卸气化炉任何部件。 5、室内气温超过20oC时，停止使用气化炉。 6、注水：从气化炉炉体上的入水口处加入无杂质的纯水直到炉体溢水管口溢水为止，如遇水位不
够，要及时将水补充满。 7、开炉操作： a 使用前先检查管道各连接处是否连接紧密牢固、管道是否存破损、气化炉的水位、电源、气化炉防爆箱体螺栓是否松动等 b打开电源开关。静等15分钟左右，观察水温表，确定水温表在50oC以上，方可慢慢开启气化炉液相进口阀门和气化炉出口阀门。（气化炉设计的温度一般在加热到70oC左右时，自动切断电源停止加热） 8、压力调节： a 慢慢打开调压器前的控制阀，并通过调压器上的调节螺丝使出口压力达到需要的设定值。（最大压力值？） b 设定完毕，打开高压器后的控制阀，并在气
连续式环保型气化炭化炉使用说明书完整版
连续式环保型气化炭化炉 使用说明书 河南三兄重工有限公司
连续式环保型气化炭化炉 一、用途特点： 连续式环保型气化炭化炉是将果壳、锯末、木屑、竹屑、稻壳、花生壳、果壳、棕榈壳等含碳的木质颗粒状物料（体积在3mm以上的如农作物秸秆、椰壳、树枝树皮粉碎成颗粒状也可），在炉内高温条件下进行干馏、无氧炭化并且炭化率高的理想设备。本机合理采用了物料在炭化过程中，产生的一氧化碳、甲烷、氧气等可燃气体回收、净化，循环燃烧的先进技术。即解决了普通炭化炉在炭化工程中产生的浓烟对环境的污染问题，又解决了设备所需的热能问题，充分做到了自供自给，提高了设备的连续性、经济性，充分利用农林剩余物，使其变废为宝，减轻了我国林业资源供求紧张的矛盾，为绿化环境多做贡献。 二、工作原理： 连续式环保型气化炭化炉生产线设备配置：生物质气化炉、烟气净化器、变频引风机、燃烧器、炭化炉、上料机、出料机等设备（详见附图）。本机采用了干馏炭化方式，充分利用在炭化过程中产生的一氧化碳、甲烷、氢气等可燃气体，通过烟气净化系统分离出木焦油、木酸液得到纯正的可燃气体，给炭化炉管道加热（温度一般控制在600℃左右）。炭化炉内部有四层管道从上至下，第一、二层为预热烘干管道，第三层为低温炭化管道，第四层为高温炭化管道。第一、二层设有独立的排气管主要排出水蒸气，管道利用炉内余热对物料进行烘干，水蒸气从排气管排出。第三、四层炭化管道对物料进行高温炭化，管道也设有独立的可燃气体回收管道，把炭化产生的烟气回收、净化、变成纯净的可燃气体对管道继续加热，达到循环往复加热炭化的效果。通过生物质气化炉前期造气，初次炭化点火气源由生物质气化炉供给。 三、技术参数： 生产过程中炭化温度500℃左右；最高温度可达600-900℃。根据原料不同设备单组产量300kg/h左右。设备双组产量600kg/h左右。 四、结构简图： 五、注意事项： 气化炭化炉在初次点燃及中途熄火时，一定要打开侧面关火门，以防炉内可燃气体太多，点燃时对人身安全造成危害。
壳牌煤气化问题
1、Shell煤气化技术开车问题分析 Shell粉煤加压气化工艺是荷兰壳牌公司开发的一种先进的煤气化技术，国内进口了十多套，其中三套（分别在岳阳，安庆、枝江）干煤粉气化炉，近一段时间开车。三套干煤粉气化炉刚开车时，出现了严重的问题（按供应商提供操作条件操作）：Shell每台气化炉有点火烧嘴一个，开工烧嘴2个，煤粉喷嘴4个。在气化炉投料运行前需要对气化炉进行烘炉，烘炉是用两个开工烧嘴时进行的，用点火烧嘴对开工烧嘴进行点火。点火顺序：点火烧嘴—开工烧嘴—煤粉烧嘴；首先点着点火烧嘴，之后开工烧嘴投料，给气化炉升温和升压，当温度和压力达到了工艺要求的工况时，煤粉烧嘴进行化工投料，至此，气化炉进入化工运行阶段。岳阳，安庆，枝江三家使用Shell气化炉的企业在对点火烧嘴进行开车时都出现了同样的问题：点火不到10秒钟就将其点火烧嘴烧坏；该点火烧嘴的内喷头材质是铜，外壳为不锈钢incolly-800材料。燃料油从内喷头12个圆孔喷出，与氧气在内喷头与外壳之间的空隙混合，然后自12个槽型孔喷出，喷出之后进行燃烧。中心通冷却水，对点火烧嘴进行冷却。在点火烧嘴点火10秒钟后，点火烧嘴的外壳就如同气割一样被切割开了，严重损坏了。 问题①点火烧嘴易损坏，最短时间不大于10秒钟，最多使用不到二十次，厂家是否有改进的措施？ ②点火烧嘴造价高昂、更换频繁，从技术上能否提高设备寿命？ ③点火烧嘴是否实现了国产化？造价、寿命如何？。
