煤气站设计参数.doc

两段式煤气炉余热工艺设计要求煤气发生工艺系统设计条件设计人： 1 原料煤质量要求及发生炉煤气质量为保证发生炉煤气的质量要求，并满足两段炉煤气制气的工艺需要，比较适合的煤种是不粘、弱粘结性烟煤、长焰煤、年老的褐煤。具体指标详见下表： 项 目技 术 要 求煤的热值27MJ/kg(6500kcal/kg)粒度分级不粘煤弱粘结性烟煤粒度:30-60mm最大粒度/最小粒度2块煤限下率10%含矸率2%挥发分(干基)25%灰分(干基)18%全硫(干基)1%煤灰软化温度(ST)1250热稳定性(RW+6)60%抗碎强度(25mm)60%罗加指数(R、I)20自由膨胀系数(F、S、I),2冷煤气成份（%）COH2CO2N2CH4O223301015454550230.20.6煤气质量指标编号名 称单 位指 标1煤气焦油Mg/Nm3352煤气含尘量Mg/Nm360612 煤炭气化原理及工艺流程2.1 煤炭气化原理基本化学反应 发生炉煤气是通过水蒸气和空气混合形成气化剂后流经炽热的固定燃烧床生成的.空气中所含的氧和蒸汽与燃料中的碳反应,生成了含有CO, CO2, H2, CH4, C2H4, N2等成分的发生炉煤气。蒸汽与碳反应是吸热反应: C + H2O CO + H2当氧和碳反应时就放出热量 2C + O2 2CO一氧化碳与蒸汽反应： CO + H2O CO2 + H2这里一些蒸汽还与CO反应，由于每体积CO转化为CO2时，同时生成了相同体积的H2。在还原层，其温度低于1200时还会出现下面的快速反应: CO2 + C 2CO 和 H2O +C H2 +CO当煤气通过还原层时,可燃气体含量迅速上升,而CO2和水蒸汽含量下降。通过还原带后，一部分煤气被输出，流经底部旋风除尘器和风冷器，这一部分煤气称为“底部煤气”，其温度约400550左右。在干馏段，加入发生炉的煤，依次被干燥，预热和干馏，生成的蒸汽、焦油雾和煤气，一起从发生炉顶部输出，这一部分煤气称之为“顶部煤气”，其温度在100120左右。2.2 煤气生产工艺流程简述（余热换热器工艺）本工艺分为煤贮存、提升输送系统、加煤系统、制气系统、净化冷却系统、储气及输送系统。2.2.1 净化冷却系统净化冷却系统由电捕焦油器、旋风除尘器、余热换热器、风冷器、间接冷却器、电捕轻油器组成。主要是对煤气炉生产的粗热煤气进行净化、降温处理。处理后的煤气温度达到35-45。然后由煤气加压机加压后送往用气单位。2.2.2工艺流程叙述将3060mm的烟煤通过皮带输送到储煤仓，由程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2931，H2约为1719%，CH4约为13，CnHm约为0.20.4的可燃气体。上部产生的煤气其温度为100120,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450550，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（150）进入风冷器，通过风冷器降温后80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3545，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。从间冷器和电捕轻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，工艺流程见工艺流程简图煤仓工艺流程简图合格粒煤4060mm 空气鼓风机汽包3.2m两段式气发生炉上段煤气80120 450550下段煤气 旋风除尘器 电捕焦油器 余热换热器风冷器 间冷器电捕轻油器储气柜加压机脱硫系统用气车间劳动强度。3 主要设备3.1 煤气发生炉 3.2 电捕焦油器3.3 内保温旋风除尘器旋风除尘器主要技术指标序号名 称单位规格备注1除尘器外径mm17122总高度mm68903处理煤气的能力Nm3/h50006000按题目要求选4除尘效率75855工作温度450550温降50以内6煤气含尘量g/Nm3103.4 余热换热器通过汽包加水，进水压力0.3MPa，产生常压蒸汽压力0.1MPa。余热换热器主要技术指标序号名 称单位规格备注1余热换热器外径mm12002总高度mm89653煤气处理量Nm3/h350070004换热面积65平米5工作温度 壳程99；管程3006工作压力MPa0.076设计压力MPa0.17容器类别常压把煤气温度从450-550冷却至150，处理量5500 Nm3/h （按给出的题目设计）3.5 风冷器 煤气间接冷却设备，布置在室外煤气净化区，本方案每期站选用5台风冷器，单台处理煤气量7000m3/h（按给出的题目设计）。风冷器将下段煤气进行冷却使下段煤气温度降到100以下。风冷器主要技术指标序号名 称单 位指 标备 注1列管直径mm2732设备总高度mm 91003风冷管数 根32Q235-B螺旋焊管4处理煤气量m3/h70007工作压力KPa 38煤气进口温度 200-300取1509煤气出口温度80-100取8010换热面积M21803.6 煤气间接冷却器煤气净化设备，布置在室外煤气净化区，主要功能是对经电捕焦油器净化后的上段煤气和经风冷器冷却后的下段煤气进一步冷却降温，去除煤气中含有的大部分水分，并使轻油雾冷凝。选择不与煤气直接接触的间接式冷却器，避免了水与煤气直接接触，产生大量污水，利于环境保护。单台处理煤气量9000m3/h。其主要技术指标见下表：煤气间接冷却器主要技术指标 序号名 称单 位指 标备注1设备外壳直径mm20202设备总高度mm91003处理煤气M3/h90004设计压力壳侧MPa0.080管侧0.0105工作压力壳侧MPa0.060管侧0.0066试验压力壳侧MPa0.1007设计温度壳侧60管侧958工作温度壳侧30管侧70809介质水煤气10换热面积m2524循环水量：100m3/h，水泵扬程50m,进水温度为常温，出水温度50（设计考虑煤气从150降到35-40，处理量按题目给出）7.7 电捕轻油器煤气净化设备，布置在室外煤气净化区，主要功能是对煤气间接冷却器冷却后的煤气进一步净化，去除轻油及残留的焦油和灰尘。电捕轻油器主要技术指标序号名 称单 位指 标备 注1设备外壳直径mm