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1、青 岛 钢 铁 焦 化 有 限 公 司纯 氧 连 续 气 化 制 30000Nm3/h 煤 气技 术 方 案江西昌昱实业有限公司2014 年 06 月 1 目 录第一部分 设计条件 .2第二部分 固定床纯氧连续气化 .3第三部分 系统配置及占地面积 .13第四部分 电力装机表 .14第五部分 消耗表 .15第六部分 投资估算 .16第七部分 单位成本计算 .17第八部分 部分业绩 .18 2 第一部分 设计条件一、原料煤（小焦粒）分项 固定碳(Fcdaf) 挥发分（Vdaf） 水分（Mad ） 灰分（Ad） 硫分（St.d） 粒度 mm数据 85 1.0 5.0-7 .0 13 0.3 830
2、原料煤（小块煤）分项 固定碳(Fcdaf) 挥发分（Vdaf） 水分（Mad ） 灰分（Ad） 硫分（St.d） 粒度 mm数据 80 6-9 5-7 13 0.6 830二、煤气总量及成份煤气总产量：30000Nm 3/h三、工艺路线氧气+蒸汽小粒焦（或小块煤）纯氧气化炉旋风除尘器废热锅炉洗气塔气柜电捕焦罗茨机水煤气湿法脱硫分项 CO2 O2 CO H2 N2 CH4 CO+H2 H2S组份 18 0.3 38 42 0.2 1.5 80% 2g/Nm 3 第二部分 固定床纯氧连续气化一、岗位任务采用固定床连续气化法，即以小粒焦或无烟小块煤为原料，在高温条件下连续与氧气、过热蒸汽进行气化反应
3、，制取合格的水煤气供后工段使用。二、气化工艺采用昌昱公司（纯氧+蒸汽）连续气化技术，生产低氮水煤气特别适合生产醇、烃类产品。气化工艺方案的选择：昌昱公司固定床连续纯氧专利技术特点：主要技术特点如下：这一技术采用昌昱公司固定床连续纯氧专利技术，纯氧、水蒸汽作气化剂，通过调节氧气和水蒸汽的比例，达到产品气的要求。炉体采用耐火隔热层外加水夹套结构，防止融渣挂壁，副产蒸汽回收热量以减少热损失；气化剂蒸汽预热，提高气化效率，节能降耗。连续气化，无废气排放，环保效益好；焦炭或小块煤利用率要达到 96%以上，灰渣残炭量低，残碳小于 8%；自动化程度高，采用自动加焦装置和自动排灰装置，连续自动加煤，不停炉下灰
4、，连续生产；生产操作易于控制，通过对（H 2O）/O 2的比值调节，控制气化层及顶部温度，达到安全稳定生产的目的，专门设置有放空管，作为初期开车和事故处理放空时使用。根据气化剂与焦炭（或小块煤）发生还原反应的特性设计气化炉整体结构，选择适合的高径比满料操作；气化炉炉篦具有均匀布气、破渣、排渣三项功能，并可根据原料特性的变化调节气化剂的分布；针对产品水煤气为易燃易爆有毒气体的特性，设计采用特殊的密封措施，确保水煤气不泄露，实现安全生产； 4 在正常生产情况下无废气排放。开车前期和事故状态的废气可经放空管排放，不对环境造成危害；设置独立的造气循环水系统，实现造气循环水闭路循环，达到废水零排放的目标
5、。对造气炉渣可做建筑材料。三、气体成分四、产品需求根据后工段补气需要，水煤气需求量约 30000Nm3/h。出造气气化装置水煤气：压力 P=0.007Mpa，温度 T=45五、造气炉配置采用昌昱公司 3200 新一代连续纯氧气化造气炉，以 8 30mm 小粒煤为原料，单炉产气量为 10000Nm3/h，煤气炉配置数量 4 台，3 开 1 备。单炉系统设置：料仓 1 台、造气炉 1 台、入炉混合罐 1 台、旋风除尘器 1台、组合式废热锅炉 1 台、洗气塔 1 台。系统配置开车风机、蒸汽缓冲罐、电动葫芦各一台。六、工艺流程简述分项 CO2 O2 CO H2 N2 CH4 CO+H2 H2S组份 1
6、8 0.3 38 42 0.2 1.5 80% 2g/Nm 5 原料焦炭（或小块煤）由焦仓进入自动加焦机，自动定时、定量加入炉中。制气用的气化剂 O2气来自空分工序， 蒸汽来自锅炉和自产蒸汽，纯氧和气化剂经计量和比例调节进入混合罐中混合，温度控制到 200从底部进入造气炉，在炉内高温条件下，与焦炭进行部分氧化还原反应，连续生产水煤气。反应生成的水煤气温度约 450-550,自炉顶排出，经过旋风分离器进行除尘后，进入废热锅炉回收高温气体余热，副产压力为 0.15MPa 的蒸汽进入上段过热。出废热锅炉温度约 150-170进入洗气塔底部，在塔中用来自造气污水处理系统的闭路循环冷却水喷淋冷却洗涤，将
