气化岗位操作规程.docx

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气化岗位操作规程

目录

第一章岗位任务与管辖范围1

1.1.岗位任务1

1.2.管辖范围1

第二章工艺说明3

2.1.工艺原理3

2.2.工艺流程叙述3

第三章岗位工艺指标一览表7

3.1.厂控指标与部门重点指标7

3.2.一般工艺指标8

3.3.分析项目及分析频次一览表14

第四章岗位操作法17

4.1.原始（大修后）开车17

4.2.第二台气化炉开车26

4.3.气化炉倒炉26

4.4.气化工段长期停车27

4.5.气化工段短期停车30

4.6.气化工段事故停车31

4.7.系统联锁说明33

4.8.正常操作优化控制37

第五章单机设备及辅助设备系统操作法38

5.1.磨煤机H1201操作38

5.2.高压煤浆泵P1301操作41

5.3.破渣机Y1303操作42

5.4.捞渣机L1301操作43

5.5.真空带式过滤机M1401操作44

5.6.低压煤浆泵P1205操作45

5.7.氮气压缩机C1301操作46

5.8.澄清槽耙料机A1401操作47

5.9.真空泵P1402、P1407操作47

5.10.离心泵操作48

5.11.隔膜泵操作53

5.12.搅拌器操作54

第六章岗位常见故障及处理56

6.1.制浆工段56

6.2.气化工段56

6.3.灰水处理工段57

6.4.动设备58

第七章安全技术要点63

7.1岗位危险介质特性63

7.2气化岗位安全操作要点65

第八章附表67

8.1.设备一览表67

8.2.调节阀一览表81

8.3.安全阀一览表84

8.4.润滑油一览85

第一章岗位任务与管辖范围

1.

1.1.岗位任务

在制浆工段生产的合格煤浆与空分送来的氧气在一定的工艺条件下进入气化炉内进行部分氧化反应，产生以CO、H2、CO2为主要成分的粗煤气，经增湿、降温、除尘后送入下游变换工序；同时将系统中产生的黑水送入闪蒸、沉降系统，以达到回收热量及灰水再生、循环使用的目的，粗渣及细渣送出界外。

1.

1.1.1.制浆工段（702）

本岗位是以煤、水、添加剂为原料，在磨煤机中磨制成高浓度、低粘度、稳定性好、易于泵输送的合格煤浆，为气化岗位提供合格的原料。

1.1.2.气化工段（703）

本工段的主要任务是将制浆工段生产的合格煤浆与空分送来的氧气在一定的工艺条件下进入气化炉内进行部分氧化反应，生产出以CO、H2、CO2为主要成份的粗煤气；经洗涤、除尘后送入下游变换工段；粗渣由汽车运至渣场填埋处理。

1.1.3.灰水处理工段（704）

本工段的主要任务是将气化工段产生的黑水进行闪蒸及沉降处理，以达到回收热量、灰水再生，循环使用的目的；黑水中的细渣经真空带式过滤机脱水后外运进行环保处理。

1.1.4.沉渣池工段（714）

本岗位主要任务是回收界区地面冲洗的灰渣水进行收集、澄清、过滤，清水返回利用，灰渣经脱水后，由双梁桥式抓斗吊抓入渣车后外运。

1.2.管辖范围

1.2.

1.2.1.制浆工段（701、702）

供煤系统主要包括煤仓、M1104A/B棒条阀、W1101A/B煤称重给料机及上述设备所属的管道、阀门和其它附件的操作和维护。

制浆系统主要包括H1201A/B磨煤机、P1205A/B低压煤浆泵、P1201A/B制浆水泵、P1203A/B添加剂制备泵、V1203制浆水槽、V1204添加剂槽、V1206添加剂制备槽、V1207A/B小煤浆槽、LV12009、FV12004A/B及上述设备所属的管道、阀门和其它附件的操作和维护。

