20xx新版煤氣發(fā)生爐技術(shù)改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 ，低壓煤氣總管壓力隨著加壓機(jī)頻率的調(diào)整而改變，工藝風(fēng)機(jī)又隨著低壓煤氣總管壓力的改變而不斷調(diào)整，最終保證高壓煤氣壓力穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)。 煤氣發(fā)生爐主要?dú)饣笜?biāo) 氣化強(qiáng)度 200300 ㎏ /㎡ h 干煤氣化率 ㎏ 煤氣低發(fā)熱值 60606480KJ/ Nm3 灰渣含碳率 ＜ 1015% 蒸氣耗率 ㎏ /㎏煤 空氣耗率 Nm3/㎏煤 年用煤量 73000 噸 /年 煤氣發(fā)生爐用煤質(zhì)量指標(biāo) 項(xiàng) 目 技 術(shù) 指 標(biāo) 粒度（ mm） 20～ 40,25～ 50,30～ 60mm 最大粒度與最小粒度之比 ≤ 2 塊煤限下率（ %） ≤ 10 含矸率（ %） ≤ 2 干基揮發(fā)分 VS（ %） ≥ 20 干基灰分 AS（ %） ≤ 18 干基全硫分 （ %） ≤ 1 灰熔融性軟化溫度 ST（℃） ≥ 1250 熱穩(wěn)定性 TS+6（ %） 60 抗碎強(qiáng)度（ 25mm）（ %） 60 羅加指數(shù) ≤ 20 膠質(zhì)層厚度 ＜ 12mm 自由膨脹序數(shù) ≤ 2 廢渣的處理 兩段式煤氣發(fā)生爐每年用煤 73000 噸，渣率為 5%。年出渣量為3650 噸，煤氣發(fā)生爐為濕式出渣，對(duì)空氣不會(huì)造成污染?；以蔂t下出來后，妥善堆 放，定期外運(yùn)，銷售用作鋪路或制造粉煤灰磚。 改成兩段式煤氣爐的優(yōu)點(diǎn) 1）輕燒粉的產(chǎn)量得到提高，日產(chǎn)達(dá)到 30 噸 /日（過去日產(chǎn) 2425噸 /日）。 2）質(zhì)量得到提高，酌減值 ≤ 1%。 3）煤成本費(fèi)用減少。改造前需要好塊煤 1000 元 /噸，現(xiàn)可用一般煙煤 500600 元 /噸。 4）環(huán)境友好（煙囪無煙塵排放，環(huán)境不污染，操作環(huán)境改善）。 5）燃燒溫度由過去的直接燃煤時(shí)的 1410℃降低到現(xiàn)在燃燒煤氣的 1340℃即可。 6）更換爐箅子由過去的 30 天一換改為 100 天以上一換。 7）集中酚水和焦油的處理。處理后的酚 水含 ≤ 。送到酚水鍋爐，產(chǎn)蒸汽后送回二段爐做氣化劑，達(dá)到循環(huán)利用；脫水的焦油經(jīng)過處理變成燃料油供油窯燃燒使用。 工藝流程簡述 兩段式煤氣發(fā)生爐制氣屬于空氣鼓風(fēng)連續(xù)制氣方式：爐體水夾套和酚水蒸發(fā)換熱器自產(chǎn)的低壓蒸汽和鼓風(fēng)空氣混合組成的飽和氣作為氣化劑（飽和溫度一般控制在 55～ 65℃之間）。從煤氣爐底部風(fēng)管經(jīng)過爐柵進(jìn)入氣化爐內(nèi)，在氣化段內(nèi)與逆向加入的原料煤所形成的熱半焦發(fā)生氣化反應(yīng)生成熱煤氣。其中有近 75%的熱煤氣經(jīng)過中心鋼管及環(huán)型爐墻內(nèi)的通道導(dǎo)出，形成底煤氣；其余約 25%左右的熱煤氣直接對(duì)干餾段 中的煙煤加熱、干燥、干餾，與干餾煤氣混合形成頂煤氣。 （ 1）頂煤氣的產(chǎn)生 入爐的無煙煤被氣化段產(chǎn)生的熱煤氣加熱首先失去內(nèi)外水分（ 90～ 150℃），繼而逐漸被干餾（ 150～ 550℃）脫出揮發(fā)分，揮發(fā)分成份為焦油、烷烴類氣體、酚及 H CO CO、 H2O 混合物，其中，焦油、輕焦油隨頂煤氣進(jìn)入后續(xù)凈化被脫除，而烷烴類及 H COCO 類做為干餾煤氣和氣化段產(chǎn)生的部分發(fā)生爐煤氣混合成為頂煤氣。 （ 2）頂煤氣凈化冷卻處理過程 頂煤氣凈化處理過程為先進(jìn)Ⅰ級(jí)電捕焦，其工作溫度為 90～150℃之間，脫除重質(zhì)焦油（焦油一 般熱值可達(dá) 8200 大卡 /kg 以上），其產(chǎn)量因煤種不同而不定，一般為入爐原煤總量的 2～ %，是優(yōu)質(zhì)化工原料或燃料。經(jīng)初步脫焦油后的頂煤氣接著進(jìn)入間冷器，在間冷器內(nèi)煤氣被冷卻至 35～ 45℃左右，產(chǎn)生含有輕油的酚水混合物。其中，輕油因比重輕于酚水而可被分層分離開。被間接冷卻后的頂煤氣再進(jìn)入Ⅱ級(jí)電捕焦，煤氣中的輕焦油霧滴及灰塵被極化，匯集到極管管壁，自流至輕油罐，輕焦油的組份相當(dāng)于重柴油。 （ 3）底煤氣的產(chǎn)生 原料煤在干餾段被底部煤氣干餾后，形成熱半焦進(jìn)入氣化段。熱半焦的揮發(fā)份一般為 3～ 5%。熱半焦因脫去煤中的 活性組份，氣化活性比煙煤有所降低，其氣化強(qiáng)度一般可達(dá) 270～ 350Kg／㎡ .h，兩段式煤氣爐氣化火層的溫度一般為 1000～ 1300℃之間。熱半焦與蒸汽或空氣混合氣發(fā)生以下反應(yīng)： C+O2=CO2+408840 千焦 /千摩爾 C+1/2O2=CO+123217 千焦 /千摩爾 CO2+C=2CO162405 千焦 /千摩爾 C+ H2O =CO+ H2118821 千焦 /千摩爾 C+ 2H2O =CO2+ 2H275237 千焦 /千摩爾 底部煤氣為完全氣化煤氣，幾乎不含焦油。但含少量灰塵，其熱值一般為 1200～ 1300 大卡 /Nm3。根據(jù)氣化原理，爐溫高火層厚，煤氣熱值也提高，反之亦然。 （ 4）底煤氣的凈化處理過程 底煤氣凈化處理采用先被離心除塵，除塵后的溫度大約在 450～550℃；繼而進(jìn)入酚水蒸發(fā)換熱器被回收煤氣顯熱，煤氣溫度降至180～ 230℃左右；再進(jìn)入風(fēng)冷器被冷卻，溫度降至 80～ 150℃；進(jìn)入間冷器，被循環(huán)冷卻水間接冷卻至 35～ 45℃。與頂部煤氣混合進(jìn)入二級(jí)電捕輕油器，再一次脫油、除塵到低壓總管的熱煤氣經(jīng)加壓機(jī)加壓脫硫凈化后，通過煤氣管道輸送至輕燒窯爐供使用。 主要工藝特點(diǎn) （ 1）采用兩段式煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)煤 氣，氣化效率高、熱效率高、生產(chǎn)運(yùn)行成本低、自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、操作環(huán)境良好。煤氣雜質(zhì)含量少、發(fā)熱值高而且產(chǎn)氣量穩(wěn)定。 （ 2）下段煤氣出口設(shè)旋風(fēng)除塵器和余熱換熱器，使下段煤氣先經(jīng)除塵后再進(jìn)余熱換熱器，煤氣溫度降到 230 度左右，使煤氣顯熱得到了充分回收利用，同時(shí)又副產(chǎn)蒸汽，蒸汽可作為電捕焦油器絕緣子箱保溫及焦油管道伴熱用。 （ 3）采用風(fēng)冷間冷工藝，對(duì)煤氣進(jìn)行降溫處理，避免了煤氣與水直接接觸產(chǎn)生的大量洗滌污水。 主要節(jié)能措施 （ 1）充分利用下段煤氣余熱，設(shè)置余熱換熱器陳勝蒸汽，既回收了能量，又節(jié)省冷卻 水。 （ 2）采用了新型密封鎖氣性好的自動(dòng)加煤裝置，減少了煤氣的泄漏量。 （ 3）對(duì)耗電量大的空氣鼓風(fēng)機(jī)、煤氣加壓機(jī)，增設(shè)了變頻調(diào)節(jié)器，降低電量消耗。 （ 4）采用高效保溫材料，減少熱量損失，提高熱利用率。 （ 5）電氣設(shè)計(jì)選用了節(jié)能型變壓器，電機(jī)采用 Y 型系列。 