项目四：水煤浆加压气化过程.电子教案教学课件.ppt

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1、化学工业出版社项目四项目四项目四项目四 水煤浆加压气化过程水煤浆加压气化过程水煤浆加压气化过程水煤浆加压气化过程煤气化工艺及设备煤气化工艺及设备2023/1/91化学工业出版社 项目三项目三 碎煤加压气化过程碎煤加压气化过程 任务任务1 水煤浆的制备水煤浆的制备任务任务2 水煤浆的加压气化水煤浆的加压气化任务任务3 德士古（多喷嘴对置式）气化炉的操作德士古（多喷嘴对置式）气化炉的操作任务任务4 灰水处理灰水处理2023/1/92化学工业出版社1.能查找相关资料，了解水煤浆制备的原料煤种类，影响因素，能查找相关资料，了解水煤浆制备的原料煤种类，影响因素，了解水煤浆的质量对气化的影响；了解水煤浆的

2、质量对气化的影响；2.会描述水煤浆加压气化的流程即生产过程；会描述水煤浆加压气化的流程即生产过程；3.会描述水煤浆加压气化的主要设备的结构、作用、工作原理，会描述水煤浆加压气化的主要设备的结构、作用、工作原理，会操作主要生产设备；会操作主要生产设备；4.能与他人合作，进行有效沟通交流；能与他人合作，进行有效沟通交流；5.能主动获取有效信息，展示工作成果，对学习与工作进行总结和反思；能主动获取有效信息，展示工作成果，对学习与工作进行总结和反思；6.能运用网络、教材、参考书等渠道，查找化工生产工艺等知识。能运用网络、教材、参考书等渠道，查找化工生产工艺等知识。2023/1/93化学工业出版社学习目

3、标学习目标任务任务1 1 水煤浆的制备水煤浆的制备 分任务1 识读水煤浆的制备工艺流程2023/1/94化学工业出版社 你见过图你见过图4-14-1中的水煤浆吗？说说水煤浆是什么状态？溶液吗中的水煤浆吗？说说水煤浆是什么状态？溶液吗？会沉淀吗？会沉淀吗？2023/1/95化学工业出版社情境引入情境引入图图4-1水煤浆状态图水煤浆状态图根根据据图图4-2水水煤煤浆浆的的制制备备工工艺艺流流程程示示意意图图，你你能能简简述述水水煤煤浆的生产过程吗？浆的生产过程吗？图图4-2水煤浆制备工艺流程示意图水煤浆制备工艺流程示意图一、水煤浆的组成一、水煤浆的组成碎煤碎煤+水水+添加剂添加剂水煤浆水煤浆棒磨机

4、棒磨机图图4-3水煤浆的组成水煤浆的组成二、影响水煤浆浓度高低的因素二、影响水煤浆浓度高低的因素8水煤浆浓水煤浆浓度的高低度的高低德士古装德士古装置的消耗置的消耗合成气及后合成气及后续续产产品的成本品的成本煤浆浓度煤浆浓度 比氧耗与比煤耗比氧耗与比煤耗，冷煤气效率冷煤气效率影响因素：影响因素：煤的性质煤的性质煤的粒度及其分布煤的粒度及其分布添加添加剂剂1.1.煤的性质煤的性质9煤性质煤性质水分水分含量含量岩相岩相组成组成灰分灰分组成组成变质变质程度程度关键关键因素因素煤浆浓度煤浆浓度 水分含量水分含量因此煤的内在水分含量因此煤的内在水分含量应应愈低愈好，一般要求不超愈低愈好，一般要求不超过过1

5、0。102.2.煤的粒度及分布煤的粒度及分布水煤浆气化：水煤浆气化：_。煤粒在气流中与气化煤粒在气流中与气化剂剂迅速反迅速反应应，生成水煤气，生成水煤气煤粒小煤粒小气化气化剂剂接触面接触面积积大大反反应应速率快速率快碳的碳的转转化率高化率高对对气化反气化反应应愈有利愈有利煤粉粒度煤粉粒度过细过细，水煤，水煤浆浆的粘度反而增大，流的粘度反而增大，流动动性性变变差，差，无法制无法制备浓备浓度度较较高的水煤高的水煤浆浆。但但是是113.3.添加剂添加剂添加剂主添加剂主要作用：要作用：调节煤浆的酸碱度，消除有害因素调节煤浆的酸碱度，消除有害因素(如气泡、如气泡、有害成分等有害成分等)。提高水煤浆的成浆

6、浓度，提高水煤浆的成浆浓度，降低煤浆的黏度，提高其流动性，降低煤浆的黏度，提高其流动性，12添加剂种类添加剂种类及加入量及加入量煤种煤种粒度粒度水煤浆水煤浆浓度浓度添加添加剂剂的加入量，一般的加入量，一般为为干煤量的干煤量的1%左右。左右。13三、水煤浆技术指标三、水煤浆技术指标水煤浆加压气化生产中，水煤浆技术指标如表水煤浆加压气化生产中，水煤浆技术指标如表4-1项目项目指标指标灰分灰分10平均粒度平均粒度50m浓度浓度70水煤浆低位发热量水煤浆低位发热量5000kCalkg表面粘度表面粘度1.20.2Pas流变特性流变特性具有屈服值，为假塑性流体；并且具有触变性。具有屈服值，为假塑性流体；并