1.2.2.气化工段（703）

气化工段主要包括P1301A/B/C高压煤浆泵、V1311氧气缓冲罐、F1301A/B/C气化炉、Y1303A/B/C破渣机、V1303A/B/C水封槽、V1304A/B/C气液分离器、V1308A/B/C锁斗、V1309A/B/C锁斗冲洗水罐、P1303A/B/C锁斗循环泵、J1302A/B/C文丘里洗涤器、T1301A/B/C水洗塔、P1305A1～C2灰水循环泵、V1310A/B/C渣池、P1304A1～C2渣池泵、V1306A/B/C烧嘴冷却水气体分离器、V1305烧嘴冷却水槽、V1307事故烧嘴冷却水槽、P1302A/B烧嘴冷却水泵、E1301烧嘴冷却水换热器、E1302冲洗水冷却器、E1303热密封水冷却器、C1301A/B高压氮气压缩机、V1302氮气储罐及上述设备所属的管道、阀门和其它附件的操作和维护。

1.2.3.灰水处理工段（704）

灰水处理工段主要包括V1410A/B/C高温热水器、V1411A/B/C低温热水器、E1405低压闪蒸冷却器、V1412A/B/C真空闪蒸器、E1402A/B/C真空闪蒸冷凝器、V1403A/B/C真空闪蒸分离器、V1404A/B/C真空泵分离器、P1402A1～C2真空泵、P1403A1～C2真空凝液泵、P1411A1～C2澄清槽进料泵、E1401A/B/C灰水加热器、V1401A/B/C高压闪蒸分离器、V1402除氧水槽、P1401A/B除氧水泵、P1405A/B分散剂泵、A1404A/B分散剂槽搅拌器、V1407A/B分散剂槽、A1401澄清槽搅拌器、V1405澄清槽、V1408A/B絮凝剂槽、A1403A/B絮凝剂槽搅拌器、P1404A/B絮凝剂泵、P1409A/B过滤机给料泵、P1406A/B低压灰水泵、V1406灰水槽、E1403废水冷却器、M1401A/B真空带式过滤机、V1409滤液槽、P1408A/B滤液泵、P71401A/B渣池泵、P71402A/B真空泵及上述设备所属的管道、阀门和其它附件的操作和维护。

第二章工艺说明

1.

2.

2.

2.1.工艺原理

1.

2.

2.1.

2.1.1.制浆原理

煤浆是由煤、水、添加剂混合进入磨煤机，在磨煤机电机带动下旋转，磨煤机筒体内的钢棒随磨煤机筒体一起转动，随自身重力下降，将粉煤研磨成一定粒度比例的煤浆，合格的煤浆通过滚筒筛进入磨机出口槽内。

2.1.2.气化原理

1.1.

1）合格的煤浆与氧气从气化炉顶部由工艺烧嘴喷入，在高速氧气的作用下雾化。

氧气和雾化后的煤浆在炉内受高温辐射作用，迅速进行着一系列的物理、化学变化：

预热、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧和碳的气化等。

整个部分氧化反应是一个复杂的多种化学反应过程。

我们大致把它分为三步：

裂解和挥发分的燃烧、燃烧气化、气化；

2）裂解、挥发分的燃烧：

当煤浆与氧气混合喷入气化炉后，煤浆中的水份迅速变为水蒸汽，煤粉发生干馏及热裂解。

煤粉变为煤焦，由于这一区域氧气浓度高，在高温下挥发份迅速完全燃烧，同时放出大量热量；

3）燃烧气化：

煤焦一方面与剩余的氧气发生燃烧反应，生成CO2和CO等气体，放出热量。

另一方面，煤焦与水蒸汽、CO2发生气化反应，生成H2和CO。

在气相中，H2和CO与残余的O2发生燃烧反应，放出更多的热量；

4）气化：

此过程反应物中几乎不含有O2，主要是煤焦、甲烷等与水蒸汽、CO2发生气化反应，生成的煤气中主要有H2、CO、CO2和水蒸汽；

5）气化炉内进行的反应主要有：

C+O2

CO2-394.1KJ/mol

C+H2O

CO+H2+135.0KJ/mol

C+CO2

2CO+173.3KJ/mol

C+2H2

CH4-84.3KJ/mol

CO+H2O

H2+CO2-38.4KJ/mol

CO+3H2

CH4+H2O-219.3KJ/mol

其总反应可写为：

CnHm+（n/2）O2→nCO+（m/2）H2

气化炉内发生的是部分氧化反应，是一个复杂的多种化学反应过程。

2.1.3.灰水处理原理

1.2.

