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水煤浆气化及变换操作知识问答1 煤气化的基本概念是什么？答：煤的气化是使煤与气化剂作用，进行各种化学反应，把煤转变为燃料用煤气或合成用煤气。2 煤气化必备的条件是什么?答:煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。3 简述煤气化工艺的分类。答:煤气化工艺按照操作压力分为常压气化和加压气化；;1）按照操作过程的连续性分为间歇式气化和连续气化；;2）按照排渣方式分为液态排渣和固态排渣；;3）按照固体原料（煤）反应物料在炉内的运动过程状态分为固定床、流化床、气流床和熔融床（熔渣池）。4 气流床煤气化工艺按照气化炉的进料状态都有哪些分类?其代表技术有哪些？答：气流床煤气化工艺按照气化炉的进料状态分为干法粉煤进料和湿法水煤浆进料。国外技术:干法粉煤进料的代表技术为荷兰壳牌干煤粉气化工艺(SHELL Process），德国未来能源公司的GSP气化技术；湿法水煤浆进料的代表技术为美国GE公司的水煤浆气化工艺(GEGP)。另外，德国未来能源公司的GSP气化技术，能够以干煤粉和水煤浆两种进料方式进料。国内技术:湿法水煤浆进料的技术有西北化工研究院的多元料浆技术和华东理工大学的四喷嘴对置气化技术，干法煤粉进料的技术为西安热工研究院的两段式气化技术。5 气流床气化技术有哪些特点?答:气流床气化技术的主要特点:(1)采用干粉形式或水煤浆形式进料；;(2)加压、高温气化；;(3)液态排渣；;(4)气化强度大；;(5)气化过程中不产生有机污染物，具有良好的环保效应。6 试简要叙述煤气化技术发展的趋势。答：随着技术的不断进步，煤气化技术由常压固定床向加压气流床气化技术发展的同时，气化炉能力也向大型化发展，反应温度也向高的温度（15001600）发展，固态排渣向液态排渣发展，这主要是为了提高气化效率，碳转化率和气化炉能力，实现装置的大型化和能量高效回收利用，降低合成气的压缩能耗或实现等压合成，降低生产成本，同时消除或减少对环境的污染。7 水煤浆加压气化工艺装置由哪儿部分组成?答:水煤浆加压气化工艺主要由水煤浆制备和储存、水煤浆加压气化和粗煤气的洗涤、灰水处理和粗渣/细渣的处理等四部分组成。8 煤的工业利用价值通过哪些项目来判断?其各自包含哪些内容?答:煤的工业利用价值可通过工业分析和元素分析测定判断。工业分析的内容包括水分Mt(内水Min、外水Mf）、灰分(A)、 挥发分（V）、固定碳(FC）、硫分(S)、发热值(Q)、可磨指数(HGI）、灰熔点（IT/F1;DT/F2;ST/F3;FT/F4)等。元素分析包括C、H、O、N、S、Cl以及灰分中各种金属化合物的含量。9 水煤浆加压气化的技术经济指标有哪些?它们各自的含义是什么？答:水煤浆加压气化的技术经济指标主要有碳转化率、冷煤气效率，比煤耗、比氧耗、氧耗、有效气产率、气化强度、O/C原子比。各自的含义为:(1)碳转化率 煤气中携带的碳占入炉总碳的比率，%(2)冷煤气效率 煤气的高位热值与入炉煤的高位热值的比率，%(3)比煤耗 每生产1000Nm3有效气消耗的干煤量，kgCoal/kNm3(CO+H2)(4)比氧耗 每生产1000Nm3有效气消耗的氧气量，Nm3O2/kNm3(CO+H2)(5)氧耗 单位重量的煤气化所需要消耗的氧量，Nm3O2/Tcoal(6)有效气产生率 单位体积的煤气中有效气CO+H2所含的比例，%(7)气化强度 单位容积的反应器在单位时间生产的干煤气量，Nm3/m3h(8)O/C原子比 如气化炉气化剂中的氧原子与煤浆中碳原子数量的比值。10 对于水煤浆加压气化工艺而言，煤浆制备的目的是什么?答:煤浆制备的目的就是要制备出高浓度、稳定性好、流动性好、易于泵送的水煤浆。11 煤浆制备的影响因素有哪些？答：煤浆制备的影响因素有煤质、煤粒配比、添加剂、助熔剂。12 添加剂在煤浆制备中的作用是什么?其都有哪些类型?答:添加剂在煤浆制备中的作用是改变煤粒表面的亲水性，增加煤浆的流动性和稳定性，保证煤浆形成较为稳定的悬浮体系。常见的添加剂种类主要有木质素磺酸盐系列、萘磺酸盐系列和丙烯酸系列。13 对于工业规模的水煤浆制备装置，一般采用何种形式的磨煤机?答:对于工业规模的水煤浆制备装置一般采用棒式磨煤机或球式磨机两种型式。14 磨机运行过程中，哪些因素会影响水煤浆的粒度分布?答:磨煤机的装棒量、磨机的运行负荷和磨棒的磨损都对运行中的水煤浆粒度分布有影响。15 棒式磨煤机的最佳运行负荷如何界定?负荷过高或过低有什么影响?答:棒磨机的运行要求在70%一130%负荷之间运行。负荷太低，磨棒的磨损加剧；负荷太高，粗粒子量增多，使得煤耗增大。16 磨煤机出口滚筒筛的作用是什么?