航天炉工艺及开停车研讨.doc

航天炉工艺及主要设备参数介绍 1、生产工艺介绍 本装置为HTL粉煤加压气化装置，是由北京航天院设计的示范装置，设计日消耗原料煤约吨，消耗氧气约万立方米。在4.0MPa条件下通过气化反应，生产CO+ H2为×106Nm3/d，经洗涤后送变换。HTL粉煤气化工艺是一种以干煤粉为原料，采用激冷流程生产粗合成气的工艺。HTL粉煤气化工艺采用了盘管式水冷壁气化炉，顶喷式单烧嘴，干法进料及湿法除渣，在较高温度（1400～1700℃）及压力（4.0 MPa左右）下，以纯氧及少量蒸汽为气化剂的气化炉中对粉煤进行部分气化，产生以CO、H2为主的湿合成气，经激冷和洗涤后，饱和了水蒸并除去细灰的合成气，送入变系统。 该HTL粉煤加压气化装置包括15、16、17、18四个单元：其中15单元为磨煤单元、16单元为粉煤加压及输送单元、17单元为气化及合成气洗涤单元、18单元为渣及灰水处理单元。15单元、16单元、17单元、均为双套装置1800单元为单套装置。 μm粉煤颗粒，并经过热气干燥，惰性气体输送，介质为CO2或N2，加压气化强化燃烧，提高单位体积产气率，与常压炉相比在同样生产能力下航天炉气化强度高、设备尺寸小、结构紧凑、占地面积小、燃烧效率高。 2、一般操作温度为1400-1850℃，煤种适应范围广，对煤的灰熔点要求范围宽，碳转化率99%，有效气CO﹢H2体积比90%左右，CH4气体体积仅有几十至几百PPm 3、水冷壁结构为多头并联结构可以保证管程流阻分布均匀，强制循环可以防止局部传热恶化发生爆管故障。 1.4气化炉正常生产时主要测定和控制的参数 1.4.1气化煤种的煤质分析，已确定合理的氧煤比等操作条件 1.4.2合成气分析，通过分析了解合成气的品质和炉内的反应情况 1.4.3灰渣的产量和残炭分析，了解炉内工况和气化效率 1.4.4粉煤、氧的温度、压力和消耗情况 1.4.5气化炉温度测量、包括炉膛温度，上锥段温度，合成气出口温度，环腔温度，气化炉外壁温度 1.4.6渣口压差，判断渣口是否堵渣 1.4.7排渣状况，判断炉温和碳转化情况 1.4.8激冷室液位，判断激冷室工作状态 1.4.9盘管出口水密度，判断炉温及盘管工作状况 1.4.9软化水分析包括烧嘴冷却水、盘管冷却水和激冷水，水质的好坏对稳定运行和炉子的寿命有影响。 2.1、磨煤及干燥单元（1500单元） 该单元使用常规的煤研磨及干燥，来自原料煤贮仓的碎煤在磨煤机内磨成煤粉，并由高温惰性气流烘干。粉煤的颗粒尺寸分布规格和粉煤的水分含量要满足下要求： 颗料尺寸≤90μm 占90％（重量） 颗料尺寸≤ 5 μm 占10％（重量） 水分含量典型值＜ 2％ （wt） 2.1.1、任务 磨煤及干燥单元的任务是将输煤单元送来的原料煤，经过磨煤机研磨、热惰性气体干燥、在粉煤袋式过滤器内进行风粉分离等工序加工，生产出充足而合格的煤粉输送到16单元，同时尽可能的降低各项消耗。 2.1.2、工艺流程本单元主要是将从贮存和运输系统送来的粒度小于30mm的原料煤，每小时60T的负荷贮存在原料煤贮仓中，运输系统间断运行，原料煤贮仓中的煤量少时，通知煤场启动运输系统开始输煤，原料煤贮仓的重量高时，通知煤场停运运输系统。原料煤再经过本单元的加工处理，每小时生产出T、106的粉煤送到16单元，贮存在粉煤贮罐中。在磨煤的过程中产生少量的废料送渣场。来自原料煤贮仓的碎煤经振动料斗、称重给煤机计量以t/h(根据生产负荷进行调整）的量送入到磨煤机中，被轧辊在研磨台上将原煤磨成粉状，并由来自惰性气体发生器（000Nm3/h、260）的高温惰性气体进入磨煤机进行干燥和输送，出磨煤机的温度为104~10℃。由惰性气体输送干燥的粉煤进入粉煤袋式过滤器进行风粉分离后，每小时约3.735T、104~10℃的粉煤经旋转卸料阀、粉煤振动筛、粉煤螺旋输送机送至16单元的粉煤贮罐中；分离出的惰性气体部分排放至大气，剩余部分经循环风机进入惰性气体发生器循环使用。惰性气体发生器的燃料气正常情况下来自合成驰放气（燃料气0.3~0.5MPa)与助燃空气（由燃烧鼓风机K-1505送入）按一定比例的进行燃烧反应。 2.1.3、本单元主要发生的反应化学变化： 驰放气与助燃空气进行燃烧放热反应 CH4+2O2=CO2+2H2O+Q 2H2+O2=2H2O+Q 物理变化： 大颗粒原料煤被磨煤机的三个磨辊研磨后，被通入磨煤机的150~350℃热惰性气体干燥，细粉吹送去粉煤袋式过滤器S-1503进行风粉分离，气体循环利用，粉煤送到16单元的粉煤贮罐，即原煤变成粉煤的过程。 2.1.4.、工艺指标 1 15TICSA-X101 磨煤机出口温度指示调节连锁报警 ℃ 104~110 2 15PICSA-X101