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1、煤气站工程技术方案煤气站工程技术方案2.0m12.0m1两段式冷净煤气站工程两段式冷净煤气站工程技技术术方方案案煤气站工程技术方案煤气站工程技术方案1 1、概述、概述1.11.1 项目名称、建设单位项目名称、建设单位、建设地址、制造厂家、简介、建设地址、制造厂家、简介项目名称：2.01 双段式冷煤气站 建设单位：建设地址： 制造厂家：1.21.2 项目概况项目概况1.2.11.2.1 建设规模建设规模根据用户要求，煤气站设计建设规模为 1 台 2.0 双段式冷煤气站及配套设施，运行规模为 1 台。1.31.3 设计依据设计依据1.3.1建设项目环境保护管理条例 。1.3.2发生炉煤气站设计规范
2、GB50195-94。1.3.3工业企业煤气安全规程GB6222-2005。2 2、工程设计方案、工程设计方案2.12.1 工程范围工程范围本煤气站设计包括煤的筛分、电动葫芦上煤，煤气发生炉，煤气冷却、净化、循环水系统，酚水蒸发系统，煤气加压系统，炉底鼓风系统，站内管路，自控仪表以及相应的辅助设施。工程范围自煤的筛分开始至单台捕滴器出口法兰止，捕滴器摆放在加压机出口后面。不含捕滴器出口阀门及以后的管道。2.22.2 工程设计内容工程设计内容本次设计规模为 1 台 2.0m 双段式冷煤气站。土建、电气、仪表、设备、给排水等按此规模设计（其中土建工程及给排水由用户负责设计） 。2.2.1 煤气发生
3、站平面布置及工艺安装图的设计。2.2.2 煤气发生站电气仪表控制系统的设计。2.2.3 煤气发生站生产用水循环系统的设计（不含站区给排水系统） 。2.32.3 煤气站工艺技术方案煤气站工艺技术方案2.3.1 设计参数（1）煤气炉用煤质量指标（摘自 GB/T91432001）煤气站工程技术方案煤气站工程技术方案为保证发生炉煤气的质量要求，并满足制气的工艺需要，比较适合的煤种不粘煤、弱粘结性烟煤、长焰煤、年老的褐煤。可供选择使用的煤种有山西大同、陕西神木煤、内蒙东胜煤等。具体指标详见下表（摘自 GB/T91432001）：项 目技 术 指 标粒度（mm）烟 煤：2550,50100,2580无烟煤
4、：1325,2550,50100最大粒度与最小粒度之比2 块煤限下率（%）18 含矸率（%）3 干基挥发分 VS（%）20 干基灰分 AS（%）18 干基全硫分 St.S（%）1 灰熔融性软化温度 ST（）1250 热稳定性 TS+6（%）60 抗碎强度（25mm） （%）60 罗加指数 R.I20 自由膨胀序数 F.S.I22.3.12.3.1 设计参数设计参数为保证发生炉煤气的质量要求，并满足双段炉煤制气的工艺需要，适合的煤种有不粘煤、弱粘结性烟煤、长焰煤、年老的褐煤。可供选择使用的煤种有山西大同、陕西神木煤、内蒙东胜煤等。（2）煤气发生炉主要气化指标型号MS2.0 炉膛内径(mm)200
5、0 炉膛截面积(m2)3.14 水套受热面积(m2)11.69 适用煤种不粘煤、弱粘结性烟煤、长焰煤 煤的粒度（mm）2040；2550；3060 耗煤量（Kg/h）8001200 空气消（m3/Kg煤）2.02.5 蒸汽消（Kg/Kg煤）0.30.5 煤气产量（m3/h）25003600煤气站工程技术方案煤气站工程技术方案煤气热值（KJ/m3）混合 上段 下段60606480 71107350 52255434煤气出口压力（Kpa） 上段 下段1.01.2 2.02.5最大炉底鼓（Kpa）6.0 饱和温度（）5065 探火孔汽封（Kpa）250-294 水套蒸汽产（Kg/h）300 水套蒸汽