7、且具有触变性。稳定性稳定性静止存放三个月不发生硬性沉淀。静止存放三个月不发生硬性沉淀。表表4-1水煤浆技术指标水煤浆技术指标14知识回顾知识回顾看标题栏和图例中的说明看标题栏和图例中的说明掌握系统中设备的数量、名称及位号掌握系统中设备的数量、名称及位号了解主要物料的工艺施工流程线了解主要物料的工艺施工流程线了解其他物料的工艺施工流程线了解其他物料的工艺施工流程线能力训练能力训练2023/1/915观察图观察图4-4水煤浆制备工艺流程图，简要回答下列问题。水煤浆制备工艺流程图，简要回答下列问题。1-煤料斗；煤料斗；2-称量给料器；称量给料器；3-氢氧化钠储槽；氢氧化钠储槽；4-氢氧化钠泵；氢氧化

8、钠泵；5-石灰储斗；石灰储斗；6-石灰给料输送机；石灰给料输送机；7-添加剂槽；添加剂槽；8-添加剂泵；添加剂泵；9-磨煤机；磨煤机；10-磨煤机出口槽；磨煤机出口槽；11-磨煤机出口槽泵磨煤机出口槽泵图图4-4水煤浆制备工艺流程图水煤浆制备工艺流程图能力训练能力训练2023/1/916观察图观察图4-4水煤浆制备工艺流程图，简要回答下列问题。水煤浆制备工艺流程图，简要回答下列问题。1-煤料斗；煤料斗；2-称量给料器；称量给料器；3-氢氧化钠储槽；氢氧化钠储槽；4-氢氧化钠泵；氢氧化钠泵；5-石灰储斗；石灰储斗；6-石灰给料输送机；石灰给料输送机；7-添加剂槽；添加剂槽；8-添加剂泵；添加剂泵

9、；9-磨煤机；磨煤机；10-磨煤机出口槽；磨煤机出口槽；11-磨煤机出口槽泵磨煤机出口槽泵图图4-4水煤浆制备工艺流程图水煤浆制备工艺流程图171.该图是否有标题栏和图例说明该图是否有标题栏和图例说明_；2.该图中的主要设备有多少台该图中的主要设备有多少台_，将，将名称、位号名称、位号填写下表中填写下表中序号序号设备名称设备名称位号位号183.水煤浆制备流程中主要物料管线水煤浆制备流程中主要物料管线_；4.次物料的管线包括次物料的管线包括_；5.主要的控制点有主要的控制点有_；FC、SC、LC代表含义分别代表含义分别_。任务任务1 1 水煤浆的制备水煤浆的制备 分任务2 水煤浆制备设备的操作2

10、023/1/919化学工业出版社2023/1/920化学工业出版社情境引入情境引入作作为为煤煤浆浆制制备备工工段段的的操操作作工工，如如何何进进行行生生产产操操作作？要要操操作作设设备备必必须须在在熟熟悉悉水水煤煤浆浆制制备备生生产产流流程程的的前前提提下下，按按照照生生产产流流程程分分别别认认知知生生产产设设备备生生产产的的名名称称、作作用用、结结构构和工作原理。和工作原理。21一、皮带输送机一、皮带输送机图图4-5皮带输送机皮带输送机固体粉末固体粉末固体颗粒固体颗粒输送输送221.1.皮带输送机的机构及工作原理皮带输送机的机构及工作原理物料由喂料端喂物料由喂料端喂入，落在入，落在转动转动的

11、的输输送送带带上，依靠上，依靠输输送送带带摩摩擦擦带动带动运送到卸料端运送到卸料端卸出。送卸出。送带带之之间间的摩的摩擦力拖擦力拖动动23塑料带塑料带具有耐油、酸、碱等优具有耐油、酸、碱等优点，但对于气候的适应性差，易点，但对于气候的适应性差，易打滑和老化打滑和老化橡胶橡胶带带适用于工作适用于工作环环境境温度一般在温度一般在-1540之之间间。输送带输送带24托辊：托辊：槽形托辊槽形托辊平形托平形托辊辊缓冲缓冲托辊托辊调心调心托辊托辊减小物料对带的冲击。减小物料对带的冲击。调整带的横向位置，避免跑偏；调整带的横向位置，避免跑偏；支承承支承承载分支，载分支，用以输用以输送散粒送散粒物料物料；25

12、滚筒滚筒分驱动滚筒和改向滚筒。驱分驱动滚筒和改向滚筒。驱动滚筒是传递动力的主要部件。动滚筒是传递动力的主要部件。张紧张紧装置其作用是使输送带达到必要的张力，以免在驱动滚装置其作用是使输送带达到必要的张力，以免在驱动滚筒上打滑，并使输送带在托辊间的挠度保证在规定范围内。筒上打滑，并使输送带在托辊间的挠度保证在规定范围内。262.运行操作步骤运行操作步骤合上各回路合上各回路的的电电源开关源开关正常正常合上电源合上电源总开关总开关启启动动各各电电气气设备设备27二、二、称量称量给给料机料机图图4-6称量给料机工作原理示意图称量给料机工作原理示意图281.1.煤称重煤称重给给料机工作原理料机工作原理称