灰水闪蒸脱氧原理：

气化炉激冷洗涤后的黑水和水洗塔洗涤排放出的黑水以及渣池中的黑水送入灰水处理工段。

经高压、低压和真空三级闪蒸将黑水中溶解的气体闪蒸出来，同时黑水中的水经减压闪蒸后大量蒸发使黑水浓缩。

经浓缩后的黑水通过混合器与絮凝剂混合后进入澄清槽进行沉降处理，达到进一步的固液分离，最终澄清的灰水循环回系统使用。

渣浆经真空带式过滤机进行处理，滤饼送至界外处理，滤液返回灰水系统循环使用。

灰水在除氧水槽中进行热力脱氧，防止氧进入系统对设备腐蚀。

2.2.工艺流程叙述

1.

2.

2.2.

2.2.1.制浆工段

经预处理的原料煤送入气化煤仓，再经煤称重给料机控制输送量（64.027t/h总）送入磨煤机（H1201A/B）。

煤仓上煤时产生的粉尘经袋式过滤器过滤除尘后放空。

为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性需加入添加剂，在添加剂制备槽（V1206）中按比例加入高浓度添加剂和原水，制成5%左右浓度的溶液，由添加剂制备泵（P1203）输送到添加剂槽（V1204）中贮存，按制煤浆所需量（559.6Kg/h）通过添加剂计量给料泵（P1202A/B）加压后送入磨煤机。

原料煤在磨煤机中与水、添加剂共磨制浆，达到要求的粒度分布，制得煤浆浓度约为60％。

磨煤机溢流出的煤浆经磨煤机出口滚筒筛除去煤浆中的大颗粒后，依靠重力流入磨煤机出口槽（V1207），磨煤机出口槽搅拌器（A1202）使煤浆均化并保持悬浮状态。

煤浆再通过低压煤浆泵（P1205）加压后送至气化工段煤浆贮槽（V1301）供气化用。

制浆用水由制浆水泵（P1201）将水由制浆水槽（V1203）经FV12004后送入磨煤机。

制浆用水由714回收废水、变换工段的冷凝液、低温甲醇洗及尿素的废水供给，不足部分根据需要，用原水进行补充。

制浆区域的各种排放、冲洗及泄漏介质汇集去沉渣池。

2.2.2.气化工段

煤浆由煤浆槽（V1301）经高压煤浆泵（P1301）加压后（45946Kg/h,9.5MPaG）与空分送来的高压氧气（18530.6Nm3/h、8.3MPaG）通过工艺烧嘴（Z1301）进入气化炉（F1301），在气化炉燃烧室中进行气化反应。

反应温度大约为1300～1390℃，压力约6.47MPaG。

燃烧室内衬耐火砖和绝热砖，可保持气化炉外部炉壁温度大约在180～250℃。

气化反应在气化炉内反应瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。

气化原料煤中的未转化组份和液态熔渣与生成的粗煤气一起并流沿下降管进入激冷室水浴。

熔渣在水中淬冷固化，并沉入气化炉激冷室底部水浴。

粗煤气与水直接接触进行冷却，被水淬冷后温度降低到252.81℃，大部分细灰留在水中。

粗煤气沿下降管与导气管之间的环隙上升，从气化炉旁侧的出气口出气化炉。

进入气化炉激冷室的激冷水（191.8m3/h、7.4MPaG、243.5℃）来自灰水循环泵（P1305），激冷水进入位于激冷室下降管顶端的激冷环，并沿下降管内壁向下流入激冷室。

