气化装置设备讲义

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1、气化装置设备讲义气化装置是神华宁夏煤业集团煤基烯烃项目的“龙头”装置。此装置采用先进的干煤粉气化技术，将粉磨、干燥之后的煤粉，加压输入该装置的核心设备——GSP气化炉中，在氧化剂和缓和剂的共同作用下，气化为含大量有效气体成分（一氧化碳和氢气）的粗合成气体，然后将此粗合成气体进行除尘和降温，输送到下游装置进行进一步处理，使其满足甲醇合成反应的要求。GSP气化炉结合传统的壳牌气化炉“水冷壁”结构和德士古气化炉“激冷”工艺，此设计理念开创了二者结合的先河，整体来说结构比较简单，工艺流程短，运行效率高，投资省。水冷壁“以渣抗渣”的设计，为炉内腐蚀

2、、磨蚀、冲刷的工艺环境提供了良好的应对措施。炉内激冷形成的煤渣，通过气化炉底部的排渣系统，装载运送到界区外；激冷工艺和气体洗涤单元产生的大量废水，到黑水处理单元进行压滤、加药沉降处理，然后返回激冷、渣处理系统和洗涤单元重复利用；反应发生过程中，产生的大量热，由水吸收形成低压蒸汽，供装置内使用。气化装置从工艺处理的单独性可以分为9个单元，磨煤干燥、进料、气化、排渣、气体处理、闪蒸、黑水处理、氧气-氢气、公用系统，其中设备的分布情况参见附表1。一、磨煤干燥单元磨煤干燥单元共有设备台，其中动设备台，静设备台。此单元的工艺作用是将界区外来的，直径

3、在25mm以下的煤进行磨粉和干燥，使粉煤的细度和含水量达到高压气体输送和气化的要求。磨煤干燥单元的核心设备是磨煤机，我装置采用的是中速磨煤机。目前国内采用的中速磨煤机有以下四种：1.辊－盘式中速磨，又称平盘磨；平盘磨，其碾磨部件是2～3个锥形辊子和圆形平盘组成，辊子轴线与平盘成15°夹角。为了防止原煤在旋转平盘上未经碾磨就甩到风环室，在平盘外缘没有挡圈，挡圈还使平盘上保持适当煤层厚度，以提高碾磨效果。1－减速齿轮箱2－磨盘3－磨辊4－加压弹簧5－落煤管6-分离器7－气粉混合物出口8－风环1.辊－碗式中速磨，又称碗式磨或RP型磨，1－减速箱

4、2－浅沿磨碗3－风环4－加压缸5－气粉混合物出口6－原煤入口8－分离器9－磨辊10－热风进口11－杂物刮板12－杂物排放管碗式磨，其碾磨部件是辊筒和碗形磨盘。早期制造碗式磨的钢碗较深，随着出力的提高，现在多采用浅碗形或斜盘形钢碗。1.球－环式中速磨，又称中速球磨或E型磨；中速球磨。此磨煤机好似一个大型的无保持架的推力轴承。约十个钢球夹在上、下磨环之间，它们上下配合的剖面图形犹如字母“E”，故又称E型磨。钢球在磨环带动下回转的同时，也不断改变自身的旋转轴线而滚动。因此，钢球在全部工作寿命期间始终保持圆球形。1－导块2－压紧环3－上磨环4－钢

5、球5－下磨环6－轭架7－石子煤箱8－活门9－压紧弹簧10－热风进口11－煤粉出口12－原煤进口1.辊一环式中速磨，又称MPS磨。MPS磨。它是新型的中速磨。碾磨部件是三个凸形辊子和一个具有凹形槽道的磨环。辊子尺寸大，且边缘近于球状；辊子轴线固定，这些都促使磨煤出力高于其它中速磨。此外，MPS磨的碾磨压力是通过弹簧和三根拉紧钢丝绳直接传递到基础上，故可以在轻型机壳条件下对碾磨部件施加高压。这些独特之处使MPS磨更易大型化。联邦德国已制造出磨煤出力为65t/h的MPS磨。1－弹簧压紧环2－弹簧3－压环4－滚子5－压块6－辊子7－磨环8－磨盘9

6、－喷嘴环10－拉紧钢丝绳这些磨煤机的工作转速为50～300r/min,故称中速磨煤机。上述四种中速磨结构可见图。西安热工研究所对采用的碗式磨、中速球磨和MPS磨的主要特点进行了比较。从表1可知，中速球磨适应磨损指数较大的煤种，碾磨件寿命较长，但运行电耗大；由于其直径较大，向大型化发展受到限制。MPS磨和碗式磨的电耗低于中速球磨，而MPS磨的碾磨件寿命相对较短。这里应当指出，当磨制的煤种的磨损指数kms≤1.0时，不论选用哪种中速磨，其碾磨部件寿命都较高，而此时，如采用碗式磨，还可享有运行电耗低、检修方便等优越性。表1碗式磨、中速球磨和MP

7、S磨特点比较研磨部件及其材料以8000小时为限所适用的煤种磨损指数k尺寸比较（以40t/h出力为例对同一种煤，研磨部件寿命更换一套研磨部件所需工日运行电耗（kWh/t）中速球磨（E型）磨环：NiCr合金铸铁滚球：低合金铸钢K≤3.52.5m较长100～120个每吨煤的电耗比碗式磨和MPS磨多5-6kWh碗式磨（RJ型）辊套：NiCr铸铁衬板：高Cr铸铁k≤1.02.43m中间75～80个某值MPS磨辊套和护瓦均为：NiCr冷硬铸铁k≤2.01.9m较短100～120个某值中速磨的煤种适应性不如低速球磨机广泛，它一般只适用于烟煤和贫煤，且煤

8、的可磨系数kkmHa≥50,原煤水分也不能过高。但中速磨重量轻、占地小、制粉系统管路简单、投资省；运行时还具有电耗低、噪音低等优点。因此这种中速磨煤机目前在大容量机组中已得到日益广泛的应用。一