造气培训教材

目 录第一章 岗位概述第二章 岗位的生产特点第一节 岗位的生产特点（1）第二节 生产原理（1）第三节 反应原理（5）第四节 简单物料衡算（7）第三章 工艺流程第一节 本岗位带控制点工艺流程图 (9)第二节 本岗位控制点参数及所在位置（10）第三节 本岗位工艺阀门、管线作用（11）第四章 工艺指标第一节 本岗位工艺指标 （13）第二节 控制工艺指标的意义 （14）第五章 设备简介（附设备、阀号简图）第一节 运转设备型号、构造及工作原理（14）第二节 静止设备型号、构造及工作原理（18）第三节 造气油压系统（18）第四节 常用阀门（21）第六章 操作要领第一节 正常操作要点（25）第二节 开、停车操作步骤（35）第三节 事故处理（43）附录：本岗位工艺流程图 1、第一套造气带控制点工艺流程图 2、第二套造气带控制点工艺流程图 3、 第三套造气带控制点工艺流程图 4、第四套造气带控制点工艺流程图 5、本岗位蒸汽流程图第一章 岗位概述造气是以无烟煤或焦碳为原料，在一定高温条件下，通入空气和水蒸汽或富氧空气与蒸汽混合气（统称为气化剂），经过一系列反应生成一氧化碳、二氧化碳、氢气、氮气及甲烷等的合格充足的混合气体的过程。以供氨合成工段使用。 第二章 岗位生产特点 第一节 岗位生产特点本岗位的生产特点：易燃、易爆、易中毒、连续性强、粉尘、腐蚀、高温。 第二节 生产原理一、生产原理是在固定层煤气发生炉中蓄热和制气分阶段进行的。从炉底通入空气与燃料燃烧，所放出的热量主要积蓄在燃料层中，这一过程称为吹风阶段，主要目的是利用空气中的氧气与燃料中的炭燃烧后放出的热量来提高燃料层温度，为蒸汽与炭的吸热反应提供热量，并为合成氨提供氮气，这一过程生产的气体称为吹风气。向燃料层通入蒸汽的过程称为制气阶段，主要目的是通过蒸汽与碳反应生成水煤气。空气煤气与水煤气按一定比例混合成为合成氨所需的半水煤气。二、生产步骤在间歇式水煤气发生炉内，需要周期地送入空气和蒸汽。自上一次开始送空气至下一次开始送空气为止，称为一个工作循环。1、 循环各阶段的作用小氮肥厂生产中通常把每个工作循环分为六个阶段（有的厂分为五个阶段）1）吹风阶段吹风是为了使空气中的氧与碳反应放出大量的热并贮存于碳层中，供给制气过程中水蒸气与碳反应所需要的热量。吹风时空气从炉底进入，吹风气从炉上出来，经旋风除尘器送往一网络余热回收通过二次燃烧后副产蒸汽。2）吹风气回收阶段为了制得符合合成氨氢氮比要求的半水煤气，要回收部分含氮量较高得吹风气送入气柜。吹风后期，炉温较高，吹风气中一氧化碳含量相对较多，此时回收吹风气可以同时回收一部分有效成分一氧化碳，所以回收阶段一般设在吹风后期。3）上吹阶段回收阶段后，炉温达到了整个循环的最高点（约10001250）。此时开始上吹制气：吹风阀关闭，总蒸汽阀开，蒸汽从炉底通入，进入炉内与炽热的炭发生化学反应，生成一氧化碳和氢气，含有有效成分较高的水煤气从炉上出来，经冷却除尘后进入气柜。客观上，上吹有两个作用：制造水煤气：使火层按正常规律逐渐上移，提高上层温度。4）下吹制气上吹制气以后，燃料层温度已经下降，按照工艺过程可以转入吹风提高炉温。但是，如果只以吹风和上吹制气的简单过程反复循环下去，势必造成上层温度逐渐升高，不仅热损失增大，而且燃料气化不完全，使气化条件越来越差，气化效率大大下降，甚至无法生产。为了避免上述现象发生，在上吹制气阶段以后，需将蒸汽从炉顶通入，生成的煤气从炉底引出送至气柜，此阶段称为下吹制气。其作用：制造水煤气：避免火层上移，稳定气化层位置；降低炉上温度减少气体带走的热量损失和灰渣中返焦的量。5）二次上吹经过上、下吹制气后，炉内温度大幅度下降，按道理应该进行吹风以提高温度。但由于下吹后炉下部的空间和管道内积有大量的水煤气，若马上送风，水煤气与空气混合会引起爆炸事故。为了安全起见，要把这部分煤气赶走。所以，蒸汽从炉底通入，把炉底煤气吹净，同时产生的水煤气一并送入气柜，这就是二上吹。其作用：吹净炉底煤气；制造水煤气送入气柜。二次上吹以保证安全生产为原则，时间不宜过长，否则影响半水煤气产量和质量。6）空气吹净二次上吹后，煤气炉上部空间及上行管道、设备内充满水煤气。如果马上转入吹风阶段放空，是很大的浪费。为了回收二次上吹后的残余煤气，在转入吹风之前，增加一个空气吹净自下而上通过燃料层，产生空气煤气送入气柜的短暂过程，将残余水煤气一并送入气柜，这一阶段称为空气吹净阶段。其作用：回收二次上吹后残余煤气；提高炉温，回收空气煤气。空气吹净后又转入吹风，开始了另一个循环。2、循环时间的分配原则所谓循环时间，是指循环各阶段时间的总和。循环周期的确定和每个循环各阶段时间的分配，在气化操作中是极为重要的。它根据燃料性质、机械性能的允许范围及后工序对煤气质量的要求等综和考虑而确定的。