FM2.5常压流化床水煤气炉项目建议书_

FM2.5常压流化床水煤气炉项目 建 议 书 山西科灵环境 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 技术有限公司 1概述 在能源资源中，煤炭是石油和天然气的17倍，是水力的33倍，占到73.4%。在石化燃料中，煤炭就占到94.3% ，煤炭是最主要的能源资源。我国一次能源消费总量中煤炭消费比例占75%，居主导地位而且在未来相当长的时期内不会改变。 天然气、液化石油气、煤层气这些气体热值高，洁净，作为燃料是最理想的能源，但是其开采量有限，而且气源都集中在某个区域，要在全国各地都使用，长距离输配和储存其投资是巨大的。煤炭储量丰富，运输简单，其它燃料是难以替代的，煤炭在国民经济发展中的地位是举足轻重的，但煤炭又是不洁净的能源，在使用过程中，会产生一系列的环境污染问题，制约着国民经济的可持续发展。为了保证国民经济可持续发展，必须提高煤炭利用率，减少燃烧对大气的污染，发展洁净煤技术，而煤炭气化是洁净煤技术的重要 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 之一，工业、民用的气体燃料和化工用原料气，煤炭气化也是必不可少的。 第二代煤气化技术八十年代应用在工业上，主要是提高了煤气压力和气化温度，扩大了煤气使用的广泛性，改善了环境，提高了经济效益。第三代煤气化技术是上世纪九十年代开发研究的新的煤转化技术，比第二代煤气化技术更先进，气化炉生产效率高，单台处理煤量大，煤的适应性更广泛。我国主要煤气化炉有加压鲁奇炉、水煤气两段炉、常压固定床水煤气炉、间歇式常压流化床水煤气炉。加压鲁奇炉技术成熟，煤气热值高，质量稳定，气化效率高，便于管道输送，煤种适应性强，适合大型化煤气生产。其特点是投资大，运行费用高，煤气成本高。水煤气两段炉的特点主要是可以将伴生在煤气中的焦油、酚水分离回收。常压固定床水煤气炉投资少， 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 成熟，建设周期短，其缺点是使用煤种范围小，煤价高，热值低，煤气成本高。 陶瓷烧制过程所采用的煤气，现均为固定床气化炉生产的发生炉煤气。该煤气热值低，煤焦油等的处理较为麻烦，而且含酚污水的处理也较复杂。 江苏大学的专利技术，太原理工大学工程应用技术的利用，共同开发的常压间歇式流化床水煤气炉，该炉为常压间歇式流化床煤气化工艺，它使用0-13mm粉煤为原料，用空气和水蒸气既作气化剂又作流化介质，使粉煤在流化状态下燃烧与气化，即间歇制气。 间歇式常压流化床水煤气炉工艺简单，可以使用粉煤气化，技术条件优于其它炉型，因其使用煤种广，无伴生焦油、酚水，环保效果好，运行费用低。 2间歇式常压流化床水煤气炉技术简介 2.1间歇式常压流化床水煤气炉特点： 2.1.1使用煤种范围广，可适用于烟煤、褐煤以及贫煤，无烟煤。便于就地取材，充分利用当地的煤炭资源； 2.1.2与固定床煤气化工艺比较，由于气化温度较高，因而副产蒸汽量提高，不仅可满足生产的需要，而且可部分外供。 2.1.3在生产过程中基本不产生焦油和酚类。净化简便，易于达到环保要求。 2.1.4工艺流程简单，投资省，操作方便，易于自动化。 2.1.5可直接生产CO含量（体积分数）低于20%的中热值煤气，满足民用煤气对CO含量的要求。 2.2工艺流程的技术先进性 目前，常压流化床煤气炉已成功应用于城市煤气，并实现工业化。常压流化床煤气炉也已应用在合成氨企业，从生产能力和经济运行都是可行的。 常压流化床煤气炉与传统的固定床煤气发生炉生产过程很相似，但由于炉内高温料层厚，制气工艺及设备相对简单。 常压流化床水煤气炉出口温度在800℃以上，在炉内的上部有一个较大的自由空间，可使煤气中的焦油和酚类物质进行高温热解。因此常压流化床煤气炉无论何种煤，其粗煤气中均不含焦油和酚类，表1为煤气洗涤闭路循环水质化验结果。 