答:磨机出口滚筒筛的作用，是要能够将磨机制得的水煤浆中的粗颗粒分离出来。磨机制得的水煤浆中的粗颗粒会卡涩下游煤浆输送泵的进出口阀门甚至损坏煤浆输送泵的隔膜。17 什么叫粘度?它对水煤浆加压气化工艺的影响有哪些?答:粘度是液体相对运动时所引起的内磨擦力，表示了水煤浆输送和雾化的难易程度。因此它直接决定了输送设备的选型，并影响烧嘴的雾化效果。18 什么是煤灰的酸碱度?答:煤灰的酸碱度(A)是指煤灰中的酸性氧化物与碱性氧化物重量之比。酸碱度越小，煤灰越易熔，反之，则难熔。公式表示为:A=(SiO2+Al2O3+TiO2)/(CaO+Fe2O3+MgO+Na2O+K2O)19 对于高灰熔点煤作为气流床气化的原料煤种时，为什么要添加助熔剂?答：煤灰分主要由SiO2, A1203, Fe2O3, MgO. CaO, Na2O, TiO2等组成，煤灰熔点取决于煤灰中各元素的组成及含量。一般地说，煤灰中酸性组分(SiO2+A1203+TiO2)含量越高，灰熔点越高；碱性组分(CaO+Fe2O3+MgO+Na2O)含量越高,则灰熔点越低。煤在以液态排渣的气流床加压气化反应中，灰份不仅以物理混合形式存在，而且还以不同结构的混合物存在，这些混合物的熔点又各自不同。研究表明，形成钙或铁的某些混合物时，熔点较低，而氧化铁与氧化钙混合物比氧化铝与氧化硅混合物的熔点更低。 大多数烟煤的煤灰分以酸性组分为主。根据相关文献的介绍，煤灰的酸碱度(A)是推测灰份熔融难易程度的判定指标。 A=(SiO2+Al2O3+TiO2)/(CaO+Fe2O3+MgO+Na2O+K2O) 上式中.当1A5时难熔。对于国内目前在运行的气流床加压气化装置使用的煤种进行比较，酸性组分与碱性组分比值接近1时，灰熔点较低，因此，对于高灰熔点的煤作为液态排渣的气流床气化原料时，可增加某些组分使其酸碱度变小，以降低灰熔点。 作为液态排渣的气流床加压气化工艺，其对煤种是有一定限制的，最适宜气化灰熔点较低的年轻烟煤。对于高灰熔点、高灰粘度的煤作为水煤浆加压气化工艺的原料，需要在较高的温度下操作，这势必增加氧耗，加剧耐火材料的磨蚀，并且影响工艺烧嘴的使用寿命。为了顺利气化高灰熔点、高灰粘度的煤，扩大以液态排渣的气流床加压气化对煤种的适用范围，就需添加适量的助溶剂或掺配低灰粘度的煤，使其灰熔点、灰粘度降到合乎工艺的要求。20 工业上选择助熔剂的原则是什么?常见的助熔剂都有哪些?答：工业上助熔剂选择的原则要求助熔剂原料来源方便，价格便宜，且助熔剂添加后无新的杂质加入。常见的助熔剂种类主要有氧化钙类、氧化铁类。21调节水煤浆pH值的目的是什么?常见的PH值调节剂都有哪些?答: 水煤浆对PH值要求控制在7-9之间，小于7呈酸性，会腐蚀管道，反之，会在管道中结垢，引起管道堵塞。且对添加剂的影响较大。 工业上常用的水煤浆pH值调节剂有氨水(NH3H20)和烧碱(NaOH)。22什么叫化学平衡?设反应方程式为mA+nB=pC+qD，写出化学反应平衡常数的表达式。答:当化学反应的正、逆反应速度相等时，反应混合物的浓度不再发生变化的物系状态叫化学平衡。按照给出的反应方程式，化学反应平衡常数表示为: Kc =CpDq/(AmBn)或Kp=PcPPDq/(PAmPBn)上式中:Kc. Kp为反应的平衡常数; A、B、C、D分别为反应物料的平衡浓度; PA、PB、PC、PD分别为反应物料达到反应平衡时的平衡分压。23 水煤浆加压气化反应的机理是什么?答:水煤浆加压气化反应总的化学反应方程式为: CmHnSy+(m/2)O2=mCO+(n-2y)/2H2+yH2S 气化反应是一个部分氧化还原反应。同时，它还是一个自热平衡的反应，通过煤的燃烧裂解反应放出的热量供给氧化还原反应所需要的热量。其过程为：(l)首先进行煤的裂解和挥发份的分解反应(一次反应)。主要反应有: CmHn+mO2=mCO2+n/2H2 CmHn=n/4CH4+(m-n/4)C C+O2=CO2 2CO+O2=2CO2 2H2+O2=2H2O一次反应的主要产物有CO2、H2O。 其次进行部分氧化还原反应，生成合成反应所需要的有效气（二次反应）。主要反应有： C+CO2=2CO+Q C+H2O=CO+H2+Q CO2+H2=CO+H2O+Q CH4+H2O=3H2+CO+Q二次反应的主要产物有CO、H2。24 试画出水煤浆加压气化工艺装置气化和工艺气洗涤部分的工艺流程简图，并标出各个部分成熟的材料选择。答：气化和工艺气洗涤部分的工艺流程简图及各部分较为成熟的材料选择见下图和下表。