拟定时必须合乎下列原则：1) 保证生产的绝对安全及稳定；2) 力求制气前后阶段的温度波动不大、气化层位置稳定；3) 在满足提高炉温的前提下，尽量缩短吹风时间，相应延长制气时间；4) 半水煤气质量合乎工艺要求，在提高碳利用率的条件下尽量提高气化强度。5) 尽可能减少热损失，提高蒸汽分解率，降低两煤消耗。一般情况下，二次上吹和空气吹净阶段的时间长短，以能够达到排净煤气炉下部空间和上部空间的残留煤气为原则，即安全和节约的原则。因而一般是固定不变或很少改变的。二次上吹制气时燃料层的温度比较低，生成的水煤气的数量少且质量差，时间过长是不适当的所以一般只占循环时间的4-7，能保证安全生产即可。空气吹净阶段的时间，主要是排净煤气炉上部及设备内残留煤气，一般占循环时间的4。吹风时间的长短，以使燃料层具有较高温度和使煤气炉有较大生产能力为主要原则。至于能否用较短的时间达到较高的炉温，决定于空气鼓风机的性能以及燃料层是否允许提高气流速度等条件。燃料的性质与吹风时间分配原则的关系，随燃料的机械强度和热稳定性不同而异。机械强度和热稳定性较好的燃料，碳层阻力小而且阻力均匀，有利于提高气流速度，只用较少的时间就能使燃料层升到要求的温度。相反，机械强度和热稳定性差的燃料，燃料层阻力大且气体分布不均匀，提高空气流速易导致燃料层吹翻，因而不能用较短的吹风时间来达到较高的炉温达到理想炉温所用的时间长短，以提高空气流速为主要手段，但以不致使燃料层吹翻为限当空气流速已经达到燃料层阻力及其分布所允许范围的高限时，若还许提高炉温，则应通过延长吹风时间来达到燃料的机械强度和热稳定性最终是反映在粒度上。燃料层阻力的大小取决与粒度的大小，燃料层阻力的分布取决与粒度是否均匀所以，不同粒度的燃料吹风时间的分配原则，与上述机械强度和热稳定性一致。各种原料吹风百分比一般在19.525.5范围内。上、下吹制气阶段时间的分配，以稳定气化层位置，有利于炉顶炉底温度指标的控制和保证气体质量为原则。吹风阶段之后，燃料层的温度高，上吹制气的产量和质量都比较好，上吹制气阶段的时间长一些似乎是合理的。但是，上吹制气时间过长不仅消耗气化层大量的热量，而且使气化层急剧上移，对以后的制气不利。因此，在上、下时间，以利于防止火层上移及下部未燃碳的充分利用，达到稳定操作和降低消耗的目的。上、下吹制气时间的分配还应考虑风机能力和时间百分比的长短。若吹风时间长，下吹制气时间要适当增加；吹风时间短，上吹时间要适当增加。因为稳定气化层位置不仅取决于上、下吹制气时间的分配，吹风时间的长短亦影响气化层的移动程度。3、 固体燃料的质量要求我公司主要是以白煤为固体燃料，为了获得量多质优的煤气，必须使燃料层保持较高的温度气化剂保持较高的流速，并使燃料层同一截面上的气流速度和温度分布均匀，为此对燃料总的要求有以下方面：1) 水分：白煤中应小于6%，碳化煤球中应小于2%。2) 挥发分：一般要求不超过9%3) 灰分：一般要求小于25%。4) 灰熔点：一般要求大于1250。5) 固定碳：一般要求大于70%。6) 料度：一般要求在15-75mm.并分档使用。7) 机械强度要高，热稳定性要强，化学活性要高。8) 含硫量：应低于1%。4、 燃料在造气炉内的分层在稳定气化的条件下，燃料层从上到下大致可分为四个层：干燥层、干馏层、气化层（还原层、氧化层）、灰渣层。1) 干燥层：在燃料层的最上部，燃料与煤气接触，燃料中水分蒸发。2) 干馏层：干燥层往下一个区域，燃料在此受热分解，放出低分子烃，燃料本身也逐渐焦化。3) 气化层：干馏层向下依次是还原层和氧化层，已成为游离碳状态的固体燃料在此被气化剂中的氧所氧化成为碳的化合物。4) 灰渣层：在炉蓖上面由固体残渣而形成，可以预热、分布自炉底进入的气化剂，同时灰渣被冷却，以保护炉蓖不致过热损坏，支撑气化层、均匀分布气化剂。5）在造气炉燃料层上部有一部分空间，起聚积煤气的作用。第三节 气化反应原理一、吹风阶段的反应C + O2 = CO2 + Q （ 21） 2 C + O2 = 2CO + Q （ 22） 2 CO + O2 = 2CO2 + Q （ 23） CO2 + C = 2CO - Q （ 24）自下而上进行的上属反应过程，空气中氧的浓度迅速下降，二氧化碳浓度相应迅速上升。当氧的浓度降至最低时，二氧化碳的浓度达到最高值，这一反应区域为氧化层。氧化层所进行的反应主要是反应式（2-1）至（2-3）的放热反应，因此，氧化层是煤气炉中温度最高的区域。由于这几个反应的速度极快，所以，氧化层的厚度一般在100200mm范围内。氧化层以上是还原层，还原层所进行的主要是反应式（2-4）的吸热反应，所需的热量是气流从氧化层中传递来的，且随着反应吸热的进行，温度逐渐降低。