表1、煤气洗涤闭路循环水质化验结果 序号 名称 数据 序号 名称 数据 1 COD 623.39 4 酸矸度 8.7 2 总 油 3.8 5 总 酚 0.64 3 悬浮物 22 6 总 氰 1.08 表2、流化床水煤气炉、固定床水煤气炉及常压流化床气化炉 技术性能比较 项目 固定床水煤气炉 流化床水煤气炉 常压流化床水煤气炉 气化剂 空气+水蒸汽 氧+水蒸气 空气+水蒸气 工作原理 自热间歇工作，一个工作循环由6个阶段组成 自热连续工作 自热间歇工作，一个工作循环由2个阶段组成 使用煤种 无烟煤、焦炭 褐煤、次烟煤、半焦 无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤、焦炭 煤的粒度/mm 25～50 0～6 0～13 炉子结构 结构复杂，有运动部件，维修量大 结构简单，无运动部件，维修量小 结构简单，无运动部件，维修量小 操作运行 一个工作循环有6个阶段，操作复杂，由于存在上、下吹气阶段，煤气和空气有混合可能 连续运行，易于自动化操作 一个循环有2个阶段，易于自动化操作。由于吹风和气化是同向的，煤气和空气混合的可能性极小 生产能力/kg·(m2 ·m)-1 低，一般气化强度为300 高，一般气化强度为2000 中等，一般气化强度为500～800 煤气质量 按时间间隔操作，煤气成分易受工况变化影响 床层温度均匀，煤气成分稳定 按温度操作，床层温度均交，煤气成分稳定 煤气热值/kJ·m-3 10080 10080 11340 CO体积分数（%） 30～35 30～35 ＜20 蒸汽来源 要系统外供 自产蒸汽 自产蒸汽 稳定性 运转稳定可靠 运转稳定可靠 运转稳定可靠 环保 煤气中含有焦油和酚类，不易处理 煤气中不含焦油和酚类，只含灰尘，易于处理 煤气中不含焦油和酚类，只含灰尘，易于处理 煤气成本 高 高 低 投资 低 高 低 由此可以看出采用间歇制气工艺的流化床水煤气炉的技术优势和可用性远高于固定床水煤气炉。 2.3炉体结构 间歇式常压流化床水煤气炉由于采用间歇制气工艺，同一炉体兼有两种功能，燃烧和制气。而且炉体形状能最大限度的使燃烧阶段的产物（吹风气）和制气阶段的产物（水煤气）区分开来。 2.4气化炉组成 气化炉包括气化炉本体，旋风分离器和返料器三部分组成。旋风分离器分离效果在80%以上，返料器采用U型返料装置，由于返料器的流化介质和气化炉同步，使空气和水蒸汽交替进行。 2.5余热利用 间歇式常压流化床水煤气炉特点是炉出口温度高，这部分余热利用不仅关系到气化炉的热效率，而且后续设备也要求必须在炉出口设置余热锅炉，以吸收吹风气和煤气的显热。为了降低系统阻力，采用热管式余热锅炉，蒸汽除供气化炉自用外还有富余。 2.6自动控制 由于气化炉的温度，压力等决定生产过程的参数控制调节通过DCS来实现，大大减少了劳动强度。 2.7 FM2.5流化床气化炉的技术参数 2.7.1流化气化炉的几何尺寸： 公称直径：Φ2.5m 炉体外径：3.924m 炉体总高约：19.2m 炉体安装总高度：约21m 2.7.2FM2.5流化床气化炉重量（煤仓及其储煤室不包括）： 本体总量：168t 操作室：175t 2.7.3原料煤： 耗煤量： 2.5～3.8t/h 原料煤要求：粒度0～13mm（其中1mm以下＜10%） 水分＜10% 灰熔点＞1250℃ 热值Q＞6000Kcal/kg·煤 热稳定性：（ST+6）＞55% 机械强度：（25mm）＞50% 2.7.4产气率： 水煤气 1.0～1.15NM3/kg·煤 半水煤气 1.8～2.2NM3/kg·煤 2.7.5煤气成分： A．半水煤气成份： H2：39～46% CO：24～28% CO2：10～13% N2：20～22% CH4：＜1.5% O2：＜0.2% B．水煤气成份： H2：50～55% CO：18～28% CH4：2～6% N2：5～8% CO2：10～14% O2：＜0.4% 成份根据煤种不同和操作变化而变化。 