2、SHELL气化炉、GE废锅气化炉和GE水冷激气化炉 ①气化炉运行负荷是否能够达到100%？，目前是多少？ ②连续运行时间是多少？目前有没有突破两个月？ ③维修项目有哪些？维修时间能否缩短？成本如何？ 3、煤气化工艺中循环使用的洗涤灰水如何处理效果最佳? 4、壳牌煤气化工艺流程中的合成气反吹系统的反吹介质能否用洗涤后的粗合成气改为高温高压氮气？是否满足下游装置的工艺要求？对比节省工程投资是多少？ 5、壳牌粉煤气化是一种先进成熟的洁净煤气技术,该技术的关键设备是由气化炉、输气管和合成冷却器三大件组成，其中气化炉又是核心，如何将气化炉、输气管和合成气冷却器等设备进行安全可靠合理的配置，实现高转化效率，长周期运行，节省投资？ 6、废锅造价高，现在是否有降低造价的措施？尤其采用上行废锅形式，煤气激冷、余热回收、去除渣尘使这套系统变得庞大、复杂、昂贵；为了清除渣尘，采用庞大的陶瓷过滤装置，需要定期脉冲反吹。能否采用下行水激冷工艺设备？ 7、气化炉高温排出的熔渣经激冷后成玻璃状颗粒，性质稳定，能否综合利用？ 8、合成气中的粉尘含量的标准是多少？检测措施是什么？如果合成气粉尘超标将直接影响合成气的质量，对下游工艺流程有什么影响？
SCGP(壳牌)煤气化工艺
SCGP（壳牌）煤气化工艺 1、SCGP（壳牌）煤气化技术简介。 1.1工艺原理。 SCGP壳牌煤气化过程是在高温、加压条件下进行的，煤粉、氧气及少量蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。由于气化炉内温度很高，在有氧存在的条件下，碳、挥发分及部分反应产物（H2和CO等）以发生燃烧反应为主，在氧气消耗殆尽之后发生碳的各种转化反应，即过程进入到气化反应阶段，最终形成以CO和H2为主要成分的煤气离开气化炉。典型的SCGP煤气成分见表1。 1.2工艺流程。 目前，壳牌煤气化装置采用废锅流程，废锅流程的壳牌煤气化工艺简略流程见图1。 原料煤经破碎由运输设施送至磨煤机，在磨煤机内将原料煤磨成煤粉（90％＜100μm）并干燥，煤粉经常压煤粉仓、加压煤粉仓及给料仓，由高压氮气或二氧化碳气将煤粉送至气化炉煤烧嘴。来自空分的高压氧气经预热后与中压过热蒸
汽混合后导入煤烧嘴。煤粉、氧气及蒸汽在气化炉高温加压条件下发生碳的氧化及各种转化反应。气化炉顶部约1500℃的高温煤气经除尘冷却后的冷煤气激冷至900℃左右进入合成气冷却器。经合成气冷却器回收热量后的煤气进入干式除尘及湿法洗涤系统，处理后的煤气中含尘量小于1mg／m3送后续工序。 湿洗系统排出的废水大部分经冷却后循环使用，小部分废水经闪蒸、沉降及汽提处理后送污水处理装置进一步处理。闪蒸汽及汽提气可作为燃料或送火炬燃烧后放空。 在气化炉内气化产生的高温熔渣，自流进入气化炉下部的渣池进行激冷，高温熔渣经激冷后形成数毫米大小的玻璃体，可作为建筑材料或用于路基。 1.3技术特点。 1.3.1煤种适应性广。 SCGP工艺对煤种适应性强，从褐煤、次烟煤、烟煤到无烟煤、石油焦均可使用，也可将2种煤掺混使用。对煤的灰熔点适应范围比其他气化工艺更宽，即使是较高灰分、水分、硫含量的煤种也能使用。 1.3.2单系列生产能力大。 煤气化装置单台气化炉投煤量达到2000t/d以上，生产能力更高的的煤气化装置也正在建设中。 1.3.3碳转化率高。 由于气化温度高，一般在1400～1600℃，碳转化率可高达99％以上。 1.3.4产品气体质量好。 产品气体洁净，煤气中甲烷含量极少，不含重烃，CO＋H2体积分数达到90％以上。 1.3.5气化氧耗低。 与水煤浆气化工艺相比，氧耗低15％～25％，可降低配套空分装置投资和运行费用。 1.3.6热效率高。
