造气改造课程设计2

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1、荆楚理工学院课程设计成果学院：化工与药学院—一班级：过程装备与控制工程（1）班学生姓名：牟连斌学号:设计地点（单位）：荆楚理工学院设计题目:合成氨造气工段节能改造完成日期：2013年12月280指导教师评语:成绩（五级记分制）:教师签名:目录1.课程设计任务书错误!未定义书签。2•摘要23.生产工艺和控制原理介绍3第一节半水煤气的生成方法3第二节间歇式制半水煤气的工艺条件与操作指标第三节工艺计算4.控制参数和被控参数选择135.控制仪表及技术参数，控制流程图176•总结与展望荆楚理工学院课程设计任务书指导教师：黄向龙2013年12月23日设计题目：合成氨造气工段蒸汽节能改造-控过O11点

2、也i设讣内容及要求绍择控介选，理数数原参参制控术控被技和和及望艺数表展;;工参仪与录要产制制结目摘生控控总1Z3-45-6-设计参数22=t20=TK〜1T/2=$••-进度要求年脱77唧7年3<547、—9*13牛22、2MO仏FzZ華2O0^4m一11・XJn参考资料具它说明教研室主任：黄向龙第一章摘要氮肥厂所使用的原料不同，其工艺也是不同的，我国90%的小氮肥厂以无烟煤（焦）为原料。从总的工艺流程来看，造气是比较先前的一道工序，如果造气不合要求或者造气不能进行，其必会大大影响下一道工序的进行，从而大大降低产品的质量和产量；所造之气又具有毒性。因此，对于造气应当高度警觉，对造气车间采

3、用微机控制是有必要的。间歇式固定床造气炉入炉蒸汽用量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，炉温降低蒸汽分解率也降低,如果蒸汽流量仍然不变入炉那部分多余的蒸汽穿过气化层会带走很多的热量，使气化层温度加速下降，这样即加大了制气过程气化层温度的下降范围，同时也带來一连串的恶性循环。蒸汽递减系统主要是：间歇式固定床造气炉每一个循环，在制气的初期阶段使用大蒸汽制气，随后根据温度的变化逐步的递减

4、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热量损失、缩小了气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。该装置改变了以往无论在上吹、下吹的任何时间点，入炉蒸汽流量恒定的情况。随着上吹、下吹时间的延续，造气炉内气化层温度不断下降，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热量损失、缩小了气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。为了炉况稳定和容易操作，通常制定的操作工艺所使用的蒸汽肯定是过量的。但是，过量使用蒸汽，到底过多少量为合适，是30%还是70%呢？这个问题就很难冋答

5、了。但是可以肯定，过多的使用蒸汽有很多缺点。主要是以下儿个方面：1.首先是浪费蒸汽；2.过量的蒸汽，会带走气化层的热量；3.炉温波动大，炉况不容易稳定；4.蒸汽分解率降低，影响气质含量；5.不能分解的蒸汽，会在洗气塔生成大量的造气污水。既然过多的使用蒸汽有这么多的弊端，那么如何才能适量减少（不是减掉）一部分过量使用的蒸汽呢？这就需要采取随着上下吹制气的进行，蒸汽流量逐渐减少的方法来实现。也就是人们常说的入炉蒸汽流量自动调节应用的实际效果已经证明：如果蒸汽使用合理，以上问题就能够迎刃而解。造气炉入炉蒸汽流量自动调节（简称：蒸汽自调），对其较简单的解释如下：入炉蒸汽的用量随着炉内温度的变化而

6、变化。炉内温度高时蒸汽用量大；随着炉温的降低，蒸汽的用量也随之降低。在制气的后期炉温逐渐降低，如果蒸汽流量保持不变，不仅一部分蒸汽不能分解浪费蒸汽，还会人幅降低炉温，从而带来一连串的损失。故而，蒸汽自调技术改造势在必行。第二章生产工艺和控制原理介绍造气就是用气化剂对固体燃料进行热加工的一种过程，所使用的气化剂为空气和蒸汽。在固定层煤气发生炉内，气化剂经过灼热的煤层吋，其中的游离氧或将燃料中的碳转化为可燃气体。这种气体通称为煤气。如果单以空气为气化剂，则得到空气煤气；而单以水蒸气为气化剂，得到的是水煤气。空气煤气和水煤气按一定的比例的混合物叫半水煤气。我所要造的气就是半水煤气。第一节半水煤

7、气的生成方法一、固体层煤气发生炉中的气化过程（一）煤气发生炉内燃料的分层情况在煤气发生炉内，燃料气与气化剂呈相反方向运动，当气化剂自下而上经过燃料层吋，进行燃料的气化反应，同吋伴有物理反应，这是燃料层大致可以分为以下五个区。1.干燥层：新加入的燃料由于下层高温燃料和炉壁的辐射热，以及下面来的高温气流的导热，使燃料中的水蒸气，形成干燥层，干燥层的厚度与加入的燃料量有关。2.干憾层：干燥层下面温度比较高，燃料中的水蒸发的差不多了，在高温