激冷水与出气化炉渣口的高温气流接触，对夹带的熔渣进行淬冷、降温同时饱和粗煤气。

气化炉激冷室中的黑水（95.4m3/h、252.81℃）通过液位调节系统连续排出，并送往灰水工段处理。

回收的灰水返回气化工段使用。

在气化炉燃烧室装有四个直接测量反应温度的热电偶。

随着操作经验的积累，在直接测温热电偶失真的情况下，可以通过水洗塔下游粗煤气管线上的连续分析仪测量出的粗煤气中的粗煤气成份，并借助于甲烷——温度曲线和物料热量平衡，确认气化反应温度。

开停车期间，气化炉激冷室的水经过溢流水封槽（V1303）直接排入渣池。

开车时，用预热烧嘴（Z1302）临时替换工艺烧嘴，用液化石油气、柴油作燃料对气化炉进行升温，当系统运行时可用液氮洗驰放气做为气化炉热备炉燃料气。

开工抽引器（J1301）用蒸汽驱动，使气化炉内形成微负压，使环境空气可以进入气化炉内辅助燃烧，蒸汽和燃烧后的尾气经过开工抽引器（J1301）和抽引器消音（Y1302）后排入大气。

2.2.3.气化炉渣处理系统

沉积在气化炉激冷室底部的粗渣及其它固体颗粒，通过循环水流（36m3/h、7.0MPaG、110.6℃）的循环作用带入锁斗（V1308）。

大的渣块经破渣机进行破碎。

从气化炉排出的大部分灰渣沉降在锁斗底部。

从锁斗顶部抽出较清的水，经锁斗循环泵（P1303）循环进入气化炉激冷室底部，用于冲洗气化炉激冷室的灰渣。

气化炉锁斗排渣系统的排渣循环时间预先设定，排渣周期一般约为30分钟，将灰渣排入渣池（V1310）。

渣池中设置捞渣机（L1301）的部分与渣池另一部分通过关闭隔板阀暂时隔开，以便粗渣的沉降，由捞渣机捞出（8.6t/h、65℃）粗渣后装车外运。

2.2.4.粗煤气洗涤系统

出气化炉的粗煤气（54526Nm3/h、6.47MPaG、252.81℃）进入气液分离器（V1304），将气体中夹带的水份分离下来，出气液分离器的粗煤气与来自灰水循环泵的水（99m3/h、7.4MPaG、243.5℃）在文丘里管（J1302）混合，细灰在此被水充分浸湿。

湿粗煤气进入水洗塔（T1301）沿下降管进入水洗塔底部水浴，中夹带的大部分细灰在此从中除去。

经下降管和导气管间的环隙上升，进入水洗塔顶部的塔板，与变换工段来的工艺冷凝液（31.8m3/h、6.8MPaG、181.2℃）逆向接触，将残留的细灰洗涤下来。

夹带的水滴在塔板上方的除沫器中被分离下来。

出水洗塔的粗煤气（54271Nm3/h、6.27MPaG、243.5℃）送往变换工段。

水洗塔底部排出的黑水（23.7m3/h、6.27MPaG、243.5℃）和气化炉激冷室底部排出的黑水（95.4m3/h、252.8℃、6.47MPaG）经减压后送往灰水处理系统。

水洗塔下部黑水经灰水循环泵加压后少部分送至文丘里洗涤器，大部分经黑水过滤器（S1301）过滤后送至气化炉激冷室。

2.2.5.烧嘴冷却水系统

气化工艺烧嘴带有循环冷却系统保护烧嘴。

烧嘴冷却水通过工艺烧嘴端部的水夹套及冷却盘管连续循环流动，以保护处于气化炉燃烧室高温环境中的工艺烧嘴。

该系统由烧嘴冷却水气体分离器（V1306）、烧嘴冷却水槽（V1305）、烧嘴冷却水泵（P1302）、烧嘴冷却水换热器（E1301）和事故烧嘴冷却水槽（V1307）组成。

正常时，冷却水在该系统循环使用，系统中的热量由循环水通过烧嘴冷却水换热器移出。

烧嘴冷却水分离器排气口上设置一氧化碳在线分析仪，可对烧嘴冷却水系统中漏入的煤气进行连续检测并发出预警。

备用泵在烧嘴冷却水故障的情况下可自行启动，并与事故电源相接。

烧嘴冷却水泵出现故障的时候，烧嘴冷却水由事故烧嘴冷却水槽供给。

2.2.6.灰水工段

灰水工段主要包括：

高压闪蒸、低压闪蒸、真空闪蒸和黑水沉降澄清处理、细渣过滤。

其中闪蒸系统为三套；灰水沉降和灰水除氧系统为一套；细渣过滤二套。

1.