2.7.6空气： 入炉空气压力： ≤30Kpa 入炉一次风空气流量：≤18000NM3/h 二次风空气流量： ≤3600Nm3/h 散煤用空气流量： ≤200NM3/h 入炉前空气压力降应小于1Kpa 2.7.7蒸汽： 入炉蒸汽压力：≤0.12～0.15Mpa 入炉蒸汽流量：＜4～6t/h 2.7.8煤气、烟气出口压力： 6Kpa， 出口温度： 1000～950℃ 2.7.9灰渣量： 300kg/T·煤 飞灰量： 280kg/T·煤 2.7.10吹风气成份： CO2：15～18.8% CO：＜4.5% N2:78～79.8% O2:0.2左右 2.7.11吹风气量： 20000Nm3/h 3工艺数据图表 3.1 FM2.5流化床气化炉（F101）简图（附后） 3.2返料器（M102）简图（附后） 3.3高温旋风分离器（S101）简图（附后） 3.4旋风分离器（A/B）（S102）简图（附后） 3.5洗汽塔（T101）简图（附后） 3.6第一余热回收器（E101）（不包括锅筒部分） 外形尺寸：3350×3100×3850mm 设备总重：38T 操作室：40T 工作压力：0.4Mpa 供水量：2T 气体进口温度：980℃，气体出口温度：780℃ 安装于气化炉与分离器之间，设备直接连结，不需加管段支撑 3.7蒸汽过热器（E102）（不包括锅筒部分） 外形尺寸：4500×3150，H=1900 F=50m2 材质：15CrMo/碳钢 3.8第二余热回收器（E104） 外型尺寸：（610+1800）×6750mm 压力：管内 0.4Mpa 壳内 0.7Kpa F=493m2 材质：CS/SS 其SS：340kg 3.9空气预热器（E103） Φ1530×4050 F=120m2 管内P=7Kpa 管间P=7KPa 3.10罗茨风机L94WD P=29.4Kpa/3000mmH2O Q Q=357m3/min 附：（1）电机 JS128-8，功率N=245KW （2）西门子变频器，6E9535-1EM40 250KW 3.11螺旋加煤机W103 加煤量：3000kg/h 加煤调节范围：2000-6000kg./h 设备重量：1200kg 配置调速电机功率：5KW 水套冷却 4间歇式常压流化床水煤气炉自动控制系统 控制是为生产服务，必须满足气化工艺要求。 吹风阶段：罗茨鼓风机经变频器控制已设定的高速运转，鼓出的风要被从余热锅炉出来的烟气加热，然后进入气化炉内流化燃烧，把料层加热到设定的温度，停止鼓风。相应产生的烟气经余热锅炉及空气预热器回收大部分热量后被除尘排空。 制气阶段：从余热锅炉产生的蒸汽经节流减压控制进入中间缓冲汽包，稳压后流入蒸汽过热器，过热后经蒸汽阀进入气化炉内流化制气，所产煤气同样经余热锅炉回收热量后，经洗气塔洗涤降温后进入中间气柜贮存。 根据气化工艺过程和要求，目前所选择的控制方式大致分两类，一类是采用PLC程序控制，另一类是计算机集中调节控制(DCS)。无论是PLC程序控制还是DCS调节控制，其生产过程实现控制环节构成都是通过控制油路的电磁阀驱动液压阀门来实现的。由于间歇式常压流化床水煤气炉生产是由两个过程交替进行，为了做到节能，在控制鼓风时，两种控制方式都是通过PLC或计算机内存程序信号和变频器连接，从而实现罗茨鼓风机高低转速。 4.1PLC程序控制 4.1.1 PLC程序控制所采用PLC内存控制接点较少，有一个显示窗口，操作是通过窗口及按键选择温度控制或时间控制，并且温控点或时间段可以按操作者意图随时输入改变。对吹风和制气两过程控制分别如下： PLC对吹风阶段控制过程 PLC对制气阶段控制过程 4.1.2间歇式常压流化床水煤气炉在气化阶段需要蒸汽流量稳定，因为蒸汽流量稳定与否决定了床层内流化状况和床层内所需热量利用情况，所以蒸汽流量一定要加以控制，对于使用PLC程序控制方式做不到量的调节控制，故采用以下方式： 蒸汽 4.1.3余热锅炉水位控制可采用仪表及电路限位控制（高低位点分别20%和80%），这种方式和锅炉上的水位控制是一样的。 