气化车间工艺技术手册定稿.docx
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气化车间工艺技术手册定稿
气化车间
工艺技术手册
(试行)
编写:
毕青林
审核:
包福军
审定:
金管会
批准:
卞玉国
受控文件编号:
DN-B-06
呼伦贝尔东能化工有限公司生产技术部
2009-1-17
目录
第一部分恩德炉岗位操作规程1
第一节工段任务1
第三节工艺流程1
第四节主要工艺指标3
第五节岗位操作规程10
一、中控岗位操作规程10
二、恩德炉楼上巡检岗位操作规程22
三、楼下巡检岗位操作规程33
第二部分备煤工段岗位规程42
第一节工段任务42
第二节工艺流程42
第三节工艺指标43
第四节干燥输煤系统开停车(联动试车)43
一、开车准备工作43
二、输煤系统开车44
第五节锅炉备煤输煤系统开停车(联动试车)45
一、开车的准备工作45
二、开车45
三、停车46
第六节操作规程46
一、燃烧炉操作规程46
二、干燥机操作规程47
三、中控室操作规程48
四、旋风除尘器操作规程50
五、湿法过滤除尘器操作规程50
六、引风机操作规程51
七、鼓风机操作规程52
八、皮带输送机操作规程53
九、筛分机操作规程53
十、电磁除铁器,永磁除铁器操作规程53
十一、清水泵、污水泵操作规程53
十二、炉渣刮板机、密封刮板运输机操作规程54
十三、破碎机操作规程55
十四、装载机操作规程57
第七节正常生产时输煤系统巡回检查要点57
第八节与其它工段的联系58
第九节事故处理58
第十节主要设备一览表60
第三部分制度汇编63
第一节干燥中控岗位职责63
第二节干燥司炉岗位职责63
第三节巡检岗位职责63
第四节铲车司机岗位职责64
第五节交接班班制度64
第六节恩德炉设备维护保养制度65
第七节造气车间安全规章制度66
第八节造气车间巡回检查制度66
第九节造气车间岗位责任制度67
第十节煤场管理制度68
第十一节备煤设备维护保养制度68
第十二节备煤安全操作规程69
第十三节备煤中控岗位职责69
第一部分恩德炉岗位操作规程
第一节工段任务
以褐煤、水蒸汽、富氧空气(或纯氧)为原料,其操作压力≤20kPa,温度控制在900—950℃,进行煤的流化床气化反应,制取合格的水煤气。
第二节基本反应原理
煤的气化反应过程主要是碳与氧、水蒸汽之间的反应,也有碳与生成物之间的反应,还有生成物与生成物之间的反应。
1、碳与氧的基本反应:
C+O2=CO2+Q
2C+O2=2CO+Q
2CO+O2=2CO2+Q
C+CO2=2CO-Q
2、水蒸汽的分解反应:
C+H2O=CO+H2-Q
C+2H2O=CO2+2H2-Q
CO+H2O=CO2+H2+Q
3、甲烷生成反应:
C+2H2=CH4+Q
CO+3H2=CH4+H2O+Q
CO2+4H2=CH4+2H2O+Q
2CO+2H2=CH4+CO2+Q
2C+2H2O=CH4+CO2+Q
第三节工艺流程
a.上煤流程:
从煤场运来的原料煤(褐煤),经过破碎、烘干、筛分等工序,(灰分﹤10﹪、水份≤13﹪,粒度0—10mm),通过输送皮带进入粉煤漏斗,通过料位联锁、中间贮煤槽、贮煤槽,通过三台螺旋供煤机进入煤气发生炉,供煤量的调节是由变频器改变供煤机的转数而实现的,在贮煤槽的上、下部分别加入压力﹥0.04MPa,温度为常温,纯度﹥99﹪的氮气为安全保护气,以防发生炉的煤气倒流而发生事故。
b.煤气流程:
进入发生炉的粉煤,与通过上、下喷进入炉的气化剂(纯氧或富氧、水蒸汽)在温度900--950℃,压力≤20kPa的发生炉内进行复杂的气化反应,生成水煤气。
煤气、粉尘及没有完全反应的碳由发生炉的上部出来,沿切线方向进入回流旋风分离器,未完全反应的碳及粉尘在此经回流管回流入炉参与二次气化反应。
