煤炭气化工艺学气化炉的操作管理.pptx

2007-9-16 2007-9-16第一节生产过程的控制与管理第一节生产过程的控制与管理生产过程控制生产过程控制主主要要控控制制内内容容 工艺过程需要掌握的重要参数 对生产安全起重要作用的参数 生产条件变化时，需调整的参数 对经济效益有重大影响的参数 主主要要控控制制内内容容 工艺过程需要掌握的重要参数工艺过程需要掌握的重要参数 对生产安全起重要作用的参数对生产安全起重要作用的参数 生产条件变化时，需调整的参数生产条件变化时，需调整的参数 对经济效益有重大影响的参数对经济效益有重大影响的参数 第1页/共23页 2007-9-16 2007-9-16主主要要控控制制的的参参数数 煤种质量分析煤种质量分析 煤气分析煤气分析 灰渣的产量和残碳分析灰渣的产量和残碳分析 气化剂的温度、压力和消耗量气化剂的温度、压力和消耗量 软化水分析软化水分析 主要的分析项目是水分含量、灰分含量、挥发分和固定碳含量等主要分析煤气中二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、焦油、氧气和煤尘含量，以及煤气的出口温度和压力、数量等 第2页/共23页 2007-9-16 2007-9-16仪表控制与自动控制仪表控制与自动控制 1.温度流量串级调节系统温度流量串级调节系统温温 度度调节器调节器空气量空气量调节器调节器执行器执行器空气量空气量对对 象象炉温对象炉温对象空气量变送器空气量变送器温度变送器温度变送器GT 该调节系统的特点是调节速度快，过渡时间短，调节品质高，该调节系统的特点是调节速度快，过渡时间短，调节品质高，偏差小。偏差小。第3页/共23页 2007-9-16 2007-9-162.空气鼓风机和煤气排风机的连锁控制系统空气鼓风机和煤气排风机的连锁控制系统 煤气生产过程中要设法避免出现负压避免出现负压，以免出现生产工艺设备的爆炸。出现负压的因素多，如鼓风机系统出现严重的问题，鼓风鼓风机停止送风时机停止送风时形成负压，一旦水力逆止阀失效水力逆止阀失效，煤气就会串空气系统，在整个空气系统产生具有爆炸条件的混合气体，再加上发生炉炉底部炽热的煤被点燃底部炽热的煤被点燃，就会产生爆炸。为防止和减少这些不安全的因素在鼓风机上设置连锁控制系统。连锁控制的目的是鼓风机不运行时，排风机就不能启动，当鼓连锁控制的目的是鼓风机不运行时，排风机就不能启动，当鼓风机因某种原因一旦发生停车，通过连锁系统使排风机能够自动断风机因某种原因一旦发生停车，通过连锁系统使排风机能够自动断电，而实现自动停车电，而实现自动停车。第4页/共23页 2007-9-16 2007-9-16实验室控制实验室控制 所谓实验室控制，是分析和检验方面的工作，所谓实验室控制，是分析和检验方面的工作，通在分析化验室进行。主要的分析项目有通在分析化验室进行。主要的分析项目有煤气的分煤气的分析、煤气热值的测定、煤气中各种杂质的测定；原析、煤气热值的测定、煤气中各种杂质的测定；原料煤的分析；灰渣残碳量的测定；煤气冷凝液的分料煤的分析；灰渣残碳量的测定；煤气冷凝液的分析化验等析化验等。第5页/共23页 2007-9-16 2007-9-16点点火火前前的的准准备备 所有机械设备运转是否正常所有机械设备运转是否正常调试所有的测量、显示和控制仪表调试所有的测量、显示和控制仪表对整个装置进行气密性试验对整个装置进行气密性试验 检查整个系统是否按接线图、总平面布置图安装就绪检查整个系统是否按接线图、总平面布置图安装就绪消防设施验收合格消防设施验收合格 除去耐火砖含有水分和潮气。否则，在除去耐火砖含有水分和潮气。