13、重传感器和皮称重传感器和皮带测速传感器带测速传感器转换转换成成电电信号信号积积分控制器分控制器积积分分控控制制器器：计计算算出出两两个个信信号号的的积积分分值值，并并将将该该值值和和进进料料速速率率设设定定值值比比较较，根根据据偏偏差差量量执执行行PI控控制制，以以输输出出控控制制信信号号，调调节节变变频频调调速速电电机机转转速速，控控制制输输送送速速率率。同同时时，控控制制器器还还会会计算出进料量的累计值，并加以显示。计算出进料量的累计值，并加以显示。皮带速度皮带速度皮带载荷皮带载荷=流量流量292.煤称重给料机主要结煤称重给料机主要结构构皮带输送机皮带输送机基本部件，负责输送物料，可调基本

14、部件，负责输送物料，可调节给料速度。节给料速度。称重称重单单元元皮带测速单元皮带测速单元积分控制仪表积分控制仪表输出控制信号，改变输送机电机输出控制信号，改变输送机电机的转速，以保证设定的给料速度。的转速，以保证设定的给料速度。测测皮皮带带上物料的上物料的单单位位长长度重量度重量测测定皮定皮带带前前进进距离距离30三、磨煤机三、磨煤机磨煤机在水煤磨煤机在水煤浆浆制制备过备过程中的主要作用是什么？程中的主要作用是什么？图图4-10煤磨机生产示意图煤磨机生产示意图311.煤磨机主要组成煤磨机主要组成322.煤磨机工作原理煤磨机工作原理4-11水煤浆制备示意图水煤浆制备示意图进料口进料口磨机磨机出料

15、口出料口筛分筛分磨机内的物料在钢球的磨机内的物料在钢球的冲击和研磨作用下而粉碎，冲击和研磨作用下而粉碎，磨矿产品从出料口溢出磨矿产品从出料口溢出。能力训练能力训练2023/1/933通通过过观观察察磨磨煤煤机机的的照照片片，查查阅阅相相关关材材料料，简简述述磨磨煤煤机机的的主主要由几部分组成。要由几部分组成。34四、煤浆泵四、煤浆泵请你查阅相关材料，了解煤浆泵的主要结构。请你查阅相关材料，了解煤浆泵的主要结构。图图4-13煤浆泵生产现场煤浆泵生产现场351.活塞隔膜泵工作原理活塞隔膜泵工作原理这这种种泵泵是基于双缸双作用或三缸是基于双缸双作用或三缸单单作用活塞作用活塞泵泵的工作原理，的工作原理

16、，为为了适了适应输应输送高磨送高磨损损性料性料浆浆而采用橡胶隔膜，将料而采用橡胶隔膜，将料浆浆与活塞、与活塞、缸缸衬衬里等隔开。里等隔开。图图4-14 活塞隔膜泵的工作原理活塞隔膜泵的工作原理36活塞推动力作用在隔膜活塞推动力作用在隔膜上，继而传递到料浆上。上，继而传递到料浆上。当活塞向右方推动时，右当活塞向右方推动时，右上方的阀芯抬起，右方料上方的阀芯抬起，右方料浆排出，同时左下方阀芯浆排出，同时左下方阀芯也拉起，左方料浆被吸入。也拉起，左方料浆被吸入。当活塞向左方推动时，则当活塞向左方推动时，则右方吸料、左方排料。右方吸料、左方排料。37五、五、水煤水煤浆浆制制备备工段的主要工段的主要设备

17、设备操作要点操作要点煤磨机的开车要点煤磨机的开车要点煤磨机的停车要点煤磨机的停车要点试车试车开开车车前具前具备备的条件的条件接受物料接受物料煤煤浆浆制制备备38（一）（一）煤磨机的开车要点煤磨机的开车要点1.试车试车设设备备安安装装好好后后，经经过过有有关关部部门门检检查查合合格格，单单体体试试车车完完成成，系系统统清清洗洗、吹吹扫扫、试试压压、仪仪表表、电电器器（应应电电气气）正正常常，方方可可交付使用。交付使用。392.开车前具备的条件开车前具备的条件盲板盲板仪表仪表公用工程公用工程通知原料车间准备输送原料煤通知原料车间准备输送原料煤设备润滑设备润滑所有运转动的设备或转动部件加隔离装置所有

18、运转动的设备或转动部件加隔离装置关闭管线上所有阀门关闭管线上所有阀门DCS操作站具备操控条件操作站具备操控条件403.接受物料接受物料磨机磨机添加剂添加剂原料煤原料煤NaOH414.煤浆制备煤浆制备（1）煤磨机启动前的确认）煤磨机启动前的确认（2）启动磨机）启动磨机添加添加剂泵剂泵NaOH泵泵煤称重给料机煤称重给料机石灰给料输送机石灰给料输送机启动各启动各项泵项泵磨机磨机磨煤机出口槽泵磨煤机出口槽泵待磨机运行正常并且平稳后待磨机运行正常并且平稳后，DCS操作系统将磨机联锁、水流量低低联操作系统将磨机联锁、水流量低低联锁、石灰石低流量联锁、输煤量低低联锁、原水槽液位联锁全部置联锁状态。锁、石灰石

