煤气站技术Word文档格式.docx

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2.1.1煤气炉用煤质量指标

粒度20～40；

25～50；

30～60mm

最大粒度与最小粒度之比≤2

块煤限下率（%）≤10

含矸率（%）≤2

干基挥发分Vd（%）≥20

干基灰分Ad（%）≤18

干基全硫分Std（%）≤2

灰熔融性软化温度ST（℃）＞1250

热稳定性TS+6（%）＞60

抗碎强度（＞25mm）（%）＞60

胶质层厚度＜12mm

罗加指数R.I≤20

自由膨胀系数F.S.I≤2

2.1.2煤气发生炉主要气化指标

（1）炉膛直径：

φ3400mm

（2）炉膛横断面积：

9.08m2

（3）水夹套受热面积：

32m2

（4）夹套内蒸汽压力：

201Kpa

（5）最大风压：

7000Pa

（6）煤气出口压力：

上段0.98KPa；

下段1.47KPa

（7）煤气出口温度：

上段100～150℃；

下段550～600℃

（8）燃料：

弱粘结性烟煤

（9）入炉煤粒度：

15～25，25～50，30~60mm

（10）燃料耗量：

2500~3200kg/h

（11）煤气产量：

8000～10000Nm3/h

（12）煤气热值：

≥1500Kcal/Nm3

2.2设计规模

根据用户对煤气质量及煤气总量的要求，本方案为煤气站工程规模为四台φ3.4两段式煤气发生炉热脱焦煤气站。

2.3工艺流程设计

2.3.1工程范围

本工程设计包括上煤，煤气发生炉，煤气净化，焦油、软化水输配系统，炉底鼓风，站内管路，低压配电、自控仪表以及相应的辅助设施。

2.3.2煤贮存、提升系统

合格粒煤→手推车→吊煤斗（电动葫芦）→煤仓→加煤装置→煤气炉

2.3.3煤气生产工艺流程

2.3.3.1工艺流程简图如下：

2.3.3.2工艺流程简述

二段式煤气发生炉制气属于空气鼓风连续制气方式：

炉体水夹套自产的低压蒸汽和鼓风空气混合组成的饱和气作为气化剂，（饱和温度一般控制在55～65℃之间）。

经过干式止回阀从煤气炉底部风管经过炉栅进入气化炉内，在气化段内与逆向加入的原料煤所形成的热半焦发生气化反应生成热煤气。

其中有近75%的热煤气经过中心钢管及环型炉墙内的通道导出，形成底煤气；

其余约25%左右的热煤气直接对干馏段中的烟煤加热、干燥、干馏，与干馏煤气混合形成顶煤气。

（1）顶煤气的产生

入炉的烟煤被气化段产生的热煤气加热首先失去内外水分（90～150℃），继而逐渐被干馏（150～550℃）脱出挥发分，挥发分成份为焦油、烷烃类气体、酚及H2、CO2、CO、H2O混合物，其中，焦油、轻焦油随顶煤气进入后续净化被脱除，而烷烃类及H2、CO2、CO类做为干馏煤气和气化段产生的部分发生炉煤气混合成为顶煤气。

因为干馏气具有较高热值，因而，属于混合气的顶煤气热值一般可达到1650～1750Kcal/Nm3，干馏产生的酚在净化冷却设备内逐渐被煤气中凝结的水溶解而形成酚水，酚类物属杂酚，以对苯二甲酚居多，酚水的浓度一般不超过5%，属有害有毒物质，需处理。

（2）顶煤气净化冷却处理过程

顶煤气净化处理过程为经Ⅰ级电捕焦油器，其工作温度为100～130℃之间，脱除重质焦油（一般热值可达9000Kcal/kg以上，其产量因煤种不同而不定，一般为原煤总量的2～3.5%，是优质化工原料或燃料。