6、压（Mpa）0.294 加煤机驱动装置液压驱动 灰盘传动功率（KW）11 排渣形式湿式，自动排渣（3）煤气成份成分COH2CO2N2CH4O2 含量%24-3011-153-747-541.8-2.40.1-0.3（4）煤气杂质含量及热值煤气杂质含量及热值序号名称单位指标 1煤气焦油mg/Nm350 2煤气含尘量mg/Nm330 3煤气热值(混合)KJ/Nm36000（5）主要气化指标主要气化指标气化强度 200-300/h干煤气化率 3.0-3.5m3/煤气低发热值 6060-6480KJ/ Nm3灰渣含碳率 10-15%蒸气耗率 0.3-0.5/煤空气耗率 2.0-2.5 Nm3/煤2.3
7、.22.3.2 制气工艺制气工艺（1 1）制气车间组成）制气车间组成制气车间由主厂房、室外净化设备、煤气加压机房、水泵房等组成。主厂房煤气站工程技术方案煤气站工程技术方案制气车间主厂房设计 1 台 2.0m 双段式煤气发生炉。厂房为五层钢筋砼框架结构，一层为出灰层，敞开式；二、三、四层为操作层；五层为配煤层；二、三、四层均为半封闭式。气化炉所配辅机如液压站、干油泵等均在厂房内。机械间及室外煤气净化设备机械间包括空气鼓风机间、煤气加压机房及水泵房，空气鼓风机间内主要设备为空气鼓风机 2 台，煤气加压机房内主要设备为煤气加压机 2 台和附属电控间。整个机械间为单层工业厂房。在空气鼓风机间、煤气加压
8、机房可设置设备维修更换起吊装置。鼓风机间内不单独设操控间，加压机房应考虑房内消音设施。室外设备室外设备室外设备主要包括旋风除尘器、酚水蒸发换热器、风冷器、间冷器、级电捕焦、级电捕焦、捕滴器、循环水泵、洗涤水泵等。设备间距大小既要考虑连接管道的转弯半径，又要考虑设备检修方便等因素。具体见平面布置图。（2 2）生产流程简述）生产流程简述双段式煤气发生炉制气属于空气鼓风连续制气方式：炉体水夹套和酚水蒸发换热器自产的低压蒸汽和鼓风空气混合组成的饱和气作为气化剂（饱和温度一般控制在 5565之间） 。从煤气炉底部风管经过炉栅进入气化炉内，在气化段内与逆向加入的原料煤所形成的热半焦发生气化反应生成热煤气。
9、其中有近 75%的热煤气经过中心钢管及环型炉墙内的通道导出，形成底煤气；其余约25%左右的热煤气直接对干馏段中的烟煤加热、干燥、干馏，与干馏煤气混合形成顶煤气。顶煤气的产生入炉的无烟煤被气化段产生的热煤气加热首先失去内外水分（90150） ，继而逐渐被干馏（150550）脱出挥发分，挥发分成份为焦油、烷烃类气体、酚及 H2、CO2、CO、H2O 混合物，其中，焦油、轻焦油随顶煤气进入后续净化被脱除，而烷烃类及 H2、CO2、CO 类做为干馏煤气和气化段产生的部分发生炉煤气混合成为顶煤气。顶煤气净化冷却处理过程顶煤气净化处理过程为先进级电捕焦，其工作温度为 90150之间，煤气站工程技术方案煤气
10、站工程技术方案脱除重质焦油（焦油一般热值可达 8200 大卡/kg 以上） ，其产量因煤种不同而不定，一般为入炉原煤总量的 23.5%，是优质化工原料或燃料。经初步脱焦油后的顶煤气接着进入间冷器，在间冷器内煤气被冷却至 3545左右，产生含有轻油的酚水混合物。其中，轻油因比重轻于酚水而可被分层分离开。被间接冷却后的顶煤气再进入级电捕焦，煤气中的轻焦油雾滴及灰尘被极化，汇集到极管管壁，自流至轻油罐，轻焦油的组份相当于重柴油。底煤气的产生原料煤在干馏段被底部煤气干馏后，形成热半焦进入气化段。热半焦的挥发份一般为 35%。热半焦因脱去煤中的活性组份，气化活性比烟煤有所降低，其气化强度一般可达 270
11、350Kg.h，双段式煤气炉气化火层的温度一般为10001300之间。热半焦与蒸汽或空气混合气发生以下反应：C+O2=CO2+408840 千焦/千摩尔C+1/2O2=CO+123217 千焦/千摩尔CO2+C=2CO-162405 千焦/千摩尔C+ H2O =CO+ H2-118821 千焦/千摩尔C+ 2H2O =CO2+ 2H2-75237 千焦/千摩尔底部煤气为完全气化煤气，几乎不含焦油。但含少量灰尘，其热值一般为12001300 大卡/Nm3。根据气化原理，炉温高火层厚，煤气热值也提高，反之亦然。底煤气的净化处理过程底煤气净化处理采用先被离心除尘，除尘后的温度大约在 450550；继
