河北科隆机电科技有限公司蒸汽调节系统技术方案.doc

河北科隆机电科技有限公司技术文件造气炉入炉蒸汽自调设备技术说明书技术提供：河北科隆机电科技有限公司 本项技术已申请国家专利，请尊重专利所有人权益！关健词：液压、特制闸阀、特制油缸；安全、实用、高效，维护量小；、概述：化肥厂间歇式固定床造气炉间歇造气过程工艺要求，入炉蒸汽用量应当随着造气炉内气化层的温度的变化而变化，炉内气化层的温度高时反应速率高，蒸汽的用量应该较大；造气炉气化反应是吸热反应，气化层的温度随着气化反应的进行而下降，随着炉内气化层的温度的降低反应速率也相应降低，蒸汽的用量也随之降低。在制气的后期由于炉温逐渐降低，如果蒸汽流量不变，不仅浪费蒸汽，还会大幅度降低炉温，带来一连串的恶性循环。传统的入炉蒸汽流量控制多数采用蒸汽手轮控制，而在制气过程中，吹风升温后造气炉进入上吹阶段的初期，由于炉内温度处于临界状态、反应速率高、气化层的位置处于半溶状态，所以需要较大的蒸汽量才能够将半溶状的汽化层吹透，使蒸汽在穿过同一截面时能够均匀的分布。汽化层温度是随着制气时间的变化而不断的下降，蒸汽分解的速率也随之在不断的下降，如果蒸汽用量还是恒定不变，一部分过量的蒸汽在穿过气化层时的作用就是带走炉内的热量、加快汽化层温度的下降速度，因而蒸汽分解率也急剧下降。所以从理论上分析，在制气的初期阶段应该是大蒸汽量制气，随后根据温度的变化逐步的递减入炉蒸汽的流量，这样不仅可以节省蒸汽，同时也减小了不必要的温度损失、缩小了汽化层温度的波动范围、提高蒸汽的分解率、提高了有效的气体成分，对节能降耗有着重大的意义。、设备的特点为了使这项节能降耗技术能够应用到实际的化工生产中，河北科技大学的马维明等教授组织了一个专家团队，对入炉蒸汽调节的实际应用做了大量的实验。把这项技术应用到实际的生产过程中，其关键的技术在调节机构，我们分别采用市场的各种调节阀进行现场试验，效果都不太理想。其主要原因就在造气这种腐蚀性气体强、温度高的恶劣环境下，调节阀的故障率高、维护工作量大，所以无法长期稳定的工作。几年来通过各种探索，我们终于研制开发出一种简单实用的油压蒸汽调节阀，相比电动、气动调节阀具有以下特点：（1）、首先要保证设备的安全性！电、气动调节阀经常会因阀门的故障造成无蒸汽的现象，我们根据这些现象在设计上杜绝了类似这种现象的发生，保证即使阀板脱落也有一定量的蒸汽通过以确保系统安全。在阀体上我们还配套了阀位检测装置，如果阀门出现故障系统会发出声光报警并以文字的方式告诉操作人员故障点的位置，以便操作人员及时处理。（2）、气动调节阀需要增加空压站，仅这一项投资就不小并且使用过程中其维护成本也很高，电动调节阀采用220V电源驱动存在着一些安全隐患，不符合国家安检部门的要求，我们开发的调节阀其动力源是就地取材，充分利用造气油压系统作为驱动力，不增加能耗，和电气动调节阀相比有节省能源、安全可靠，同时可以保证长期稳定运行、维护量少的特点。（3）、气动调节阀的阀门定位器在造气二楼这种环境下日常维护量较大，一般使用半年就需要维修，电动调节阀在这种环境下维护工作量就更高，我们的设计充分考虑到造气车间恶劣的使用环境，所使用设备、材料都可以稳定的在这样的环境下长时间运行。（4）、结构简单，性能稳定，使用寿命长，一般在56年内无维修量。（5）、适应力强、大部分厂家造气二楼管道阀门的排列的非常紧凑，阀门之间的空间十分有限，若想在阀门之间再插入一个阀门就必须对管线设备进行大的调整才行，针对这种情况我们在阀门的结构上进行改造使厂家在应用这项新技术的时候不需要对管道流程改造就可以轻松安装。（6）、普通流量计是通过节流原件产生压差来测量流量的，在运行过程中它本身就会造成一部分压力损失，常年累计它的压损实际上也是一笔很大的浪费，普通流量计的安装条件要求也很高，如果没有达到它的要求其反应的数据就毫无价值，一般的造气工段基本上都不具备它的安装条件。所以我们这套系统配套的是弯管流量计，它具有无压力损失，安装简单，没有很苛刻的安装条件，并且具有数据准确、维护量小、使用寿命长的特点。、应用成果通过实践证明蒸汽自调在生产工艺中取得了以下的效果：、蒸汽自调的投运使造气炉在上下吹制气时减少了蒸汽用量，合理的蒸汽流量控制使炉内气化层温度波动范围减小，由于气化层温度波动范围减小，蒸汽分解率明显得到提高；同时减少了吹风时间，增加了有效的制气时间；并且增加了水煤气有效气体成分的含量；(2)、控制多余的入炉蒸汽，相应的减少了煤气中的水蒸汽含量，降低了洗气塔的符合洗气塔用水量也明显降低，水洗过程中产生的废水也相应减少，从而使制气车间的总废水量低于总用水量，降低废水处理成本。