）,轻焦油雾滴及灰尘被极化，汇集到极管管壁，自流至轻油罐，轻焦油的组份相当于重柴油。

（3）底煤气的产生

原料煤在干馏段被底部煤气干馏后，形成半焦进入气化段。

半焦的挥发份一般为3～5%。

半焦因脱去煤中的活性组份，气化活性比烟煤有所降低，其气化强度一般可达270～350Kg／㎡.h，二段式气化炉气化火层的温度一般为1000～1300℃之间。

半焦与蒸汽或空气混合气发生以下反应：

C+O2=CO2+408840千焦/千摩尔

C+1/2O2=CO+123217千焦/千摩尔

CO2+C=CO-162405千焦/千摩尔

C+H2O=CO+H2-118821千焦/千摩尔

C+2H2O=CO2+2H2-75237千焦/千摩尔

底部煤气为完全气化煤气，几乎不含焦油。

但含少量灰尘，其热值一般为1200～1300kcal/Nm3。

根据气化原理，炉温高火层厚，煤气热值也提高，反之亦然。

（4）底煤气的净化处理过程

底煤气净化处理采用旋风除尘器：

煤气进入旋风除尘器，在离心力和重力的作用下尘粒甩向器壁，接触器壁后便失去惯性力，沿壁而下落进入排灰管排出。

除尘后的温度大约在350～450℃，与顶部煤气混合进入总管,后经过煤气管道进入窑炉供用户使用。

2.3.4主要工艺特点

（1）采用两段式煤气发生炉生产煤气，气化效率高、热效率高、生产运行成本较低、自动化程度高、劳动强度低、操作环境良好。

煤气杂质含量少、发热值高而且产气量稳定。

（2）采用旋风除尘和电捕器除焦，不会产生洗涤污水。

2.3.5主要节能措施

（1）采用了新型密封锁气性好的自动加煤装置，减少了煤气的泄漏量。

（2）采用高效保温材料，减少热量损失，提高热利用率。

（3）电气设计选用了节能型变压器，电机采用Y型系列。

2.4主要设备选型

2.4.1两段式煤气发生炉（见附图）

φ3.4m两段煤气发生炉主要技术特性及基本参数

序号

名称

单位

参数

备注

1

炉膛内径

mm

3400

2

炉膛断面积

m2

9.08

3

水套受热面积

30

4

适用煤种

不粘结或弱粘结性烟煤、无烟煤或焦碳

5

燃料粒度

20～40；

30～60

6

耗煤量

Kg/h

2300-2800

7

气化剂

空气+水蒸汽

8

空气消耗量

m3/kg煤

2.0～2.5

9

蒸气消耗量

kg/kg煤

0.3～0.5

10

煤气产量

Nm3/h

7000～9000

11

煤气热值

混合

kJ/Nm3

6060～6270

上段

7110～7350

下段

5225～5434

12

煤气出口压力

kPa

～0.98

～1.47

13

煤气出口温度

℃

100～150

550～600

14

最大炉底鼓风压力

7.0

15

饱合空气温度

50～65

16

探火孔气封压力

MPa

0.2

17

水套蒸汽产量

～600

18

水套蒸汽压力

我公司全套引进英国二段式气化炉技术，成功运行多年来，已经做了很大地完善与改进，与其他炉型相比，具有以下特点：

（1）加煤机为液压双滚筒双路加煤装置，滚筒与壳体之间采用干油泵注入黄油密封，密封效果好，从而避免了由煤气泄漏而导致的不安全及浪费现象。

双路交替加煤，使加煤装置更加可靠，避免了因一路加煤装置发生故障，而导致停炉、停产等现象出现。

（2）煤气炉采用耐热不锈钢中心管导流下段煤气，结构简单，耐高温，不挂渣，使用寿命长，维修更换方便。

（3）煤气炉体水套采用全水套结构，自产饱和蒸汽，可完全满足煤气炉自身的用气要求，不需外来蒸汽，使生产成本降低。

（4）煤气炉采用湿式锥形灰盘，液压两侧出灰装置。

偏心炉篦排灰具有很强的破渣作用，避免了因破渣出灰不好而引起的煤气炉的不正常现象。

（5）煤气炉炉篦采用耐热、耐磨材料制造，且进风口切向布置，改进后的炉篦使炉内布风更加均匀合理，产量提高，操作运行更加稳定。

（6）使用棘轮驱动灰盘，使灰盘的传动更加平稳、可靠。

2.4.2电捕焦油器

主要功能是除去上段煤气中的重质焦油、轻油及灰尘。

本设计单台煤气炉对应配有一台C-45电捕焦油器。

其主要技术指标见下表。

C-61管电捕焦油器技术指标

指标

备注

设备外壳直径

φ2600

设备总高度

9600

处理煤气量

5000

净化效率

％

≥95

煤气工作温度

80～120

沉淀极数量

根

61

沉淀极内径

φ250

有效截面积

2.25

工作电压

kV

40～60

高压电源

72kV/100mA

2.4.3旋风除尘器

其主要功能是对下段煤气进行除尘。

该旋风除尘器采用内保温结构，排灰采用双阀闭合的方式，可防止空气混入造成煤气爆燃隐患。

本设计单台煤气炉对应配旋风除尘器一台。

其主要技术指标如下表：

旋风除尘器主要技术指标

φ2000

5300

7000～10000

除尘效率

～70

350～550

2.4.4空气鼓风机系统

根据煤气产量,鼓风机的选型为9-266.3A45kw，两台，开一备一。

2.5煤气站内管路

煤气站设空气管路、煤气管路、蒸汽管路、软化水管路、自来水管路、焦油管路等。

为避免输送过程中热损失及冬季防冻，对水、汽管路应采取保温措施。

为避免管路腐蚀，管路采取防腐措施。

2.6土建工程（用户自理）

2.7站内平面布置依据

本装置生产介质为易燃、易爆物质，生产的火灾危险性分类为乙类，装置总平面布置严格遵照《发生炉煤气站设计规范》、《工业企业总平面设计规范》和《建筑设计防火规范》等有关规定，注意各建、构筑物之间的防火间距和消防车道的畅通。

并根据当地气象条件，对装置进行合理布置。

在满足生产工艺要求的条件下，节约用地。

煤气站主厂房内布置4台φ3400煤气炉。

厂房为四层框架式钢结构，一层为出灰层，敞开式，；

二、三层为操作层；

四层为配煤层，；

二、三、四层均为半封闭式。

辅助厂房包括空气鼓风机房、水泵房及变配电室。

所有机械间为单层工业厂房。

在空气鼓风机房设有通风排气装置。

详细结构用户选择。

2.8电控仪表技术方案

2.8.1站区内危险等级区域划分

按照现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的有关规定，主厂房的贮煤层、煤气加压机间、净化设备区