由于二氧化碳的还原反应速度较慢，所以，还原层的厚度远大于氧化层，一般在200400mm范围内。吹风阶段的理想要求是：尽可能短时间内将燃料层升到较高的气化层温度；同时还要使吹风气中一氧化碳含量尽可能低，以减少吹风气带出的潜热损失，和二氧化碳还原成一氧化碳所损失的碳，提高吹风效率，把大量的热储存在气化层内。为达到上述要求，应丛化学反应速度和化学平衡两个方面考虑。二、制气阶段的反应蒸汽通过炽热的炭进行气化反应的过程称为制气。蒸汽最先通过的气化层习惯上称为主还原层。主还原层内主要发生如下反应：C + H2O（汽） = CO + H2 - 29.3千卡 （25）C + 2 H2O（汽） = CO2 + 2H2 - 19.2千卡 （26）主还原层中生成的二氧化碳在次还原层中被还原成一氧化碳：CO2 + C = 2CO - 39.4千卡 （27）在温度较低时，还有生成甲烷的副反应：C + 2H2 = CH4 + 19.9千卡 （28）制气的目的，是努力使化学反应向提高蒸汽分解率，增加一氧化碳和氢气产量的方向进行。因此，也必须从化学平衡和反应速度两方面讨论。三、制气过程的化学平衡制气阶段碳与蒸汽的反应（25）和（26）和二氧化碳的还原反应（27）均为吸热反应，根据化学平衡移动原理，温度升高有利于反应向又进行，生成我们所需要的一氧化碳和氢气。（28）生成甲烷的反应为放热反应，所以温度升高也有利于抑制惰性气体甲烷的生成，一氧化碳和氢的含量随温度升高而增加，二氧化碳和甲烷随温度的升高而降低。因此，提高气化层温度有利于蒸汽的分解和二氧化碳的还原。此外，蒸汽的分解反应和二氧化碳的还原反应都是体积增大的反应，而生成甲烷的反应是体积缩小的反应，根据化学平衡移动原理得出，减低压力有利于提高气体有效成份，减少甲烷有还成份。所以，在能保证正常气化条件和气量的前提下，蒸汽压力应尽可能低一些。四、制气过程的反应速度有实验证明，蒸汽与碳的反应速度以及由此得到的水煤气中各组份的浓度，除决定温度外，还决定于燃料的性质。通常我们用蒸汽分解率来间接表示碳与蒸汽的反应速度。所谓蒸汽分解率，是指反应掉的蒸汽量与如炉蒸汽量的百分比。蒸汽分解率与温度、反应时间和燃料的性质有关。同一种燃料在相同的时间下，反应温度越高，蒸汽分解率就越高，反应速度越快；同一种燃料在同一种温度下，接触时间越长，蒸汽分解率越高。因此，提高气化层温度和厚度，对提高蒸汽分解率是有利的。燃料种类对蒸汽分解速度影响次序，同前述燃料种类对二氧化碳还原速度的影响次序一致。对活性较高的燃料，反应速度基本处于扩散或过度区。对于活性差的燃料，反应速度基本处于动力学控制区。因此，采用活性较高的原料制气时，在同样温度下适当提高气化剂的入炉速度（既提高蒸汽的扩散速度），可以在不影响气体质量的前提下提高气化强度；而使用活性差的燃料气化时，在同样温度下提高气化剂入炉速度，气体质量和气化强度就下降甚快。通过以上对煤气炉内的化学反应的分析可以发现，吹风阶段与制气阶段其所要求的反应温度、气化剂流速、碳层高度等方面是互相矛盾的，而这两个阶段的反应又是在同一炉内交替进行的。因此，在实际操作中要综合考虑各方面因素和情况，权衡利弊，确定最合理的生产工艺条件。所以，要想当好造气一名合格的操作工是不容易的。第四节 简单的物料衡算一、基础数据：1、煤的成分（按今年以来入炉煤分析的平均数据）组分：固定碳、灰份、挥发份、水分体积%：74.25、14.75、8.75、2.92、吹风气成份：组 分：H2、CO CO2 N2 CH4 O2 体积%： 4.8、5.6、14.8、74.3、0.2、0.33、半水煤气成份：组 分：H2、CO CO2 N2 CH4 O2 体积%：39.65、29.7、7.2、20.6、2.51、0.34、带出物细灰成份：按全年平均计算每天大约31吨；约合每台炉每小时0.09吨。组分：固定碳、灰份、重量%：60 405、间歇制气循环阶段时间百分比：每个循环共135秒。循环阶段： 吹风、上吹、下吹、二上吹、吹净循环时间%：23 27 40 6 56、单炉耗煤：2.5T/ h7、风机鼓风量：496.67m/min8、灰渣成份：固定碳：14% 灰份：75%9、每小时每台炉生成蒸汽冷凝水0.06吨10、共18台造气炉，日常开15台，班耗白煤约300吨（按全年66机生产平均计算）二、物料衡算：1、每台炉每小时耗白煤2.5吨、耗蒸汽4吨、耗空气3039 m3（约合3.8吨）。