壳牌煤气化装置设备布置研究

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1、壳牌煤气化装置设备布置研究　　摘要：壳牌煤气化装置可以说是现阶段技术条件支持下，最为先进的干粉汽化技术，主要将其应用于对合成氨成分、甲醇成分、聚丙烯成分、二甲醚成分、丁辛醇成分、以及醋酸成分的生产制备工作。由于上述产品的发展空间巨大，因而壳牌煤气化装置同样有着极大规模的发展潜力，值得重视。关键词：煤气化装置装置布置设备布置中图分类号：C35文献标识码：A一、壳牌煤气化的技术特点第一，其流程较为复杂，但是操作简单方便。流程从磨煤及煤粉的干燥、粉煤加压输送、气化、排渣、除灰排灰、合成气洗涤、初步水处理等八个工序环节

2、，其中磨煤及干燥工序不属于壳牌设计，且涉及到的流程图数目繁多，复杂。但是在实际操作中是比较简单的，可实现蒸汽产量、二氧化碳含量、甲烷含量等多种氧碳比的串级自动控制模式。7第二，其煤种具有较强的适用性。在煤气化过程中，既可以使用石油、烟煤、次烟煤或者褐煤等，也可以将两种或者多种煤的任意比例掺烧，实现生产配煤的经济化及自动化。对于煤种有更高的适应性，同时水冷壁以渣抗渣的设计提高其对高灰份煤种的适应性。目前，已经投产的单台的气化炉中，内蒙古大唐国际发电股份有限责任的三台气化炉单台规模可达3400t/d。第三，产品气体

3、具有高质量。煤气化产品的气体清洁度高，且没掺杂重烃，甲烷也很少，主体气体占了百分之九十。第四，其具有很高的热效率。一般来说，冷煤气的效率在82%左右，其中副产的高、中压的蒸汽占15%左右，其总热效率达到百分之九十八。二、壳牌煤气化装置布置装置布置要点：1设备布置设计应满足相关标准规范要求，满足安全生产，符合工艺流程、便于操作检修。2对真空、重力流、固体卸料等，必须按工艺要求和设备特点，综合考虑操作及检修要求。3充分考虑设备吊装要求，装置布置时，首先应在框架的周边预留足够的区域作为吊装区域；布置在框架里的设备，应

4、根据设备的制作方式来确定吊装方案；带有插入内件的设备，设备吊装前，必须先将插入内件安装好，如插入内件今后需要检修，则必须预留检修抽出需要空间。4注意排渣栈桥布置，避免与装置管廊冲突；除灰系统的布置要便于灰车的运行，另外，为避免卸灰时的飞灰扩散，需要在卸灰框架底部设置围墙，以避免对其它区域的飞灰污染。7三、壳牌煤气化设备布置要点1.煤气化主框架楼层标高的设定壳牌煤气化主框架分为上下两个部分，其中下部为混凝土结构或型钢混凝土结构，上部为钢结构，此种设置的原因主要是基于气化炉（重量达1000t以上）的支撑问题，采用混

5、凝土结构或型钢混凝土对气化炉进行支撑，既能提高结构的稳定性，也可以降低投资；混凝土结构或型钢混凝土结构部分的高度主要是由排渣系统决定的，钢结构部分的楼层标高设定主要是由气化炉的结构决定的，同时兼顾检修操作和其它工序的影响。具体设计原则如下：1.1参考专利商建议布置楼层标高；1.2与结构专业协商，在结构专业给定建议楼层高差范围内进行调整，即要考虑布置的合理性，同时也方便结构专业的设计与计算；1.3计算气化炉等主要设备的管口高度，避免管口与楼层的冲突（同时要初步估算结构的梁高），即要方便今后的配管，也要充分考虑人孔

6、的检修；1.4考虑气化炉烧嘴的检修，特别是开工烧嘴和点火烧嘴，由于其所占空间较大，且开工烧嘴管口为斜插入式，使其在检修抽出时需要的空间较大，楼层标高设定时，一定要注意今后的检修，避免检修抽出时与楼面或梁有冲突；71.5气化炉的敲击器是气化炉设备的一个主要附件，在楼层标高设定时，要充分考虑其安装、操作和检修空间；1.6考虑设备正常运行时的应力变化，预留设备位移时管口标高变化的空间；2.磨煤框架标高的设定（磨粉及干燥位于磨煤框架内）磨煤框架与煤气化主框架为分开布置，两框架中间以检修通道连接。两框架分开布置的主要原因

7、是，一方面考虑两侧设备沉降问题，另一方面基于标准规范的要求，为使磨煤机区域的布置满足驱动电机布置在附加2区范围内，因此需要拉开两框架的距离。此区域楼层标高设定基于以下原则：2.1粉体专业建议楼层标高；2.2参考主框架楼层标高；2.3磨机检修空间的影响，磨机检修顶部采用过轨吊，因此，磨机顶部楼层的设置需要充分考虑检修空间；2.4由于粉体专业给出的建议楼层标高都考虑了输煤栈桥对倾角的要求，如要改变楼层标高，需要与粉体专业相互协商确定。此区域在布置时，为防止粉煤的扬尘，需要在输煤皮带所在楼层设置防尘墙。3.煤加压及进

8、料（主框架内）7煤加压及进料由煤粉贮仓、煤粉锁斗、煤粉给料器组成，为垂直布置，煤粉靠重力从上往下输送，此系统的布置从底部向上部反算，注意煤粉给料器底部预留煤粉输送管线的管件及长半径弯头的空间，向上反算布置时，两设备的定位要注意设备之间的管件长度、预留管道膨胀节的长度，同时还要考虑管件操作维修的方便性。4.煤气化（主框架内）此区域的核心是气化炉，此处管线布置是煤气化框架中最为密集的地方，