否则，在煤气炉开车后的高温作用下耐火砖会煤气炉开车后的高温作用下耐火砖会剧烈热胀和水分的急速蒸发，产生裂损。剧烈热胀和水分的急速蒸发，产生裂损。烘炉烘炉 检查检查第二节点火与开工第二节点火与开工第6页/共23页 2007-9-16 2007-9-16发生炉开炉操作发生炉开炉操作 原料准备原料准备(点炉用点炉用)：无钉木材无钉木材2000kg左右；刨花左右；刨花300kg；灰渣；灰渣2000kg；棉；棉纱绳纱绳5kg；火把；火把4根；煤油和柴油适量；煤仓装满煤或焦炭根；煤油和柴油适量；煤仓装满煤或焦炭 铺料铺料：装入预先准备好的炉灰渣，灰层要高于风帽装入预先准备好的炉灰渣，灰层要高于风帽150mm；在灰渣上铺木；在灰渣上铺木刨花刨花100mm厚，用木柴在四个灰门处搭成车轨形状木桥，将棉纱辫子浸油后厚，用木柴在四个灰门处搭成车轨形状木桥，将棉纱辫子浸油后置于木桥上置于木桥上 棉纱绳上铺适量的刨花后，再铺木柴棉纱绳上铺适量的刨花后，再铺木柴1000mm厚在木柴上铺厚在木柴上铺100mm厚的刨花，然后铺一层焦炭约厚的刨花，然后铺一层焦炭约100150mm厚。厚。点火前各阀门的开阔情况点火前各阀门的开阔情况 加焦阀全闭；入炉空气阀、蝶阀全闭；入孔封闭、闷炉闽开；探火孔、蒸加焦阀全闭；入炉空气阀、蝶阀全闭；入孔封闭、闷炉闽开；探火孔、蒸汽阀全闭；夹套进水阀全闭汽阀全闭；夹套进水阀全闭(夹套巳充满水夹套巳充满水)、下溢流管阀门全闭；上灰门全、下溢流管阀门全闭；上灰门全开、下灰门全闭；各水封槽进水阀全开、保持少量水溢流；余热锅炉注水至开、下灰门全闭；各水封槽进水阀全开、保持少量水溢流；余热锅炉注水至水位计水位计23处，并将余热锅炉自动注水装置投人运行；给竖管、洗涤塔、电处，并将余热锅炉自动注水装置投人运行；给竖管、洗涤塔、电除尘器供循环水；准备点火。除尘器供循环水；准备点火。点火点火：四个灰门处同时点火，确认点着后关闭四个灰门。点燃四个灰门处同时点火，确认点着后关闭四个灰门。点燃l0min后，后，开始加焦，每隔开始加焦，每隔l0min加焦一次，分六次加满。上述操作完成后，通知化验加焦一次，分六次加满。上述操作完成后，通知化验人员分析煤气成分，在氧气达到规定要求时，即可以进气。人员分析煤气成分，在氧气达到规定要求时，即可以进气。送气送气第7页/共23页 2007-9-16 2007-9-16鲁奇炉的开炉操作鲁奇炉的开炉操作 气化炉用蒸汽和空气开车气化炉用蒸汽和空气开车开车前按操作规程进行必要的装置调试和设备试漏开车前按操作规程进行必要的装置调试和设备试漏 将大约将大约75t开工煤加入到煤斗开工煤加入到煤斗打开过热蒸汽管线和吹扫蒸汽管线上的阀门打开过热蒸汽管线和吹扫蒸汽管线上的阀门 点火点火 将大约将大约8煤锁的开工煤加到气化炉内煤锁的开工煤加到气化炉内 煤床加热关闭过热蒸汽截止阀的旁路阀煤床加热关闭过热蒸汽截止阀的旁路阀 出口煤气分析出口煤气分析第8页/共23页 2007-9-16 2007-9-16气化炉用蒸汽和氧气开车气化炉用蒸汽和氧气开车检查气化炉夹套液位是否正常检查气化炉夹套液位是否正常 切换氧气时主要阀门处置抽去充压煤气管线上的盲板切换氧气时主要阀门处置抽去充压煤气管线上的盲板 切换操作第一步，打开过热蒸汽控制阀切换操作第一步，打开过热蒸汽控制阀 建立灰床每建立灰床每15min卸灰一次卸灰一次 升压气化炉升压气化炉 煤气切入粗煤气总管煤气切入粗煤气总管 手动到自动切换手动到自动切换 第9页/共23页 2007-9-16 2007-9-16气化炉运行的调整气化炉运行的调整料层高度的调整料层高度的调整:常采用传统的常采用传统的人工探钎人工探钎办法来测定料层办法来测定料层状况，测量时，将状况，测量时，将两根铁钎子两根铁钎子通过探火孔通过探火孔插入炉层插入炉层内。