4.1.4在气化炉生产时，要保持一定厚度的料层，因此加煤快慢要根据料层厚度进行加煤控制，确定加煤转速输入。 煤 输入加煤转速 加煤入炉 4.1.5对于其它工艺的运行及状况，PLC程序控制方式只能采用线路报警提醒及手动操作来实现。 4.2 DCS调节控制系统 4.2.1随着计算机应用，推广与发展，计算机控制技术已在工业生产中得到大量应用。间歇式常压流化床水煤气炉生产工艺相对比较简单，可以实现用计算机全过程调节控制。采用计算机集中调节控制气化炉生产过程与 PLC程序控制方式基本相似，只是用计算机控制时把PLC部分当作下位机和上位机相连，而参数调整和控制方式（温控、时间控）选择放在上位机上操作，入炉蒸汽流量控制采用电动或气动式流量调节阀进行信号反馈回路调节。如果气化炉台数较多，而鼓风由一个鼓风总管供给，此时运行的气化炉因各自情况不一样时，所需的鼓风量也不一样，只能采用计算机进行信号反馈回路式调节来实现风量的稳定。 设定流量定值 流量大小信息反馈 蒸汽 入炉 蒸汽 蒸汽流量控制 由鼓风管来空气 入炉空气 设定值 流量大小信息反馈 鼓风流量控制 4.2.2余热锅炉水位控制 采用计算机集中调节方式控制时，余热锅炉水位控制有的采用前面叙述的仪表电路限位调节。但要从锅筒压力与产生蒸汽量稳定方面考虑，则必须采用计算机回路调节方式进行，该方式调节液位时，也存在液位的高低限，但能做到差值较小，因此，保持锅筒压力与产生蒸汽量相对稳定，对气化炉生产是有利的。 4.2.3用户用量与煤气输供量的平衡调节 作为用户使用煤气时，就是要求煤气压力稳定，而煤气压力稳定与否与煤气供量是对应关系，因此，通过测的用户煤气压力数据，来及时调节煤气供量是正确的，煤气压力稳定可以使用户节能、安全。 设定值 稳定鼓风量控制 去用户 稳定用户煤气压力控制过程 4.2.4工艺配套、设备启动 采用计算机集中调节控制方式时，可以做到对所有设备采取现场或计算机屏幕上起停，具体情况因站而定，但一般要求站内设备运行与停止都可在计算机屏幕上观察到。 4.2.5报警部分 由于计算机容量大，可以对所有的设备运行时参数不正常做出报警，提醒操作人员注意并加以调整，从而使生产正常进行。对于间歇式常压流化床水煤气炉及其生产系统一般要求有以下报警内容： 1、 锅筒水位、压力报警 2、 平衡气柜高低位报警 3、 洗涤水压力报警 4、 各液压阀开关故障报警 5、 用户煤气压力高低报警 6、 站区内CO含量超限报警 7、 备炉时炉顶、底压力差报警 8、 出站煤气氧含量报警 9、 煤仓料位报警 10、 返料器风室与炉风室压力差值报警 11、 余热锅炉进出口温差报警 4.2.6生产数据的记录、贮存及数据运算比较部分 由于计算机本身的功能，完全可以做到对有关生产数据记录或一定时间内贮存，还可以准确地统计生产过程中材料消耗与产量等数据，同时记录或贮存各种运行数据，能帮助和督促操作工人提高操作水平，为分析生产事故提供依据。计算机对有关运行数据运算比较，对指导气化炉生产具有很大的意义。间歇式常压流化床水煤气炉在运行时因各种操作变量不同，煤耗及煤气质量有较大差别，运行时要注意以下几组变量关系： 1、 单循环内鼓风量、煤气产量、原料带出量间关系 2、 单循环内煤气产量、蒸汽用量与蒸汽流量的关系 3、 单循环内鼓风蓄热与制气吸热的关系 4、 反应温度与煤气产量质量关系 4.3两种控制方式比较 两种控制方式都可以保障间歇式常压流化床水煤气炉正常可靠运行。 采用计算机集中调节控制方式比较适用于多台气化炉生产过程，用计算机屏幕显示还可以代替操作室内大量显示仪表，提高整个生产自动化水平，做到生产的科学、合理、安全、节能、降耗。 5间歇式常压流化床水煤气炉对原料煤的要求 间歇式常压流化床水煤气炉生产工艺过程为粉煤在流化状态下，先经空气鼓风加热至一定床层温度，后由蒸汽制气。