2.

2.1.

2.2.

2.3.

1）高、低压闪蒸

来自气化工段的黑水经过减压后送入高温热水器（V1410），在操作压力0.9MPaG下进行闪蒸。

在高温热水器中，一部分水闪蒸成为蒸汽，连同黑水中闪蒸出来少量的H2和CO等气体向上通过塔板。

来自变换工段的冷凝液从上至下与闪蒸气体逆向接触对闪蒸气进行洗涤。

从高温热水器顶部出来的闪蒸气温度179℃、压力0.9MPaG进入灰水加热器（E1401）中与来自除氧水槽的高压灰水进行换热，将高压灰水加热至168.5℃，气液混合物温度降至约173.5℃后进入高压闪蒸分离器（V1401）。

分离出的冷凝液去除氧水槽（V1402），分离器顶部出来的含有少量CO、H2S等不凝气的饱和水蒸汽送至变换汽提塔（T1501）进行处理。

高温热水器底部的液体经液位调节阀减压后进入低温热水器（V1411）进行闪蒸处理。

低温热水器操作压力0.15MPaG、温度126.58℃。

从低温热水器顶部出来的闪蒸汽送往除氧水槽作为脱氧的热源，当系统热负荷高时闪蒸汽部分入E1405换热冷却，冷凝液排往灰水槽（V1406）。

经低温热水器浓缩后的黑水送往真空闪蒸系统。

除氧水槽接受高压闪蒸及变换装置来的冷凝液和低压灰水泵（P1406）来的灰水，不足部分通过原水补充。

在除氧水槽中进行脱氧处理，防止氧进入系统对设备腐蚀。

除氧水槽加热源为低温热水器来的低压闪蒸汽，不足部分由低压蒸汽补入。

除氧水槽的压力由顶部压力调节阀（PV14007）控制。

从除氧槽底部出来的灰水经除氧水泵（P1401）加压至7.8MPaG，然后通过灰水加热器（E1401）加热至168.5℃送往气化工段。

为防止水系统中发生结垢，由分散剂泵（P1405）将分散剂加压后分别送至澄清槽溢流环及除氧水泵入口管线。

2）真空闪蒸

由低温热水器底部和渣池泵（P1304）来的黑水一同进入真空闪蒸器,在此对黑水进行真空闪蒸处理。

真空闪蒸器操作压力为-0.083MPaG、温度57.83℃。

顶部出来的气体经真空闪蒸冷凝器（E1402）的壳侧冷却后进入真空闪蒸分离器（V1403）进行气液分离，冷凝液经真空凝液泵（P1403）送往灰水槽（V1406），不凝气体由真空泵（P1402）抽出。

真空泵出口物料进入真空泵分离器（V1404）对气水进行分离，分离出的水送往灰水槽（V1406），不凝气从分离器排入大气。

真空闪蒸器底部的黑水经澄清槽进料泵（P1411）加压至0.55MPaG后送往澄清槽（V1405）进行沉降处理。

3）黑水沉降澄清

由澄清槽进料泵送来的黑水流经絮凝剂管道混合器与絮凝剂泵（P1404）送来的絮凝剂混合后进入澄清槽。

在澄清槽中固体颗粒缓慢向下沉积，最终由澄清槽耙料机（A1401）将灰浆推至澄清槽底部出口，渣浆经过滤机给料泵（P1409）送往细渣过滤系统。

澄清后的灰水由澄清槽上部的环形空间溢流进入灰水槽。

经低压灰水泵（P1406）加压后分别送至除氧水槽、渣池、锁斗冲洗水罐；少部分（24m3/h、40℃）经废水冷却器（E1403）冷却至40℃后送废水处理站进一步处理，目的是防止灰水中溶解物在水系统中的累积和沉积，保持灰水中溶解物的平衡。

