造气培训课件12632.doc
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1、目 录录第一章 岗位概概述第二章 岗位的的生产特特点第一节 岗位的的生产特特点（1）第二节 生产原原理（1）第三节 反应原原理（5）第四节 简单物物料衡算算（7）第三章 工艺流流程第一节 本岗位位带控制制点工艺艺流程图图(9)第二节 本岗位位控制点点参数及及所在位位置（10）第三节 本岗位位工艺阀阀门、管管线作用用（11）第四章 工艺指指标第一节 本岗位位工艺指指标（一三三）第二节 控制工工艺指标标的意义义（14）第五章 设备简简介（附附设备、阀号简简图）第一节 运转设设备型号号、构造造及工作作原理（14）第二节 静止设设备型号号、构造造及工作作原理（一八八）第三节 造气油油压系统统（一八八）
2、第四节 常用阀阀门（21）第六章 操作要要领第一节 正常操操作要点点（25）第二节 开、停停车操作作步骤（35）第三节 事故处处理（43）附录：本本岗位工工艺流程程图 11、第一一套造气气带控制制点工艺艺流程图图 22、第二二套造气气带控制制点工艺艺流程图图 33、 第三套套造气带带控制点点工艺流流程图 44、第四四套造气气带控制制点工艺艺流程图图 55、本岗岗位蒸汽汽流程图图46第一章 岗位概概述造气是以以无烟煤煤或焦碳碳为原料料，在一一定高温温条件下下，通入入空气和和水蒸汽汽或富氧氧空气与与蒸汽混混合气（统统称为气气化剂），经经过一系系列反应应生成一一氧化碳碳、二氧氧化碳、氢气、氮气及及甲
3、烷等等的合格格充足的的混合气气体的过过程。以以供氨合合成工段段使用。第二章 岗位位生产特特点第一节 岗位生生产特点点本岗位的的生产特特点：易易燃、易易爆、易易中毒、连续性性强、粉粉尘、腐腐蚀、高高温。第二节 生产原原理一、生产产原理是在固定定层煤气气发生炉炉中蓄热热和制气气分阶段段进行的的。从炉炉底通入入空气与与燃料燃燃烧，所所放出的的热量主主要积蓄蓄在燃料料层中，这这一过程程称为吹吹风阶段段，主要要目的是是利用空空气中的的氧气与与燃料中中的炭燃燃烧后放放出的热热量来提提高燃料料层温度度，为蒸蒸汽与炭炭的吸热热反应提提供热量量，并为为合成氨氨提供氮氮气，这这一过程程生产的的气体称称为吹风风气。
4、向向燃料层层通入蒸蒸汽的过过程称为为制气阶阶段，主主要目的的是通过过蒸汽与与碳反应应生成水水煤气。空气煤煤气与水水煤气按按一定比比例混合合成为合合成氨所所需的半半水煤气气。二、生产产步骤在间歇式式水煤气气发生炉炉内，需需要周期期地送入入空气和和蒸汽。自上一一次开始始送空气气至下一一次开始始送空气气为止，称称为一个个工作循循环。1、 循环各阶阶段的作作用小氮肥厂厂生产中中通常把把每个工工作循环环分为六六个阶段段（有的的厂分为为五个阶阶段）1）吹风风阶段吹风是为为了使空空气中的的氧与碳碳反应放放出大量量的热并并贮存于于碳层中中，供给给制气过过程中水水蒸气与与碳反应应所需要要的热量量。吹风风时空气气
5、从炉底底进入，吹吹风气从从炉上出出来，经经旋风除除尘器送送往一网网络余热热回收通通过二次次燃烧后后副产蒸蒸汽。2）吹风风气回收收阶段为了制得得符合合合成氨氢氢氮比要要求的半半水煤气气，要回回收部分分含氮量量较高得得吹风气气送入气气柜。吹吹风后期期，炉温温较高，吹吹风气中中一氧化化碳含量量相对较较多，此此时回收收吹风气气可以同同时回收收一部分分有效成成分一氧氧化碳，所所以回收收阶段一一般设在在吹风后后期。3）上吹吹阶段回收阶段段后，炉炉温达到到了整个个循环的的最高点点（约100001250）。此此时开始始上吹制制气：吹吹风阀关关闭，总总蒸汽阀阀开，蒸蒸汽从炉炉底通入入，进入入炉内与与炽热的的炭发