兩段式煤氣發(fā)生爐 Φ 、及Φ 兩段煤氣發(fā)生爐基本參數(shù)（每臺(tái)） 序號(hào) 名稱 單位 參數(shù) 備注 1 爐膛內(nèi)徑 mm 4000 2 爐膛斷面積 m2 3 水套受熱面積 m2 4 適用煤種 不粘結(jié)或弱粘結(jié)性煙煤、無煙煤或焦碳 5 燃料粒度 20～ 40； 25～ 50； 30～ 60 6 耗煤量 Kg/h 2780～ 3550 7 氣化劑 空氣 +水蒸氣 8 空氣消耗量 m3/kg 煤 9 蒸氣消耗量 kg/kg 煤 10 煤氣產(chǎn)量 KJ/h 990012200 混合 KJ/Nm3 60606270 11 煤氣熱值 上段 KJ/Nm3 71107350 下段 KJ/Nm3 52255434 12 煤氣出口壓力 上段 KPa 下段 KPa 13 煤氣出口溫度 上段 ℃ 80120 下段 ℃ 450550 14 最大爐底鼓風(fēng)壓力 KPa 15 飽合空氣溫度 ℃ 5065 16 探火孔氣封壓力 MPa 17 水套蒸汽產(chǎn)量 Kg/h 770 18 水套蒸汽壓力 MPa 及Φ 兩段煤氣發(fā)生爐具有以下特點(diǎn)： （ 1）加煤機(jī)為液壓雙滾筒雙路加煤裝置，滾筒與殼體之間采用干油泵注入黃油密封，密封效果好，從而避免了由煤 氣泄漏而導(dǎo)致的不安全及浪費(fèi)現(xiàn)象。雙路交替加煤，使加煤裝置更加可靠，避免了因一路加煤裝置發(fā)生故障，而導(dǎo)致停爐、停產(chǎn)等現(xiàn)象出現(xiàn)。 （ 2）煤氣爐采用耐熱不銹鋼中心管導(dǎo)流下段煤氣，結(jié)構(gòu)簡單，耐溫高，不掛渣，使用壽命長，維修更換方便。 （ 3）煤氣爐體水套采用全水套結(jié)構(gòu)，自產(chǎn)飽和蒸氣，可完全滿足煤氣爐自身的用氣要求，不需外來蒸汽，使生產(chǎn)成本降低。 （ 4）煤氣爐采用濕式錐形灰盤，液壓兩側(cè)出灰裝置。偏心爐篦 排灰具有很強(qiáng)的破渣作用，避免了因破渣出灰不好而引起的煤氣爐的不正?，F(xiàn)象。 （ 5）煤氣爐爐篦采用耐熱、耐磨材料制造，且 進(jìn)風(fēng)口切向布置，改進(jìn)后的爐篦使?fàn)t內(nèi)布風(fēng)更加均勻合理，產(chǎn)量提高，操作運(yùn)行更加穩(wěn)定。 （ 6）使用液壓驅(qū)動(dòng)灰盤，使灰盤的傳動(dòng)更加平穩(wěn)、可靠。 一級(jí)電捕焦油器 本設(shè)計(jì) 2 臺(tái)煤氣爐對(duì)應(yīng)有 1 臺(tái) FD91 電捕焦油器，主要功能是除去上段煤氣中的重質(zhì)焦油。其主要技術(shù)指標(biāo)見下表。 FD91 型電捕焦油器技術(shù)指標(biāo) 序號(hào) 名 稱 單 位 指 標(biāo) 備注 1 設(shè)備外殼直徑 mm Φ 3000 2 設(shè)備總高度 mm 10500 3 處理煤氣量 Nm3/h 8000～ 15000 4 凈化效率 ％ ≧ 95 5 煤氣工 作溫度 ℃ 80～ 120 6 沉淀及數(shù)量 根 91 7 有效截面積 ㎡ 8 工作電壓 kV 35～ 55 旋風(fēng)除塵器 本設(shè)計(jì)單臺(tái)煤氣爐對(duì)應(yīng)配旋風(fēng)除塵器 1 臺(tái)，其主要功能是對(duì)下段煤氣進(jìn)行除塵。其主要技術(shù)指標(biāo)如下表： 旋風(fēng)除塵器主要技術(shù)指標(biāo) 序號(hào) 名 稱 單 位 指 標(biāo) 備注 1 設(shè)備外殼直徑 mm Φ 1750 2 設(shè)備總高度 mm 6500 3 處理煤氣量 Nm3/h 3600～ 5000 4 除塵效率 ％ 60～ 70 5 煤氣工作溫度 ℃ 450～ 550 酚水蒸發(fā)式換熱器 本設(shè)計(jì)配酚水蒸發(fā)式換熱器 1 臺(tái)，其工作原理： 500℃左右的煤氣進(jìn)入酚水蒸發(fā)式換熱器，煤氣濕熱與酚水蒸發(fā)式換熱器管內(nèi)的水進(jìn)行熱交換，使煤氣溫度降到 230 度。