Materials for Gasifier,Carbon Scrubber SystemSerialItemmatenal1Gasifier Shell(upper)Alloy(1 1/4Cr.1/2Mo)2Gasifier Shell(Lower)Alloy(1 1/4Cr.1/2Mo)+SUS304L Clad3Quench RingIncoloy 8004Dip Tube of GasifierIncoloy 8255Draft Tube of GasifierSUS304LQuench Ring Internal(except B/N & support 6)SUS304L6Bolt/Nut and support (quench Chamber of Gasifier)Incoloy 8257Slag Crusher, Lockhopper, piping,valveCarbon Steel8Carbon Scrubber ShellCarbon Steel+ SUS304L Clad9Carbon Scrubber internal(except B/N & support 10)SUS304L10Carbon Scrubber internal(Draft/nut and support)Incoloy 82511Gasifier outlet gas lineSUS304L12Quench Water line (except Valve)SUS304LQuench Water line (Control Valve)SUS304L/SUS316 Stellited13Quench Water Blowdown line (except Valve)SUS304LQuench Water Blowdown line (Control Valve)SUS304L/ SUS316 Stellited14Oxygen line (except Valve)SUS30415Oxygen line (Control Valve)Trim:Monel;Other: SUS304/SUS316 Stellited16Slurry line Carbon Steel+9mm C.A.17Nozzle ScrubberSUS304L18Black Water Blowdown line SUS304L19Scrubber outlet Process lineCarbon Steel+6mm C.A.20Lockhopper ShellCarbon Steel+9mm C.A.21Tube Piece of Oxygen lineMonel25 锁渣罐在水煤浆加压气化工艺中的作用是什么？一个完整的锁渣罐系统循环包括哪些步骤？答：在水煤浆加压气化工艺中，锁渣罐的作用是将气化反应产生的粗渣经收集，并定期排出装置外的系统。一个完整的锁渣罐系统循环主要包括渣收集、泄压、排渣、冲洗、充压、渣收集、渣沉降等步骤。26 压力对水煤浆加压气化反应有什么影响?加压气化的优点是什么？答：水煤浆加压气化反应是体积增大的反应，从化学平衡考虑压力升高对气化反应是不利的，但是CH4转化反应的速度却随压力升高而增大。加压气化有以下优点：（1）压力升高气化强度增大，缩小了气化反应设备的容积和占地面积；（2）增大压力，反应速度加快，提高了气化效率；（3）加压气化有利于水煤浆的雾化；（4）加压气化节省了动力消耗，有利于后工序的工艺状况。27 气化炉的操作温度对水煤浆加压气化有什么影响?答:煤浆气化反应的操作温度一般控制在煤的灰熔点以上5080，或控制煤灰渣粘温特性在2540Pas之间。水煤浆加压气化反应属自热平衡式部分氧化还原反应，煤燃烧所放出的热，除维持设备的热损外，还供给部分氧化还原反应所需热量，从化学平衡来看:T ，CH4,有利于反应完全，但温度太高，氧耗增加，CO2量增加，有效气成分降低，耐火材料的寿命缩短。T，有效气成分增加，但会引起气化炉排渣困难，易造成气化炉渣口堵塞，影响装置的稳定运行。 28 对于激冷流程的水煤浆加压气化炉，引起气化炉压差过高或过低的因素分别有哪些?如何判断? 答：气化炉压差（气化炉反应室的压力与气化炉工艺气出口压力之差)主要有以下几部分组成：（1）工艺气通过下渣口的阻力损失；（2）工艺气通过急冷室水浴时的阻力损失；（3）工艺气通过下降管、上升管和急冷室工艺气出口等的阻力损失。 工业运行上判断气化炉压差的变化一般是判断是否发生上述三种原因，主要采用排除法。在此过程中，主要根据是否发生变换反应CO+H2OCO2+H2的逆反应，通过气体成分的变化及相关工艺运行参数的变化来进行判断。29 文丘里洗涤器的结构及原理是什么?答:如下图所示，文丘里洗涤器主机由收缩管、喉管和扩压管三部分组成。文丘里洗涤器在粗煤气洗涤应用中的原理为：含有灰分的工艺气经收缩管以高速气流与灰水在喉管混合，气流撞击液体使之雾化，雾化后的液滴与水煤气中的灰分接触使之充分润湿增重，在扩压管中，由于气流速度变慢，随同工艺气进入洗涤塔中沉降而达到分离的目的。