7、其冷却到 45并洗涤其中夹带的尘埃和焦油后，进入半水煤气总管去后续工段，塔底排出的造气污水通过地沟排至造气污水处理系统，经处理后的循环冷却水由泵送回造气气化系统闭路循环使用。工艺流程示意图：纯氧 小焦粒或小块煤 烟囱放空（开车或检修时用）混合罐 纯氧煤气炉 旋风除尘废热锅炉蒸汽 开车风机（开车时用）洗气塔塔后水封煤气总管后续系统七、制气原理采用纯氧固定床气化炉，以焦碳、半焦、无烟块煤或无烟粉煤制成的型煤为原料，以纯氧和水蒸汽为气化剂，在固定层气化炉中经过部分氧化还原反应制得半水煤气。其主要化学反应式如下：C+O2=CO2+Q2C+O2=2CO+Q C+CO2=2CO-QC+2H2O（汽）=CO
8、 2+2H2-QC+H2O（汽）=CO+H 2Q 6 八、主要设备选择1、煤气炉：选用 3200 固定床造气炉 4 台。采用昌昱公司造气技术研发中心研制的固定床连续纯氧造气气化炉， CY-3200mm 气化炉整体配置合理，防流措施完善，气化强度高，单炉半水煤气产量达到 10000Nm3/h 以上，灰渣残炭量8，有效气体成份含量高，操作弹性大、工况稳定，节能降耗效益高。提升型 CY-3200mm 纯氧炉高径比设计合理，提高了碳层高度，加大了气化强度，增加发气量，有效地控制上气道温度，减少热损失，降低煤耗，碳层高度的提高气体出口速度降低，可以有效地减少炉上带出物，还可以减少火层下移，避免“吹翻”和
9、“空洞”，保护炉箅使用寿命，保证气化生产的安全连续稳定运行。夹套采用管套式耐压夹套，提高自产蒸汽压力，使原料煤中有限热量，尽量多地用于气化，少产蒸汽，有利于降低煤耗，降低返焦率，同时夹套锅炉高度提高，有效的控制了挂疤问题，操作弹性也大幅度提高；炉底采用昌昱公司专利技术新型炉底总成：a.外灰盘与炉底一次浇铸而成，耐热、抗磨不变形，使用周期长。同时增大了底盘强度，该设计属于昌昱公司独家掌握。b.合理的排渣角度，无需加内防流，彻底杜绝了煤气炉流炭、垮炭现象，煤气炉的工艺更加稳定，炉渣返焦率可以稳地保持在理想水平保证不流炭。c.专利技术滚动导环两侧配有四道填料密封，阻止导环进灰，确保滑道内清洁，滑道内
10、四点连续注油，减少机件磨损，降低转动阻力。d.炉条机采用闭式传动，变频调速，立轴设注油点，使用周期长。e.配套 CY-3200mm 专用纯氧炉十一层六边塔形高效节能炉箅，层间间距小，气化剂分布均匀合理。加大加厚破渣筋，破渣能力强，各环区灰渣下降速度均衡，使炉内热量分布均匀，灰渣残炭量低,炉箅 A、B、C、D 四层为耐热铸钢，下部各层添加了锰,提高钢的抗冲击力和耐磨性能，而且破渣筋加强加厚，延长了使用周期，提高破渣排渣能力。g.破渣条采用梯形破渣条，规格合理、科学布置，合理定位，兼顾了提高破渣能力、防流、保护水夹套三种作用。 7 h.先进的底盘设计降低气化剂入炉流速，优化气化剂入炉状态。新型煤气
11、炉中央鼓风箱采用加大型，气化剂流速显著下降，对炉内料层的冲击大幅度降低。老式煤气炉气化剂进入炉箅空腔的状态为束状气流，造成煤气炉中心区环状偏风，不利于同一截面上热量均匀分布，破坏了炉箅布风条件，新型煤气炉气化剂进入炉箅空腔的流速下降 4 倍，状态为分散扇面状气流，有利于形成均匀的布风条件，局部偏流和偏灰偏火现象得到了有效的控制。底盘总成整体采用耐高温设计，更适应烧多种煤质，操作弹性提高。有利于强化生产，更有利于发挥原料优势实现高产低耗。i.主要部件材质优化：科学设计、合理匹配，确保大修周期为 24 个月以上。大齿圈：ZG45，表面高频淬火。滚动导环：ZG55。表面高频淬火。钢球采用 90mm
12、沈阳钢球厂产品。炉底和灰盘材质分别为 ZG35 和 ZG45。昌昱提升型煤气炉 CY 型自动加煤机特性：a.给料部分封闭式插板阀和固定条筛结合给料，既节约能源又减轻了环境污染，降低劳动强度，节约维修费用。b.大小佈料器密封形式大小佈料器阀芯阀座密封面堆焊 1Cr18Ni9Ti 不锈钢，增强抗腐蚀抗磨损。同时，充分考虑原料煤对其密封面的冲刷，从运动力学角度出发，设计防物料冲刷结构，使密封面使用周期大幅度延长，密封效果得到有效的改变，杜绝内漏。 c.筒体材质方面大布料器筒体内衬不锈钢板、增强抗冲刷抗腐蚀能力，延长了使用寿命且光滑更适合劣质煤自动加料。d.填料密封形式 8 大分布器阀杆密封采取双填料密封，上下填料函形成储油室注润滑脂，润滑阀杆，湿润填料，增强密封效果，增加保护套，避免了原料煤对阀杆的冲刷，彻底解决了分布器阀杆漏气问题，延长了整体使用寿命。e.安保装置为防止一氧化碳外泄威胁安全生产，CY 型自动加煤机还专门设计了气密安保装置。2、洗气塔：采用空塔与规整填料塔新型组合型，下段二层空塔喷淋，上部一层采用六边不锈钢蜂窝规整填料。下段二层空塔喷淋采用昌昱公司设计制造的不锈钢喷头,可有效地清除煤气中的各种杂质
