气化装置工艺流程叙述.doc

气化装置工艺流程叙述（1）磨煤及干燥单元（1500单元）来自原料煤贮仓（V-1501）的碎煤由称重给料机（X-1501）按给定的量加入到磨煤机（A-1501）内，被轧辊在磨盘上磨成粉末，并由高温惰性气体烘干，高温惰性气体来自惰性气体发生器(F-1501),惰性气体进入磨煤机进口的温度为150-350，离开磨煤机的温度为100-120，惰性气体将碾磨后的粉煤输送到磨煤机上部的旋转分级筛，筛出的粗颗粒返回到磨盘重新研磨。出磨煤机的合格粉煤由惰性气体输送如粉煤带式过滤器（S-1503）进行分离后，粉煤经旋转卸料阀（X-1504），纤维分离器（X-1505），及粉煤旋转输送机（X-1503）送至粉煤贮罐（S-1601），分离出的惰性气体小部分（约20）,排放至大气，剩余部分（约80）经循环风机（K-1502）进入惰性气体发生器加热后循环使用。惰性气体发生器的燃料气正常情况下由老厂提供，并用燃烧鼓风机（K-1501）提供助燃空气。在粉煤带式过滤器下游检测惰性气体露点，稀释氮气由稀释风机（K-1505）加入，以保证系统内惰性气体露点在要求的范围内。磨煤及干燥单元设有两条生产线，每条处理能力满足单台气化炉100负荷，采用一开一备的操作方式。磨煤及干燥单元主要控制煤的颗粒尺寸（颗径分布）和粉煤的分布含量（2WT）。粉煤典型粒径分布为：1）颗粒尺寸90m占90（重量）2）颗粒尺寸5m占10（重量）。（2）煤加压及进煤单元（1600单元）煤加压及进煤单元设有一条生产线，对应一条气化炉及合成气洗涤生产线，该单元采用锁斗来完成粉煤的连续加压及输送。在一次加料过程中，常压常压粉煤储罐内的粉煤通过重力作用进入粉煤锁斗（V-1602）。粉煤锁斗（V-1602）内充满粉煤后，即与粉煤储罐及所有低压设备隔离，然后进行加压，当其压力升至与粉煤给料罐（V-1603）压力相同时，且粉煤给料罐（V-1603）内的料位降低到足够接受一批粉煤时，打开V-1602与V-1603之间平衡阀门进行压力平衡，然后依次打开粉煤锁斗和粉煤给料罐之间的两个切断阀，粉煤通过重力作用进入粉煤给料罐。粉煤锁斗卸料完成后，通过将气体排放至粉煤储罐过滤器（S-1601）进行泄压，泄压完成后重新与粉煤储罐经压力平衡后联通，此时一次加料完成。V-1602加压是通过冲入高压二氧化碳（开工时为氮气）完成的，高压二氧化碳经充气锥，充气笛管，管道充气器和锁斗高压二氧化碳过滤器（S-1602）进入V-1602.为了保证到烧嘴的煤流量的稳定，咋粉煤给料罐（V-1603）和气化炉之间通过控制粉煤给料罐的压力保持一个恒定的压差，此压差的设定值取决于气化炉的负荷。（3）气化及合成气洗涤单元（1700单元）该单元是HT-L加压粉煤气化工艺的核心，主要由氧气系统，粉煤精料系统，气化系统，气化汽水系统，合成器洗涤系统及排渣系统组成。1） 氧气系统来自空分单元的氧气（约34，5。0MPA（G），经氧气预热气加热到180后于中亚过热蒸汽（约410，4。8 MPA（G）混合后作为氧化剂经烧嘴的氧气蒸汽通道送入气化炉。在开工点火及气化炉预热阶段，通过一条管线将常温氧气送至烧嘴的开工及点火氧气通道对烧嘴进行点火及对气化炉进行升温预热。氧气流量与粉煤流量为比例控制，以防止气化炉超温。2） 粉煤进料单元来自1600单元的粉煤用高压二氧化碳（开工时为氮气）通过三条粉煤输送管线才用密相输送的方式，送入气化炉烧嘴的三个粉煤通道，粉煤的流量通过粉煤管线上的温度、压力、速度、悬浮密度的测量仪表以及特殊的粉煤调节阀进行控制。3） 气化系统氧气蒸汽及粉煤通过烧嘴进入气化炉（F-1701）内，在气化炉内粉煤与氧气蒸汽充分混合并在高温高压下(约1580，4。0 MPA（G）)进行气化反应。气化炉由上部的水冷壁辐射燃烧反应室和下部的激冷室组成，在气化炉反应室内，在1580，4。