30 水煤浆加压气化工艺中碳洗涤塔的结构和原理是什么？答：工艺气首先以浸渍方式与水鼓泡式接触，然后由下而上穿过两层塔盘，由于塔盘溢流堰的作用，气体以鼓泡方式穿过塔盘，经过干净的工艺冷凝液最终洗涤，将气体中的灰尘洗涤干净，为减少雾沫夹带，塔顶还设有百叶窗式除沫器；碳洗涤塔底部含灰的黑水排往灰水处理系统。碳洗涤塔的结构如下图31 水煤浆气化炉耐火材料的结构和材料是怎样的？答：典型的水煤浆气化炉耐火材料的结构如上图：（1）气化炉耐火材料的作用是保护气化炉炉壁不受气化炉燃烧室内反应高温气流的直接作用。其结构主要由以下几部分组成；向火面耐火材料：直对向火面，是直接受气化反应生成粗合成气与熔渣冲蚀的高铬耐火材料。绝热层耐火砖：紧靠向火面耐火材料外侧设置。保温层耐火衬里：紧靠绝热层耐火砖或向火面耐火材料外侧设置，用以降低气化炉壳体温度的耐火材料。烧嘴接入口：气化炉反应室顶部安装烧嘴的部位。耐火衬里拱顶部：气化炉反应室上部拱顶，位于耐火材料直筒部与烧嘴安装口之间的位置。耐火衬里直筒部：沿气化炉反应室直筒部设置的耐火材料。耐火衬里锥底部：气化炉反应室底部流道缩小的部位，此处形成粗合成气流。耐火衬里下炉口处：位于气化炉反应室耐火衬里下锥底与激冷室之间的部位。气化炉耐火材料各部分典型的材质见下表：适用范围耐火材料材质和型号气化炉耐火衬里高磨损区域（直筒部下侧及锥底部）向火面耐火材料高铬砖LIRRHK90高铬砖XKZ90气化炉耐火衬里高磨损区域（拱顶部及直筒部下侧）向火面耐火材料高铬砖LIRRHK90高铬砖XKZ90绝热层耐火砖氧化铝转XKC12保温层耐火砖隔热砖XAQ10032新的气化炉耐火衬里为什么要进行烘炉？答：烘炉的目的在于脱除耐火砖和粘接剂中的水分，对耐火材料进行热处理，以及考虑气化炉各部件的受热程度，避免气化炉投产时因温升过快而使耐火衬里变形或龟裂甚至坍塌的危险。33为什么有些离心泵要设置最小回流管线？答：离心泵是靠给液体施加动能来实现液体输送的，当较大功率的离心泵在关闭出口阀运转时，液体会因为动能的增加，越来越热，严重时会烧坏轴承产生汽蚀，故设置最小回流管线。34灰水闪蒸的目的是什么？答：灰水闪蒸的目的是浓缩灰渣、回收水和热量。35. 灰水闪蒸的原理是什么？答：闪蒸的原理是利用不同压力下各组分在水中溶解度的不同和液体饱和蒸汽压的不同，通过改变压力达到分离的目的。36.什么叫沉降分离法？答：沉降分离法是依靠固体颗粒在流体中受到某种力的作用，由于两相密度的不同，颗粒沿着受力方向与流体发生相对运动而使其分离出来的方法。37.单台气化炉从升温到正常运行，激冷水、黑灰水如何切换？答：（1）气化炉从升温到正常运行，激冷水的流程分别为： 气化炉升温点火前和升温正常时：碳洗塔旁路管线气化炉激冷环原水灰水槽辅助激冷水泵 气化炉投料前和投料后气化炉压力小于1.5Mpa前：气化炉激冷环灰水槽辅助激冷水泵碳洗涤塔激冷水泵激冷水过滤器 气化炉压力大于等于1.5Mpa:灰水槽灰水泵高压灰水泵脱氧槽灰水换热器碳洗涤塔激冷水泵激冷水过滤器气化炉（2）单台气化炉从升温到正常运行，黑灰水的流程分别为：气化炉投料前：气化炉气化炉密封罐渣池渣池泵沉淀池灰水槽气化炉投料时和气化炉压力小于1.0Mpa时：气化炉黑水排放管线开工冷却器沉淀池沉淀池灰水槽器气化炉压力大于1.0Mpa时：气化炉黑水排放管线高压闪蒸及灰水处理沉淀池灰水塔碳洗涤塔 38 活塞式压缩机在启动时一般要掌握哪些要点？答：（1）油系统是否正常；（2）冷却水是否通上；（3）盘车检查，传动机构是否正常；（4）进出口阀是否打开；（5）启动时负荷开关在0%；（6）加负荷要缓慢。39 活塞式压缩机运行时一般要注意哪些问题？答：（1）润滑方面：油温、油压、油位、油质等保持正常；（2）温度、压力方面：各级进出口温度是否正常，压力是否符合压缩比；（3）机械方面： 传动机构有无异常声音； 连接部件、紧固部件是否松动； 电流表是否在正常刻度。40 什么叫平衡温距？答：平衡温距是指化学反应的实际反应温度与化学反应平衡温度之差。41 写出理想流体的柏努利方程，并简述其在化工生产中的用途。答：理想流体的柏努利方程为： Z1 + P1/g + U12/2g = Z2 + P2/g + U22/2g柏努利方程在化工生产中应用很广，几乎所有的流体流动问题都要运用柏努利方程，它和连续线方程相结合，可以分析管路或设备中流体质点的流动特性，可以解决流体输送中的许多问题。如流体的流量、流速、压强、位置、泵的有效功率等等。42 什么叫过滤？影响过滤生产能力的因素有哪些？答：所谓过滤，是以一种具有很多毛细孔道的物体作为过滤介质，在压力差的作用下，使液体通过毛细孔道，而悬浮在液体中的固体颗粒被截留在过滤介质上，使液固混合物得到分离的单元操作。