換熱器可產(chǎn)生 的酚蒸汽，由上部引出管引到汽包當(dāng)中，然后和由爐體產(chǎn)生的蒸汽混合作為氣化劑，進(jìn)行返回燃燒，產(chǎn)生多余的蒸汽重新返回到酚水池，達(dá)到酚水零排放。 酚水蒸發(fā)式換熱器主要技術(shù)指標(biāo) 序號(hào) 名 稱 單 位 指 標(biāo) 備注 1 設(shè)備外殼直徑 mm Φ 1400 2 設(shè)備總高度 mm 8000 3 處理煤氣量 Nm3/h 5000～ 8300 4 煤氣進(jìn)口溫度 ％ 450～ 550 5 煤氣出口溫度 ℃ 200～ 230 間接冷卻器 本設(shè)計(jì) 2 臺(tái)煤氣爐對(duì)應(yīng)配間接冷卻器 1 臺(tái)，主要功能是對(duì)經(jīng)電捕焦油器凈化后的上段煤氣和經(jīng)旋風(fēng)除塵器、余熱換熱器、風(fēng)冷器處理過的下段煤氣進(jìn)一步冷卻降溫。由于煤氣通過管程冷卻水通過殼程屬間接冷卻，避免了水與煤氣直接接觸，不產(chǎn)生污水，利于環(huán)境保護(hù)。其主要技術(shù)指標(biāo)見下表。 間接冷卻器主要技術(shù)指標(biāo) 序號(hào) 名 稱 單 位 指 標(biāo) 備注 1 設(shè)備外殼直徑 mm Φ 2800 2 設(shè)備 總高度 mm 9600 3 處理煤氣量 Nm3/h 8000～ 22020 4 煤氣流速 m/s 3～ 4 5 煤氣 溫度 上段進(jìn)口 ℃ 105 下段進(jìn)口 ℃ 120 混合出口 ℃ 45 6 冷卻水溫度 進(jìn)口 ℃ 30～ 35 出口 ℃ 40～ 45 7 冷卻水用量 T/h 150 8 管間水壓力 Kgf ～ 二級(jí)電捕焦油器 本設(shè)計(jì) 2 臺(tái)煤氣爐對(duì)應(yīng)配 1 臺(tái) FD196 型電捕焦油器，其主要功能是對(duì)混合后的上下段煤氣進(jìn)行二次除塵及輕油，其主要技 術(shù)指標(biāo)如下： FD— 196 型電捕焦油器技術(shù)指標(biāo) 序號(hào) 名 稱 單位 指 標(biāo) 備注 1 設(shè)備外殼直徑 mm Φ 4500 2 設(shè)備總高度 mm 10500 3 處理煤氣量 Nm3/h 20200～ 26000 4 除油效率 % ≥ 95 5 煤氣工作溫度 ℃ 40～ 50 6 沉淀極數(shù)量 根 196 7 有效截面積 m2 8 工作電壓 kv 35～ 55 空氣鼓風(fēng)機(jī)與煤氣增壓系統(tǒng) 根據(jù)煤氣產(chǎn)量，鼓風(fēng)機(jī)的選型為 91914D，風(fēng)壓 11668Pa，流量 17670Nm3/h， 2 臺(tái)，所配電機(jī)型號(hào) Y315M4，功率 110KW， 1 開1 備。 根據(jù)煤氣產(chǎn)量，加壓風(fēng)機(jī)選型為 MJG4001500D 型，風(fēng)量 Q＝27700Nm3/h，全壓 P＝ 1623013630Pa， 2 臺(tái)，所配電機(jī)型號(hào)：YB315L12，功率 132KW， 1 開 1 備。 煤氣站裝機(jī)容量一覽表 序號(hào) 名 稱 數(shù) 量 裝機(jī)容量 常開最大功率 備注 1 軟化水泵 2 臺(tái) 15 1 開 1 備 2 循環(huán)水泵 37KW 2 臺(tái) 111 74 1 開 1 備 3 洗滌水泵 15KW 2 臺(tái) 45 30 1 開 1 備 4 鼓風(fēng)機(jī) 110KW 2 臺(tái) 330 220 1 開 1 備 5 加壓風(fēng)機(jī) 132KW 2 臺(tái) 396 264 1 開 1 備 6 FD91 電捕焦油器 2 臺(tái) 7 FD196 電捕焦油器