19、低流量联锁、输煤量低低联锁、原水槽液位联锁全部置联锁状态。42（二）磨煤机的停车要点（二）磨煤机的停车要点1.短期停车短期停车DCS操作系统操作系统联锁置旁路联锁置旁路物料停车物料停车冲洗磨机冲洗磨机停停原水原水泵泵原水槽的液位原水槽的液位调节阀调节阀置手置手动动，关，关闭闭后手后手动动截止截止阀阀，打开，打开调节阀导调节阀导淋淋打开磨煤机出打开磨煤机出口槽泵循环阀口槽泵循环阀43拉低石灰石斗和原煤料斗的液位拉低石灰石斗和原煤料斗的液位给给料机和料机和输输送机送机原料排原料排净净DCS操作系统联锁置旁路操作系统联锁置旁路物料停物料停车车停磨煤机停磨煤机管管线线、机、机泵泵防防冻冻排液排液停停车

20、车停搅拌，停磨煤机出料槽泵停搅拌，停磨煤机出料槽泵清洗磨机出口槽及泵和出口主管线清洗磨机出口槽及泵和出口主管线冲洗各冲洗各设备设备、阀门阀门、泵泵内的水煤内的水煤浆浆油站及相关油油站及相关油泵泵停停车车2.长长期停车期停车能力训练能力训练2023/1/944化学工业出版社1.画出水煤浆制备过程的工艺流程方框图。画出水煤浆制备过程的工艺流程方框图。2.分组汇报煤磨机的工作原理。分组汇报煤磨机的工作原理。3.分组讨论煤磨机的开停车步骤。分组讨论煤磨机的开停车步骤。任务任务2 2 水煤浆的加压气化水煤浆的加压气化 分任务1 掌握水煤浆加压气化原理2023/1/945化学工业出版社2023/1/946

21、化学工业出版社情境引入情境引入 合格的水煤浆和纯氧是如何进行气化的？你能根据前面合格的水煤浆和纯氧是如何进行气化的？你能根据前面学习的内容简述水煤浆气化的原理吗？学习的内容简述水煤浆气化的原理吗？47一、气化原理一、气化原理德士古水煤浆气化概略流程德士古水煤浆气化概略流程48气化炉气化炉内内煤粉、氧气和水蒸气充分混合，在煤粉、氧气和水蒸气充分混合，在13001500的高温下，煤粉颗粒进行部分氧化反应，生成以的高温下，煤粉颗粒进行部分氧化反应，生成以氢和一氧化碳氢和一氧化碳为主的水煤气。为主的水煤气。2CmHnSy+mO2=2mCO+（n-2y）H2+yH2S+Q气化气化过过程的基本反程的基本反

22、应应可用下式表示：可用下式表示：实实际际气气化化炉炉可可分分为为三个区域三个区域：只是表示反只是表示反应总过程应总过程裂解及裂解及挥发挥发分燃分燃烧烧区区燃烧及气化区燃烧及气化区气化区气化区491.裂解及挥发分燃烧区裂解及挥发分燃烧区发发生，生，释释放出焦油、酚、甲醇、放出焦油、酚、甲醇、树树脂、甲脂、甲烷烷等，煤粉等，煤粉变变为为煤焦煤焦煤粉煤粉干干馏馏及及热热裂解裂解挥发挥发分分煤焦煤焦燃烧燃烧反应式：反应式：CmHn(m-n/4)C+n/4CH4-Q挥发分：焦油、酚、甲醇、树脂、甲烷等。挥发分：焦油、酚、甲醇、树脂、甲烷等。502.燃烧及气化区燃烧及气化区煤焦煤焦+氧气氧气二氧化碳二氧化

23、碳+一氧化碳一氧化碳+热热量量煤焦煤焦+水蒸气水蒸气氢氢+一氧化碳一氧化碳+热热量量煤焦煤焦+二氧化碳二氧化碳一氧化碳一氧化碳氢氢和一氧化碳又与残余的氧和一氧化碳又与残余的氧发发生燃生燃烧烧反反应应，放出，放出更多的更多的热热量。量。513.气化区气化区在此区反应物中不含氧气，主要是煤焦、甲烷等与水蒸气、在此区反应物中不含氧气，主要是煤焦、甲烷等与水蒸气、二氧化碳进行气化反应，生成氢和一氧化碳。反应式为：二氧化碳进行气化反应，生成氢和一氧化碳。反应式为：52二二、气化、气化反应的化学平衡反应的化学平衡提高反提高反应压力应压力化学化学平衡平衡反反应应物物浓浓度度反反应应速率速率气化气化强强度度气

24、化气化效率效率提高提高加快加快提高提高提高提高不不利利于于53三、气化反应的反应速率三、气化反应的反应速率碳与氧之碳与氧之间间的燃的燃烧烧反反应应：温度的升高，反：温度的升高，反应应速率速率变变快。快。生成甲烷的反应生成甲烷的反应：提高气化炉压力反应速率提高：提高气化炉压力反应速率提高碳与水蒸气之碳与水蒸气之间间的反的反应应碳与碳与CO2的反应的反应：压力的提高反应进行的更为强烈。：压力的提高反应进行的更为强烈。能力训练能力训练2023/1/954化学工业出版社1.水煤浆加压气化的原理是怎样的水煤浆加压气化的原理是怎样的?2.水煤浆加压气化过程中主要发生哪些化学反水煤浆加压气化过程中主要发生哪