4）细渣过滤

来自澄清槽底部的灰浆，经过滤机给料泵送入真空带式过滤机（M1401）进行处理。

滤液进入滤液槽（V1409）由滤液泵（P1408）送至澄清槽（V1405）回收再用。

过滤机滤出的细渣（6.489t/h、57.83℃）由刮板收集在渣斗中，然后通过汽车送出界外。

第三章岗位工艺指标一览表

3.1.厂控指标与部门重点指标

序号

位号

名称

介质

量程

单位

控制范围

设计值

报警值

联锁值

备注

L2

L1

H1

H2

LL

HH

1

SC-1301A/B/C

煤浆浓度

%

≥58

62

58

62

厂控指标

2

TIA13003A/B/C

气化炉炉膛温度

0~1600

℃

＜1390

1390

1100

1000

1300

厂控指标

3

TIA13004A/B/C

气化炉炉膛温度

0~1600

℃

＜1390

1390

600

780

厂控指标

4

TIA13005A/B/C

气化炉炉膛温度

0~1600

℃

＜1390

1390

600

780

厂控指标

5

TIA13006A/B/C

气化炉炉膛温度

0~1600

℃

＜1390

1390

1100

1000

1300

厂控指标

6

AI13002A/B/C

H2含量

0-50

%

31--39

32

39

厂控指标

7

AI13003A/B/C

CO含量

0-60

%

40--51

40

45

厂控指标

8

PICA13002

氧气总管压力

氧气

0~12

MPaG

8.3±0.2

8.3

7.6

8.5

部门控制指标

9

TIA13007A1～C22

气化炉炉壁温度

环气

0~730

℃

＜250

＜250

230

250

部门控制指标

10

TIA13020A/B/C

托盘温度

0~450

℃

＜250

250

200

265

280

部门控制指标

11

TIA13021A/B/C

托盘温度

0~450

℃

＜250

250

200

265

280

部门控制指标

12

TIA13022A/B/C

托盘温度

0~450

℃

＜250

250

200

265

280

部门控制指标

13

TIA13023A/B/C

托盘温度

0~450

℃

＜250

250

200

265

280

部门控制指标

14

TIA13009A1～C3

温度

0~350

℃

230～255

252.81

265

280

部门控制指标

15

LIA13003A/B/C

气化炉激冷室液位

激冷水

0~100

℃

50±10

50

34

75

30

部门控制指标

16

LIA13004A/B/C

气化炉激冷室液位

激冷水

0~100

℃

50±10

50

34

75

30

部门控制指标

17

LIA13005A/B/C

气化炉激冷室液位

激冷水

0~100

℃

50±10

50

34

75

30

部门控制指标

18

PDIA13005A/B/C

烧嘴压差

煤浆

0-2

Map

0.2～1

0.2

1

1.5

0.1

部门控制指标

19

PDIA13006A/B/C

渣口压差

0~0.12

Map

0.02～0.1

0.05

0.11

0.24

部门控制指标

20

FICA13010A/B/C

激冷水流量

激冷水

0-400

m3/h

100～255

191.8

96

115

230

部门控制指标

21

TI13015A/B/C

出水洗塔温度

0~300

℃

225～245

200

245

部门控制指标

22

FDI13022A/B/C

文丘里压差

黑水

0-300

kpa

0-300

0-100

40

60

部门控制指标

23

LIA13013A/B/C

水洗塔液位

黑水

0~100

%

65-75

50

48

80

30

部门控制指标

24

LICA13008A/B/C

水洗塔液位

黑水

0~100

%

65-75

50

48

80

30

部门控制指标

25

PIA13012A/B/C

烧嘴冷却水泵出口压力

冷却水

0~2.5

MPaG

1.8±0.2

1.7

1.3

1.2

部门控制指标

26

PI13030

密封水冷却器出口压力

EW

0-12

MPaG

7.5-8.3

6

8

部门控制指标

27

FICA14004A/B

除氧水泵出口流量

灰水

0~400

m3/h

≤283

283