0 MPA（G）条件下发生气化反应，反应室为表面覆盖耐火材料的盘管式水冷壁结构，在水冷壁和气化炉压力容器之间的环隙连续通入保护气，（高压二氧化碳），气化炉承压外壳的温度保持在大约200左右,水冷壁向火侧由密集的抓钉,用来固定碳化硅耐火层,由于有水冷壁的冷却作用,耐火层的表面温度低于灰渣的凝固温度,因而会在耐火层表面形成稳定的凝固渣层，对耐火层起到保护作用，固化渣层的保温作用也使热损降到最低。粗合成气的主要成分为氢气和一氧化碳，少量的其他组分（包括硫化物，氮，氩和甲烷）以及液态炉渣。这些物质离开反应室向下进入激冷室，经激冷环后流过下降管进入激冷室水浴，渣在水中固化并沉到气化炉的底部；合成气通过和水的直接接触，其中携带的大多数的细颗粒被洗涤进入水里，同时粗合成气也被谁冷却、饱和。冷却后的合成气向上流过破泡板后离开气化炉。激冷水通过下降管顶部的激冷环，沿下降管壁面向下流进激冷室。激冷室中的激冷水含有少量固体，在也为控制下连续排出送到渣及灰水处理系统的高压闪蒸罐，进行高压闪蒸并对热量进行回收。烧嘴是通过在其水夹套内通入冷却水来进行保护的，水在水夹套中连续循环流动，烧嘴冷却水系统包含烧嘴冷却水缓冲罐（V-1707），烧嘴冷却水泵（P-1702），烧嘴冷却水加热器（E-1708），和烧嘴冷却水过滤器（S-1702）。开工时，开工时使用开工氧气管线和点火燃料气系统对气化炉进行点火及升温，在升温阶段利用开工引射器在气化炉中形成部分真空，将烟气通过开工引射器分离罐排向大气。一旦气化炉中的氧含量降至可以接受的范围，立即将烟气排向火炬，同时气化炉进入升温升压阶段，待气化炉的压力升至1·0MPA（G），炉膛温度大于800后，即可将氧气蒸汽和粉煤投入气化炉进行煤烧嘴点火。4） 气化汽水系统为了保护气化炉压力容器及水冷壁盘管，水冷壁盘管内通过汽包汽包循环水泵维持强制的循环水。管内流动的水吸收炉内部分氧化反应产生的热量，部分气化，在汽包内进行气液分离后产出5·4 MPA（G），的饱和蒸汽，气化炉产出的中亚饱和蒸汽减压后送入场内蒸汽管网。5） 排渣系统在气化炉底部的激冷室中收集的粗渣被破碎机（H-1701）破碎，然后通过渣锁斗系统排至老渣机。为了保证顺利排渣，在气化炉激冷室和渣锁斗之间设有一台锁斗循环泵，使渣水在渣锁斗和气化炉激冷室之间循环使用。在渣锁斗与气化炉激冷室联通后，经过一段预热的时间，一般约为30分钟，锁斗卸料程序将会启动。首先关闭锁斗进口阀，将锁斗通向锁斗循环泵吸入口德阀门关闭，由泵出口通向吸入口的在循环阀打开，然后通过锁斗减压阀对锁斗进行泄压。泄压后，打开锁斗出口阀，将渣和水送入老渣机，卸料过程约2分钟。在渣锁斗卸料过程中，通过锁斗冲洗水罐对锁斗进行冲洗，保重在卸料过程中锁斗始终充满水。经过预先设定的时间或者在锁斗冲洗水罐达到低液位后，锁斗出口阀门关闭。当锁斗出口高水位被激活后，锁斗冲洗水罐出口阀门关闭，锁斗利用高压灰水进行加压，当锁斗和气化炉之间的压差小于设定值时，锁斗进口阀打开，与此同时，从锁斗通向锁斗循环泵吸入口德阀门打开，而泵出口通向吸入口的循环阀门关闭。总的卸料循环过程（降压、卸料、再次注水、加压）时间大约为30分钟。6） 合成气洗涤系统从气化炉来的合成气进入文丘里洗涤器（Z-1702），气体中的固体被完全浸湿后进入合成气洗涤塔（C-1701），向下经洗涤塔内的下降管进入洗涤塔底部直接冲击液面，大部分夹带的固体从气体中被除去。合成气通过下降管周围的环形空间向上经位于洗涤塔上部的四道喷淋盘管，与来自变换单元的工艺冷凝液通过错流接触洗去其余的固体颗粒，在经除沫器进行汽液分离，基本上不含固体颗粒的合成气离开洗涤塔送至变换单元。在洗涤塔的合成气出口安装有在线分析仪，对CH4和CO2等组分进行连续监测。在启动和停车阶段，合成气送往火炬燃烧。由变换单元送来的工艺凝液一部分静茹洗涤塔的塔盘，另一部分进入到塔釜，开工时变换单元送锅炉水代替变换变换凝液。为了降低洗涤塔底部的固体浓度及微量组分的富集，洗涤塔底部部分的水和固体在流量控制下被排到黑水闪蒸系统。同时为了补充由合成气带走的水及洗涤塔、气化炉排出的水，由洗涤塔给料泵送来的工艺水被补充到洗涤塔塔釜中。从合成气洗涤塔底部抽出的激冷水经激冷水泵（P-1703）送至气化炉的激冷环及文丘里洗涤器。