殼牌煤氣化裝置設備布置分析

殼牌煤氣化裝置設備布置分析王輝馬寧唐山科源環(huán)保技術(shù)裝備有限公司063300摘要:殼牌煤氣化裝置可以說(shuō)是現階段技術(shù)條件支持下，最為先進(jìn)的干粉汽化技術(shù)，主要將其應用于對合成氨成分、甲醇成分、聚丙烯成分、二甲醚成分、丁辛醇成分、以及醋酸成分的生產(chǎn)制備工作。由于上述產(chǎn)品的發(fā)展空間巨大,因而殼牌煤氣化裝置同樣有著(zhù)極大規模的發(fā)展潛力，值得重視。關(guān)鍵詞:煤氣化裝置裝置布置設備布置中圖分類(lèi)號: C35文獻標識碼: A、殼牌煤氣化的技術(shù)特點(diǎn)第一，其流程較為復雜，但是操作簡(jiǎn)單方便。流程從磨煤及煤粉的干燥、粉煤加壓輸送、氣化、排渣、除灰排灰、合成氣洗滌、初步水處理等八個(gè)工序環(huán)節，其中磨煤及干燥工序不屬于殼牌設計，且涉及到的流程圖數目繁多，復雜。但是在實(shí)際操作中是比較簡(jiǎn)單的，可實(shí)現蒸汽產(chǎn)量、二氧化碳含量、甲烷含量等多種氧碳比的串級自動(dòng)控制模式。第二，其煤種具有較強的適用性。在煤氣化過(guò)程中，既可以使用石油、煙煤、次煙煤或者褐煤等,也可以將兩種或者多種煤的任意比例摻燒，實(shí)現生產(chǎn)配煤的經(jīng)濟化及自動(dòng)化。對于煤種有更高的適應性，同時(shí)水冷壁以渣抗渣的設計提高其對高灰份煤種的適應性。目前，已經(jīng)投產(chǎn)的單臺的氣化爐中,內蒙古大唐國際發(fā)電股份中國煤化止爐YHCNM HG單臺規?？蛇_3400t/d。第三，產(chǎn)品氣體具有高質(zhì)量。煤氣化產(chǎn)品的氣體清潔度高，且沒(méi)摻雜重烴，甲烷也很少，主體氣體占了百分之九十。第四，其具有很高的熱效率。一般來(lái)說(shuō)，冷煤氣的效率在82%左右，其中副產(chǎn)的高、中壓的蒸汽占15%左右，其總熱效率達到百分之九十八。二、殼牌煤氣化裝置布置裝置布置要點(diǎn):1設備布置設計應滿(mǎn)足相關(guān)標準規范要求，滿(mǎn)足安全生產(chǎn)，符合工藝流程、便于操作檢修。2對真空、重力流、固體卸料等，必須按工藝要求和設備特點(diǎn),綜合考慮操作及檢修要求。3充分考慮設備吊裝要求，裝置布置時(shí)，首先應在框架的周邊預留足夠的區域作為吊裝區域;布置在框架里的設備，應根據設備的制作方式來(lái)確定吊裝方案;帶有插入內件的設備，設備吊裝前，必須先將插入內件安裝好，如插入內件今后需要檢修，則必須預留檢修抽出需要空間。4注意排渣棧橋布置，避免與裝置管廊沖突;除灰系統的布置要便于灰車(chē)的運行，另外，為避免卸灰時(shí)的飛灰擴散，需要在卸灰框架底部設置圍墻，以避免對其它區域的飛灰污染。三、殼牌煤氣化設備布置要點(diǎn)1.煤氣化主框架樓層標高的設定中國煤化工YHCNMH G殼牌煤氣化主框架分為上下兩個(gè)部分,其中下部為混凝土結構或型鋼混凝土結構，上部為鋼結構，此種設置的原因主要是基于氣化爐(重量達1000t 以上)的支撐問(wèn)題，采用混凝土結構或型鋼混凝土對氣化爐進(jìn)行支撐，既能提高結構的穩定性，也可以降低投資;混凝土結構或型鋼混凝土結構部分的高度主要是由排渣系統決定的,鋼結構部分的樓層標高設定主要是由氣化爐的結構決定的，同時(shí)兼顧檢修操作和其它工序的影響。