因此其最大特点是把流态化燃烧与水煤气气化技术结合起来，形成其粉煤气化工艺。无论吹风还是制气均是在高温流化状态下进行，所以间歇式常压流化床水煤气炉和其它煤气炉相比，对原料的适应性很广。 对各种原料煤适应性分析： 5.1弱粘结性烟煤 弱粘结性烟煤也称褐煤或义马煤。 煤成分 Mad% Aad% Vad% Fcad% 含量 1.26 18 34 49.26 生产的煤气成分： 煤气成分 CO CO2 H2 CH4 N2 O2 含量 17 16 55.2 6.3 5.3 0.2 该煤的灰熔点较低（＜1200℃），制气阶段加煤，运行平稳。该煤活性较好，煤气产量较大，甲烷含量较高，所产煤气不含焦油。该种煤适合间歇式常压流化床水煤气炉。 5.2无烟煤 无烟煤或晋城煤。 煤成分 Mad% Aad% Vad% Fcad% 含量 1.26 14.6 8.54 75.71 生产的煤气成分： 煤气成分 CO CO2 H2 CH4 N2 O2 含量 24 11.1 55.85 3.23 5.62 0.2 该煤细粉含量较高（1mm以下占18%），10mm以上颗粒占10%以上，料层厚度850-950mm，排渣正常，渣含碳量12%左右，煤气中不含焦油。该煤种也完全适合于间歇式常压流化床水煤气炉。 5.3粘结性贫煤 粘结性贫煤或宝丰煤。 煤成分 Mad% Aad% Vad% Fcad% 含量 0.37 27.99 13.83 57.81 生产的煤气成分： 煤气成分 CO CO2 H2 CH4 N2 O2 含量 19.5 8.3 58.95 4.7 7.85 0.2 该煤灰熔点较高（1400℃），属于高灰煤，热值较低，机械强度与热稳定性较好，活性一般。颗粒较大（15mm以上占10%），生产时对应鼓风量要大，以减小气化炉内的压力波动。煤气中不含焦油，该煤种也完全适合间歇式常压流化床水煤气炉。 5.4机械度较差的煤 机械度较差的煤或密县煤。 煤成分 Mad% Aad% Vad% Fcad% 含量 0.28 14 14.89 70.83 生产的煤气成分： 煤气成分 CO CO2 H2 CH4 N2 O2 含量 17 9.8 56.34 7.24 9.42 0.2 该类煤粒度比较均匀，为0-8mm左右，其中1mm以下占40%以上，机械强度很差，在生产中煤颗粒会因碰撞磨擦产生大量细粉随煤气或烟气带出，因此，煤气产率较低。但该煤种由于细粉含量较高，在制气加煤时，这些细粉迅速被高温干馏，致使煤气中的甲烷含量较高。间歇式常压流化床水煤气炉也可使用该类煤种，但要控制煤粒度1mm以下＜10%。 5.5高挥发份强粘结性烟煤 高挥发份强粘结性烟煤或平顶山煤。 煤成分 Mad% Aad% Vad% Fcad% 含量 0.33 30.65 24.89 44.13 生产的煤气成分： 煤气成分 CO CO2 H2 CH4 N2 O2 含量 18 9 59 7.5 6.3 0.2 该煤粘结性极强，选择在吹风阶段加煤，风量选择大一些（5300m3/h）。煤气产量较大，煤气质量也较好。为不使煤气中含有焦油，必须提高炉顶部温度，在一次风基础上增加二次风，让稀相区的颗粒或中间干馏产物燃烧，从而提高炉顶部温度，煤在高温下析出干馏产物所用时间极短，尤其是细粉，这些干馏产物在氧的作用下是不会转化成焦油的。 间歇式常压流化床水煤气炉能适应多类煤种，但随着煤种的不同，相应要调整操作工况及工艺参数。 6选择煤应注意的因素 6.1煤的机械强度和热稳定性 流化床水煤气炉在生产时，无论是吹风或制气，都是在流化或鼓泡状态下进行的，密相区颗粒间距较小，碰撞与磨擦很强，如果煤的机械强度或热稳定性较差，在炉内颗粒转化成细粉的量也较大，必然增加带出量与返料量，同时也使密相区加高，颗粒间距变大，不利于密相区把燃烧时所产生的热量大量蓄存，以供气化吸热反应。若此时鼓风量较大，会造成炉顶温度升高，蒸气过剩较多，影响气化效率，并且生产难以控制。 