煤制氣工程魯奇式氣化爐的研制

制造與安裝煤制氣工程魯奇式氣化爐的研制袁承春(哈爾濱鍋爐廠(chǎng)有限責任公司,黑龍江哈爾濱150046 )摘要:介紹了煤制氣工程關(guān)鍵設備一 魯奇式氣化爐的主要設計結構、技術(shù)要求和制造工藝難點(diǎn)，對其關(guān)鍵制造工藝進(jìn)行了論述。關(guān)鍵詞:氣化爐;設計結構;制造工藝中圖分類(lèi)號:TQ054;TQ050.6文獻標識碼:B 文章編號 :1001 - 4837(2011 )09 -0037 -05doi:10. 3969/j. isns. 1001 - 4837.2011. 09.008Research on Lurgi Gasification Furnace of Coal Gas Project( Harbin Boiler Co. , Ltd. , Harbin 150046 , China)Abstract : The main design structure , technical requirement and manufacturing process difficulty of Lurgigasification furnace-- key equipment of coal gas project were introduced , and the key manufacturingprocess was discussed.Key words: gasification fumace ;design structure ;manufacturing process煤氣出口接管、人孔接管、連接環(huán)、錐形封頭、下法0引言蘭、軸套、鍛管等部件組成;內簡(jiǎn)由下封頭、錐段、平板厚壁段、內筒體、短節、上部錐體、弧形板、內煤炭通過(guò)氣化技術(shù)變成清潔能源煤氣,可以筒接管爐篦座水套、波式套筒等部件組成,見(jiàn)圖1。提高煤炭利用效率、減輕環(huán)境污染,具有明顯的社1.2 技術(shù)參數會(huì )效益、經(jīng)濟效益和廣闊的開(kāi)發(fā)前景。某公司制氣化爐容器類(lèi)別為皿類(lèi)( A2) ,軸套中心線(xiàn)與造的魯奇式氣化爐(以下簡(jiǎn)稱(chēng)氣化爐)是煤制氣爐 篦座支撐盤(pán)的垂直度為90° +1'、軸套中心線(xiàn)與工程的關(guān)鍵設備,結構復雜、技術(shù)要求高、制造難爐體中心線(xiàn)距離尺寸為 1140+1 mm,上下法蘭與度大。通過(guò)制定切實(shí)可行的制造工藝和措施,解氣化爐中心線(xiàn)的垂直度為90° +5' ,外殼筒身公差決了多個(gè)制造工藝難點(diǎn)。0.4000 +5 mm;內筒筒身公差0.3848 +5 mm;夾套間隙48 +5 mm。技術(shù)參數要求高,見(jiàn)表1。1結構特 點(diǎn)和主要技術(shù)參數2關(guān)鍵制造工藝1.1 結構特點(diǎn)該氣化爐是由外殼與內筒組成的立式夾套容2.1錐形封;中國煤化工器,結構復雜。外殼由上法蘭、上封頭外殼體、粗錐形封頭YHC NMH G、軸套、下3CPVT煤制氣工程魯奇式氣化爐的研制Vol28. No9 2011工工藝。其工藝流程:裝焊錐形封頭與下法蘭環(huán)縫-→試裝下封頭與下法蘭環(huán)縫- +裝焊接管、軸套上部錐體分布板-X上封頭- +組件中間熱處理- +裝焊下封頭與下法蘭環(huán)縫、弧形板一-連接管爐篦座、水套組件等-→根據總裝方案組件整體消維體波式套簡(jiǎn)內簡(jiǎn)接管除應力或中間熱處理-→組件數控鏜銑床整體機加出告接管- +車(chē)加工錐形封頭環(huán)縫坡口- +待總裝。