煤气从上部出来后,进入高温旋风分离器,进一步进行粉尘分离,然后进入废热锅炉系统,利用煤气所携带的显热产生压力为1.3MPa,温度为240℃的过热蒸汽,煤气在废热锅炉的省煤器内与软水换热降温至240℃,再经低温旋风分离器对粉尘进行分离,以上所有的粉尘分离后,经沉降管用循环水带到沉降池进行处理。
从低温旋风分离器出来的煤气进入洗涤系统的洗涤塔,进行气体洗涤降温除尘。
出来的煤气进入文丘里除尘器,利用喉管改变气体的流速和水膜除尘法对煤气作进一步除尘,出口的煤气温度≤45℃,含尘量≤60mg/m3,最后经U型水封器送入气柜供后工段使用。
c.粉尘流程:
高温旋风分离器、废热锅炉、低温旋风分离器、洗涤塔、文丘里分离下来的粉尘,被循环水带入沉淀池进行沉淀处理,处理合格的循环水回收使用。
d.下灰流程:
存积于炉内下部的炉灰,通过两支排灰管,管是以水夹套的形式:
内部通入新鲜水,对管内的灰渣(温度600--700℃)进行间接的冷却降温,然后通过两台螺旋排灰机(外壳水夹套、轴内通冷却水)排入贮灰槽。
出排灰机时加入适量的水进行湿法降温。
贮灰槽的上部安装安全放空管,贮灰槽内的灰渣不定期用车运至灰场。
e.蒸汽流程:
废热锅炉利用煤气中所携带的显热产生压力1.3MPa,温度240℃的过热蒸汽,通过减压阀减压至0.6MPa,之后进入分汽缸,与来自外网的0.6MPa蒸汽混合,然后分成三路:
一路去上、下喷混合器作为气化剂;一路去脱气塔,与外网来的软水进行直接的换热除氧;还有一路去各水封桶及U型弯进行伴热防冻。
f.软化水流程:
来自外网的0.3MPa、常温的软化水进入脱气塔,与来自分汽缸的蒸汽进行逆向接触换热。
温度达到102--104℃,除去软化水中的溶解氧后进入脱气槽贮存。
然后通过多级离心式软化水泵送入废热锅炉的省煤器,与废锅出来的煤气进行热交换,温度升至140--170℃,最后进入废锅的蒸发器进行换热产生蒸汽。
g.安全气流程:
来自空分的氮气,温度常温,纯度>99﹪,压力在12kPa通过保护气风机(罗茨风机)加压至40kPa,分成三路送入恩德炉各系统。
一路去贮煤槽的上、下部;一路去粉煤漏斗、中间贮煤槽内;一路去发生炉的下部的两支排灰管的上部和下部、贮灰槽、高温旋风分离的沉降管内、启动燃气水封桶、余热锅炉本体内、低温旋风分离器粉尘沉降管、上下喷混合器等处提供置换及安全保护气源。
h.循环水流程:
来自污水处理系统的循环水(温度≤35℃,压力﹥0.4MPa,流量1300m3/h),分成两路进入制气工段。
一路去余热锅炉系统,对高温旋风分离器的粉尘沉降管、废锅入口的沉降管、废锅下部、省煤器下部的粉尘沉降管、低温旋风分离器下部的粉尘沉降管进行冲洗,将粉尘带入处理池。
另一路循环上水经过过滤器进入填料洗涤塔的上、中部填料处和下部煤气入塔处与煤气逆向接触,将煤气冷却净化;还有一部分去文丘里管除尘器,与煤气接触进行冷却洗涤;再有一部分是对U型弯实施水封进行隔断作用。
i.新鲜水流程:
来自管网的新鲜水压力﹥0.3MPa,温度≤30℃,流量15m3/h。
分别对排灰管和排灰机进行冷却,对贮灰槽内的灰渣进行冷却,还有一部分对启动燃气水封桶实施水封,再一部分对脱气槽的水封器进行冷却并封隔。
第四节主要工艺指标
位号
名称
报警下限
报警上限
备注
控制值
TI101
发生炉上部温度显示
960℃
900--950℃
TI102
发生炉上部温度显示
960℃
900--950℃
TI103
发生炉中部温度显示
1000℃
950--1000℃
TI104
发生炉中部温度显示
1000℃
950--1000℃
TICA105
发生炉下部温度显示调节报警
960℃
900--950℃
TIA106
发生炉下部温度显示调节
960℃
900--950℃
TI107
发生炉灰层温度显示
600--700℃
TI108
发生炉灰层温度显示
600--700℃
TI109
发生炉下喷环管温度显示
TI110
发生炉上喷环管温度显示