（4）渣及灰水处理单元（1800单元）渣及灰水处理单元包括黑水闪蒸系统和灰渣水处理系统。1） 黑水闪蒸系统从气化炉激冷室和合成气洗涤塔（C-1701）底部来的灰水在减压后送入高压闪蒸罐（V-1801）进行闪蒸，闪蒸后顶部气体进入汽提塔（C-1801）与来自除氧泵（P-1807）的除氧水逆流换热后，经过高压闪蒸冷凝器（E-1804）降温后，再经过高压闪蒸分离罐（V-1803）分离，分离出来的冷凝液送到除氧器（V-1808），不凝气送火炬。汽提塔（V-1801）底部排出的灰水经洗涤塔给料泵（P-1806）加压后，送到合成气洗涤塔。高压缓冲罐底部的黑水后送至真空闪蒸罐（V-1804）进一步闪蒸出其中溶解的气体，闪蒸气体经真空闪蒸罐顶冷凝器（E-1802）冷凝后，进入真空闪蒸分离罐（V-1805），真空闪蒸分离罐（V-1805）排出的水送至灰水槽（T-1801），不凝气由闪蒸真空泵（P-1811）排至大气，真空闪蒸分离罐（V-1805）底液体进入灰水槽（T-1801），真空闪蒸罐底部的液体和固体混合物自流进入沉降槽（S-1801）。在开车工况下，由渣池泵来的水，以及正常工况下取样冷却器排出的黑水，也送至真空闪蒸罐处理。2） 灰渣水处理系统从真空闪蒸来的含有固体的水、 以及开工阶段由渣池来的水都进入沉降槽（S-1801）进行重力沉降固液分离。为促进固体沉降，通过絮凝剂加药系统向沉降槽加入絮凝剂，在沉降槽安装了一个缓慢转动的沉降槽耙料机（A-1802）把沉降下来的固体送到沉降槽的底部的出口。在沉降槽底部沉降出的渣浆通过沉降槽底流泵（P-1804）送至真空带式过滤机（S-1802）进行过滤，过滤机滤出的滤饼用汽车送出场外，滤液经陈渣池（V-1813）由沉渣泵（P-1815）输送返回沉降槽。从沉降槽（S-1801）顶部溢流出来的水自流进入到灰水槽（T-1801）。灰水槽（T-1801）是整个气化装置水系统的缓冲罐，整个系统的灰水均返回到灰水槽（T-1801）。灰水槽（T-1801）回收的灰水由低压灰水泵送出，一部分作为锁斗冲洗水送至锁斗冲洗水冷却器（E-1703）冷却后进入锁斗冲洗水罐（V-1704），一部分进入除氧器（V-1808）。为了维持整个气化工艺水系统的微量组分及固体含量的稳定，一小部分水作为废水送至厂内污水处理厂。为了避免在洗涤塔及气化炉激冷室发生氧腐蚀，系统中设置了旋膜除氧器来除去进入洗涤塔（C-1701）及气化炉（F-1701）的水中的养气。各种水流在除氧器（V-1808）中，用来自官网低压蒸汽去除溶解的气体。低压蒸汽通过压力控制器加入除氧器（V-1808）。为了补充系统损失的水，向除氧器补充部分预热脱盐水或变换来的工艺凝液。（5）气化公用工程（3000单元）1）高压二氧化碳、氮气系统高压氮气主要用于在开车阶段输送粉煤、升压及吹扫等，在正常操作时由高压二氧化碳代替氮气进行粉煤的加压和输送。来自二氧化碳压缩单元的812Mpa(G)、80高压二氧化碳（开车阶段为来自空分装置的低压氮气经二氧化碳压缩机加压后）经二氧化碳预热器（E-3002）预热到120后进入高压二氧化碳缓冲罐（C-3001）中，然后减压至510Mpa(G)送入二氧化碳（氮气）管网，由二氧化碳（氮气）分配系统送往各个用户。由空分装置（4000）送来的812Mpa(G)、50高压清洁氮气，送入高压氮气缓冲罐，然后减压至510Mpa(G)，为气化装置（1000）提供氧气路出扫氮气。3） 低压氮气系统来自空分的044Mpa(G)、40的低压氮气进入低压氮气缓冲罐，再经气化低压氮气管网送往各用户。主要供给开停车时的吹扫，磨煤系统密封、消防用氮气，以及粉煤贮罐的惰性化。来自空分的0005Mpa(G)的低压氮气，送入磨煤及干燥单元的稀释风机入口，经稀释风机加压后送入磨煤及干燥系统，作为该系统的稀释氮气，保证系统的氧含量8.（6）其他装置中所用的新鲜水、脱盐水、工艺空气、仪表空气、化学品等由全厂公用工程系统和空分装置统一供给。副产外输的中压饱和蒸汽（54Mpa(G)、270）并入蒸汽管网。