影响过滤生产能力的因素有：（1）过滤推动力；（2）悬浮液的浓度；（3）悬浮液中固体的含量；（4）悬浮液中固体颗粒的大小和滤饼的压缩性；（5）过滤介质的性质。43 气化炉停车过程中如何防止露点腐蚀？答：气化炉停车泄压过程中，极易发生水蒸气的冷凝而对气化炉材料产生露点腐蚀，因此，气化炉泄压过程中应做到：(1) 泄压速率要慢，以防止泄压过快而造成水蒸气的大量蒸发；(2) 泄压过程中系统压力的控制要始终高于水温对应下的饱和蒸汽压。44 工艺系统为何要采取充泄压法置换？答：工艺系统内有许多死角，采用充泄压法能够将死角置换干净，根据气体扩散原理，充泄压法能够更快地将系统置换合格。45 有哪些原因能够造成碳洗涤塔塔盘的变形。塔盘变形会造成什么后果？答：造成碳洗涤塔塔盘变形的主要原因有：（1） (1) 气化炉停车泄压速度过猛，造成塔盘反向压差过大；（2） (2) 系统置换时，充压太高且泄压过快；(3) 后系统压力大幅度突降；(4) 投料时，放空阀开度过大。塔盘变性后，会造成塔盘上液体分布不均匀，气液接触不良，洗涤效率下降，且由于塔内径向气速不均产生局部泛塔而使出碳洗涤塔工艺气体带水。46 O/C比或者氧煤比对气化反应有什么影响？答：（1）影像气化反应温度：O/C比或者氧煤比增大，气化炉反应温度升高，碳转化率增大，有效气成分降低；（2）增加耗氧量：O/C比或者氧煤比增大，CH4含量降低；（3）O/C比或者氧煤比增大，造成灰渣流动粘度降低，气化炉耐火材料磨损加快，寿命缩短。47 简述水煤浆加压气化工艺烧嘴的结构。答：简述水煤浆加压气化工艺烧嘴的结构一般采用同心三流道喷嘴。流道从内到外依次分为中心氧通道、煤浆通道和外环氧通道。中心氧通道和外环氧通道走的介质是氧气，煤浆通道走的介质为水煤气水煤浆。典型的水煤浆气化工艺烧嘴结构如图所示：其中法兰c为中心氧气，b为煤浆入口，d为外环氧气入口，a1、a2分别为烧嘴冷却水进、出口。48 水煤浆加压气化工艺烧嘴的作用和工艺过程对烧嘴的要求是什么？答：水煤浆加压气化工艺烧嘴的作用主要是使水煤浆与气化剂(氧气）充分混合接触，以便创造有利于气化反应的条件。对工艺烧嘴的要求主要有：（1） 雾化好；（2） 气化反应好；（3） 耐磨、寿命长；（4） 压损小、动力省。49 化工管路按压力和介质分为哪几大类？答：（1）按压力分： 常压管路 0.1MPa 低压管路 0.1MPa1.6MPa 中压管路 1.6MPa10MPa 高压管路 10MPa100MPa 超高压管路 10MPa （2）按介质可分为水、蒸汽、空气、可燃气体、油、碱、酸等管路。50 气化炉热电偶为什么要充高压氮气保护？答：气化炉热电偶充高压氮气保护的目的是为了热电偶在高温、高压下，不被炉内的还原性气体（CO、H2)腐蚀。51 何谓简单调节系统？答：由一个调节对象、一个测量元件、一个变送器、一个调节器和一个调节阀组成的闭环调节系统，简称单调节系统。52 什么是串级调节系统？串级调节系统有哪些特点？答：（1）串级调节系统就是利用主、副两只调节器串在一起来稳定一个参数的系统，这里主参数就是串级调节系统中起主导作用的那个被调参数。 （2）串级调节系统特点有： a 由于系统有主、副两个调节回路，副回路的作用是把一些主要干扰在没有进入主调节阀对象以前，就立即加以克服，而其余的干扰，则根据被调节参数的偏差，由主回路加以克服。 b串级调节系统就其主回路来看是一个调节系统，但其副回路却是一个随动系统，主调节器能按对象的操作调节及负荷的变化而不断纠正副调节器的给定值。从一定意义上来讲，它具有一定的自适应性。53 化工工厂常用的机械传动方式有哪几种？答：化工工厂常用的机械传动方式有皮带传动、链传动和齿轮传动。54 化工过程中测量流量的方式大致有哪几种？各具什么特点？答：化工过程中测量流量的方式大致有四种形式。（1）容积式流量计:。利用被测流体不断充满一定容积的测量室，由积累机构累计流体充满测量室的次数，而测得流体体积总量。（2）速度式流量计:。利用被测流体流过管道的速度，使流量计的叶轮转动，测得叶轮的转速就能测得流量。（3）差压式流量计:。 流体流过节流装置时产生压力差，用压差计测出这个压力差就能测得流量。（4）电磁流量计:。利用电磁感应原理测得流量，但被测流体必须具有导电性。 55 水煤浆加压气化炉温度控制的原则是什么？从哪几个方面可以看出温度控制的优劣？答：水煤浆加压气化装置运行中温度控制的原则是在保证液态 排渣的前提下，尽可能维持较低的温度。水煤浆加压气化装置的运行归根结底，就是控制合理的气化温度，保证煤的部分氧化还原反应在最佳的温度条件下进行，追求最优化的气化技术经济指标和最大的投入产出比。 气化炉运行过程的温度控制应从气化炉热偶指示、气体成分、热负荷大小、氧煤比、渣的形状、压差大小等多个方面综合考虑，以控制气化炉温度在最佳范围内。