TI111
发生炉回流管温度显示
900--1000℃
TI112
回流旋风分离器出口煤气温度显示
TI113
余热锅炉入口煤气温度显示
850--900℃
TI114
废锅下部温度显示
TI115
省煤器入口温度显示
TI116
省煤器中部温度显示
TI117
省煤器下部温度显示
TI118
软水预热器出口温度显示
140--170℃
TI119
软水泵出口温度显示
102-104℃
TI120
废锅出口饱合蒸汽温度显示
TI121
过热器出口过热蒸汽温度显示
240℃
TI122
循环上水总管温度显示
TI123
低温旋风分离器出口煤气温度显示
TI124
文丘里入口煤气温度显示
TI125
洗涤塔出口循环水温度显示
TI126
文丘里出口煤气温度显示
<45℃
TIC127
脱气槽软水温度显示调节
TV127
脱气槽软水温度调节阀
TI128
脱气槽入口软水温度显示
常温
TI129
分汽缸出口气化剂蒸汽温度显示
240℃
TG130
分汽缸出口气化剂蒸汽温度就地显示
TI131
入分汽缸低压蒸汽温度显示
TI132
贮灰槽上部温度显示
TI133
贮灰槽下部温度显示
PI101
发生炉上部压力显示
14KPa
10-12KPa
PI102
发生炉上部压力显示
14KPa
10-12KPa
PI103
发生炉下部压力显示
12-14KPa
PI104
发生炉下部压力显示
12-14KPa
PDI105
发生炉上部与下部压差显示
PI101与PI103
PDI106
发生炉上部与下部压差显示
PI102与PI104
PI107
发生炉上喷环管压力显示
PI108
发生炉下喷环管压力显示
PICA109
外网来氧总管压力显示调节报警
常温,99.5%
40kPa
PV109
外网氧气总管压力调节放空阀
气闭式
PIA110
仪表风总管压力显示报警
仪表人员设定
60Nm3/h
0.6MPa
PIA111
新鲜水总管压力显示报警
≤30℃,15m3
﹥0.3MPa
PI112
软水泵出口压力显示
2MPa
PIA113
外网软水总管压力显示报警
0.25MPa
常温
≥0.3MPa
PIA114
循环上水总管压力显示报警
0.30MPa
≤35℃
≥0.4MPa
PI115
余热锅炉入口煤气压力显示
PI116
省煤器入口煤气压力显示
PI117
省煤器下部煤气压力显示
PIC118
余热锅炉上汽包压力显示调节
1.4MPa
1.3MPa
PV118
余热锅炉上汽包蒸汽压力调节阀
气关式
PI119
过热器出口蒸汽压力显示
PG120
余热锅炉上汽包压力就地显示
PG121
余热锅炉上汽包压力就地显示
PI122
回流旋风分离器出口煤气压力显示
PI123
低温旋风分离器出口煤气压力显示
PI124
洗涤塔出口煤气压力显示
PDI125
文丘里管除尘器1喉管上下部压力差显示
PDI126
文丘里管除尘器2喉管上下部压力差显示
PI127
文丘里管除尘器出口煤气压力显示
4-5Ka
PI128
贮煤槽下部压力显示
>PI104/PI103
PI129
贮煤槽上部压力显示
PG130
分汽缸压力就地显示
PI131
分汽缸压力就地显示
PG132
软水泵出口压力就地显示
PIA133
软水泵出口压力就地显示
PIA134
安全气总管压力显示报警
常温,纯度﹥99%,1000Nm3/h
≥40kPa
PIC135
贮煤槽安全气压力显示调节
气关式
PV135
贮煤槽安全气压力调节阀
与PI128联锁,当PI128低于报警下限时此阀开启
PI136
外网来低压蒸汽入分汽缸压力显示
LISA101
粉煤漏斗料位显示联锁报警
待定
待定
与备煤系统皮带输送机联锁
LISA102
中间贮煤槽料位显示联锁报警
待定
待定
与粉煤漏斗下气动刀阀联锁,当低于报警下限时该阀开启
LIA103
贮煤槽料位显示报警
待定
待定
LICA104
余热锅炉上汽包液位显示调节报警
