干粉煤气化装置中氧气系统设备布置及管道设计浅析.pdf

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1、工艺控制干粉煤气化装置中氧气系统设备布置及管道设计浅析胡雅芹（中石化宁波工程有限公司，浙江宁波315103）摘要：简述干粉煤气化装置中氧气系统的设备布置及配管2.2氧气管道的配管设计设计的技术要点，阐述其在煤气化装置中的重要性。氧气管道宜架空敷设,并应尽可能远离其他管道。与其他关键词：干粉煤气化装置;氧气系统;设备布置;配管设计管道平行敷设时，氧气管道应布置在外侧，并宜布置在燃油管氧气是干粉煤气化中的氧化剂，系统的安全稳定对装置道上方。与其他热力管道、燃油、燃气管道的净距应满足管线安、稳、长、满、优运行起着决定性作用。氧气系统的设备布置间的最小净距。如与建筑物、道路和铁路、电线

2、及其他管道等和管道设计是氧气系统设计的重要组成部分，也是整个气化装不能满足安全间距时，氧气系统必须进行防火保护。置设计的重点。氧气管道的弯头、三通不应与阀门出口直接连接，调节阀1设备布置组、干管阀门、供一个系统的支管阀门，阀后应设置不小于5倍〔2〕在粉煤气化装置氧气系统框架布置中，所有设备在框架上管道公称直径且不小于1.5m的直管段。氧气管道的弯头、三竖向分层布置。气化炉支撑采用钢筋混凝土框架形式，气化炉通、异径管均是容易引起氧气气流冲击和激烈摩擦的地方，因支撑层以上采用钢结构框架。气化炉是煤气化装置的核心设此，氧气管道的弯头严禁采用褶皱弯头，当采用冷弯或热弯碳备，确定气化炉的

3、安装标高至关重要，其它输煤、除灰、排渣等钢弯头时，弯曲半径不应小于5DN的弯管，当采用压制弯头时，宜选用长半径弯头。异径管宜采用压制对焊管件，当焊接制作系统的设备布置，均是根据气化炉的位置决定的。根据工艺流时，变径部分长度不宜小于两端管外径差值的3倍；其内壁要求程及重力流输送的需要，气化装置的主要设备自上而下整体竖平滑、无锐边、毛刺及焊瘤。向布置在框架上。气化炉裙座安装在混凝土框架顶层，合成气氧气管道应敷设在不燃烧体的支架上，以防止氧气外泄漏冷却器采用恒力弹簧悬吊在钢结构框架钢梁上。氧气预热器时引起支架燃烧。氧气管道材质为不锈钢，支架应尽可能选用将来自空分单元的中压氧气加热至一

4、定温度后，与中压过热蒸管夹、管卡等，不宜焊接。管夹与管道间垫非金属垫板。经预汽在氧/蒸汽混合器内混合，经4个烧嘴送入气化炉，发生非催热器升温后的氧气管道，在设置支吊架时要充分考虑管道在运化部分氧化反应。气化炉4个烧嘴对称布置在炉体中下部，根行中产生的径向振动或位移，按照应力分析的要求，选择合理据氧气系统工艺流程的要求，氧/蒸汽混合器、氧气预热器均需的支吊架。调节阀组、安全阀支吊架的设置，在氧气管道中也靠近烧嘴布置，为满足配管、安装、操作、检修的需要，烧嘴周围是比较重要的。因为安全阀突然开启，容易产生振动，故安全需预留足够的空间，因此将氧/蒸汽混合器布置在烧嘴层的下一阀出口管道上

5、支架不应生根在柔性大的钢结构上，同时支承点层，相应的进氧/蒸汽混合器前的管线调节阀组也布置在该层平的垂直热位移尽量小。对于调节阀组，通常是在管道的弯头下台。为满足氧气系统各阀组前后直管段及大半径弯管的配管面设置支架，一端设置为固定架，另一端设置为滑动架或导向要求，将氧气预热器及相应阀组布置在气化炉支撑层。架。由于氧气管道的刚度较大，在拆装烧嘴时法兰连接和拆卸2配管设计有一定的困难，最好在靠近工艺烧嘴处设置可调支架。2.1管道材质和阀门选择为消除管内由于气流摩擦产生的静电聚集，氧气管道应设氧气管道中氧气最高允许流速的控制，是一个至关重要的置静电接地，并与装置的静电接地干线相连接，

6、接地电阻应小安全问题。流速过大，高压纯氧与钢管壁的摩擦、与杂质颗粒于10Ω，法兰间跨接电阻应小于0.03Ω。间的摩擦和碰撞，引起氧气管道温度升高产生火花，造成燃爆〔1〕3结语事故。氧气在工业生产中应用极为广泛，对其行业的发展起了十氧气管道材质选择根据管道压力、温度和流速的不同选用分重要的作用。氧气系统的工艺要求和系统安全最终是由设碳钢、不锈钢和镍基合金等材料。GB16912-2008在材质方面备布置和配管设计来实现,只有充分掌握介质特性和氧气系统有了新的变化，将原标准中的紫铜管、黄铜管改为铜及铜合金、设计的特殊性，才能把氧气系统的设计做到更安全、更合理。镍及镍基合金。为安全考虑

7、,氧气流量调节阀前1.5m及阀后高流速区选用镍基合金，调节阀组前后5倍公称直径（并不小于参考文献:1.5m）范围内需要选用镍基合金，其余选用不锈钢。[1]马大方.氧气管道安全措施[J].深冷技术，2009，（6）：49-氧气管道上的阀门选用全通径氧气专用球阀；与氧气接触59.的阀体选用抗燃烧性能好，摩擦、冲击时不会产生火花材料；阀[2]GB16912-2008.深度冷冻法生产氧气及相关气体安全内垫片及填料不应采用易脱落碎屑、纤维的材料或可燃的材料技术规程[S].制品，密封圈使用难燃或阻燃材料