25、些化学反应，写出其反应方程式。应，写出其反应方程式。任务任务2水煤浆的加压气化水煤浆的加压气化 分任务2 探讨水煤浆气化的影响因素2023/1/955化学工业出版社2023/1/956化学工业出版社情境引入情境引入如何采用最少的水煤浆生产出最多的合格的如何采用最少的水煤浆生产出最多的合格的水煤气呢？即提高水煤浆加压气化的效率？水煤气呢？即提高水煤浆加压气化的效率？57一一、水煤浆浓度的影响水煤浆浓度的影响水煤水煤浆浓浆浓度是指水煤度是指水煤浆浆中固体的含量，以中固体的含量，以质质量百分数表示。量百分数表示。水煤浆浓度及性能，对气化效率、煤气质量、原料消耗、水煤浆浓度及性能，对气化效率、煤气质量

26、、原料消耗、水煤浆的输送及雾化等，均有很大的影响。水煤浆的输送及雾化等，均有很大的影响。58 图图4-15煤煤浆浓浆浓度与气化效率的关系度与气化效率的关系增加煤增加煤浆浓浆浓度，可以提高度，可以提高气化效率。气化效率。一般煤粒度愈一般煤粒度愈细细，煤，煤浆浓浆浓度愈高，但会引起煤度愈高，但会引起煤浆浆黏度黏度剧剧增，增，给给气化炉加料气化炉加料带带来困来困难难，因此不同的煤种都有一个最佳因此不同的煤种都有一个最佳的粒度和的粒度和浓浓度，需度，需预预先先进进行行实实验选择验选择。59图图4-16干煤气干煤气组组成与煤成与煤浆浓浆浓度的关系度的关系增加煤浆浓度有增加煤浆浓度有利于利于CO+H2量的

27、增量的增加，而且加，而且CO+CO2量量的变化和煤浆浓度无的变化和煤浆浓度无关关。60图图4-17煤浆浓度与黏度之间的关系煤浆浓度与黏度之间的关系煤粒度愈小，煤浆浓度愈煤粒度愈小，煤浆浓度愈高，黏度愈高，黏度愈；添加剂的加入可以降低水添加剂的加入可以降低水煤浆的黏度。煤浆的黏度。水煤浆浓度选择的原则是在保证不沉淀、流动性能好、粘度小的水煤浆浓度选择的原则是在保证不沉淀、流动性能好、粘度小的条件下，尽可能提高水煤浆的浓度条件下，尽可能提高水煤浆的浓度，一般在一般在60%70%的范的范围围内内。61二二、气化温度的影响气化温度的影响气化反气化反应应温度高温度高，有利于煤的气化反，有利于煤的气化反应

28、应。选择的原则选择的原则：是在保证液态排渣的前提下，尽可能维持：是在保证液态排渣的前提下，尽可能维持较低的操作温度。较低的操作温度。确定方法是确定方法是：使液使液态态灰渣的粘度略低于灰渣的粘度略低于250mPas的温度，的温度，即即为为最适宜的操作温度。最适宜的操作温度。工工业业生生产产中，气化温度一般控制在中，气化温度一般控制在13001500之之间间。62三三、气化压力的影响气化压力的影响提高操作提高操作压压力，力，对对气化反气化反应应的化学平衡不利。但生的化学平衡不利。但生产产中普中普遍采用加遍采用加压压操作，其原因是：操作，其原因是：提高提高压力压力提高化提高化效率效率减少设减少设备体

29、积备体积节省压节省压缩功缩功利于水利于水煤浆雾煤浆雾化化但压力过高，对但压力过高，对设备的要求更严，所设备的要求更严，所以压力也不能太高，以压力也不能太高，一般为一般为39MPa。63四四、氧煤比的影响氧煤比的影响氧碳比是指气化氧碳比是指气化过过程中氧耗量与煤的消耗量的比程中氧耗量与煤的消耗量的比值值。但但是是氧氧煤煤化化过过高高，一一部部分分碳碳将将完完全全燃燃烧烧，生生成成二二氧氧化化碳碳，使使煤煤气气中中无无用用的的二二氧氧化化碳碳含含量量增增加加，反反而而使使冷冷煤煤气气效效率率降降低。低。因而存在一个最适宜的氧煤比。因而存在一个最适宜的氧煤比。增加氧增加氧气用量气用量较较多煤与氧多煤

30、与氧发发生燃生燃烧烧反反应应气化炉温气化炉温度将升高度将升高碳碳转转化率化率显显著升高著升高能力训练能力训练2023/1/964化学工业出版社1.选选择择水水煤煤浆浆浓浓度度、氧氧气气用用量量、反反应应温温度度和和操操作作压压力的依据是什么力的依据是什么?2.分分组组讨讨论论如如何何选选择择水水煤煤浆浆浓浓度度、氧氧气气用用量量、反反应应温度和操作温度和操作压压力。力。任务任务2水煤浆的加压气化水煤浆的加压气化分任务3识读水煤浆气化工艺流程2023/1/965化学工业出版社66一一、课前预习课前预习观观察察图图4-18水煤水煤浆浆制制备备工工艺艺流程流程图图，简简要回答下列要回答下列问题问题。

31、图图4-18水煤水煤浆浆气化急冷工气化急冷工艺艺流程流程1-煤煤浆浆振振动筛动筛；2-煤煤浆浆槽；槽；3-煤煤浆泵浆泵；4-氧气氧气缓缓冲罐；冲罐；5-喷喷嘴；嘴；6-气化炉；气化炉；7-文丘里洗文丘里洗涤涤器；器；8-洗洗涤涤塔；塔；9-激冷水激冷水泵泵；10-锁锁渣渣阀阀；11-锁锁渣罐渣罐671.该图该图是否有是否有标题栏标题栏和和图图例例说说明明_；2.该图该图中的主要中的主要设备设备有多少台有多少台_，将名称、位号填写下表中，将名称、位号填写下表中序号序号 设备名称设备名称主要作用主要作用3.流程中主要物料管线流程中主要物料管线_；684.次物料的管线包括次物料的管线包括_;5.主要