目前,小合成氨厂大部份以煤(焦)为原料固定床间歇式造气生产合成氨所需要的半水煤气。主要气化剂是水蒸汽,蒸汽消耗量占全厂蒸汽用量的40,因此合理地更有效地使用蒸汽量,对节能、降耗、环保都起着极其重要的作用。、应用实例：（1）、石家庄双联化工有限责任公司是以合成氨为龙头，纯碱、氯化铵、复合肥为主打产品，集供热、发电、系列化工产品为一体的大型股份制企业。2010年双联公司配合河北科隆机电科技有限公司开发的合成氨造气蒸汽自调系统，分别在该厂造气车间10#造气炉、16#造气炉开发、试验成功。使2600造气蒸汽消耗单炉降低5-6t/班。每吨蒸汽按120元/T成本计算，每台炉每年节约的直接经济效益达56万。这还不包括气质成份改变带来的后工段能耗降低的效益。后续又安装使用了7套； （详见氮肥设计2011第4期第8页技术论文）（2、）晋城天泽（二化）永丰公司：单炉单日产合成氨55T以上，负荷较重。应用后，每班节约蒸汽1.5T以上，蒸汽分解率超过50%，单炉每天节约90001200元，单炉年节约28-36万元。正筹备全面使用；(以上两使用单位欢迎参观考察！) （3、）山西阳煤和顺化工订购四套已供货； （4、）河南金山化工预订5套备货中； （5、）全国有近20家厂已在立项、考察中； 1、 上组图中实线为一个造气循环中流量计变化曲线，虚线为蒸汽分解率示意图；2、 其中左图为未使用蒸汽自调系统时流量变化曲线，右图为使用后曲线，其中下吹下半段为节约蒸汽主要区间； 、配置清单（以五套为例）：产品名称规格型号生产厂家单位数量备注入炉蒸汽调节系统RLZ_YGCB_12_150河北科隆套5 包括以下设备：特制闸板阀HBKL-CZ200/250河北科隆台5特制安全闸阀胶 管13-1000河北科隆根10 接头体14/M181.5河北科隆只30 接 头14河北科隆只30 组合垫18河北科隆只30 O型圈162.4河北科隆只30 油 缸63/45-150河北科隆根5特制可调油缸电磁阀DN10河北科隆块5 单阀组DN10河北科隆块5 流量计 DN200，碳钢材质著名品牌套5带附件指导安装差压变送器检测范围：010KPa著名品牌套5 压力变送器BP800著名品牌套5压力补偿组件温度补偿组件 著名品牌套5 阀位检测器0.110mA河北科隆套5 入炉蒸汽控制系统S7-200系列西门子套1 包括以下设备：CPUEM224西门子块1高防腐通讯模块CP243西门子块1高防腐模拟量输入EM118河北科隆块1高防腐模拟量输入板HBKL-16河北科隆块1高防腐开关量输出板HBKL-20河北科隆块1高防腐继电器24V（220V）/10A欧姆龙套20 稳压电源24V/3A上海复旦块1 操作站主机、XP系统、AOC22、液晶 2G内存500G硬盘工控机套1防腐编程软件西门子软件及授权西门子套1 交换机16口深 圳套1 标准电缆以太网天 津套1 机 柜8006002100河北科隆台1 操作台72011001360河北科隆台1 辅材及组装控制柜组装河北科隆套1软 件蒸汽自调专用河北科隆套5 服 务 一现场软件调试河北科隆套5 服 务 二现场工艺调试河北科隆套5 服 务 三一年硬件调试服务河北科隆套1现场技术培训10人/次河北科隆套1运输费车板交货到甲方现场河北科隆套16、供、需方的责任与义务：A、使用方提供现场指导安装、调试服务。调试过程中需方应该有专人配合，认真学习调试方法，力求达到供方人员不在现场的情况下能够熟练操作该系统。B、质量保证(1)、使用方保证提供的设备是全新的、未使用过的，并且在各方面符合合同的标准、规格、质量和性能。(2)、在正常工作进度条件下，使用方免费保修期为设备投入运行后12个月或设备到达现场后18个月。(3)、在规定的保修期内，使用方免费负责修理或更换相关设备（除人员非正常操作而导致的缺陷或故障外）。C、技术提供方负责现场的准备工作及设备的安装施工。D、技术提供方为到使用方到现场指导安装、调试、投运的工作人员提供免费食宿。E、系统投运正常后，维护工作由技术提供方负责。在正常操作情况下，使用方提供的本套系统设备保修一年，保修期过后继续提供服务方便。F、经双方认可，本系统确实没有显现节约效果，供方可以无条件退货。7、报价及付款：本项目是以技术为主的节能项目，投资回报率极高，