江苏大学课程设计气化炉计算说明书word(仅供参考)
江苏大学课程设计气化炉计算说明书word （仅供参考） 其中涉及到的物料平衡和能量平衡参考： 江苏大学课程设计气化炉计算说明书excel （已上传到百度 文库） 一：气化炉本体主要参数的设计计算 初步设计该上吸式气化炉消耗的原料为G=600kg/h. 初步确认气化强度Φ为200kg/(m 2 ·h) 1. 实际气化所需空气量V A 由树皮的元素分析可知木屑中主要含有C 、H 、O 而N 、S 的含量可以忽略不计，则： a 、碳完全燃烧的反应： C + O 2= CO 2 12kg 22.4m 3 1kg 碳完全燃烧需要1．866N 氧气。 b 、氢燃烧的反应： 4H + O 2 ＝ 2H 20 4.032kg 22.4m 3 1kg 氢燃烧需要5.55N 氧气。 因为原料中已经含有氧[O]，相当于1kg 原料已经供给[O]×22.4/32=0.7[O]N 氧气，氧气占空气的21％，所以生物质原料完全燃烧所需的空气量： = (1.866[C]+5.55[H]-O.7[O]) 式中 V ——物料完全燃烧所需的理论空气量 m 3/kg C ——物料中碳元素含量 % H ——物料中氢元素含量 % V 1 0.21
O ——物料中氧元素含量 % 因此，可得 V= (1.866[C]+5.55[H]-O.7[0]) = (1.866×50.30％ +5.55×5.83％-O.7×36.60％) =4.790(/kg) V 为理论上的木屑完全燃烧所需的空气量，考虑到实际过程中的空气泄漏或供给 不足等因素，加入过量空气系数α，取α=1.2，保证分配的二次通风使气化气得到完全燃烧。因此，实际需要通入的空气量V~ V~=αV=1.2×4.790=5.748(3 m /kg) 因此，总的进气量为5.748/kg 由上图取理论最佳当量比ε为0.3，计算实际气化所需空气量： V A =ε*V~=0.28*5.748=1.609m 3/kg 2.可燃气流量q 空气(气化剂)中N 2含量79％左右，气化生物质产生的燃气中N 2含量为55％左右，考虑到在该气化反应中N 2几乎很少发生反应，据此，拟燃气流量是气化剂(空气)流量的1.44倍，则可燃气流量q 为： q=G*V A *1.44=600*1.609*1.44=1390 m 3/h 3.产气率 V G V G =/G =1390/600 =2.317(/kg) 1 0.21 10.21 3 m 3 m q 3 m
壳牌气化炉用煤分析
煤气化近期用煤分析 一、近期用煤及调整情况 1、煤气化双炉在2017年2月7日及以前用煤主要为： 白羊墅贫瘦煤：东川蒙煤：瑞丰蒙煤=23%：14%：63%。 2、受配煤后煤质波动较大影响在2月8日开始双炉上煤按1:1加配了（汽运阳泉贫瘦煤：瑞丰蒙煤=20%：80%），因此煤气化上煤调整为： （白羊墅贫瘦煤：东川蒙煤：瑞丰蒙煤=23%：14%：63%）：（汽运阳泉贫瘦煤：瑞丰蒙煤=20%：80%）=1：1。 3、因近期煤气化消耗较高，为排除相关煤粉指标（如CaO、热值等）对气化炉消耗的影响，自2月14日起煤气化上煤1#炉没变，2#炉改为： 阳泉贫瘦煤:东川大砭窑混蒙煤:大砭窑蒙煤=24%:40%:36% 4、1#炉因前一种煤用完，自2月18日起煤气化1#炉上煤改为： 阳泉贫瘦煤：瑞丰蒙煤：东川蒙煤=18%：64%：18% 二、煤质分析 1、灰分 根据下图1、2#炉用煤灰分可以看出（主要看中采），本月上旬灰分波动较大，上煤时调整为1:1后灰分趋于稳定；2#炉换煤后灰分较同期1#炉要稳定。