32、控制主要控制 点有点有_；6.FC、PC、SC、LC、AR代表含义分别代表含义分别 _。69二二、水煤浆加压气化工艺流程水煤浆加压气化工艺流程水煤水煤浆浆振振动筛动筛1煤煤浆浆槽槽2德士古德士古喷喷嘴嘴5高压氧气高压氧气氧缓冲罐氧缓冲罐4气化炉气化炉6反应室反应室气化炉气化炉6急冷室急冷室文丘里文丘里洗洗涤涤器器7洗洗涤涤塔塔8能力拓展能力拓展2023/1/970化学工业出版社1.利利用用网网络络、资资料料查查阅阅比比较较德德士士古古水水煤煤浆浆气气化化工工艺艺与与多多喷嘴对置式水煤浆气化工艺异同点。喷嘴对置式水煤浆气化工艺异同点。2.简简要要叙叙述述德德士士古古水水煤煤浆浆气气化化工工艺艺和

33、和多多喷喷嘴嘴对对置置式式水水煤煤浆气化工艺流程。浆气化工艺流程。3.画画出出德德士士古古水水煤煤浆浆气气化化工工艺艺（图图4-19）和和多多喷喷嘴嘴对对置置式水煤浆气化工艺流程方框图（图式水煤浆气化工艺流程方框图（图4-20）。）。任务任务3德士古（多喷嘴对置式）德士古（多喷嘴对置式）气化炉的操作气化炉的操作作作2023/1/971化学工业出版社2023/1/972化学工业出版社情境引入情境引入水煤浆加压气化的核心设备有哪些？水煤浆加压气化的核心设备有哪些？气化炉结构怎样？其操作要点有哪些？气化炉结构怎样？其操作要点有哪些？水煤浆气化最核心的设备是气化炉和工艺烧嘴。水煤浆气化最核心的设备是气

34、化炉和工艺烧嘴。73一一、气化炉气化炉741.气化炉主要作用气化炉主要作用水煤水煤浆浆与氧气与氧气高温水煤气高温水煤气高温水煤气与高温水煤气与熔融熔融态态煤灰渣煤灰渣反反应应室室急冷室急冷室水水水煤气水煤气为为蒸蒸气所气所饱饱和和除除去去大大部部分灰渣分灰渣+水煤气水煤气:以以氢氢和一氧化碳和一氧化碳为为主体，并含有二氧化碳及少量主体，并含有二氧化碳及少量甲甲烷烷、硫化、硫化氢氢。752.气化炉的结构气化炉的结构气化炉结构气化炉结构76二二、工艺烧嘴（喷嘴）工艺烧嘴（喷嘴）图图4-22工艺烧嘴的外形图和头部剖面示意工艺烧嘴的外形图和头部剖面示意77三三、锁渣罐锁渣罐锁锁渣渣罐罐系系统统作作用用

35、：连连续续接接受受气气化化炉炉水水浴浴室室排排出出的的灰灰渣渣，并将灰渣从系并将灰渣从系统统中排出去。中排出去。锁锁渣罐系渣罐系统统运行分运行分5个步个步骤骤：灰渣收集、系：灰渣收集、系统统隔离、隔离、系系统统卸卸压压、排渣冲洗、充、排渣冲洗、充压压投用投用。任务任务4 4 灰水处理灰水处理 分任务1 识读灰水处理工艺流程2023/1/978化学工业出版社2023/1/979化学工业出版社情境引入情境引入自自气气化化来来的的灰灰水水如如何何实实现现气气、液液、渣渣的的分分离离？如如何何回回收收热热量量？如如何何实实现现水水的的循循环环利用？利用？80一一、灰水处理系统原理灰水处理系统原理原原理

36、理：气气体体在在水水中中的的溶溶解解度度随随压压力力的的降降低低而而降降低低，将将水水中中溶溶解解的的工工艺艺气气分分离离。压压力力降降低低，水水的的饱饱和和蒸蒸发发温温度度也也降降低低，部部分分水水汽汽化化吸吸收收热热量量，这这样样黑黑水水中中溶溶解解的的气气体体分分离离，降降低低水水温温，回回收收热热量量。并并利利用用沉沉降降的的原原理理将将灰灰水水中中混混合合的的细细渣渣分分离离出出来来，实现实现灰水循灰水循环环利用。利用。溶溶解解度度压力压力81二二、灰水处理工艺流程灰水处理工艺流程图图4-23灰水处理工艺流程灰水处理工艺流程1-渣池；渣池；2-输送机；输送机；3-渣斗；渣斗；4-渣池

