煤浆气化工艺.doc

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1、煤浆气化工艺目录一、工艺流程简介11.1工艺原理11.2装置流程说明2二、设备列表5三、主要设备工艺参数及联锁报警83.1主要设备工艺参数83.2气化炉联锁与报警12六、主要操作画面166.1DCS画面166.2现场画面196.3其他画面23一、工艺流程简介1.1工艺原理1.1.1制浆原理煤制备高浓度水煤浆工艺是针对原料煤的磨矿特性和水煤浆产品质量要求，采用“分级研磨”的方法，能够使煤浆获得较宽的粒度分布，从而明显改善煤浆中煤颗粒的堆积效率，进而提高煤浆的重量浓度。从界区外的煤预处理工段来的碎煤加入料斗中，煤斗中的

2、煤经过煤称重给料机送入粗磨煤机。来自废浆槽的水通过磨机给水泵和细磨机给水泵送入到粗磨机和细磨机前稀释搅拌桶。所用冲洗水直接来自生产水总管，本工艺包不考虑其储存或输送。添加剂从添加剂槽中通过添加剂泵送到粗磨煤机中。在磨煤机上装有控制水煤浆PH值和调节水煤浆粘度的添加剂管线。经过细浆制备系统后的细浆通过泵计量输送至粗磨煤机。破碎后的煤、细浆、添加剂与水一同按照设定的量加入到粗磨机入口中，经过粗磨机磨矿制备后的为水煤浆产品，然后进入设在磨机出口的滚筒筛，滤去较大的颗粒，筛下的水煤浆进入磨煤机出料槽，由搅拌槽自流入高剪切处

3、理桶，经过剪切处理后的煤浆质量得到较大改善。高剪切后的大部分煤浆泵送煤浆储存槽，以便后续气化用；少部分煤浆泵送至细磨机粗浆槽，并加入一定比例的水进行稀释搅拌，配置成浓度约为40％的煤浆，然后由泵送至细磨机进行磨矿，细磨机磨制后的煤浆自流入旋振筛，除去大颗粒后的细浆用泵送入粗磨机。制浆单元的水煤浆制备工艺是以褐煤为原料，采用分级研磨方法通过粗、细磨机上制备出气化水煤浆。1.1.2气化工艺原理为53.4%的水煤浆与空分来的5.5MPa、纯度为99.6%纯氧经喷嘴充分混合后进行部分氧化反应。气化炉内的气化过程包括：干燥（

4、水煤浆中的水气化）、热解以及由热解生成的碳与气化剂反应三个阶段。主要是碳与气化剂O2之间的反应。1）裂解区和挥发分燃烧区：当煤粒喷入炉内高温区域将被迅速加热，并释放出挥发物，挥发产物数量与煤粒大小，升温速度有关，裂解产生的挥发物迅速与氧气发生反应，因为这一区域的氧浓度高，所以挥发物的燃烧是完全的，同时产生大量的热量。2）燃烧—气化区：在这一区域内，脱去挥发物的煤焦，一方面与残余的氧反应(产物是CO和CO2的混合物)，另一方面煤焦与H2O(g)和CO2反应生成CO和H2，产物CO和H2又可在气相中与残余的氧反应，产生

5、更多的热量。3）气化区：燃烧物进入气化区后，发生下列反应：煤焦和CO2反应，煤焦和H2O(g)的反应，甲烷转化反应和水煤浆转化反应，简单的综合反应如下：CnHm+n/2O2→nCO+m/2H2CnHm+nH2O→nCO+(n+m/2)H2CH4→C+2H2CnHm+(n+m/4)O2→nCO2+m/2H2OC+CO2→2COCH4+H2O→CO+3H2CO+H2O→CO2+H2上述反应产物主要为CO+H2(一般在74％以上)和少量的H2O(g)及CO2、H2S等。以上反应因煤浆浓度不同气体成份也不相同，在相同的反应

6、条件下煤浆浓度越高，一氧化碳加氢的浓度越高。其主要原因是因为水煤浆中的水在气化反应过程要消耗大量的热，这部分热量要靠煤完全燃烧来维持，所以二氧化碳浓度相对要高。一般CO+CO2=66%。1.2装置流程说明1.2.1制浆系统由煤贮运系统来的小于6mm的碎煤进入煤仓（V101）后，经带式称重给料器（W101A）称量送入磨煤机（M101)。粉末状的添加剂由人工送至添加剂地下池(V103)中溶解成一定浓度的水溶液，由添加剂地下池储料泵(P103)送至添加剂槽(V102)中贮存，并由添加剂给料泵(P102A)送至磨煤机(M1

7、01)中。添加剂槽(V102)可以贮存若干天的添加剂供使用。在添加剂槽(V102)底部设有蒸汽盘管,在冬季维持添加剂温度在20--30℃，以防止冻结。废水、冷凝液、和灰水送入磨机集水槽(V104)，正常用灰水来控制研磨水槽液位，用灰水不能维持磨机集水槽(V104)液位时，才用新鲜水来补充。工艺水由磨煤机给水泵(P104A)加压经磨机给水阀FV1004来控制送至磨煤机(M101)。煤、工艺水和添加剂一同送入磨煤机（M101）中研磨成一定粒度分布的浓度约为53.4%的合格水煤浆。水煤浆经滚筒筛（S102A）滤去3mm以

8、上的大颗粒后溢流至磨煤机出料槽(V101)中，由磨煤机出料槽泵（P101）送至煤浆槽（V201）。磨煤机出料槽(V101)和煤浆槽（V201）均设有搅拌器(M102A、M201A)，使煤浆始终处于均匀悬浮状态。1.2.2气化炉系统来自煤浆槽（V201）浓度为53.4%的水煤浆，由高压煤浆泵（P201）加压，投料前经煤浆循环阀(XXV2001A)循环至煤浆槽（