2、低位热值 从下图可以看出，双炉低位发热量变化同灰分变化相同，双炉上旬波动较大，中采热值在5700左右；中旬经过两次换煤后双炉热值都有所提高在5800左右。
3、硅铝比 从下图可以看出，本月上煤2月7日调整后硅铝比略有下降，从2.1降到2.0左右；2月14日2#炉第二次调整后从2.0涨到2.2左右；2月18日1#炉调整后硅铝比有所上涨。
4、CaO变化 从下图可以看出本月上旬双炉中采CaO含量基本在6%左右，但波动较大，经双炉上煤调整后波动有所好转；2#炉14日换煤后稳定在6%-7%；1#炉18日换煤后有上涨趋势（受数据较少只供参考）。
Shell煤气化工艺的评述和改进意见
Shell煤气化工艺的综述及流程改进 意见 戴进美 （湖南工学院材料与化学工程系应用化工专业0901班） 摘要：叙述了Shell煤气化技术的发展过程，介绍了Shell煤气化工艺和主要设备的特 点，回顾国内的装置建设情况，坦言一些存在的问题，并提出Shell工艺的改进意见：在为中国设计的制氢气、氨和甲醇化工装置中，将废锅流程改为激冷流程，町以明显降低投资，加快建设周期，提高开车速度，降低运行成本。 关键词：Shell 煤气化工艺废锅流程激冷流程 编者按：虽然Shell煤气化工艺是目前世界上较为先进的第二代煤气化工艺之 一，但是这种工艺不是十全十美的国内引进该枝术应用于氢、氨、醇生产的过程中将面临着很多困难，认识上有很多不足。本文作者结合多年的工程实践经验，坦言Shell煤气化工艺存在的一些问题，并提出Shell工艺的改进意见．可供业界同行参考。 Shell煤气化过程是目前世界上较为先进的第二代煤气化工艺之一。按学术上的分类，She[1煤气化属气流床气化。煤粉、氧气及少量水蒸气在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程，气化产物为以氢气和一氧化碳为主的合成气，二氧化碳的含量很少。 1 Shell煤气化技术的发展历程 自20世纪50年代起，壳牌公司就参与了气化技术的开发。当时，该公司开发r以油为原料的壳牌气化技术(SGP)，至今已有150多套SGP没施得到技术转让。在积累油气化经验后，1972年开始在该公司的阿姆斯特丹研究院(KSLA)进行煤气化技术研究。1976年，煤气化工艺(SCGP)已达到一定水平并建立一座处理煤量为6t／d的试验厂，利用该装置一共试验了30多个不同的煤种。 1978年，在汉堡附近的哈尔堡炼油厂建设一座处理煤量为150t／d的工厂，公司利用这座装置进行了一系列成功的试验，至1983年该装置停止运转为止，累计运行了6l00h，其中包括超过1 000h的连续运转，顺利完成了工艺开发和过程优化的任务。 在汉堡中试装置成功运行的基础上，1987年，壳牌公司在美同休斯顿附近的DeerPark 石化巾心建设了一座规模较大的上厂，这庠命名为SCGP l的示范进煤量为每天250t高硫煤或每天400t高湿度、高灰褐煤，共积累了15000h的操作经验。SCGP1试验了约18种原料，
气化炉安全操作规程(通用版)
( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 气化炉安全操作规程(通用版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