37、泵；渣池泵；5-高压闪蒸罐；高压闪蒸罐；6-灰水加热器；灰水加热器；7-分离器；分离器；8-低压闪蒸罐；低压闪蒸罐；9-真空闪蒸罐；真空闪蒸罐；10-沉淀给料泵；沉淀给料泵；11-洗涤塔给料槽；洗涤塔给料槽；12-洗涤塔给料泵；洗涤塔给料泵；13-沉淀池；沉淀池；14-灰水槽；灰水槽；15-灰水泵；灰水泵；16-沉淀池底泵；沉淀池底泵；17-过滤给料槽；过滤给料槽；18-过滤给料泵；过滤给料泵；19-压滤机压滤机82图图4-24灰水处理工艺流程示意图灰水处理工艺流程示意图能力训练能力训练2023/1/983化学工业出版社观察图观察图4-23、4-24灰处理工艺流程图，简要回答下列问题。灰处理工

38、艺流程图，简要回答下列问题。1.该图是否有标题栏和图例说明该图是否有标题栏和图例说明_；2.该图中的主要设备有多少台该图中的主要设备有多少台_，将名称、位号填写下表中，将名称、位号填写下表中。序号序号设备名称设备名称位号位号任务任务4 4 灰水处理灰水处理 分任务2 灰水处理系统的操作2023/1/984化学工业出版社2023/1/985化学工业出版社情境引入情境引入灰水处理系统的操作主要包含哪些操灰水处理系统的操作主要包含哪些操作？主要控制哪些参数？作？主要控制哪些参数？86一一、灰水处理系统主要运转设备灰水处理系统主要运转设备泵类的操作泵类的操作真空真空带带式式过滤过滤机的操作机的操作87

39、1.泵类的操作泵类的操作泵泵洗涤塔洗涤塔给水泵给水泵分散分散剂泵剂泵低压灰低压灰水泵水泵澄清槽澄清槽给料泵给料泵水环式水环式真空泵真空泵这这些些泵泵操作操作类类似，以似，以水水环环式真空式真空泵泵为为例例简简述其操作。述其操作。88水环式真空泵水环式真空泵89（1）水环式真空泵开泵前的准备）水环式真空泵开泵前的准备确确认设备认设备、电电气、气、仪仪表工作表工作正常正常。润润滑油在正常工作液位，滑油在正常工作液位，润润滑良好。滑良好。手手动盘车动盘车，确，确认转动认转动灵活、无噪音。灵活、无噪音。打打开开密密封封水水截截止止阀阀，从从流流量量计计中中观观察察控控制制密密封封水水流流量量低低于正常

40、流量。于正常流量。全开全开泵泵的的进进出口出口阀阀，排气，排气阀阀，排气后关，排气后关闭闭排气排气阀阀。90（2）开）开泵泵点动泵点动泵启动泵启动泵开大水开大水截止阀截止阀（3）停）停泵泵停泵停泵关闭入、出口阀，关闭入、出口阀，水截止阀水截止阀开导开导淋阀淋阀91严严格格控控制制密密封封水水流流量量在在正正常常范范围围内；内；定定时时检检查查润润滑滑油油液液位位，保保持持其正常。其正常。922.真空带式过滤机的操作真空带式过滤机的操作（1）工作原理）工作原理连续连续水平真空水平真空带滤带滤机是充分利用物料重力和真空吸力机是充分利用物料重力和真空吸力实实现现固液分离的固液分离的设备设备。93（2

41、）准）准备阶备阶段操作要点段操作要点七检查七检查检查滚检查滚刷刷转动转动和和喷喷水正常；水正常；检查现场检查现场，注意，注意滤带滤带，传动传动部分有无部分有无坚坚硬物卡住；硬物卡住；检查检查供供电电、水、气、料是否正常；、水、气、料是否正常；检查头轮检查头轮表面清表面清洁洁，无，无杂杂物沾染；物沾染；检查头轮检查头轮与与导轨导轨的垂直度；的垂直度；检查检查自自动纠动纠偏装置功能正常；偏装置功能正常；检查润检查润滑油位滑油位处处于正常液位；于正常液位；一调节：调节辊需要移动位置时，必须预先移动好。一调节：调节辊需要移动位置时，必须预先移动好。94（3）开）开车车启启动动空空压压机送气，打开气控柜

42、的气源机送气，打开气控柜的气源阀门阀门。给给真真空空切切换换阀阀、自自动动纠纠偏偏装装置置送送气气并并调调整整压压力力，检检查查手手控控操操作作是否正常。是否正常。打开打开张紧张紧气缸控制气缸控制阀阀，调调整整压压力，力，检查检查手控部件工作是否正常；手控部件工作是否正常；启启动动主主电电机，刷机，刷辊电辊电机，送清洗水适量；机，送清洗水适量；调调整整带带速速空空载载运运行行一一周周正正常常后后开开启启真真空空泵泵，加加料料，并并调调节节加加料料量同量同时调节时调节气气动动操作操作压压力至适度。力至适度。95（4）运行）运行检查洗涤装置，确保滤带能再生性清洗。检查洗涤装置，确保滤带能再生性清洗

43、。检查滤带防皱和再生情况，并保持正常。检查滤带防皱和再生情况，并保持正常。控制气压，保持真空度在正常范围内。控制气压，保持真空度在正常范围内。定时清理纠偏堒滑道保持无异物。定时清理纠偏堒滑道保持无异物。检查排液罐的排液情况，并保持正常。检查排液罐的排液情况，并保持正常。96（5）停）停车车减少减少过滤过滤机的机的进进料量料量和洗和洗涤涤液流量，并液流量，并降低气降低气动动操作操作压压力力待滤带上完全无料后需继续空载运行数周，洗刷滤带。待滤带上完全无料后需继续空载运行数周，洗刷滤带。停真空停真空泵泵、压压力气源，按主机停力气源，按主机停车车按按钮钮，刷，刷辊辊停止停止键键，关，关闭闭水源截止水源