合计：10.3吨2、每台炉每小时吹风气生成量：吹风时空气消耗量0.79/吹风气中氮气含量%=3231.26 m3（约合4.2吨）吹风时碳消耗量：吹风气生成量（吹风气中CO含量%+吹风气中CO2含量%+吹风气中CH4中含量%）12/22.4=356.59Kg带出物中碳损失：每天细灰量细灰中含碳量%1000=51.67 Kg灰渣中碳损失：灰渣量灰渣中含碳量%1000=62.4 Kg每台炉每小时生成炉渣量：入炉煤重量入炉煤中含灰量%-每台炉每小时生成细灰重量细灰中的含灰量%/灰渣中的含灰量%=0.45 T每台炉每小时产半水煤气量：（入炉煤量入炉煤中含碳量%-（吹风时碳损失+细灰中碳损失+灰渣中碳损失）22.4/（12（半水煤气中CO含量%+半水煤气中CO2含量%+半水煤气中CH4含量%）=6562.87 m3/h（约合5.5吨）3、每吨白煤产半水煤气量：每台炉每小时制气量/每台炉每小时加煤量=2625 m3/吨白煤4、蒸汽分解量：（ 制气量半水煤气中氢气含量%）/22.418/1000=0.836吨/吨白煤蒸汽分解率：（蒸汽分解量/吨白煤耗蒸汽）100%=52.25%5、生产一吨氨的白煤耗：一吨氨按需半水煤气3200 m3计算3200/吨煤产煤气量=1.219吨/吨氨生产一吨氨所耗蒸汽：白煤耗1.6=1.95吨/吨氨。附：物料平衡图 红箭头为投入物料，黑箭头为生成物料。 白煤（2.5T/h） 空气（3039m3/h） 蒸汽（4T/h） （约合3.8吨） 吹风气 3231.26m3/h（约合4.2吨） 冷凝水半水煤气 0.06T/h 6562.87m3/h（约合5.5吨）炉渣（0.45/h） 造气粉（0.09/h）第三章 工艺流程第一节 岗位带控制点流程图一、流程图：见附录图纸：第一套造气流程图 第二套造气流程图 第三套造气流程图 第四套造气流程图二、工艺流程简述：1、吹风阶段：空气经鼓风机打压后经过吹风手动控制阀门、油压蝶阀、吹风座板阀从炉底吹入，和燃烧的原料煤发生氧化反应，为制气进行蓄热。吹风气经上行阀门后进入旋风除尘器除尘后送一网络燃烧炉燃烧处理或放空。2、上吹制气阶段：制气阶段是来自锅炉的蒸汽经过减压后进入缓冲罐，通过总蒸汽阀门、上吹调节阀、上吹座板阀，从炉底进入造气炉，与吹风后炙热的原料层中的碳发生反应，生成一氧化碳、二氧化碳、氢气等水煤气的过程，与蒸汽发生反应的燃料层称为气化层。在上吹制气加入蒸汽的同时，也有一个加入空气的过程，称上吹加氮，用于补充半水煤气和合成氨中的氮气。上吹制气制取的半水煤气经上行阀进入除尘器（除去煤气中的粉尘）、煤气总阀、废热锅炉（废热利用，吸收煤气中的余热）、综合除尘器、洗气塔（冷却煤气并净化煤气）综合洗气塔，气柜水封后进入气柜，以供后工段使用。3、下吹制气阶段：下吹制气在上吹制气进行完之后，与上吹制气过程基本相似，只是蒸汽从造气炉顶部进入，从上往下经过燃料层，并且没有加氮这个过程。下吹制气制取的水煤气经下行管进入除尘器（除去煤气中的粉尘）、煤气总阀、废热锅炉（废热利用，吸收煤气中的余热）、综合除尘器、洗气塔（冷却煤气并净化煤气）、综合洗气塔、气柜水封后进入气柜，以供后工段使用。4、二次上吹阶段：造气炉中气化层的蓄热在经过上吹制气和下吹制气两个阶段后，差不多消耗完毕，应该进入吹风阶段进行重新蓄热。但是炉中还有残留煤气，为了安全，经过二次上吹用蒸汽对炉底进行置换。二次上吹制气制取的半水煤气流程与上吹制气流程一样。只是没有上加氮过程。5、吹净阶段：经过二次上吹后，炉底煤气被吹出干净，炉上还有残留煤气，所以为了回收这部分煤气，要用空气吹净，吹净制取的半水煤气经上行管进入除尘器（除去煤气中的粉尘）、煤气总阀、废热锅炉（废热利用，吸收煤气中的余热）、综合除尘器、洗气塔（冷却煤气并净化煤气）综合洗气塔后进入气柜，以供后工段使用第二节 本岗位控制点参数一、压力：1、风压：25-28Kpa 安装在各吹风总管上。2、蒸汽压力：高压蒸汽压力0.8-1.2Mpa 安装在各系统蒸汽减压阀前；低压蒸汽压力0.05-0.07Mpa 安装在各系统缓冲罐顶。高压汽包压力1.4 Mpa 安装在各高压夹套汽包顶部低压汽包压力0.15Mpa 安装在各低压夹套汽包顶部。系统自产蒸汽压力0.06-0.1Mpa。3、油压：4.0-5.0Mpa 安装在各油泵上。二、温度：1、上行温度：180-230 安装在各炉上行管道上。 下行温度：230-280 安装在各炉下行管道上。2、夹套温度：低压140高压180-220 安装在各炉夹套中部。3、轴承温度：60 安装在各鼓风机上。4、油温：30-45 安装在各油泵上。5、高压蒸汽温度：180-250 安装在高压蒸汽总管道上 。 低压蒸汽温度：180 安装在入炉低压蒸汽总管上。6、废锅进口温度：150-250 安装在废锅进口 。 废锅出口温度：100-200 安装在废锅出口。7、洗气塔温度：60-70 安装在洗气塔出口。8、气柜出口温度：30-45 安装在气柜出口。三、液位：1、汽包液位：1/2-2/3 安装在汽包一侧。2、油位：1/2-2/3 安装在各油泵上。3、储煤罐料位30%-60%安装在储煤罐内。