内。一一根垂直插入边料层，一根斜插炉内料层中间，两分钟后拔根垂直插入边料层，一根斜插炉内料层中间，两分钟后拔出，出，观察钎子颜色深浅及其在钎子上的位置观察钎子颜色深浅及其在钎子上的位置，测量各部分测量各部分的长度，据此来估算气化层各部分的温度、高度。各层对的长度，据此来估算气化层各部分的温度、高度。各层对应温度如表应温度如表5-3所示所示 第三节正常运行管理第三节正常运行管理第10页/共23页 2007-9-16 2007-9-16表表5-3各层探钎颜色和温度的关系各层探钎颜色和温度的关系颜颜颜颜 色色色色 温温温温 度度度度 颜颜颜颜 色色色色 温温温温 度度度度 暗褐色暗褐色暗褐色暗褐色53530 0 0 0580580580580亮红色亮红色亮红色亮红色83830 0 0 0900900900900赤褐色赤褐色赤褐色赤褐色58580 0 0 0650650650650橘红色橘红色橘红色橘红色9009009009001050105010501050暗樱红色暗樱红色暗樱红色暗樱红色650650650650750750750750暗黄色暗黄色暗黄色暗黄色10501050105010501150115011501150深樱红色深樱红色深樱红色深樱红色780780780780800800800800亮黄色亮黄色亮黄色亮黄色11501150115011501250125012501250亮樱红色亮樱红色亮樱红色亮樱红色 800800830830 黄色黄色黄色黄色 1250125013001300 亮红色和橘黄色的交界处即为还原层和氧化层的分界线亮红色和橘黄色的交界处即为还原层和氧化层的分界线，一般氧化层温度控制一般氧化层温度控制在在9501200，还原层温度一般在，还原层温度一般在550950 第11页/共23页 2007-9-16 2007-9-16生产中气化炉给煤不足，炉内料层下移，炉顶温度生产中气化炉给煤不足，炉内料层下移，炉顶温度 升高。采取的方法升高。采取的方法是减小生产负荷，为气化炉加煤。是减小生产负荷，为气化炉加煤。气化炉卸灰不充分。表现为气化炉出口温度是逐渐上升的；灰锁温度气化炉卸灰不充分。表现为气化炉出口温度是逐渐上升的；灰锁温度 低于正常范围。采取的方法是增加炉箅转速。低于正常范围。采取的方法是增加炉箅转速。气化炉内料层出现沟流。采取的相应措施为短时间增加炉算和分布器的气化炉内料层出现沟流。采取的相应措施为短时间增加炉算和分布器的转速以破坏风洞，也可以适当增加汽氧比操作一段时间，直至操作参数恢转速以破坏风洞，也可以适当增加汽氧比操作一段时间，直至操作参数恢复正常。复正常。气化剂在炉算上分布不均匀。采取的措施是检查给煤中的细煤，如超标气化剂在炉算上分布不均匀。采取的措施是检查给煤中的细煤，如超标应减少细煤量，适当增加汽氧比。应减少细煤量，适当增加汽氧比。气化炉出口煤气温度上升原因及处理方法气化炉出口煤气温度上升原因及处理方法第12页/共23页 2007-9-16 2007-9-16正常操作注意事项正常操作注意事项 经常注意各压力、温度、流量和液位的变化，维持经常注意各压力、温度、流量和液位的变化，维持气化炉的操作稳定。气化炉的操作稳定。经常注意炉箅的运行、润滑情况，每次下灰要观察灰经常注意炉箅的运行、润滑情况，每次下灰要观察灰渣的颜色、外形和下灰量，根据各工艺参数的变化，及时调渣的颜色、外形和下灰量，根据各工艺参数的变化，及时调整炉箅转速和转动时间。整炉箅转速和转动时间。经常检查自控调节和连锁装置，保证运行可靠。