6、生生化学反反应，生生成一氧氧化碳和和氢气，含含有有效成分分较高的的水煤气气从炉上上出来，经经冷却除除尘后进进入气柜柜。客观观上，上上吹有两两个作用用：制造水水煤气：使火层层按正常常规律逐逐渐上移移，提高高上层温温度。4）下吹吹制气上吹制气气以后，燃燃料层温温度已经经下降，按按照工艺艺过程可可以转入入吹风提提高炉温温。但是是，如果果只以吹吹风和上上吹制气气的简单单过程反反复循环环下去，势势必造成成上层温温度逐渐渐升高，不不仅热损损失增大大，而且且燃料气气化不完完全，使使气化条条件越来来越差，气气化效率率大大下下降，甚甚至无法法生产。为了避避免上述述现象发发生，在在上吹制制气阶段段以后，需需将蒸汽
7、汽从炉顶顶通入，生生成的煤煤气从炉炉底引出出送至气气柜，此此阶段称称为下吹吹制气。其作用用：制造水水煤气：避免火火层上移移，稳定定气化层层位置；降低炉炉上温度度减少气气体带走走的热量量损失和和灰渣中中返焦的的量。5）二次次上吹经过上、下吹制制气后，炉炉内温度度大幅度度下降，按按道理应应该进行行吹风以以提高温温度。但但由于下下吹后炉炉下部的的空间和和管道内内积有大大量的水水煤气，若若马上送送风，水水煤气与与空气混混合会引引起爆炸炸事故。为了安安全起见见，要把把这部分分煤气赶赶走。所所以，蒸蒸汽从炉炉底通入入，把炉炉底煤气气吹净，同同时产生生的水煤煤气一并并送入气气柜，这这就是二二上吹。其作用用：
8、吹净炉炉底煤气气；制造水水煤气送送入气柜柜。二次次上吹以以保证安安全生产产为原则则，时间间不宜过过长，否否则影响响半水煤煤气产量量和质量量。6）空气气吹净二次上吹吹后，煤煤气炉上上部空间间及上行行管道、设备内内充满水水煤气。如果马马上转入入吹风阶阶段放空空，是很很大的浪浪费。为为了回收收二次上上吹后的的残余煤煤气，在在转入吹吹风之前前，增加加一个空空气吹净净自下而而上通过过燃料层层，产生生空气煤煤气送入入气柜的的短暂过过程，将将残余水水煤气一一并送入入气柜，这这一阶段段称为空空气吹净净阶段。其作用用：回收二二次上吹吹后残余余煤气；提高炉炉温，回回收空气气煤气。空气吹吹净后又又转入吹吹风，开开始
9、了另另一个循循环。2、循环环时间的的分配原原则所谓循环环时间，是是指循环环各阶段段时间的的总和。循环周周期的确确定和每每个循环环各阶段段时间的的分配，在在气化操操作中是是极为重重要的。它根据据燃料性性质、机机械性能能的允许许范围及及后工序序对煤气气质量的的要求等等综和考考虑而确确定的。拟定时时必须合合乎下列列原则：1) 保证生产产的绝对对安全及及稳定；2) 力求制气气前后阶阶段的温温度波动动不大、气化层层位置稳稳定；3) 在满足提提高炉温温的前提提下，尽尽量缩短短吹风时时间，相相应延长长制气时时间；4) 半水煤气气质量合合乎工艺艺要求，在在提高碳碳利用率率的条件件下尽量量提高气气化强度度。5)
10、 尽可能减减少热损损失，提提高蒸汽汽分解率率，降低低两煤消消耗。一般情况况下，二二次上吹吹和空气气吹净阶阶段的时时间长短短，以能能够达到到排净煤煤气炉下下部空间间和上部部空间的的残留煤煤气为原原则，即即安全和和节约的的原则。因而一一般是固固定不变变或很少少改变的的。二次次上吹制制气时燃燃料层的的温度比比较低，生生成的水水煤气的的数量少少且质量量差，时时间过长长是不适适当的所以一一般只占占循环时时间的44-7，能保保证安全全生产即即可。空空气吹净净阶段的的时间，主主要是排排净煤气气炉上部部及设备备内残留留煤气，一一般占循循环时间间的4。吹风时间间的长短短，以使使燃料层层具有较较高温度度和使煤煤气
11、炉有有较大生生产能力力为主要要原则。至于能能否用较较短的时时间达到到较高的的炉温，决决定于空空气鼓风风机的性性能以及及燃料层层是否允允许提高高气流速速度等条条件。燃燃料的性性质与吹吹风时间间分配原原则的关关系，随随燃料的的机械强强度和热热稳定性性不同而而异。机机械强度度和热稳稳定性较较好的燃燃料，碳碳层阻力力小而且且阻力均均匀，有有利于提提高气流流速度，只只用较少少的时间间就能使使燃料层层升到要要求的温温度。相相反，机机械强度度和热稳稳定性差差的燃料料，燃料料层阻力力大且气气体分布布不均匀匀，提高高空气流流速易导导致燃料料层吹翻翻，因而而不能用用较短的的吹风时时间来达达到较高高的炉温温达到到理