第三节 本岗位工艺阀门、管线作用一、主要阀门及作用吹风阀：当造气炉运行至吹风阶段时，吹风阀开启空气进入造气炉，当吹风完毕时转入上吹时吹风阀关闭，空气不会再进入造气炉。上吹蒸汽阀：当造气炉运行至上吹阶段时，上吹蒸汽阀开启，蒸汽通过上吹阀进入造气炉，当上吹阶段完毕时上吹蒸汽阀关闭，上吹蒸汽不再进入造气炉。下吹蒸汽阀：当造气炉运行至下吹阶段时，下吹蒸汽阀开启，蒸汽通过下吹蒸汽阀进入造气炉，当下吹阶段完毕时，下吹蒸汽阀关闭，下吹蒸汽不再进入造气炉。上行阀：当造气炉运行至吹风阶段、上吹制气阶段、二上吹阶段、空气吹净阶段时，上行阀开启，各阶段所产气体通过上行阀进入旋风除尘器。当运行至下吹阶段时，上行阀关闭，下吹时的蒸汽不会漏入其它管道及除尘器，全部进入造气炉。煤总阀：当造气炉运行至上吹制气、下吹制气、二上吹制气、空气吹净阶段时，煤总阀开启所产煤气通过煤总阀进入煤气总管。当造气炉运行至吹风阶段时，煤总阀关闭防止煤气倒流回除尘器放空，造成煤气浪费。加氮阀：当造气炉运行至上吹阶段时，加氮阀开启，空气通过加氮阀进入造气炉。当上吹完毕前加氮阀关闭，防止下吹阶段时有空气进入形成爆炸。二、制气车间安全阀安全阀是用在受压设备、容器或管路上，作为系统超压保护装置。当设备、容器或管路内的压力升高超过允许值时，阀门自动开启，继而全量排放，以防止设备、容器或管路内的压力继续升高；当压力降低到规定值时，阀门应自动及时关闭，从而保护设备、容器或管路的安全运行。序号位置所在位置型号规格设备设计压力（Mpa）工作压力（Mpa）整定压力（Mpa)介质数量10#造气炉汽包A41H-16C-500.250.10.15蒸汽121#造气炉汽包A44H-6-500.250.10.15蒸汽132#造气炉汽包A44H-16-500.250.10.15蒸汽143#造气炉汽包A44H-16C-500.250.10.15蒸汽154#造气炉汽包A44H-16C-500.250.10.15蒸汽165#造气炉汽包A41H-16C-500.250.10.15蒸汽176#造气炉汽包A44H-16C-500.250.10.15蒸汽187#造气炉汽包A41H-16C-500.250.10.15蒸汽198#造气炉汽包A41H-16C-500.250.10.15蒸汽1109#造气炉汽包A41H-25C-5021.12蒸汽11110#造气炉汽包A41H-16C-500.250.10.15蒸汽11211#造气炉汽包A41H-16C-500.250.10.15蒸汽11312#造气炉汽包A41H-16C-500.250.10.15蒸汽11413#造气炉汽包A41H-16C-500.250.10.15蒸汽11514#15#造气炉汽包A44W-16C-500.250.10.15蒸汽11616#17#造气炉汽包A41H-16C-500.250.10.15蒸汽1171套造气废锅汽包A41H-16C-500.250.10.15蒸汽1182套造气废锅汽包A41H-16C-500.250.10.15蒸汽1193套造气废锅汽包A41H-16C-500.250.10.15蒸汽1204套造气废锅汽包A41H-16C-500.250.10.15蒸汽1211套缓冲罐缓冲罐A42Y-16C-1500.250.10.15蒸汽1222套缓冲罐缓冲罐A41H-16C-1500.250.10.15蒸汽1233套缓冲罐缓冲罐A44H-16C-1500.250.10.15蒸汽1244套缓冲罐缓冲罐A44H-16C-1500.250.10.15蒸汽1i. 放空阀：其作用是将有压力的气体或者液体，在非工作的时候或者紧急状态通过它排放掉，避免发生其它意外。名称岗位位置放空阀一、二套造气0#-8#炉各汽包放空阀1、2套废锅汽包放空阀操作室南蒸汽应急放空阀1、2套缓冲罐顶部放空阀1#气柜顶部放空阀2#气柜顶部放空阀1套洗气塔前煤气放空阀1#、2#气柜进口水封顶部放空阀三套造气9#-13#炉各汽包顶部放空阀废锅汽包顶部放空阀3套缓冲罐顶部放空阀3套洗气塔前煤气放空阀吹风气回收管上放空阀12#炉上行管道旁蒸汽应急放空阀四套造气14#-17#炉各汽包顶部放空阀缓冲罐顶部放空阀废锅汽包顶部放空阀14#炉上行管道旁蒸汽应急放空阀废锅与洗气塔连接管道顶部放空阀第四章 工艺指标第一节 本岗位控制指标一、工艺指标1、气体成分：半水煤气 O20.5% CO29% CO27% N2: 22%28% 补充H:72%78% 循环H:58%60% 2、温度：上行温度 180230 下行温度 230280 低压夹套温度140 高压夹套温度180-2201#系统蒸汽温度180 2#系统蒸汽温度1903#系统蒸汽温度180 4#系统蒸汽温度1803、压力：蒸气总压 0.81.2MPa 低压蒸气 0.050.07 MPa油压46 MPa 风压 2528KPa低压汽包压力：0.08-0.15 MPa 高压汽包压力：0.8-1.4MP4、其它：炉条机转速60250r/min液位高度 30%-80% 油位1/22/3气柜高度 60%95%第二节 控制工艺指标的意义及原理一、可以提高产品产量二、可以提高产品质量。