56 依图说明程控阀门逻辑时间设置的原则和注意事项。 下图分别为某水煤浆加压气化装置氧气和煤浆系统的工艺流程简图和各程控阀门的逻辑时间设置，参考图示说明水煤浆加压气化装置氧气和煤浆系统各程控阀门逻辑时间设置的原则和注意事项。答：从该装置氧气和煤浆系统工艺流程简图和各程控阀门逻辑时间设置可以看出： 氧气和煤浆系统各程控阀门逻辑时间设置的原则是：首先保证煤浆、氧气安全地进入气化炉，煤浆先进、氧气后进；其次，避免投料过程中炉温降幅过大，使得煤浆/氧气进入后对耐火材料的冷热冲击过大而影响耐火材料的使用寿命。基于各程控阀门在使用过程中的变化和各程控阀门逻辑时间设置的原则 ：要求每次气化炉投料前应进行气化炉程控阀门的投料前联锁逻辑试验，以检验各个程控阀门的动作是否满足逻辑时间问设置要求情况，主要检验煤浆第一道截止阀打开倒氧气第一道截止阀打开的时间是否满足氧气计时时间的要求，以保证气化炉投料的安全和成功率。57 气化炉在开停车和加减负荷过程中，煤浆和氧气操作的要点是什么？答：气化炉在开停车和加减负荷过程中，煤浆和氧气操作的要点是：(1)开车加负荷时先增加煤浆，后加氧；(2)停车减负荷时先减氧，后减煤浆。加减负荷操作应该遵循多次少量的原则。58 氧气管道脱脂的目的是什么?答：氧气管道脱脂的目的是清除残留在氧气管道内的易燃物和外来物，防范易燃物造成的隐患。 59 何谓煤的化学活性?其影响因素有哪些?答：所谓煤的化学活性是指煤同气化剂反应时的活性。常用的表示方法是在一定温度下，以一定流速通入CO2，用CO2的还原率表示反应活性。煤的活血化学活性与煤的变质程度、灰分组成、煤粒度、空隙率和比表面等有关。60 水煤浆加压气化反应的动力学特点是什么？答：（1）高温、高压、气固相非催化反应；（2） 由于气化反应实在约1450高温、6.5MPa高压的条件下进行，化学反应在瞬间完成，因此，水煤浆加压气化反应是由传递过程控制的反应；（3） 气化反应遵循气固相传递过程的五个步骤：反应物料在气相中传递：反应物料在气固相表面的传递：反应物料在固体毛细孔内部的传递：产物在固体毛细孔内部的传递；产物的气相传递。61 水煤浆加压气化的气化炉的规格都有哪些？气化炉的结构和作用是怎样的？答：目前，水煤浆加压气化一般采用直径2800和直径3200/直径3800两种规格的气化炉。从结构上，气化炉分上下两室，上部为燃烧室，下部为激冷室。燃烧室主要进行的是煤的燃烧和氧化还原反应。燃烧室内衬三层耐火衬里，由内向外分别为向火面砖、背衬砖和绝热层砖；燃烧室顶部为工艺烧嘴安装口，下部为下渣口和工艺气出口。激冷室主要是对工艺气进行洗涤、冷却降温和粗渣的分离。激冷室内部有工艺气和粗渣下降管，下降管外部有工艺气上升管，激冷室内衬复合衬里以防止腐蚀。激冷室下部通过破渣机与锁渣罐系统相连，激冷室下部沉降的粗渣定期通过锁渣罐排出系统。 典型的直径3200/直径3800规格气化炉的结构简图如下：62什么是溶液的汽液平衡?答：在一定温度下，当溶液的气化速度与溶液表面蒸气的冷凝速度相等时，溶液体系处于气液平衡，此时的气相称为饱和蒸汽，液体称为饱和液体，所对应的温度和压力称为饱和温度和饱和压力。63 压力容器常见的破坏形式有哪些？答：主要有：塑性破坏、脆性破坏、疲劳破坏、蠕动破坏、腐蚀破坏等。64 什么叫调节阀的流量特性？答：调节阀的流量特性是表示调节阀的开度与流过阀门的流量之间的关系。具体地说，流量特性就是调节阀的相对开度与流过阀门的相对流量之比。65 润滑剂根据其流态情况可分为哪几类？答：可分为润滑油、润滑脂和润滑粉末或液体润滑剂、半固体润滑剂和固体润滑剂。66 常用的润滑油有哪些？其选用的原则是什么？答：常用的润滑油有机械油、汽轮油、齿轮油、冷冻机油、气缸油和压缩机油等。润滑油选用的原则是：载荷越大，应选用粘度较大的润滑油，转速越高，应选用粘度较小的润滑油。67 压力容器一般是从哪些方面进行分类的？各是怎样分得？答：（1）从安全监察方面分类，可分为一类容器、二类容器和三类容器；（2）按使用用途分类，可分为反应器、换热器、分离容器（塔器）等； （3）按容器的壁厚分类，可分为厚壁容器、薄壁容器； （4）按工作温度分类，可分为高温容器、常温容器、低温容器； （5）按承接方式分类，可分为内压容器、外压容器。68 常用的换热器都有哪些型式？答：常用的换热器有列管式换热器、套管式换热器、夹套式换热器、沉浸式换热器、喷淋式换热器、螺旋式换热器、翅片式换热器、板翅式换热器和石墨式换热器。69 煤气化工艺技术选择的原则是什么?答：对于煤气化技术的选择，应立足于当地资源、煤质、环境等基础条件。在技术选择上，应选择已经工业化的、先进、适用、成熟、可行的工艺，同时应充分考虑工艺的消耗、投资、经济效益和对环境的影响等因素。70 可能导致气化炉激冷环损坏的因素有哪些?