气化炉安全操作规程(通用版) 1、操作人员必须经过培训合格后方可操作气化炉，其它人员不准操作本设备。 2、在使用过程中每1小时对气化炉进行查看，检查气化炉是否异常。 3、气化炉出现故障时必须停止使用（如出现水温超过70oC）。 4、非设备维修人员不准维修或拆卸气化炉任何部件。 5、室内气温超过20oC时，停止使用气化炉。 6、注水：从气化炉炉体上的入水口处加入无杂质的纯水直到炉体溢水管口溢水为止，如遇水位不够，要及时将水补充满。 7、开炉操作： a使用前先检查管道各连接处是否连接紧密牢固、管道是否存破损、气化炉的水位、电源、气化炉防爆箱体螺栓是否松动等
b打开电源开关。静等15分钟左右，观察水温表，确定水温表在50oC以上，方可慢慢开启气化炉液相进口阀门和气化炉出口阀门。（气化炉设计的温度一般在加热到70oC左右时，自动切断电源停止加热） 8、压力调节： a慢慢打开调压器前的控制阀，并通过调压器上的调节螺丝使出口压力达到需要的设定值。（最大压力值？） b设定完毕，打开高压器后的控制阀，并在气体流动状态下对压力进行修正。 9、停炉 a短期停炉：如午休时间内只须将调压器的控制阀关闭即可。 b当每日工作完毕，要切断电源供应时，请参照长期停炉规程。 10、长期停炉 a关闭液体管道上的主控阀（气化炉前的液相进口阀门）。 b切断电源供应。 c关闭调压器前的控制阀。
气化炉比较
1 煤炭气化是煤炭清洁利用的重要途径 中国煤炭的特点是高硫、高灰煤比重大。全国原煤平均灰分含量17.6%左右，平均硫分含量1.10%，其中13%的原煤含硫量高于2%。西南地区煤炭中含硫量大于2%的占60%。中国煤入洗率低，约80%原煤用于直接燃烧，燃煤排放出大量有害气体和烟灰，使生态环境遭到严重破坏。统计表明，中国每年排入大气的污染物中有80%的烟尘，87%的SO2，67%的NOx。来源于煤的燃烧。 同时，中国煤炭利用效率低。除在大型和负荷稳定的燃烧工况下，其燃烧效率与石油和天然气相近外，其它非稳定负荷的燃烧过程热效率均低于石油和天然气，其平均利用效率仅 29%。提高中国煤炭利用效率、减少煤炭燃烧带来的环境污染的根本途径是研制和推广应用煤炭优比利用技术。发展煤炭气化技术是减少环境污染、节能、发展工业的重要措施。中国适于气化的煤炭资源十分丰富，可适用于发生炉气化的褐煤、不粘煤、长焰煤和弱粘煤的储量占全国煤炭总储量的40%之多。此外，还有适用于水煤气发生炉的无烟煤，以及流化床气化炉所用的细、粉煤和煤泥浆等。煤炭气化是中国煤炭清洁利用的重要途径之一。 煤气化技术，尤其是高压、大容量气流床气化技术在国际上已经进入商业化阶段，显示了良好的经济与社会效益，代表着发展趋势。中国"以煤代油"的能源政策促进了以煤制取城市、工业燃气技术的发展和其他相关技术的开发。近20年来，中国煤气化科研和先进技术开发方面已取得了引人注目的成效。 2 煤气化技术 以煤炭为原料，采用空气、氧气、CO2。和水蒸气为气化剂，在气化炉内进行煤的气化反应，可以生产出不同组分不同热值的煤气。为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度，改善环境，70年代以来发达国家加快了新一代煤气化技术的开发和工业化进程。总的方向，气化压力由常压向中高压（8.5 MPa）发展；气化温度向高温（1500～1600℃）发展；气化原料向多样化发展；固态排渣向液态排渣发展。固态床、流化床、气流床等几种不同类型的煤气化技术均取得了较大的进展和较好的效果。 2.1 固定床 固定床（慢移动床），常见有间歇式气化（UGI）和连续式气化（鲁奇Lurgi）2种。前者用于生产合成气时一定要采用白煤（无烟煤）或焦碳为原料，以降低合成气中CH4含量，国内有数千台这类气化炉，弊端颇多；后者国内有22台炉子，多用于生产城市煤气；如以烟煤为原料用于生产合成气，CH4蒸汽转化工段（例如山西潞城引进装置）。该技术所含煤气初步净化系统极为复杂，不是公认的首选技术。 2.1.1 固定床间歇式气化炉（UGI） 以块状无烟煤或焦炭为原料，以空气和水蒸气为气化剂，在常压下生产合成原料气或燃料气。该技术是30年代开发成功的，投资少，容易操作，目前已属落后的技术，其气化率低原料单一、能耗高，间歇制气过程中，大量吹