三、能提高原料的利用率。四、能降低生产过程中的能量消耗。五、能够使生产安全运行。六、达到节能、环保的效果。第五章 设备简介（附设备、阀号简图）第一节 运转设备一、 自动加煤机：1、我公司有GJ/JMJ-01D-02E-03B型和LK-2型两种2、构造：GJ/JMJ-01D-02E-03B型 。储料仓、布料器、圆盘阀，插板阀（给料阀）；LK-2型构造：炉口总成、料仓、布料装置3、工作原理：（1）GJ/JMJ-01D-02E-03B型：在每个循环吹风阶段，首先圆盘阀打开，然后给料阀按时间打开并给料，待给料阀关闭5秒后，圆盘阀关闭（防止圆盘积煤密封不好漏气），在吹风阶段，布料阀打开，燃料落入煤气炉内。（2）LK-2型：在不停炉情况下，下吹阶段，关闭下部分布器，打开炉盖进行加煤，每30分钟加煤一次。优点是结构简单、使用方便，维修便利。二、造气炉炉底1、炉底部分分为炉箅、灰仓和炉底总成。炉箅要求要布风均匀，耐高温、耐磨损。我公司使用的炉箅为邳州东方生产的产品。2600mm造气炉使用七边六层炉蓖，2800mm造气炉使用六边七层和六边八层的炉蓖。2、灰仓是把反应后的灰渣，在灰仓周围过渡随灰盘和炉箅的转动，把灰渣送入灰渣箱。灰仓两侧对称装有一对灰犁，灰犁起挡灰作用，炭层下降快慢与灰梨插入的深浅有关。3、炉底总成有灰盘、大齿圈、上下滑道、滚珠（单排76.2mm）、中心定位圈（有的使用的是4个中心定位轮）、迷宫密封圈、底盘、细灰挡板、鼓风箱、灰渣箱和炉条机（闭式传动）构成。三、气柜1、螺旋式低压湿式储气柜。5000m3两台。2、低压湿式螺旋气柜的结构由水槽、塔节、钟罩、导轨、平台、顶板和顶架、进出气管等部分组成。气柜本体由钢板拼焊成。我公司使用的是螺旋式低压湿式储气柜容积。3、气柜工艺流程： 半水煤气经洗气塔洗涤后，汇入煤气总管。通过气柜进口水封到气柜，进行自然混合，然后半水煤气经出口水封到气柜出口总管去净后工段。气柜的作用是贮存一定数量的半水煤气，使之混合均匀，并保证原料气净化及压缩，合成等工序的连续生产，对均衡系统负荷，能起一定缓冲作用。四、蓄能器1、我公司使用的蓄能器为隔式皮囊蓄能器蓄能器，型号为NXQ-L40/160A,公称容积40L,压力10MPa。2、工作原理：蓄能器的作用是储存高压液压油，当遇到紧急情况下，作为应急动力源，在短时间内提供足够的压力油源；在正常工作时，起到液压缓冲，吸收油泵油压的脉冲，缓和冲击力，并可为液压系统补充漏油，补充压力和流量。3、结构：蓄能器上部有一个耐油橡胶气袋，里面充入一定的气体氮气，蓄能器下部与进油口连接，下部进入一定的压力油，当油压系统压力下降时气体则膨胀将油压出，当油压系统压力上升时，气体缩小，油进入蓄能器储存。蓄能器应垂直牢固的安装在固定托架上，气阀向上，安装位置要尽量靠近油泵站，但必须离开热源，且不准在上面焊接。蓄能器下方与进油阀连接，为了停用蓄能器时与进油管断开。4、蓄能器的使用：气袋充气前从油口注入少量液压油对气袋润滑。充气时应按规定压力充气，充气压力按系统最低工作压力的85%95%（3.2MPa3.6MPa）。在使用过程中必须对气袋密封检查，发现泄漏时及时处理，若低于规定压力必须充气，当发现上部气阀漏油时，说明气袋已漏，需要更换。在正常运行中，进油阀全开，回油阀关闭关严，在正常运行时严禁打开回油阀，若打开就会造成压力上不去。充气时，进油阀关闭，回油阀打开。拆开蓄能器封盖前，必须放尽气袋内的气体，确定无压力后，方可拆卸。五、造气鼓风机1、我公司使用的造气鼓风机有三种型号分别是湖北风机厂和焦作风机厂生产的产品。1#鼓风机型号C500-1.28；2#鼓风机型号：D550-23；3#鼓风机型号KTD600-1.28；4#鼓风机型号KTD600-1.28；5#鼓风机型号C600-1.28；6#鼓风机型号：C600-1.282、结构：造气鼓风机一般由叶轮、扩压器、回流器、平衡盘、轴承箱、冷却水管、进气管、排气管、机壳、迷宫式密封组成。鼓风机结构如下图： 离心式鼓风机剖面图1、叶轮；2、扩压器；3、回流器；4、平衡盘；5、轴承箱；6、冷却水套；7、进气管；8、排气管；9、机壳；10、迷宫式密封。3、离心式鼓风机的工作原理离心式鼓风机的工作原理与离心式通风机相似，只是空气的压缩过程通常是经过几个工作叶轮（或称几级）在离心力的作用下进行的。