经常检查自控调节和连锁装置，保证运行可靠。炉体夹套平衡阀不准随意变动，集气包的水位要经常炉体夹套平衡阀不准随意变动，集气包的水位要经常检查，夹套应定期排污。检查，夹套应定期排污。经常与其他岗位取得联系，了解煤质化验等情况。经常与其他岗位取得联系，了解煤质化验等情况。建立严格的岗位责任制。建立严格的岗位责任制。第13页/共23页 2007-9-16 2007-9-16气化炉停车前的气化炉停车前的46h停止向煤斗加煤。停止向煤斗加煤。将水蒸气和氧气自动控制切换到手动控制将水蒸气和氧气自动控制切换到手动控制 停气化炉炉箅，卸灰停气化炉炉箅，卸灰 全关氧气和蒸汽全关氧气和蒸汽控制阀，打开过热蒸汽截止阀的旁路阀，用控制阀，打开过热蒸汽截止阀的旁路阀，用蒸汽吹扫卸压。蒸汽吹扫卸压。气化炉转入热备用时，粗煤气阀处于全闭气化炉转入热备用时，粗煤气阀处于全闭位置；炉压力控制阀处于全开位置，气化炉位置；炉压力控制阀处于全开位置，气化炉放空阀全开；空气阀全关。放空阀全开；空气阀全关。压压力力气气化化炉炉停炉停炉(1 1)开开冷冷火火炬炬阀阀，开开煤煤气气水水循循环环泵泵。(2 2)开开空空气气阀阀、给给煤煤1 1m mi in n后后，开开蒸蒸汽汽阀阀，并并取取样样分分析析煤煤气气中中的的二二氧氧化化碳碳和和氧氧气气的的含含量量。(3 3)调调节节蒸蒸汽汽流流量量，控控制制气气化化剂剂的的温温度度为为1 17 77 7 2 20 0，稳稳定定运运行行2 2h h左左右右。(4 4)炉炉箅箅间间断断开开动动，以以排排除除灰灰提提高高灰灰锁锁的的温温度度。(5 5)关关蒸蒸汽汽阀阀半半分分钟钟后后，关关闭闭空空气气阀阀。(6 6)打打开开蒸蒸汽汽、氧氧气气阀阀，分分析析二二氧氧化化碳碳、氧氧气气合合格格后后，增增加加蒸蒸汽汽、氧氧气气的的给给定定量量。(7 7)关关闭闭放放空空阀阀2 20 0%，气气化化炉炉升升压压，在在系系统统压压力力高高于于煤煤气气总总管管压压力力后后，送送气气。(8 8)关关闭闭火火炬炬，蒸蒸汽汽、氧氧气气投投入入比比值值调调节节热热态态开开车车结结束束。开炉开炉第四节第四节 停炉与开炉的操作管理停炉与开炉的操作管理第14页/共23页 2007-9-16 2007-9-16 常压煤气发生炉常压煤气发生炉 开炉开炉停炉停炉关闭自然通风活门，启动灰盘电机适量出灰，启动搅关闭自然通风活门，启动灰盘电机适量出灰，启动搅拌电机，松动料层。拌电机，松动料层。先打开蒸汽阀，然后关蒸汽阀，先打开蒸汽阀，然后关蒸汽阀，继续鼓空气以提高炉内温度，打开竖管喷淋水。继续鼓空气以提高炉内温度，打开竖管喷淋水。当温当温度达到度达到300左右时，启动加煤机，加人适量的煤料开蒸左右时，启动加煤机，加人适量的煤料开蒸汽阀。汽阀。开探火孔，用钎子测炉内料层分布及气化层开探火孔，用钎子测炉内料层分布及气化层的情况同时取样分析，送气。的情况同时取样分析，送气。适当降低发生炉生产负荷，关小空气、蒸汽阀门。适当降低发生炉生产负荷，关小空气、蒸汽阀门。将炉内料层加满，拉开钟罩阀，放散部分煤气。将炉内料层加满，拉开钟罩阀，放散部分煤气。切断竖管水封，再关闭饱和蒸汽和空气阀。切断竖管水封，再关闭饱和蒸汽和空气阀。适度关小竖管给水阀，稍开自由通风门，定时分析气适度关小竖管给水阀，稍开自由通风门，定时分析气体成分，调整风门开度，防止熄火。体成分，调整风门开度，防止熄火。开汽包安全阀和放空阀，关闭汽包补充蒸汽、出汽开汽包安全阀和放空阀，关闭汽包补充蒸汽、出汽阀以及探火孔气封蒸汽阀。阀以及探火孔气封蒸汽阀。