煤气化技术中shell与GSP气化炉对比
煤气化技术中shell与GSP气化炉对比 来源：编辑：阿勇发布时间：2013-04-03访问量：44次字体大小：大中小壳牌（Shell）干煤粉加压气化技术，属于气流床加压气化技术。可气化褐煤、烟煤、无烟煤、石油焦及高灰熔点的煤。入炉原料煤为经过干燥、磨细后的干煤粉。干煤粉由气化炉下部进入，属多烧嘴上行制气。目前国外最大的气化炉日处理2000t煤，气化压力为3.0MPa，国外只有一套用于商业化联合循环发电的业绩，尚无更高气化压力的业绩。这种气化炉是采用水冷壁，无耐火砖衬里。采用废热锅炉冷却回收煤气的显热，副产蒸汽，气化温度可以达到1400-1600℃，气化压力可达3.0-4.0MPa，可以气化高灰熔点的煤，但仍需在原料煤中添加石灰石作助熔剂。 该种炉型原设计是用于联合循环发电的，国内在本世纪初至今已签订技术引进合同的有19台气化炉装置，其最终产品有合成氨、甲醇，气化压力3.0-4.0MPa。其特点是干煤粉进料，用高压氮气气动输送入炉，对输煤粉系统的防爆要求严格；气化炉烧嘴为多喷嘴，有4个对称式布置，调节负荷比较灵活；为了防止高温气体排出时夹带的熔融态和粘结性飞灰在气化炉后的输气导管换热器、废热锅炉管壁粘结，采用将高温除灰后的部分300-350℃气体与部分水洗后的160-165℃气体混合，混合后的气体温度约200℃，用返回气循环压缩机加压送到气化炉顶部，将气化炉排出的合成气激冷至900℃后，再进入废热锅炉热量回收系统。返回气量很大，相当于气化装置产气量的80-85%，对返回气循环压缩机的操作条件十分苛刻，不但投资高，多耗动力，而且出故障的环节也多；出废热锅炉后的合成气，采用高温中压陶瓷过滤器，在高温下除去夹带的飞灰，陶瓷过滤器不但投资高，而且维修工作量大，维修费用高。废热锅炉维修工作量也大，故障也多，维修费用也高。据介绍碳转化率可达98-99%；可气化褐煤、烟煤、无烟煤、石油焦；冷煤气效率高达80-83%；合成气有效气（CO+H2）成分高达90%左右，有效气（CO+H2）比煤耗550-600Kg/Km3，比氧耗330-360M3/Km3（用河南新密煤时，比煤耗为709Kg/Km3。比氧耗为367.2Nm3/ Km3。所以在这里要说明一点，无论那一种煤气化技术，资料上介绍的比煤耗和比氧耗都是在特定条件下的数据，确切的数据，应该在煤试烧后方能获得，在做方案比较的时候可以用气化工艺计算的方法求得，要在同一个煤种的数据上作评价的依据。）；比蒸汽耗120-150Kg/Km3；可副产蒸汽880-900Kg/Km3。 我国采用Shell干煤粉加压气化工艺的装置自2006年开始，陆续投料试生产的，已有好几家，但是至今尚未达到长周期稳定正常生产。主要的原因是系统流程长，设备结构复杂。当采用高灰分、高灰熔点的煤进行气化时。就会出现水冷壁能否均匀挂渣的问题、气化炉顶输气管和废热锅炉积灰问题、高温高压干法飞灰过滤器除尘效率和能力问题、每天产生的大量飞灰出路问题、激冷气压缩机故障多的问题、水洗冷却除尘的黑水系统故障问题。该工艺第一次用于化工（尤其是制合成氨、制甲醇、制氢），其除尘净化、长周期稳定正常生产的要求程度，远高于发电，用于发电尚有燃油（或天然气）发电可作为备用发电，而现在用于化工生产，一个大型企业只设1套设备结构复杂、控制系统要求高的煤气化装置，不设备用炉，