25%
75%
50%
LV104
余热锅炉上汽包加水液位调节阀
气关式
LG105
余热锅炉上汽包液位就地显示
LI106
余热锅炉上汽包液位显示
LICA107
脱气槽软水液位显示调节报警
25%
75%
LV107
脱气槽软水加水阀
气关式
LG108
脱气槽软水液位就地显示
FIC101
下喷富氧空气流量显示调节
FV101
下喷富氧空气流量显示调节阀
FIC102
上喷富氧空气流量显示调节
FV102
上喷富氧空气流量显示调节阀
FIC103
下喷蒸汽流量显示调节
FV103
下喷蒸汽流量显示调节阀
FIC104
上喷蒸汽流量显示调节
FV104
上喷蒸汽流量显示调节阀
FI105
上下喷富氧空气流量总和显示
3680-10120m3/h
FI106
上下喷蒸汽流量总和显示
7600-20900kg/h
FI107
软水泵出口软水流量显示
24T/h
FI108
过热器出口过热蒸汽流量显示
19—22T/h
FI109
余热锅炉系统循环水上水流量显示
FIQR110
煤气总管流量显示累积记录
5秒钟内波动10000m3/h台时报警
16000-44000
m3/h
FI111
贮煤槽安全气流量显示
FI112
外网来软水总管流量显示
24T/h
FI113
循环水上水总管流量显示
1300kg/h
HC-HzI101
供煤机遥控调节频率显示
HC-HzI102
排灰机遥控调节频率显示
HV103
下喷氧气切断阀
A与供煤机联锁
HV104
上喷氧气切断阀
A与供煤机联锁
HV105
过热器出口过热蒸汽放空阀
气关式
HV106
贮煤槽与中间贮煤槽、粉煤漏斗连通阀
气关式
HV107
粉煤漏斗与中间贮煤槽连通阀
气关式
HV108
煤气放空管引风机副线阀
HV109
煤气放空阀
WIQ1
供煤量显示累积
22.3T/h
WIQ1
排灰量显示累积
1T/h
入炉煤灰分
≤8%
入炉煤水分
≤13%
入炉煤粒度
10—15mm
<3%
7—10mm
15%
4—7mm
50%
0.5—4mm
25%
0.5mm以下
﹤7%
灰渣中含碳量
≤10%
飞灰中含碳量
≤30%
有效气成份(CO+H2)
≥73%
煤的反应活性
950℃时
≥99.6﹪
启动时空气
常温,40kPa
18000Nm3/h台
启动时蒸汽
240℃,0.6MPa
4000—
18000m3/h台
启动时氧气
0m3/h台
煤气总管含尘量
≤60mg/m3
安全气
常温
>0.04MPa、纯度99﹪、1000m3/h台
仪表风
常温
>0.6MPa、60--80m3/h台
气柜
待定
待定
直升式以高度(m)来表示
10000m3/台
下喷汽/气比
FIC103/FIC101
上喷汽/气比
FIC104/FIC102
PI01501
电除尘入口煤气压力
ARAS01501
电除尘入口煤气中氧含量自动分析记录报警联锁
0
0.5%
与电除尘联锁,高于上限时报警并联锁动作使电除尘跳车断电
AIC102
富氧浓度自动分析指示调节
安装在富氧空气总管处
第五节岗位操作规程
一、中控岗位操作规程
1.1岗位任务
负责造气工段DCS监视与控制操作,在其它岗位的配合下调整工艺条件,保证发生炉稳定、安全、高产、优质、低耗、长周期运转。
1.2职责范围
1.2.1对DCS岗位所属的装置、设备、仪表负全部的责任。
1.2.2熟知造气工段工艺及设备,熟知DCS系统操作规程。
1.2.3对发生炉的状况稳定负主要责任,对DCS岗位所有控制点进行正常操作,可以指挥现场操作工对发生炉进行必要的巡检测试与工况处理。
1.2.4负责传达领导和调度的要求和生产安全注意事项。
1.3恩德炉的烘炉方案
1.3.1烘炉的目的:
烘炉的目的在于除去砌筑中的耐火砖以及灰浆中的水分,并将灰浆耐火砖烧结固化,以及对各设备部件的耐热程度的检查,用以避免生产运行时由于砌筑的砖墙等因水分的急剧膨涨而发生裂缝倒塌影响生产,同时烘炉可以完成砌筑材料的物理、化学的变化过程,使其趋于稳定,以保证日后的生产长周期运行。