答：激冷环损坏的原因主要有：(1)激冷环在运行过程中堵塞，特别是沿激冷环室环向分布的进水孔局部的堵塞，造成激冷环周向水分布不均匀，导致激冷环局部的过热、损伤；(2)由于上述（1）条中的堵塞，造成激冷环未堵塞的进水孔水流速过大，对激冷环造成冲击、磨损：(3)气化炉在运行中，激冷环受传导热、辐射热和对流热的同时作用，以及熔渣的侵蚀作用，极易造成激冷环的高温损伤。71哪些原因会造成气化炉下降管的损坏?答：造成下降管损坏的原因主要有：（1）由于激冷环周向分布的进水孔部分堵水造成激冷水下降管周向水分布不均匀或局部断水，高温工艺气直接与下降管接触，造成下降管的热应力变大，极易在焊缝处发生下降管的烧穿损坏；（2）由于激冷环的高温损伤，造成激冷环周向的出水间隙变大，改变了下降管中的热、质传递状态，造成下降管挂渣，甚至下降管的变形、烧穿。综合上述两方面的原因，由于激冷环水分布的变化，造成下降管中轴向、径向温度分布的变化，是造成下降管损伤的主要原因。72 工业水煤浆制备的控制指标有哪些?答：工业上的水煤浆制备主要控制煤浆浓度、粘度、PH值、流动性和稳定性等几个指标。73 烧嘴冷却水的作用是什么？答：烧嘴冷却水的作用是将反应过程中传递给烧嘴的热量及时移除，避免烧嘴的高温损伤和损坏。74 参考下图简要说明烧嘴冷却水系统的安全联锁是如何作用的。答：（1）烧嘴冷却水泵采用一开一备配置，正常运行过程中备用泵设置为自启动方式。运行中泵出口压力低低，备用泵自启动： （2）烧嘴冷却水泵出口管道（即烧嘴冷却水进水管道）设置事故冷却水槽，如果运行中出口压力（PIA1312）低低低，则事故冷却水槽出口阀门（XV1316）打开； （3）如果事故烧嘴冷却水槽液位（LA1310）低低，延时一定时间烧嘴冷却水进出口切断阀（XV1318/XV1319）关闭，气化炉安全停车；（4）烧嘴冷却水采用入口流量（FIA1319）低低、入口压力（PIA1313）高高和出口温度（TIA1319）高高三选二动作方式，运行中如果出现上述情况，烧嘴冷却水进出口切断阀（XV1318/XV1319）关闭，气化炉安全停车。75 什么是比例调节？有何特点？答：调节器的输入信号与输出信号的大小成比例关系的调节，称之为比例调节。其特点是调节及时，输出与输入同步，但调节后要产生余差。76 什么叫积分调节？有何特点？答：将调节后的偏差积累下来，进行不断调整，其输出变化率与输入的偏差成正比，这就是积分调节的特点。积分时间表示了积分的强弱，积分时间长则积分较弱，反之则强。77 什么叫微分调节？答：微分调节是根据偏差的变化趋势超前调节的调节方式，主要用来克服调节的滞后现象。78 什么是带控制点的工艺流程图？其作用何在？答：带控制点的工艺流程图是在物料流程图的基础上，标出管件、阀门、自控仪表及仪表控制回路等符号，是一种内容详细的工艺流程图。它是化工装置设计过程中设备布置和管道设计、布置的依据，是化工装置施工、安装和生产操作的参考资料。79 公称压力的含义是什么？公称压力和工作压力有何差别？答：公称压力是压力容器或管道的标准压力等级，即按照标准化的要求将工作压力划分为若干个压力等级。每个公称压力表示一定材料在一定温度下的最大工作压力。公称压力在一般情况下不等于工作压力。既然公称压力是在指定的材料和指定的温度下的最大工作压力，而实际应用中的材料和温度不一定与公称压力规定的材料和温度相同。80 压力容器及管件的公称直径的含义是什么？答：公称直径是标准化以后的直径，为了设计和制造的方便，将直径的大小数值规定为有限个一定的数值。对设备或容器而言，一般是指其内径，对管件系指管子的名义直径，既非管子内径，又非管子外径，而是与内径相近的某个数据。81 试简述水煤浆加压气化装置的开车程序。答：气化装置一般的开车程序为图所示： 气化炉点火 升温 确认气化炉 检修完成 现场盲板/阀 门确认 气化炉温度 确定建立升温水循环 盲板/阀门 确认 公用工程条 件确认 更换工艺烧嘴 确认泵 运行状态 煤浆给料泵 水压试验 初始化/复位 现场盲板/阀 门确认 建立投料水循环/启动煤浆泵/建立煤浆/氧气流量烧嘴更换完，关闭蒸汽抽引氮气置换合格关闭氮气阀人员撤离框架通知总控DCS确认炉温确认阀门状态 灰水处理 系统运行 工艺烧嘴就位VW系统运行 通知空分装置 气化炉投料82 试简述水煤浆加压气化装置的停车程序。答：气化装置一般的停车程序为图所示：83 气化炉停车检修中，为什么需要进行检查、冲洗清理？需要检查、冲洗清理哪些地方？答：气化炉系统管道内流动的介质基本上都是黑、灰水，水质基本属碱性，具有较高的硬度并携带悬浮灰渣，由于系统内温度等因素的变化，极易在系统内部结垢，而气化炉切换过程中某些部位的结垢脱落后进入系统，如不及时清理就容易在下次开车中堵塞管道等，所以气化炉停车检修中，需要对接触黑/灰水介质的系统管线和容器进行检查、冲洗清理。