連校環(huán)與短節2.1.1軸套的裝配為保證軸套裝配精度、減小軸套焊接變形、保證后續整體機加需要,采用軸套裝配專(zhuān)用胎具工D13848x28.內簡(jiǎn)體裝對兩軸套和下法蘭的高度和間距進(jìn)行裝配定_D1400x6020 下外殼體位,并在軸套和錐形封頭端部分別用支撐固定,有,厚壁段D3848x32_平板效地減少了軸套焊接變形量,保證焊接最大變形錐段量小于軸套的二次加工余量,滿(mǎn)足了二次加工需下封頭水套要。軸套一爐篦座2.1.2軸套的焊縫坡口形式. 下法蘭一-5”錐形封頭由于軸套與錐形封頭表面的角度傾斜,實(shí)際生產(chǎn)中,其焊縫坡口結構形式有兩種,見(jiàn)圖2。第圖1氣化爐結構示意- -種坡口方向沿圓周變化,坡口加工難度大,焊接表1氣化爐技術(shù)參數應力不對稱(chēng),需將錐形封頭多次翻個(gè)在其內外部交替焊接,但整圈焊接工作量均勻、焊接角度合.項目外殼內筒理、便于施焊;為防止焊接變形,對稱(chēng)焊需多次翻設計壓力/MPa4.60. 15(外壓) .工作壓力/MPa4.11| 0.05(外壓)個(gè),操作比較麻煩。第二種坡口方向沿圓周不變,設計溫度/C260/343/470260坡口加工難度小,焊接應力相對對稱(chēng),在錐形封頭工作溫度/9外部焊接工作量較大,但整圈焊接工作量不均勻、236/400236(進(jìn)/出)局部焊接角度不合理、不便于施焊。大部分焊接工作介質(zhì)水/水蒸氣煤/灰/煤氣在封頭外表面--側進(jìn)行,不需多次翻個(gè),操作比較介質(zhì)特性中度危害方便。以上均可采用機加方法加工基孔,再氣割焊接接頭參數(簡(jiǎn)體/封頭)/11/1修磨坡口,有利于保證坡口質(zhì)量和孔位尺寸。兩腐蝕裕量/mm3種焊接坡口結構形式各有特點(diǎn),在其他壓力容器水壓試驗/MPa5.880. 25(外壓)上時(shí)常遇到,可根據具體情況選擇其中- - 種結構。氣密試驗/ MPa| 0. 15(外壓)設備規格/mm| 0.4000 x62 ,Ls = 130000.3848 x2803848 x32設備主材13MnNiMoNbR20R/15CrMoR設備凈重/1封頭、錐段、爐篦座支撐盤(pán)、水套等部件組成,是氣化爐中結構最為復雜、制造難度最大的裝配件,也是整個(gè)氣化爐的制造工藝的關(guān)鍵。為滿(mǎn)足軸套中第一種第二種心線(xiàn)與爐篦座支撐盤(pán)面的垂直度為90° +1'、軸套中心線(xiàn)與下法蘭中心線(xiàn)尺寸為1140 +1 mm的加圖2軸套焊縫坡 口結構示意工精度要求,制定了下法蘭、軸套、爐篦座支撐盤(pán)中國煤化工外端面和內孔預留二次加工余量,軸套裝配采用2.1.3鋪CNMHG裝配胎具定位,錐形封頭組件數控鏜銑床整體加錐形封大組件內外錐封頭間裝焊有8件長(cháng)38第28卷第9期玉力容器總第226期-種方案以短節作為內簡(jiǎn)總裝環(huán)縫簡(jiǎn)便易行。2.3.2氣化爐的垂 直度.打壓進(jìn)水口為保證氣化爐上下法蘭面與氣化爐中心線(xiàn)的,外殼接管水壓端蓋垂直度為90° +5',制定了氣化爐上封頭與上法蘭組件、錐形封頭組件外殼各節簡(jiǎn)體的環(huán)縫車(chē)機加, 相煤氣出口接管后進(jìn)行組裝,并利用測微準直望遠鏡和全站儀測內簡(jiǎn)接管水壓端蓋量控制、保證產(chǎn)品同心度和垂直度的工藝:外殼體(1)上封頭與上法蘭組件焊接后,車(chē)加工上法蘭端面和內孔余量,保證上封頭與上法蘭端面.