12、想炉炉温所用用的时间间长短，以以提高空空气流速速为主要要手段，但但以不致致使燃料料层吹翻翻为限当空气气流速已已经达到到燃料层层阻力及及其分布布所允许许范围的的高限时时，若还还许提高高炉温，则则应通过过延长吹吹风时间间来达到到燃料料的机械械强度和和热稳定定性最终终是反映映在粒度度上。燃燃料层阻阻力的大大小取决决与粒度度的大小小，燃料料层阻力力的分布布取决与与粒度是是否均匀匀所以以，不同同粒度的的燃料吹吹风时间间的分配配原则，与与上述机机械强度度和热稳稳定性一一致。各各种原料料吹风百百分比一一般在19.525.5范围围内。上、下吹吹制气阶阶段时间间的分配配，以稳稳定气化化层位置置，有利利于炉顶顶炉
13、底温温度指标标的控制制和保证证气体质质量为原原则。吹吹风阶段段之后，燃燃料层的的温度高高，上吹吹制气的的产量和和质量都都比较好好，上吹吹制气阶阶段的时时间长一一些似乎乎是合理理的。但但是，上上吹制气气时间过过长不仅仅消耗气气化层大大量的热热量，而而且使气气化层急急剧上移移，对以以后的制制气不利利。因此此，在上上、下时时间，以以利于防防止火层层上移及及下部未未燃碳的的充分利利用，达达到稳定定操作和和降低消消耗的目目的。上、下吹吹制气时时间的分分配还应应考虑风风机能力力和时间间百分比比的长短短。若吹吹风时间间长，下下吹制气气时间要要适当增增加；吹吹风时间间短，上上吹时间间要适当当增加。因为稳稳定气
14、化化层位置置不仅取取决于上上、下吹吹制气时时间的分分配，吹吹风时间间的长短短亦影响响气化层层的移动动程度。3、 固体燃料料的质量量要求我公司主主要是以以白煤为为固体燃燃料，为为了获得得量多质质优的煤煤气，必必须使燃燃料层保保持较高高的温度度气化剂剂保持较较高的流流速，并并使燃料料层同一一截面上上的气流流速度和和温度分分布均匀匀，为此此对燃料料总的要要求有以以下方面面：1) 水分：白白煤中应应小于6%，碳化化煤球中中应小于于2%。2) 挥发分：一般要要求不超超过9%3) 灰分：一一般要求求小于25%。4) 灰熔点：一般要要求大于于12550。5) 固定碳：一般要要求大于于70%。6) 料度：一一
15、般要求求在一五五-755mm.并分档档使用。7) 机械强度度要高，热热稳定性性要强，化化学活性性要高。8) 含硫量：应低于于1%。4、 燃料在造造气炉内内的分层层在稳定气气化的条条件下，燃燃料层从从上到下下大致可可分为四四个层：干燥层层、干馏馏层、气气化层（还还原层、氧化层层）、灰灰渣层。1) 干燥层：在燃料料层的最最上部，燃燃料与煤煤气接触触，燃料料中水分分蒸发。2) 干馏层：干燥层层往下一一个区域域，燃料料在此受受热分解解，放出出低分子子烃，燃燃料本身身也逐渐渐焦化。3) 气化层：干馏层层向下依依次是还还原层和和氧化层层，已成成为游离离碳状态态的固体体燃料在在此被气气化剂中中的氧所所氧化成
16、成为碳的的化合物物。4) 灰渣层：在炉蓖蓖上面由由固体残残渣而形形成，可可以预热热、分布布自炉底底进入的的气化剂剂，同时时灰渣被被冷却，以以保护炉炉蓖不致致过热损损坏，支支撑气化化层、均均匀分布布气化剂剂。5）在造造气炉燃燃料层上上部有一一部分空空间，起起聚积煤煤气的作作用。第三节气气化反应应原理一、吹风风阶段的的反应C + O2 = CO22 + Q （ 21） 2 C + O22 = 2CCO + Q （ 22） 2 COO + O22 = 2CCO2 + QQ （ 23） CO2 + C = 2COO - Q （ 24）自下而上上进行的的上属反应过过程，空空气中氧氧的浓度度迅速下下降，二
