壳牌煤气化关键设备浅析.doc

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1、売牌煤气化关键设备浅析汪寿建（中国五环化学工程公司，武汉430079）摘要壳牌粉煤气化是一种先进成熟的洁净煤气技术，该技术的关键设备是由气化炉、输气管和合成冷去大件组成。其中气化炉乂是核心。壳牌粉煤气化工艺的优点是通过煤气化关键设备-气化炉、输气管和合成气冷去进行安全可靠合理的配置反映岀来。关键词壳牌煤气化关键设备组合却器副产蒸气，热能回收。3关键设备流程託牌煤气化关键设备是由3大件组成，即气化气管和合成气冷却器。其中气化炉是核心。壳牌芫化工艺的特点就是通过煤气化关键设备一气、输气管和合成气冷却器以及水冷膜式壁、内壁、气化

2、炉烧嘴、高温激冷排渣装置、安全可靠控制亍合理的配置反映出来的。乖牌气化所用工艺物料（粉煤、氧气、蒸汽）通过喷句进入气化炉。炉内气化区的温度约在1400~）丫左右，粉煤、氧和蒸气在此快速反应生成合成反应后的合成气在气化炉上部冷激段迅速被冷I度降至900弋左右后通过拱顶输气管、气体返混上向下经合成气冷却器回收热量。由于气化炉特计从而保证了壳牌煤气化工艺指标的先进性并经备煤,空分和锅炉来的粉煤、氧气、个燃烧喷嘴径向进入气化炉的气化区；粉气在此快速反应部分氧化生成合成气。合丿出成分大于90%。气化炉水冷壁内衬有而防止气体超温、粗煤

3、气中粉尘冲刷并冷却气化炉上部激冷段被冷激后再通过冷激笔气管、气体返混室自上而下通过合成气冷面元件。所有传热器回路，用水进行强制轿副产蒸汽。冷却吹灰装置安装在十字形史氮气来吹除各圆筒形对流式传热器表面一尘。排渣装置设计在气化炉下部，煤渣在水淬冷。为保护容器器壁,渣池水冷膜式顷先地位。裙水冷膜式壁被安排在气化炉的下面，此并衬有耐火泥，热保护裙膜式水冷壁靠近i总键设备组合煤气化关键设备3大件（气化炉、输气管和合成如廖旦由IX灾典M苗知內征细询吉/水亩轻4压力容器外筒勺化设备外筒垦由气化炉.拱顶/输压力容器壳体的设计压力4.6M

4、Pa,设计温度记，壳体由国内设计制造。由于该设备直径大、体［、设备开口多、钢性连接、偏心荷载大、结构复杂,&保设备安全生产,在设计、选材、防腐、应力、结构「面要采取措施：1）压务容器主体材料选用能抗氢k的SA387CrllC1.2材料;2）与湿气接触的压力壳如气化炉底）采用SA387Crl1G1.2+N08225复合0作;3）与气体宜接接触的合成气冷却器出口采用87CrllC1.2+304L复合板制作;4）其它与气体接勺压力壳体均采用40mm耐热衬里保护，以使压力§得到一个安全备用反应时间,避免无法控制的操壬误（膜式壁破裂

5、）造成局部快速升温;5）对无法进扌里保护且可能存在的冷凝腐蚀的接管内壁堆焊25防腐层;6）合成气冷却器采用性能可靠的恒力E行浮动支承，以适应设备热膨胀要求。Id)116气化炉设备内件气化设备内件主要由气化炉、输气管和合成气冷备内件组合而成。气化内件的设计压力为7.1MPa,f温度为327七。表2给出了气化设备内件主要尺序号名称内径/mm高度/mm1气化炉1J冷激段95488001.2气化段121锥形气化炉顶2100/8001.2.2气化炉圆筒21003800123锥形气化炉底2100/7001.3渣池段131锥形渣池120

6、0/2100132圆筒渣池200010002输气管994130003合成气冷却器124124500表2气化设备内件设备尺寸7输气管输气管的作用是把气化炉和合成上连接起来。从而使设备布置紧凑,煤气粉气管通过现场焊接的方法与气化炉和笊的气体返回室相连。输气管内件的主体f形水冷膜式壁传热面构成。刻的关键部分气化反应段（温度1400-1衬里，以防炉渣直接冲刷，降低热负荷;f管采用n型异型管并在其下半部采用热陶瓷衬里，以防颗粒较粗的灰份冲刷禾管子壁温及局部气流冲刷严重部分采斥焊或增加管子壁厚,换热面的传热管留杀裕量。投煤量1000t

7、/d的气化炉炉膛壳©3680,采用裙式支座支承。气化炉激兴为©2500,靠过渡锥与*3680壳体相卞件是由水冷膜式壁换热面构成,即管子-结构型式。水冷膜式壁换热面组成圆形i件表面采用14〜20mm耐热衬里保护。公开车时进行炉壁挂渣保护措施操作，从F外筒不超温并回收部分热量和防煤气冲煤气化的一个显著特点。气化炉内件分:渣池段、激冷段,其中气化段由气化炉15壁传热面、锥形气化炉底水冷膜式壁传化炉顶/激冷底水冷膜式壁传热面、人孑面、喷嘴冷却锥传热面和吹灰器组成:a渣池水冷膜式壁、圆筒形渣池热裙水冷环和渣斗组成；冷激段由圆筒形膜式

8、水彳面、正常冷激器和高速冷激器组成。•膜式壁传热器、顶部水冷膜式壁、2组螺旋筒:器换热面元件和入口支管传热器组成。压蒸汽包I压蒸汽包是气化关键设备，副产的蒸汽在此分设备的设计压力6.0MP%设计温度为277弋。容>4）2000,卧式布置。压力壳体采用16MnR材内部采用隔板将气包分成两个区，气化段所｛气