夾套平行并與中心線(xiàn)垂直及各自中心線(xiàn)同心;內簡(jiǎn)體(2)外殼各節簡(jiǎn)身卷圓后,車(chē)加工環(huán)縫坡口,保證各節簡(jiǎn)身兩端面平行且與中心線(xiàn)垂直;(3)下部錐形封頭組件整體鏜銑加工后,車(chē)圖6球形封頭水壓端 蓋示意加工錐形封頭環(huán)縫坡口,保證錐形封頭與下法蘭3結語(yǔ)端面平行并與中心線(xiàn)垂直及各自中心線(xiàn)同心;(4)各部件總裝時(shí),利用中心架確定各部件4個(gè)象限的中心線(xiàn)后,采用測微準直望遠鏡和全站通過(guò)對煤制氣工程關(guān)鍵設備一魯 奇式氣化儀測量各件中心線(xiàn)同心并與端面垂直。最終保證爐的研制，表明采取的氣化爐關(guān)鍵制造工藝措施氣化爐上下法蘭面與氣化爐中心線(xiàn)的垂直度90°對產(chǎn)品質(zhì)量和制造的順利進(jìn)行起到了重要作用，但也存在有待進(jìn)一-步改進(jìn)的地方。 可為進(jìn)一步完+5'的要求。善、優(yōu)化、提高我國魯奇式氣化爐制造技術(shù)水平和2.4 水壓試驗和氣密性試驗根據設備結構和水壓試驗及氣密性試驗要質(zhì)量提供參考和借鑒。求,選用了既可連接內筒又可連接夾套的粗煤氣參考文獻:出口接管作為灌水打壓接管,并且將原設計的單臺設備- -次性使用的外殼體接管水壓端蓋改進(jìn)為1] 第一機械工業(yè)部電工總局鍋爐行業(yè)職工教育協(xié)作可多次循環(huán)使用的球形封頭水壓端蓋,降低了材組.鍋爐冷作工藝[Z].1981. 12:210-211.料消耗,見(jiàn)圖6。2] TSG R0004- -2009,固定式壓力容器安全技術(shù)監察圖紙技術(shù)條件要求:本設備熱處理后,需進(jìn)行規程[S].臥式水壓試驗,試驗壓力:外殼5. 88 MPa,內簡(jiǎn)0. 25 MPa(外壓) ;水壓試驗合格后,對內筒進(jìn)行氣密性試驗,試驗壓力:0.15 MPa(外壓)。采取收稿日期:2011 -03-21修稿日期:2011-08 -17了先內筒水壓試驗(外壓)、再內筒氣密性試驗作者簡(jiǎn)介:袁承春(1965-),男,高級工程師,主要從事電(外壓)、最后外殼水壓試驗(此時(shí)需要在內簡(jiǎn)體站鍋爐和核化容器制造工藝工作,通信地址:150046黑龍接管水壓封蓋上開(kāi)孔，使內外筒連通)的試驗工江省哈爾濱市香坊區三大動(dòng)力路309號哈爾濱鍋爐廠(chǎng)有限責任公司工藝處,E - mail:yc0451@ 126. com。藝。(上接第21頁(yè))[8] 聶清德,金楠,聶勇,等. U形管固有頻率的計算[J].化工設備設計,1995,(6):8-14.收稿日期:2011 -05-25修稿日期:2011 -08-01[9] 鐵木辛柯.工程中的振動(dòng)問(wèn)題[ M].北京:人民鐵道作者簡(jiǎn)介:聶清德(1931 -),男,教授，主要從事流體誘發(fā)出版社.1978:281 -289.振動(dòng)的研究工作。通信地址:300072天津市南開(kāi)區衛津路[10]聶清德. 化工設備設計[ M].北京:化學(xué)工業(yè)出版92號天津大學(xué)化中國煤化工社. 1991:115-118.，YHCNMHG41