鼓风机有一个高速转动的转子，转子上的叶片带动空气高速运动，离心力使空气在渐开线形状的机壳内，沿着渐开线流向风机出口，高速的气流具有一定的风压。新空气由机壳的中心进入补充。第二节 静止设备一、旋风除尘器 各炉上行和吹风气管道设有旋风除尘器 一台， 上行管沿除尘器水平剖面切线方向插入，气体旋转从中心管出来，所以叫旋风除尘器。为防止粉尘冲刷，内壁焊有耐磨铸铁方块，夹层浇筑耐火材料。二、盲肠集尘器各炉下行管设有一个除尘器，用于出去下行煤气中的灰尘，在造气炉下部位置，好似人的盲肠一样，所以叫盲肠集尘器。煤气侧进上出。 三、单炉水封为单炉检修方便安全，各炉设有水封，顾名思义，水封就是利用水隔离单炉和煤气系统煤气。正常情况下水封相当于管道使用，停炉时，水封上水，将系统煤气于单炉隔开。煤气压入进气管内水的高度，一定要大于系统最大压力，否则，煤气会冲破水封倒入单炉系统，发生安全事故。1、2套造气系统单炉水封比较简单，是一个U行湾，在系统阻力增大时很容易被冲破。所以，在使用时不太安全。3、4套系统水封为1220管道制作而成，煤气上进侧出。四、废热锅炉我公司使用废热锅炉有两种、1、2套造气所用废热锅炉为从山东新乡拆回来的天津华能生产的废热锅炉改造而成，型号DN2400*8500mm。3、4套造气使用的废锅为江苏世能生产的热管式废热锅炉，型号DN2400*8500mm。换热面积850m2。废热锅炉是由筒体、水包组件、水包支撑体、排灰装置和防磨装置组成。废锅是利用煤气余热产生蒸汽的节能装置，同时降低系统煤气温度。五、洗气塔造气系统有洗气塔5台。每套系统有1台洗气塔，在进气柜前安装1台综合洗气塔。1、2套洗气塔为空塔喷淋冷却，由原来的设备改造而成，型号为32001014000煤气侧进高出。3、4套系统洗气塔型号为320021000mm。分两层冷却，下层主要是除尘，上层主要是冷却降温，装有两层塑料。综合洗气塔型号为360021000mm12 50001549312mm，同3、4套洗气塔相似，分两层冷却，下层主要是除尘，上层主要是冷却降温。第三节 造气油压系统制气微机集成油压控制系统由微机控制装置和油压集成系统两部分组成。是以单台煤气发生炉的程序为基础，兼顾各炉况的互相影响，把整个制气系统作为统一的控制对象，用微机系统和油压系统作为控制手段，使生产操作控制以节能控制相结合。该控制系统是利用油压系统控制煤气阀门的开启，利用微机控制电磁换向阀，从而使油压系统按照设定程序运行。油压系统是由泵站、换向阀站、油缸、蓄能器及辅助设施组成。一、泵站泵站是由油箱和油泵组成。是整改造气系统油压系统的动力源，输出具有一定压力和流量的压力油，作为阀门开启与关闭的动力。我公司使用的油泵站有5套。1#4#油站油泵型号为CB-HB100-FL，1#系统油站控制0#-2#造气炉阀门，4#油站控制9#-13#造气炉阀门；2#3#油站油泵型号为CB50，2#油站控制3#-5#造气炉阀门，3#油站控制6#-8#造气炉阀门：5#油站型号为CBG2-100，控制14#-17#造气炉阀门。二、换向阀站由电磁阀组成换向阀站，通过换向阀操作，改变压力油进入阀门油缸的方向，使油缸活塞杆伸出或缩回，从而控制阀门的开启和闭合。我公司使用的电磁换向阀由单头、双头两种形式，通径有10mm12mm18mm三种。阀型号有24D1O-B10H-T、24D1D-B12H-T、34DM-B12H-T、24D2I-B18-T、34D2I-B18-T电磁换向阀型号意义电磁换向阀“通”和“位”的概念“位”是指阀芯在阀体孔内可实现停顿位置（工作位置）的数目。例如两位，三位，四位等。电磁换向阀的换向是通过移动阀芯到左，中，右等位置来实现的，即电磁换向阀的阀芯能够定位（停留）在一个端位，另一个端位或者还加上中间位置。阀芯能停留在左右两个位置的电磁换向阀叫两位阀，阀芯能停留在左，中，右等三个位置的电磁换向阀叫做三位阀。此外还有多位阀。电磁换向阀的“通”指阀做控制的油路通道数目。对于管式液压阀很容易判断，有几根接管通常就表示几通，但注意不包括控制油管以及泄油管。例如两通，三通，四通等。所谓两通阀，三通阀，四通阀，是指电磁换向阀的阀体上有两个，三个，四个各不相通并且可以与液压系统中不同油管相连接的油道接口，不同的油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。三、油缸油缸由缸筒、活塞、活塞杆、密封件组成。 油缸固定在阀门支架上，油缸活塞杆与阀门由连接杆连接。油缸运行是通过电磁阀改变油泵送来的压力油进入油缸的方向，使活塞向上或向下运动，活塞杆相应的伸出或拉回。油缸内活塞下部、上部都充满了压力油，而且活塞向下运行时，活塞运行平稳，速度得到缓冲，、减少活塞内漏。