第15页/共23页 2007-9-16 2007-9-16常见故障常见故障火层倾斜火层倾斜炉内结渣炉内结渣气化剂温度低气化剂温度低煤气中含氧量偏高煤气中含氧量偏高炉箅温度过高炉箅温度过高第五节第五节 一般事故与故障处理一般事故与故障处理第16页/共23页 2007-9-16 2007-9-16原因原因共同特征共同特征 处理方法处理方法混合煤气混合煤气 发生炉发生炉 间间 歇歇气化炉气化炉 炭层四周不下降，炉面发白发亮；出口煤气温度偏高；出口煤气中二氧化碳的含量上升；灰中出现渣块 汽氧比低。汽氧比低。煤的灰熔点变低后没有及时煤的灰熔点变低后没有及时调整汽氧比。调整汽氧比。煤的粒度分布发生变化，细煤煤的粒度分布发生变化，细煤量增多。量增多。炉箅布气不均匀或灰层太厚。炉箅布气不均匀或灰层太厚。超过燃料的灰熔点超过燃料的灰熔点制气百分比或蒸汽用量不当。制气百分比或蒸汽用量不当。排灰能力不足，炉条机的转速慢。排灰能力不足，炉条机的转速慢。燃料发生变化，燃料发生变化，操作条件没有及时调整，或调整过早、过猛操作条件没有及时调整，或调整过早、过猛。提高气化剂饱和温度对间歇气化炉则应增加上下吹蒸汽用量，停吹加氮空气。然后进行低负荷操作，减慢加煤速度炉内结渣炉内结渣第17页/共23页 2007-9-16 2007-9-16 火层倾斜火层倾斜 火层倾斜的原因火层倾斜的原因:炉子点火不均匀；原料块度不炉子点火不均匀；原料块度不够；炉膛内布料不均；气化剂分布不均。够；炉膛内布料不均；气化剂分布不均。火层倾斜的特征火层倾斜的特征:炉顶温度偏高，灰渣中央带炉顶温度偏高，灰渣中央带生煤；煤气质量变差。生煤；煤气质量变差。处理方法处理方法:降低负荷，加大炉箅转速；对常压降低负荷，加大炉箅转速；对常压气化炉，可以采用插钎打渣的方法，将较大的渣块气化炉，可以采用插钎打渣的方法，将较大的渣块打碎。打碎。第18页/共23页 2007-9-16 2007-9-16气化剂温度低气化剂温度低气气化化剂剂温温度度低低原因原因特征特征处理方法处理方法氧气量增加、或蒸汽量减少；氧气量增加、或蒸汽量减少；灰层低使火层下移、火层倾斜灰层低使火层下移、火层倾斜以及风洞等以及风洞等 气化剂温度低，炉内的反应工气化剂温度低，炉内的反应工况恶化，灰渣潮湿难以排出，况恶化，灰渣潮湿难以排出，严重时会炸裂炉箅。严重时会炸裂炉箅。对间歇气化炉则应增加上下对间歇气化炉则应增加上下吹蒸汽用量，停吹加氮空气。吹蒸汽用量，停吹加氮空气。然后进行低负荷操作，减慢然后进行低负荷操作，减慢加煤速度加煤速度 第19页/共23页 2007-9-16 2007-9-16炉箅温度过高炉箅温度过高 原原 因因 处理方法处理方法由于火层下移、灰层减薄形成的由于火层下移、灰层减薄形成的 火层严重倾斜火层严重倾斜 建立灰层、培养火层、恢复正常的建立灰层、培养火层、恢复正常的料层高度料层高度 第20页/共23页 2007-9-16 2007-9-16煤气中含氧量偏高煤气中含氧量偏高氧高的原因氧高的原因炉内料层温度较低，气化剂和碳之间的反应不完全；气化剂入炉速度太快，气化剂在炉内的停留时间太短，气化剂中的氧来不及和碳反应而随生成的煤气一起逸出炉外；炉内操作状况波动太大，出现风洞、沟流，气化剂走短路，部分气化剂未与碳反应使气化剂中的含氧量过剩。处理方法处理方法 加快排灰速度和加煤速度，降低负荷，培养火层，填补风洞。适当降低气化剂饱和温度，以提高炉内火层温度，降低煤气中的含氧量。第21页/共23页 2007-9-16 2007-9-16锅炉顶部内部联接管道锅炉顶部内部联接管道风箱风箱/喷嘴喷嘴本章结束本章结束第22页/共23页 2007-9-16 2007-9-16煤炭气化工艺煤炭气化工艺感谢观看！感谢观看！第23页/共23页