《煤制120万吨甲醇及转化烯烃项目工艺技术方案》.doc

第五章 技术方案 5.1 备煤装置 5.1.1 概述 备煤装置的任务是将原料煤磨碎、干燥，为气化装置和热力系统提供合格的原料和燃料。原煤来自工厂界外的煤筒仓，经原煤贮运系统送至本装置。本装置包括热力系统原料煤制备个系列和气化原料煤制备个系列。所使用的原料煤规格和用量列入表5-1和表5-2。 表5-1 煤质分析数据 项 目 气化用煤 燃料用煤 水分 M% 6.50 5.50 灰分 A% 20.00 30.00 挥发分 V% 29.40 25.80 元素分析 % C 62.37 54.73 H 3.82 3.35 N 0.88 0.77 S 0.51 0.52 O 5.92 5.13 发热量Q,ar MJ/kg 24.32 21.33 可磨系数 HGI 灰熔点 T， ℃ 1610 表5-2 煤粉成品规格和用量 装置 成品规格 成品量 原煤量 粒度 水份 t/h t/d t/d 气化 94%250 μm 100%500 μm 2% 方案Ⅰ 209 5010 5251 方案Ⅱ 209 5010 5251 热力 方案Ⅰ 167 4013 4013 方案Ⅱ 167 4013 4013 5.1.2 工艺技术方案选择 国内外常采用的煤制备流程有中间贮仓式和直吹式两种流程。采用的磨煤机有下3种形式： 低速磨即钢球磨煤机，适用煤种广泛。一般适用于中、小规模。 中速磨即辊盘式磨煤机，也称立式磨，适用于磨损性较强的烟煤、贫煤和褐煤，最适宜原煤水分在25%以下，HGI指数在35100的煤种。 高速磨如风扇磨，适用于高水分、低灰分、磨损性不强的褐煤。 由于中速磨具有适用性广、能耗低、钢耗低、检修方便、噪音低等特点，因而得到广泛的应用。不仅在大中型电站，而且在冶金、建材、化工等行业都采用中速磨煤。我国已有北京、上海、沈阳引进国外技术形成系列生产，并且使用情况良好。 (1)煤粉制备系统型式 本项目气化装置使用粉煤加压气化工艺技术，煤粉需用高压输送，需设置粉煤加压筒仓，因此，煤粉制备系统采用中间贮仓式。 (2)磨机形式 采用辊盘式中速磨煤机(3)干燥热源 根据原煤挥发分高、易燃易爆的特点，干燥介质以热风炉烟气为主，并补充部分氮气以控制氧含量，并采用氮气作为系统的消防用气，确保系统安全。为减少煤尘排放量，节约能耗，干燥热风部分循环使用，部分排放，以平衡系统的湿含量。 干燥用热风可由燃煤热风炉、燃气热风炉或全厂锅炉提供，三种方案比较见表5-3。 表5-3 备煤装置干燥方案比较 燃气热风炉 燃煤热风炉 锅炉烟道气 燃料种类 燃料气 煤粉 450℃烟道气 主要设备配置 燃气热风炉 燃煤热风炉 热烟气鼓风机 电消耗 电耗最低 电耗低 电耗高 工艺流程 简单 复杂 最简单 设备台数 台数少 台数多 台数少 占地面积 占地面积小 占地面积大 管道占地面积大 操作条件 操作条件好 操作条件差 操作条件好 废渣排放 无废渣排放 有废渣排放 不增加废渣排放 对煤粉质量影响 无影响 烟气中灰分会增加煤粉中灰分含量 烟气中灰分会增加煤粉中灰分含量 技术复杂程度 不复杂 较复杂 高温大风量高压头风机难以解决 开车情况 工厂开车时无副产燃料气提供。为运行，备煤装置开车需用燃料油。 工厂开车时，运行备煤装置，直接用燃料煤。 工厂开车时，因先启动锅炉系统，运行备煤装置，直接用锅炉烟道气。 从表5-3可以看出，燃气热风炉方案流程紧凑，设备少、投资低、生产管理方便、对环境污染少，燃料气的烟气对煤粉的污染轻。燃煤热风炉方案流程复杂、设备多、投资高、生产卫生及操作条件较差，烟尘混入煤粉中将提高其灰分含量。锅炉烟道气方案存在高温大风量高压头风机难以解决的技术难题，大直径烟道气管道布置也存在困难。因此，本报告推荐采用燃气热风炉方案。 (4) 煤粉分离收集方式 国内过去常采用多细粉分离器加多管旋风、袋式收尘器的多级收尘方式，系统流程长、设备多、阻力大、运行故障多、尾气往往难以达到排放标准，现已逐步改进为大型长袋低压喷吹式收尘器一级分离收尘的方式，流程大为简化，设备少、阻力降低、运行故障少，可以保证尾气达到国家排放标准。该项技术在消化吸收的基础上已日臻成熟，各行业推广应用。本报告推荐采用大型长袋低压喷吹袋式收尘器，一级分离收尘技术。 (5) 煤粉的贮存和输送 本项目成品煤粉含水量为 2%，为防止煤粉结拱堵塞，拟采用如下贮存和输送技术方案： ( 煤粉贮仓、溜管、输送设备均保温伴热，防止结露。 ( 煤粉贮仓锥底出口附近加气流板充气流化助流。气化炉操作压力高，气化用煤粉采用高压输送。 (6) 备煤装置的系列配置和磨机的设置 备煤装置的系列配置和磨机设置基于下述