44、截止阀阀。关关闭张紧闭张紧气缸控制气缸控制阀阀，使，使张紧辊张紧辊回收，回收，滤滤布松弛，布松弛，检查检查全全部气缸活塞杆部气缸活塞杆缩缩回。回。97二二、灰水处理系的主要操作灰水处理系的主要操作灰水灰水处处理系理系统统主要是主要是实现实现气、水、气、水、细细渣的分离渣的分离；核心核心：闪闪蒸系蒸系统统热热量回收，液体量回收，液体浓缩浓缩包括包括高高压闪压闪、低、低压闪压闪、真空、真空闪闪98低压闪蒸低压闪蒸来的黑水来的黑水澄清槽澄清槽一级闪蒸一级闪蒸二二级闪级闪蒸蒸汽水分离器汽水分离器换热换热器器汽水分离器汽水分离器闪蒸汽闪蒸汽闪蒸汽闪蒸汽能力训练能力训练2023/1/999化学工业出版社1

45、.灰灰处处理理过过程工程工艺艺流程是怎流程是怎样样的的?画出其流程方框画出其流程方框图图。2.分分组组讨讨论论：灰灰水水处处理理系系统统原原始始开开车车如如何何进进行行?长长期期停停车车如何操作如何操作?常常见见的不正常的不正常现现象有哪些象有哪些?如何如何处处理理?任务任务5 5 气化炉的生产操作气化炉的生产操作2023/1/9100化学工业出版社2023/1/9101化学工业出版社情境引入情境引入原原始始开开车车的的步步骤骤有有哪哪些些？水水煤煤浆浆气气化化炉炉的的操作要点有哪些？操作要点有哪些？1021.原始开车原始开车原始开原始开车车：新建或大修后的开新建或大修后的开车车，由于气化炉是

46、由常温状，由于气化炉是由常温状态态开开车车，也称，也称为为冷冷态态开开车车。开。开车车步步骤骤如下：如下：开开车车前的准前的准备备气化炉耐火气化炉耐火衬衬里开里开车车前需要前需要进进行行预热预热升温升温启启动动冷凝液冷凝液泵泵向洗向洗涤涤塔供水塔供水启启动动真空真空泵泵气化炉投料点火气化炉投料点火气化炉升气化炉升压压打开沉淀池底打开沉淀池底泵泵，向，向压滤压滤机供料，使机供料，使压滤压滤机系机系统统投入运行投入运行开开车结车结束后，将生束后，将生产负产负荷由荷由50%逐逐渐渐增加到增加到满负满负荷。荷。1032.气化炉的停车操作气化炉的停车操作长长期停期停车车：指系：指系统统全部停全部停车车，

47、气化炉，气化炉处处于常温、常于常温、常压压状状态态的的较较长时间长时间停停车车。（1）长长期停期停车车停车准备停车准备关氧气阀关氧气阀停煤浆泵停煤浆泵开灰冷水开灰冷水吸入阀吸入阀开喷嘴冷开喷嘴冷却水阀却水阀开背压开背压放空阀放空阀104（2）紧紧急停急停车车气化炉系气化炉系统设统设有安全有安全联锁联锁装置，当有下列任何情况出装置，当有下列任何情况出现时现时，气化系气化系统统就会自就会自动动停停车车：煤煤浆浆流量流量过过低；低；煤煤浆泵转浆泵转速速过过低；低；氧气流量氧气流量过过小；小；急冷室出口气体温度急冷室出口气体温度l过过高；高；急冷室液位急冷室液位过过低；低；仪仪表空气中断；表空气中断；

48、停停电电；喷喷嘴及冷却水嘴及冷却水泵泵系系统统出出现现故障。故障。105（3）正常操作）正常操作 精心精心调节调节氧气流量，保持合适的氧煤比氧气流量，保持合适的氧煤比调节调节磨煤机生磨煤机生产产能力，使之与气化炉煤能力，使之与气化炉煤浆浆需用量相匹配需用量相匹配；定期定期进进行煤行煤浆浆分析分析颗颗粒分布及煤粒分布及煤浆浓浆浓度要符合要求度要符合要求要要经经常常检查检查炉渣排放情况，确保气化炉能炉渣排放情况，确保气化炉能顺顺利排渣，无堵塞利排渣，无堵塞现现象；象；检测检测沉降池灰水中沉降池灰水中颗颗粒沉降速度粒沉降速度-并根据并根据检测结检测结果果调调整絮凝整絮凝剂剂加入加入量量；检检查查和和调调节节喷喷嘴嘴、急急冷冷室室、文文氏氏洗洗涤涤器器、洗洗涤涤塔塔的的冷冷却却水水量量和和水水温，并温，并进进行水行水质质分析，使各分析，使各项项指指标标达到工达到工艺艺要求。要求。能力训练能力训练2023/1/9106化学工业出版社1.分分组组讨讨论论：水水煤煤浆浆加加压压气气化化原原始始开开车车如如何何进进行行?长长期期停停车车如如何何操操作作?常常见见的的不不正正常常现现象象有有哪哪些些?如如何何处理处理?2.小组讨论，水煤浆加压气化原始开车步骤小组讨论，水煤浆加压气化原始开车步骤。