第四节 常用阀门一、阀门的分类阀门的分类：闸阀、截止阀、节流阀、仪表阀、柱塞阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、止回阀、减压阀、安全阀、疏水阀、调节阀、底阀、过滤器、排污阀等。阀门的作用；阀门是流体管路的控制装置。接通和截断介质；防止介质倒流；调节介质压力、流量；分离、混合或分配介质；防止介质压力超过规定数值，保证管道或设备安全运行。二、阀门型号表示1阀体材料对于PN1.6MPa的碳铸铁阀门或PN2.5MPa的碳钢阀门则略去本单元 公称压力(kgf/cm2)密封面和衬里材料T：铜合金H：不锈钢Y：硬质合金钢X：橡胶结构形式（闸）：明杆楔式单闸阀：明杆楔式双闸板3：明杆平行单闸板4：明杆平行双闸板：暗杆楔式单闸板 6：暗杆楔式双闸板 连接形式：内螺纹：外螺纹：法兰 6 ：焊接驱动形式3：蜗轮4：正齿轮6：气动7：液动9：电动对手轮、手柄式板手等直接传动的阀门省略本单元 阀门类型：闸阀：截止阀：旋塞阀：止回阀：减压阀：安全阀 Q：球阀D：蝶阀()234567三、常用阀门结构及特点1、闸阀闸阀是指启闭体(阀板)由阀杆带动阀座密封面作升降运动的阀门，可接通或截断流体的通道。当阀门部分开启时，在闸板背面产生涡流，易引起闸板的侵蚀和震动，也易损坏阀座密封面，修理困难。闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。 闸阀的结构；手轮、阀杆、填料压盖、填料、阀盖、阀杆、闸板、阀体闸阀在管路中主要作切断用，一般口径DN50mm的切断装置多选用它，有时口径很小的切断装置也选用闸阀。闸阀有以下优点：（1）流体阻力小。（2）开闭所需外力较小。（3）介质的流向不受限制。（4）全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。（5）体形比较简单，铸造工艺性较好。闸阀也有不足之处：（1）外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。（2）开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。（3）闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加一些困难。2、截止阀截止阀和节流阀都是向下闭合式阀门，启闭件（阀瓣）由阀杆带动，沿阀座轴线作升降运动来启闭阀门。截止阀与节流阀的结构基本相同，只是阀瓣的形状不同：截止阀的阀瓣为盘形，节流阀的阀瓣多为圆锥流线型，特别适用于节流，可以改变通道的截面积，用以调节介质的流量与压力。 座板阀的结构：手轮、阀杆、填料压盖、填料、阀盖、阀瓣、阀体截止阀在管路中主要作切断用。节流阀在管路中主要作节流使用。截止阀有以下优点：（1） 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。（2） 开启高度小。（3） 通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较长，一般公称通径都限制在DN200mm以下。截止阀的流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广泛的使用。3、蝶阀 蝶阀是由阀体、圆盘、阀杆、和手柄组成。它是采用圆盘式启闭件，圆盘式阀瓣固定于阀杆上，阀杆转动90即可完成启闭作用。同时在阀瓣开启角度为2075时，流量与开启角度成线性关系，有节流的特性。蝶阀的特点：（1）结构简单，外形尺寸小，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门。（2）全开时阀座通道有效流通面积较大，流体阻力较小。（3）启闭方便迅速，调节性能好 。（4）启闭力矩较小，由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等，而产生转矩的方向相反，因而启闭较省力。（5）密封面材料一般采用橡胶、塑料、故低压密封性能好。4、安全阀 安全阀是自动阀门，它不借助任何外力，利用介质本身的压力来排出一定量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复到安全值后，阀门再自行关闭以阻止介质继续流出。安全阀按结构分为杠杆式、脉冲式、弹簧式三种。我车间使用的安全阀为弹簧式。安全阀的选用要求：（）灵敏度高；（）具有规定的排放压力；（）在使用过程中保证强度、密封及安全可靠；（）动作性能的允许偏差和极限值。5、液压闸板阀主要适用于水煤气发生炉及相符的工艺管道，供全开全关的介质流动运行，不允许公部分开启，作为调节流量用。我们造气岗位蒸总阀、煤总阀、