就目前国内外水煤浆加压气化装置长期的运行经验，气化炉停炉后的清洗是非常重要的，是保证气化炉系统在下一个运行周期装置长周期、稳定运行的前提。气化炉停车检修中，一般需要检查、冲洗清理下列管线和容器：（1） 气化炉激冷室高压水清洗；（2） 气化炉出口工艺气管线、文丘里管高压水清洗；（3） 碳洗涤塔塔盘、内部清理、清洗；（4） 激冷水管线（激冷水泵进出口管线）清洗；（5） 激冷环水冲洗；（6） 煤浆管线水冲洗；（7） 煤浆泵进出口阀门检查；（8） 耐火材料尺寸检查；（9） 工艺烧嘴检查； 建议对于特定的水煤浆加压气化装置转入生产运行后，定期对以上管线及设备内部进行清理，并掌握各部分结垢的速率和结垢情况，最终形成系统性和程序化的检修规范。84 重碳酸盐气提的目的是什么？答：重碳酸盐气提（ABC气提）的目的系指采用低压蒸汽将溶解在工艺冷凝液中的（NH4）2CO3类物质进行分解，以改变水质达到回收利用的目的。85 灰水处理系统排放部分灰水的目的是什么？答：气化反应过程中，原料煤中部分有害物质转移到水中，极易形成在水系统的富集而对设备、材料以及工艺过程产生危害。因此，为了调整系统中离子的平衡，装置中的一部分灰水需要排出，然后再补充一部分新鲜水。86 孔板流量计测量流量的原理是什么？答：在流体经过一孔板时，流体的流速瞬间增大，压力降低，这样就在孔板前后产生压差，压差越大流量就越大，利用压差就可以测得流体的流量。87 化工管路的连接方法有哪些？答:化工管路的连接方法有法兰连接、螺纹连接、焊缝连接和承插连接。88试述减压阀的工作原理。答:减压阀的阀芯与阀座以角形相吻，当流体经过角阀缝隙时，流体的流速加快，体积增大，压力降低，在减压过程中，流体的能量没有发生变化，只是能量的形式发生了变化。89离心泵常见的故障有哪些?如何判断?答:离心泵常见的故障情况及可能的原因为:(1)打不上量或启动困难:泵内有气;吸入管过滤网堵塞。(2)流量减少或压头降低:转速降低;空气进入泵体;叶轮堵塞;机械损坏。(3)震动和噪音:泵体内混入固体物;机械损坏或转动部件异常;气蚀现象;地脚角螺栓松动。90气化炉运行中如何调整碳洗涤塔出口工艺气的水汽比?答:碳洗涤塔出口工艺气温度的稳定无疑对粗煤气的水汽比和变换的稳定操作相当有益。因此，碳洗涤塔工艺气出口温度应与洗涤塔的操作压力相匹配，否则，应通过调整进洗涤塔各部分的水量或温度来调整水汽比.91气化炉的正常运行中，如何保证激冷环和下降管的安全运行?答:为了有效解决气化炉激冷环、下降管的损伤对装置安全、稳定运行的影响，运行中应做到:(1) 气化炉停车检修中，应保证对气化炉的激冷水管线及激冷环进行彻底的清洗。(2)对气化炉下渣口耐火材料的磨蚀情况及磨蚀速度定期检测，并做到及时更换。(3)为保证气化炉停车清洗的彻底，在工艺配管上应保证清洗的有效。(4)为防止熔渣对激冷环的侵蚀，对激冷环采取保护也是有益而无害的。92水煤浆气化工艺中，煤浆给料泵一般采用什么型式的泵?目前可供选择的泵都有哪些优缺点？答:水煤浆加压气化工艺的煤浆给料泵基本上都采用容积式隔膜柱塞泵。目前可供选择的煤浆给料泵有荷兰的GEHO泵和德国FELUWA泵。各自优优缺点对比如下表：项目荷兰的GEHO泵德国FELUWA泵驱动方式变频调速电机，减速箱，连轴器变频调速电机，减速箱，连轴器隔膜型式单个平隔膜欢隔膜(一个平隔膜和一个软管隔膜)或双隔膜(两个软管隔膜)驱动油控制采用PLC控制，故障率较高机械方式控制操作方式启动前需要手动进行驱动液的加注和驱动液腔室的排气操作直接启动优点进出口阀门的阀芯采用蘑菇型，密封性好进出口阀门的阀芯采用球形，密封性稍差缺点 膜破裂后易造成入炉煤浆流量大幅波动，会造成气化炉过氧，影响气化炉安全运行。且易使杂质进入油系统，甚至损坏活塞 阀门、隔膜更换困难。 膜安装破裂报警，破裂在短时不影响气化炉运行 阀门、隔膜更换容易。93煤浆给料泵的日常运行管理要点主要有哪些方面?答:对于煤浆泵的运行管理，主要做到以下几点:(1)煤浆泵的润滑油和驱动液加注前，必须进行三级过滤，以防止机械杂质对机械部分的损坏。(2)气化炉在每一个运行周期停车后，在对煤浆泵进出口管线充分冲洗的前提下，必须对煤浆给料泵的进出口阀门进行拆检，以保证阀门的密封和阀门在最佳状态。(3)气化炉在运行前，必须对煤浆给料泵进行水压试验，观察煤浆给料泵的流量、出口压力是否正常，发现问题及时处理。 94湿法水煤浆加压气化与干法粉煤气化工艺分别有哪些主要特点?答：（1）水煤浆加压气化技术的特点：以水煤浆形式加料。湿磨后配制成煤水悬浮液，简化了干煤粉加料和加压煤仓的加料问题，取消了气化前煤的干燥过程，节约了能量。不受原料煤粒度的限制。加压气化效率高，单位投资省。气化温度为1300-1500，碳转化率高，合成气中甲烷