具體設計原則如下:1.1參考專(zhuān)利商建議布置樓層標高;1.2與結構專(zhuān)業(yè)協(xié)商，在結構專(zhuān)業(yè)給定建議樓層高差范圍內進(jìn)行調整，即要考慮布置的合理性，同時(shí)也方便結構專(zhuān)業(yè)的設計與計算;1.3計算氣化爐等主要設備的管口高度，避免管口與樓層的沖突(同時(shí)要初步估算結構的梁高)，即要方便今后的配管，也要充分考慮人孔的檢修;1.4考慮氣化爐燒嘴的檢修，特別是開(kāi)工燒嘴和點(diǎn)火燒嘴，由于其所占空間較大，且開(kāi)工燒嘴管口為斜插入式，使其在檢修抽出時(shí)需要的空間較大，樓層標高設定時(shí)，一定要注意今后的檢修，避免檢修抽出時(shí)與樓面或梁有沖突;1.5氣化爐的敲擊器是氣化爐設備的一一個(gè)主要附件，在樓層標高設定時(shí)，要充分考慮其安裝、操作和檢修空間;1.6考慮設備正常運行時(shí)的應力變化，預留設備位移時(shí)管口標高變化的空間; .2.磨煤框架標高的設定(磨粉及干燥位于圖中國煤化工YHCNMH G磨煤框架與煤氣化主框架為分開(kāi)布置,兩框架中間以檢修通道連接。兩框架分開(kāi)布置的主要原因是，--方面考慮兩側設備沉降問(wèn)題，另--方面基于標準規范的要求,為使磨煤機區域的布置滿(mǎn)足驅動(dòng)電機布置在附加2區范圍內，因此需要拉開(kāi)兩框架的距離。此區域樓層標高設定基于以下原則:2.1粉體專(zhuān)業(yè)建議樓層標高;2.2參考主框架樓層標高;2.3磨機檢修空間的影響，磨機檢修頂部采用過(guò)軌吊，因此，磨機頂部樓層的設置需要充分考慮檢修空間;2.4由于粉體專(zhuān)業(yè)給出的建議樓層標高都考慮了輸煤棧橋對傾角的要求，如要改變樓層標高，需要與粉體專(zhuān)業(yè)相互協(xié)商確定。此區域在布置時(shí)，為防止粉煤的揚塵，需要在輸煤皮帶所在樓層設置防塵墻。3.煤加壓及進(jìn)料(主框架內)煤加壓及進(jìn)料由煤粉貯倉、煤粉鎖斗、煤粉給料器組成，為垂直布置，煤粉靠重力從上往下輸送，此系統的布置從底部向上部反算，注意煤粉給料器底部預留煤粉輸送管線(xiàn)的管件及長(cháng)半徑彎頭的空間，向上反算布置時(shí)，兩設備的定位要注意設備之間的管件長(cháng)度、預留管道膨脹節的長(cháng)度，同時(shí)還要考慮管件操作維修的方便性。4.煤氣化(主框架內)此區域的核心是氣化爐，此處管線(xiàn)布置是煤氣化框架中最為密集的地方，而氣化爐的燒嘴區域是此區域布置的中國煤化工約管YHCNM HG線(xiàn)不僅布置密集，還要考慮燒嘴的檢修抽出空間，因此，布置時(shí)需要合理規劃;另外，氣化爐水汽系統管線(xiàn)較多，規格較大，布置時(shí)要考慮熱應力，因此配管所需空間較大。所以小設備、蒸汽伴管站及儀表控制柜等附件要盡量避開(kāi)布置在此區域。5.除渣(主框架內)該系統由渣池、破渣機、渣收集罐、渣排放罐以及撈渣機組成，此系統為垂直布置，煤渣靠重力從上往下輸送，布置中要注意各設備之間的管件的長(cháng)度，以便更加合理的反算出氣化爐的支撐標高，此處的布置是決定氣化爐支撐標高的主要因素。四、發(fā)展推廣我國煤氣化技術(shù)的對策1.