烘炉结束后降至常温,进入炉内进行检查,合格以后再次升温后启炉。
恩德炉的砌筑范围为:
发生炉、回流旋风分离器、高温旋风分离器、回流管、排灰管、余热锅炉、煤气管道等,砌筑的方式为从外壳向内为保温材料、保温砖、高温耐火砖。
1.3.2烘炉前的条件及准备工作
A、条件
⑴恩德炉的设备本体安装,各砌筑工作已结束,供煤系统安装、调试完毕,系统吹扫、气密试压结束并合格。
⑵余热锅炉系统所属各种水、汽、气系统,排灰系统,富氧系统,气体洗涤、贮存系统安装,试漏完毕,吹除结束。
⑶软化水系统完毕,并且外网有足够使用的软化水。
⑷甲醇贮罐、燃烧器系统具备投用条件。
⑸各种仪器、仪表、阀门、电器灵活好用,安全可靠。
⑹各种设备的脚手架已拆除。
⑺生产区域清除干净,各照明设施齐全好用,安全可靠。
⑻循环水系统具备投用的条件并投入运行。
⑼烘炉的曲线表制好并发放到岗位。
⑽各种安全措施,消防设施,抢救措施都准备好,并且随时可用。
⑾通讯系统好用并保持畅通,指挥系统都到位。
B、准备工作
⑴首先检查各设备内的砌筑部件是否有未完工的部位,有无脱落或残损。
⑵检查废锅及各排污阀的严密性及灵活性,废锅的汽向出口阀是否开启,液位计是否正常,清晰。
⑶洗涤系统及各水封注水并有溢流。
⑷将燃烧器连接好,确认管道上的阀门灵敏好用,点火器能够正常工作。
C、烘炉的方法
此方案的烘炉方法为甲醇烘炉,按烘炉的标准曲线进行,依次为发生炉、回流分离器、回流管、高温旋风离器、余热锅炉系统。
⑴点火烘炉之前可以先进行自然干燥,通入空气,并对空气预热进行先期干燥,取样分析含水率小于12%方可进行烘炉。
⑵首先将废锅加软水至液位计的三分之一处。
打开蒸汽出出口阀PV118,放空阀HV-105。
⑶炉内铺好底料(燃尽的灰渣,粒度0—10mm),高度至距下喷嘴下部约20cm处。
⑷启动引风机成微负压。
用点火器将甲醇点燃,用甲醇流量和引风量来调节温度。
⑸温升的速率要严格按照升温曲线进行,温度逐渐后移。
⑺当废锅入口的温度(TI-113)达到115℃时,并且维持24个小时后,对废锅开始碱洗。
⑻烘炉后取样(点火孔处的砖),分析含水率小于2.5﹪以下为合格。
⑼烘炉结束后的降温速率不能过快,尽量控制在20℃/小时。
⑽温度降至50℃(TI-103.104)时,打开人孔对砌筑、焊点等进行检查,看耐火砖是否有脱落、裂纹、裂缝、倒塌松动等现象,焊点有无漏点、开焊等。
⑾对检查出的缺陷及时消除,为以后的开车做好准备。
⑿烘炉的曲线如下:
温度
温升℃/小时
时间
20---115
约2
48
115
恒温
48
115---150
约2.2
16
150
恒温
48
150---200
6.25
8
200
恒温
16
200---300
6.25
16
300
恒温
24
300---600
12.5
24
600
恒温
24
600---800
12.5
16
800---900
12.5
8
900
恒温
48
总计时间为344小时,大约15天。
⒀烘炉时的温度控制点以发生炉的中部(TI103.TI104)温度为基准。
1.3.3安全注意事项
⑴车间全员都要进行安全教育培训合格,培训内容必须包括工作期间的相关规定,获取相关岗位的操作票后方可上岗。
⑵进入现场要佩戴安全帽,穿好劳动保护用品。
⑶烘炉过程中如有熄灭现象需重新点火时,要作动火分析并合格。
⑷为保证作业人员的安全,现场作业必须两人以上。
⑸各种消防器材等要好用,并放在指定而明显的部位。
⑹现场的护栏等焊接牢固,安装时剩下的孔口等要铺盖好。
⑺烘炉期间每个班次必须做好记录,并保证真实性。
1.4废热锅炉碱洗方案
1.4.1碱洗
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