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5500Nm3/h煤气站工艺与水冷器设计

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5500Nm3/h煤气站工艺与水冷器设计

天津理工大学毕业设计任务书题目5500Nm3/h煤气站工艺与水冷器设计学生姓名丁思超届学院自动化学院专业热能与动力工程指导教师宋蔚职称教授下达任务日期天津理工大学教务处制一、毕业设计内容及要求1.原始依据固体燃料的气化过程是一个热化学过程。它是以固体燃料(煤或焦炭等)为原料,以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂(或称气化介质),在高温条件下通过化学反应将固体燃料转化为气体燃料的过程。气化时所得到的可燃气体称为气化煤气,其有效成分包括一氧化碳、氢气及甲烷等。气化煤气可用作城市燃气、工业燃气和化工原料气。煤的气化过程是在煤气发生炉(又称气化炉)中进行的。气化原料(煤或焦炭)由上部加料装置装入炉膛,原料层及炉渣层由下部炉栅支撑,气化剂由下部送风口进入,经炉栅均匀分配,与原料层接触而发生气化反应。反应生成的气化煤气由原料层上方引出,气化反应后残存的炉渣由下部灰盘排出。水夹套防止炉体受高温并回收炉体散热。将30-60mm的姻煤通过皮带输送到储煤仓,由脱序控制的给煤设备将煤加入到两段炉的干馏段。空气鼓风机将空气鼓入炉底,同时低压蒸汽通过混合箱与空气混合作为气化剂与气化段1200℃高温的半焦进行气化反应,生成CO约为3133%,H2约为910,CH4约为0.40.5%的可燃气体同时利用下段煤气的热量对干馏段的煤进行干馏,生成CO约为29-31%,H2约为17一19,CH4约为1-3%,CnHm约为0.2-0.4%的可燃气体。上部产生的煤气其温度为100-120℃,经过电捕焦捕灰尘和焦油,然后进入间冷器冷却。从电捕焦底部出来的焦油被送往焦油罐。由下部气化段产生的煤气其温度大约为450-550℃,经过旋风除尘器除去大颗粒灰尘,再经过余热换热器吸收余热后进入风冷器,通过风冷器降温后进入间冷器。上、下段的煤气在间冷器出口混合,混合冷却后煤气的温度约35-45℃,经过电捕轻油器捕灰尘和轻油,然后进入煤气储柜经煤气风机增压后经过脱硫,最后通过煤气管线送往用气设备。从间冷器和电捕出来的轻油和酚水分别被送入轻焦油池和酚水池。煤气生产方案采用冷煤气生产工艺。设计能力换热要求下段媒气出口温度一般控制在450550℃,流量为最高5500Nm3/h,最终冷却3545℃。各温度降及煤气处理量如下旋风除尘器温降50℃以内,处理量5500Nm3/h,煤气含尘量为10g/Nm3。余热换热器把煤气温度450550℃冷却至159℃左右,处理量5500Nm3/h,煤气含尘量为23g/Nm3,操作出现不正常时可能含部分焦油。风冷器把煤气温度150℃冷却至80℃左右,处理量5500Nm3/h,煤气含尘量为2g/Nm3,操作出现不正常时可能含部分焦油。间冷器把媒气温度从120℃冷却至3545℃左右(设计考虑从150℃降至3545℃),处理量5500Nm3/h,媒气中含少量轻油,有时会沾在换热管内壁上,所以设计时考虑增加酚水冲洗,但同时对管壁也起到防腐作用,因间冷器从未发生过内壁腐蚀现象。节能要求现有余热换热器所产的蒸汽实际利用率也就在最高200kg/h,正常也就100kg/h(负荷低或者操作温度低时),但根据实际热量换算可利用热量如完全吸收可达700800kg/h,首先在设计要考虑能否合理利用这部分热量。技术规范1.换热器设计手册化学工业出版社2.化工容器及设备简明设计手册化学工业出版社参考文献1史美中,王中铮换热器设计原理南京大学出版社,19892彭绍兵,彦启森冷水表面式冷却器的熵分析与换热器强化传热评价研究,暖通空调,1997(4)3刘燕春,换热器设计、运行及CAD系统北京冶金出版社,19984余国宗,化工容器及设备化学工业出版社,19912.资料收集依据设计题目或设计任务收集相关资料是毕业设计的第一步。通常设计所需的基础资料来源有三个渠道甲方业主提供、乙方设计方现场收集和甲乙双方或单方去有关部门查询。本设计资料由甲方提供,甲方除提供设计委托书设计能力、产品要求外,还提供其他相关原始资料。在毕业设计中,学生要独立进行中英文资料的收集与翻译工作。3.工艺选择工艺选择是精馏工程设计的基础。一个优秀的工程设计,首先是选择了合理的工艺流程相反,如果工艺流程的选择不尽合理,即使其后的单体和系统设计再好,也很难达到预期的设计效果。因此,学生在毕业设计中应对该部分内容予以重视。4.设计计算毕业设计中的单体及系统设计计算,主要依据有关的设计规范,运用所学相关知识,通过选择合理的工艺设计参数、正确的设计计算公式以及准确的计算方法,完成相关的设计计算。重点设计内容煤气生产工艺流程与水冷换热器设计。5.绘图工艺流程图间冷器设备总图一般设计内容约2~3万字,设计图纸约折合0图2张设计图纸符合国家有关设计标准和图纸表达方式。如有关的水污染构筑物,属于土木工程,其设计表达应采用建筑设计标准和表达方法对于有关的机械设备绘图则应遵循机械制图的有关规定和规范等。二、毕业设计进度计划及检查情况记录表序号起止日期计划完成内容实际完成内容检查日期检查人签名12011.11.12012.3.42012.3.43.26资料收集开题报告与外文资料翻译整理资料完成综述22012.3.274.152012.4.164.25毕业实习筛选工艺流程32012.4.255.9设计计算准备选择合理计算方法42012.5.95.23工艺及设备计算计算书初稿52012.5.236.13绘设计图62012.6.136.20论文整理注1.本任务书一式二份,一份院或系留存,一份发给学生,任务完成后附在说明书内。2.检查人签名一栏和指导教师批准日期由教师用笔填写,其余各项均要求打印,打印字体和字号按照天津理工大学毕业设计说明书(毕业论文)撰写规范执行。

注意事项

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