12、而进入酚水蒸发换热器被回收煤气显热，煤气温度降至 180230左右；再进入风冷器被冷却，温度降至 80150；进入间冷器，被循环冷却水间接冷却至 3545。与顶部煤气混合进入二级电捕轻油器，再一次脱油、除尘到低压总管的冷净煤气经加压机加压后进入捕滴器捕摘水份，通过煤气管道输送供用户使用。本煤气站酚水处理采用酚水蒸发系统，单台煤气炉配置一套酚水蒸发系统，其工作原理为：煤气站产生的酚水经过初步过滤，打入酚水蒸汽分离器，然后进入换热器的换热管，另外从旋风除尘器出来的 500左右的煤气，进入煤气站工程技术方案煤气站工程技术方案酚水蒸发换热器，煤气显热与换热器管内的酚水进行热交换，使煤气温度降到230。
13、采用酚水蒸发换热器蒸发酚水，在实现换热功能的情况下，可蒸发煤气站产生的酚水，既利用下段煤气的余热，又节约外来蒸汽，达到节能的目的，产生的蒸汽还可作为气化工艺的气化剂。工艺流程简图如下：工艺流程简图如下：电动葫芦下段煤气 上段煤气（3 3）主要工艺特点）主要工艺特点采用两段式煤气发生炉生产煤气，气化效率高、热效率高、生产运行成本较低、自动化程度高、劳动强度低、操作环境良好。煤气杂质含量少、发热值高而且产气量稳定。油洗冷却器（间接冷却器）煤 仓空气鼓风机2.0m 煤气发生炉汽包72 管电捕轻油器煤气加压机旋风除尘器45 管电捕焦油器酚水蒸发换热 器除滴器风冷器窑炉合格粒煤（符合 GB50195-9
14、4）煤气站工程技术方案煤气站工程技术方案采用风冷间冷工艺，对煤气进行降温处理，避免了煤气与水直接接触产生的大量洗涤污水。采用酚水蒸发换热器蒸发酚水，在实现换热功能的情况下，可蒸发酚水，产生的蒸汽可进入炉底作为气化剂用，既利用下段煤气的余热，又节约一定量的软化水，达到节能的目的。整个煤气站的水封用水（污水）采取独立的循环系统，在站内循环利用，污水不外排。（4 4）主要节能措施）主要节能措施充分利用下段煤气余热，设置酚水蒸发换热器产生蒸汽，既回收了能量，又节省软化水。采用了新型密封锁气性好的自动加煤装置，减少了煤气的泄漏量。空气鼓风机增设了变频调节器，降低电力消耗。煤气加压机电机采用防爆电机，提高
15、安全运行保证系数。采用高效保温材料，减少热量损失，提高热利用率。3 3、主要设备选型及技术特性、主要设备选型及技术特性3.13.1 煤气站设备选型煤气站设备选型3.1.13.1.1 双段式煤气发生炉双段式煤气发生炉我公司生产的我公司生产的 2.0m2.0m 双段式煤气发生炉，在吸收消化国外两段式气化炉技双段式煤气发生炉，在吸收消化国外两段式气化炉技术，自主开发研制，不断地完善与改进。本方案配术，自主开发研制，不断地完善与改进。本方案配 1 1 台台 2.0m2.0m 双段式煤气发生双段式煤气发生炉。炉。与其他炉型相比，我公司设计并制造的双段式煤气炉主要特点：与其他炉型相比，我公司设计并制造的双
16、段式煤气炉主要特点：采用耐热不锈钢中心管导流下段煤气，具有以下优点：采用耐热不锈钢中心管导流下段煤气，具有以下优点： 特别是选择粘结指数较大的煤种时，中心管不挂渣，避免了十字隔墙式特别是选择粘结指数较大的煤种时，中心管不挂渣，避免了十字隔墙式在干馏干燥段，煤膨胀后易挂在炉衬耐火材料上，导致膨炉，料层不能下移，在干馏干燥段，煤膨胀后易挂在炉衬耐火材料上，导致膨炉，料层不能下移，造成炉况运行恶化。造成炉况运行恶化。采用不锈钢中心管，使用寿命长，便于维修更换，同时增大干馏段容积，采用不锈钢中心管，使用寿命长，便于维修更换，同时增大干馏段容积，能充分利用下段煤气的显热而使干馏干燥更充分，传热效果佳，热效率高。能充分利用下段煤气的显热