17、二氧化碳碳浓度相相应迅速速上升。当氧的的浓度降降至最低低时，二二氧化碳碳的浓度度达到最最高值，这这一反应应区域为为氧化层层。氧化化层所进进行的反反应主要要是反应应式（2-1）至（2-3）的放放热反应应，因此此，氧化化层是煤煤气炉中中温度最最高的区区域。由由于这几几个反应应的速度度极快，所所以，氧氧化层的的厚度一一般在10002000mmm范围内内。氧化化层以上上是还原原层，还还原层所所进行的的主要是是反应式式（2-4）的吸吸热反应应，所需需的热量量是气流流从氧化化层中传传递来的的，且随随着反应应吸热的的进行，温温度逐渐渐降低。由于二二氧化碳碳的还原原反应速速度较慢慢，所以以，还原原层的厚厚度远
18、大大于氧化化层，一一般在20004000mmm范围内内。吹风阶段段的理想想要求是是：尽可可能短时时间内将将燃料层层升到较较高的气气化层温温度；同同时还要要使吹风风气中一一氧化碳碳含量尽尽可能低低，以减减少吹风风气带出出的潜热热损失，和和二氧化化碳还原原成一氧氧化碳所所损失的的碳，提提高吹风风效率，把把大量的的热储存存在气化化层内。为达到到上述要要求，应应丛化学学反应速速度和化化学平衡衡两个方方面考虑虑。二、制气气阶段的的反应蒸汽通过过炽热的炭炭进行气气化反应应的过程程称为制制气。蒸蒸汽最先先通过的的气化层层习惯上上称为主主还原层层。主还还原层内内主要发发生如下下反应：C + HH2O（汽） =
19、 CCO + H2 - 229.33千卡 （25）C + 2 H2O（汽） = CCO2 + 2HH2 - 119.22千卡 （26）主还原层层中生成成的二氧氧化碳在在次还原原层中被被还原成成一氧化化碳：CO2 + C = 2CCO - 399.4千卡 （27）在温度较较低时，还还有生成成甲烷的的副反应应：C + 22H2 = CHH4 + 119.99千卡 （28）制气的目目的，是是努力使使化学反反应向提提高蒸汽汽分解率率，增加加一氧化化碳和氢氢气产量量的方向向进行。因此，也也必须从从化学平平衡和反反应速度度两方面面讨论。三、制气气过程的的化学平平衡制气阶段段碳与蒸蒸汽的反反应（25）和（2
20、6）和二二氧化碳碳的还原原反应（27）均为为吸热反反应，根根据化学学平衡移移动原理理，温度度升高有有利于反反应向又又进行，生生成我们们所需要要的一氧氧化碳和和氢气。（28）生成成甲烷的的反应为为放热反反应，所所以温度度升高也也有利于于抑制惰惰性气体体甲烷的的生成，一一氧化碳碳和氢的的含量随随温度升升高而增增加，二二氧化碳碳和甲烷烷随温度度的升高高而降低低。因此此，提高高气化层层温度有有利于蒸蒸汽的分分解和二二氧化碳碳的还原原。此外外，蒸汽汽的分解解反应和和二氧化化碳的还还原反应应都是体体积增大大的反应应，而生生成甲烷烷的反应应是体积积缩小的的反应，根根据化学学平衡移移动原理理得出，减减低压力力
21、有利于于提高气气体有效效成份，减减少甲烷烷有还成成份。所所以，在在能保证证正常气气化条件件和气量量的前提提下，蒸蒸汽压力力应尽可可能低一一些。四、制气气过程的的反应速速度有实验证证明，蒸蒸汽与碳碳的反应应速度以以及由此此得到的的水煤气气中各组组份的浓浓度，除除决定温温度外，还还决定于于燃料的的性质。通常我们们用蒸汽汽分解率率来间接接表示碳碳与蒸汽汽的反应应速度。所谓蒸蒸汽分解解率，是是指反应应掉的蒸蒸汽量与与如炉蒸蒸汽量的的百分比比。蒸汽汽分解率率与温度度、反应应时间和和燃料的的性质有有关。同同一种燃燃料在相相同的时时间下，反反应温度度越高，蒸蒸汽分解解率就越越高，反反应速度度越快；同一种种燃
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- 培训 课件 12632
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