基于组态王煤气化装置的工艺模拟..doc

淮南师范学院电气信息工程学院2014届 电气工程及其自动化专业课程设计报告 第 PAGE 3 页 成绩 课程设计报告 题 目：基于组态王煤气化装置的工艺模拟 学生姓名： 徐 鑫 学生学号： 1008060319 系 别： 电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 届 别： 2014届 指导教师： 贾 群 电气信息工程学院制 2013年3月 基于组态王煤气化装置的工艺模拟 学生：徐鑫 指导教师：贾群 电气信息工程学院 电气工程及其自动化 1 基于组态王课程设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务 随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用 人们对工业自动化的要求越来越高，作为一种组态软件，组态王6.5可构造一个有效的监控数据采集系统并以图形界面清晰准确设计开发过程简单易学的特点广泛应用于各种工程领域。本次设计利用组态王6.53德士古水煤浆气化工艺对进行模拟，对煤气化装置有所了解，知道德士古水煤气化工艺的基本流程，同时也掌握组态软件设计的基本功能。 1.2 课程设计的要求 本系统是基于组态王的煤气化装置，由磨机、煤浆泵、气化炉、碳洗塔、激冷环、破渣机等组成。根据德士古煤浆气化主画面工艺内容，再设计相关分画面，可以做报警、历史、实时、控制、数据分析等画面。 2 德士古水煤浆气化工艺的介绍 2.1 工艺基本功能 德士古水煤浆加压气化工艺简称TCGP,是美国德士古石油公司TEXACO在重油气化的基础上发展起来的。Texaco水煤浆气化过程包括煤浆制备、煤浆气 化、灰水处理等工序：将煤、石灰石(助熔剂)、添加剂 和NaOH称量后加入到磨煤机中，与一定量的水混 合后磨成一定粒度的水煤浆；煤浆由高压给料泵与 空分装置来的氧气一起进入气化炉，在1 300～1 400下送人气化炉工艺喷嘴进行部分氧化生成粗 煤气；粗煤气经喷嘴洗涤器进入碳洗塔，冷却除尘后进CO变换工序；气化炉出口灰水经灰水处理工段4级闪蒸处理后，一部分灰水返回碳洗塔作洗涤水，经泵进入气化炉，另一部分灰水作废水处理。 有着30年应用经验的德士古煤气化技术在中国应用也十几年了，是较成熟的煤气化技术。从技术的掌握和操作的熟练设备的国产化和配套的耐火材料的制造都有较大优势。德士古煤气化技术的主要优点是水煤浆带来的，即较容易把压力升上去。如南化的气化炉压力达到了8.4MPa，这样就可能实现不需压缩直接合成甲醇，节省了压缩能耗。 德士古水煤浆气化技术煤种适应性强．主要以烟煤为主，对煤的活性没有严格要求，但对煤的灰熔点有一定要求。水煤浆用泵连续辖送，故气化炉操作稳定性好，输送方便并有利于环境改善。碳转化率 高达960,6以上。排水中无焦油、酚等污染环境的副产物产生，同时煤中甲烷含量低，是较为理想的合成原料气。 2.2 工艺流程介绍 制浆系统： 由煤贮运系统来的小于10mm的碎煤进入煤贮斗后，经煤称量给料机称量送入磨机。 粉末状的添加剂由人工送至添加剂溶解槽中溶解成一定浓度的水溶液， 由添加剂溶解槽泵送至添加剂槽中贮存。 并由添加剂计量泵送至磨机中。添加剂槽可以贮存使用若干天的添加剂。在添加剂槽底部设有蒸汽盘管,在冬季维持添加剂温度在20--30℃，以防止冻结。 甲醇废水、低温变换冷凝液、循环上水和灰水送入研磨水槽，正常用灰水来控制研磨水槽液位，用灰水不能维持研磨水槽液位时，才用循环上水来补充。工艺水由研磨水泵加压经磨机给水阀来控制送至磨机。煤、工艺水和添加剂一同送入磨机中研磨成一定粒度分布的浓度约60~65%合格的水煤浆。水煤浆经滚动筛滤去3mm以上的大颗粒后溢流至磨机出料槽中，由磨机出料槽泵送至煤浆槽。磨机出料槽和煤浆槽均设有搅拌器，使煤浆始终处于均匀悬浮状态。 气化炉系统： 来自煤浆槽浓度为60-65%的煤浆，由煤浆给料泵加压，投料前经煤浆循环阀循环至煤浆槽。投料后经煤浆切断阀送至德士古烧嘴的内环隙。 空分装置送来的纯度为99.6%的氧气经氧气缓冲罐贮存，由控制氧气压力为6.2-6.5MPa，在准备投料前打