國內企業(yè)需吸取經(jīng)驗加強相互間交流因為種種原因，國內企業(yè)在引進(jìn)國外技術(shù)的時(shí)候往往各自為戰，很少就煤氣化過(guò)程中出現的問(wèn)題進(jìn)行交流與溝通，結果造成盲日引進(jìn)，出現技術(shù)問(wèn)題后不知道如何解決，只好繼續向國外公司支付很高的后續費用。我國煤氣化技術(shù)同國外公司的同臺競技，必須了解與解決國外技術(shù)工藝與設備中存在的問(wèn)題，并在自身的工藝技術(shù)的設計中給予解決。同時(shí)國內企業(yè)之間要避免偏見(jiàn)，站在國家民族利益的高度,加強互相之間的技術(shù)交流與溝通，使國內技術(shù)盡快趕上超越國外技術(shù)。2.完善支持開(kāi)發(fā)煤氣化技術(shù)的相關(guān)政策國家應鼓勵國產(chǎn)化技術(shù)和裝備的開(kāi)發(fā)，形成系列化產(chǎn)品，盡快將煤氣化裝置高昂的價(jià)格降下來(lái)。但政府目前還沒(méi)中國煤化工擇MHCNM HG新技術(shù)的環(huán)境保護支持政策，缺乏系統、全面的激勵政策，缺乏足夠的財政補貼。政策不配套，企業(yè)自然也就缺乏動(dòng)力。所以國家必須從政策層面上給予我國具有自主知識產(chǎn)權的煤氣化技術(shù)以支持,盡快出臺完善相關(guān)扶持政策，加緊開(kāi)發(fā)建設--批先進(jìn)的適合我國國情的煤氣化技術(shù)示范裝置。3.建立健全煤化工人才引進(jìn)、培養與儲備機制煤氣化技術(shù)屬于煤化工的范疇，發(fā)展煤化.工產(chǎn)業(yè)的四個(gè)重要要素是資源、技術(shù)、資金和人才。擁有了資源、技術(shù)和資金，但沒(méi)有這方面的專(zhuān)業(yè)人才，要想發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)很難，同時(shí)現代煤化.工是屬于技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè),因此發(fā)展新型煤氣化技術(shù)需要一大批具有專(zhuān)業(yè)知識專(zhuān)業(yè)技能的高級煤化工人才。必須建立健全煤化工人才引進(jìn)、培養與儲備機制，鼓勵引進(jìn)國際國內尖端人才，培養具有創(chuàng )新意識的研發(fā)人才，儲備--批擁有豐富實(shí)踐經(jīng)驗與理論知識的專(zhuān)業(yè)人才。要建立煤化工人才的激勵政策，解決煤化工人才的后顧之憂(yōu)，讓他們能夠充分發(fā)揮自身潛能，為煤氣化技術(shù)創(chuàng )新做出應有的貢獻。四、結束語(yǔ)通過(guò)對殼牌煤氣化各工序的布置特點(diǎn)分析，可以促使在今后的設計過(guò)程中，能夠更好的把握流程中的特殊要求，并可以從工程實(shí)踐中吸取教訓，不斷優(yōu)化設計，促使今后的煤氣化布置不斷優(yōu)化進(jìn)步。參考文獻[1]武金鋒.徐蕊.王進(jìn)兵煤氣化技術(shù)的現狀和發(fā)展趨勢[J].氮肥技術(shù)，2009，30 (4) .中國煤化工MYHCNMH G[2]牛苗任，王亦飛.氣流床煤氣化的技術(shù)現狀和發(fā)展趨勢[].現代化工，2008， 24 (5): 23-2中國煤化工YHCNMH G