6.2煤中的灰份含量 流化床水煤气炉在生产时，需要炉内维持较高的炭灰比，否则，产量将受到很大影响。因此，灰含量较高的煤对提高煤气产量是不利的。但间歇式常压流化床水煤气炉在生产时需要维持较高的料层才能保证产量和热效率。高灰煤有利于维持炉内较高料层，并且灰中夹矸部分还能增加炉内料层的蓄热，因此，当煤含灰量适当时，对满足间歇式常压流化床水煤气炉的生产要求是完全可以的。 6.3煤的粒度 流化床水煤气炉的生产是在流化状态下进行的，从流化的角度讲，合理的粒度级配对流化是有利的，此时炉内压力稳定，相应地可以减少带出。但煤料中细粉含量较高，会增加带出，使煤耗增加，同时也使炉顶温度增高，生产难以控制。但若选择制气加煤，可以使煤气中的CH4含量增高。原因是细粉在高温下干馏极快，干馏产物中CH4类进入到煤气中，使CH4含量高，相应CO降低。相反，若所用的煤粒度过大，超出10mm以上若占到一定比例，物料不能完全流化，会使炉内压力波动较大，颗粒间碰撞磨擦加剧，产生二次细粉可能性增加，相应带出也较多，所排碴因大颗粒煤混入碴管内使排碴含碳量增加较多，甚至还会造成结碴的可能（不能完全流化就有可能造成局部温度过高）。故对于流化床水煤气炉所使用的碎煤，细粉（1mm以下）含量过高，会增加能耗。若此时超出粒度上限的大颗粒含量过高也是不可取的，因此，应适当限制煤的粒度，以增强生产稳定性和经济性。 6.4灰熔点和结碴性 流化床水煤气炉气化时，由于采用吹风升温与制气降温两个过程，严格按工艺操作规程操作，完全可以避免炉内结碴，做到连续可靠运行。灰熔点较低或结碴性较强的煤在生产时不能选用较高的操作温度，从而使煤气产量受影响。选用操作温度要比灰熔点低，从而使煤气中CO2含量增加，CO含量减少。如果煤的热值偏低，且在操作时要时刻注意除碴口处结碴。 6.5煤的热裂解特性 不同的煤在热解时，热解速度、程度、产物是不一样的。它不完全由挥发份的高低决定，是由煤本身性质决定。如强粘结性烟煤（平顶山煤）和弱粘结性烟煤（义马煤）其挥发份含量都较高，但在燃烧时即使在同样炉顶温度下，平顶山煤所产煤气中含有焦油，而义马煤所产煤气中不含焦油。因此，当选用强粘结性烟煤时，一定要调整操作工艺参数，避免煤气中携带焦油，还要防止炉内颗粒间结焦。防止结焦可以调整增加鼓风量，以使加进的煤迅速和周围的炭灰混和，防止刚投入炉内的煤颗粒之间粘结。 6.6煤的活性 每种煤的活性都不一样，由于流化床水煤气炉在生产时选择的温度相对较低，因此高活性的煤对提高产量和煤气质量都是有利的，尤其是煤的低温活性直接决定了流化床水煤气炉的温度下限，低温活性越好，操作温度区间越大，相应制气时间越长，产量越大，蒸气自供平衡能力越强，效率越高。所以当选择煤种时，要考虑煤的活性。 7土建 主厂房采用框架结构，不封闭。 8公用工程 8.1水 气化炉用软水，10吨/小时，循环洗涤水补充量不超过1吨/小时。 8.2电 常压间歇式流化床水煤气炉负荷不超过280kw,生产用电不超过180度/小时。 8.3供热 常压间歇式流化床水煤气炉生产煤气的同时，副产蒸汽3吨/小时，除自己使用外，还可以送出部分低压蒸汽。 9间歇式常压流化床水煤气炉的环保性 环境保护是我国的一项基本国策。如何解决煤气生产过程的伴生污染，间歇式常压流化床水煤气炉气化工艺技术迈出了可喜的一步。 9.1间歇式常压流化床水煤气炉在生产过程中显著特点是由于整个炉内温度较高（900-1200℃），很少伴生焦油和酚水。洗涤水中含酚＜0.7mg/L，含焦油＜0.64mg/L。造气污水中夹带煤灰量较多，设初沉淀池双池一座（双池轮换使用），规格为5m×（3m+3m）×1.8m。 间歇式常压流化床水煤气炉在环保方面比固定床气化炉具有明显优势。 9.2间歇式常压流化床水煤气炉在使用中、高硫煤时，可以采用炉内脱硫技术，减少对大气污染。流化床水煤气炉在生产时，原料煤均处于流化状态，可以在炉内投入一定量脱硫剂（CaO），在炉内和煤充分混合。当物料处于流化状态时，颗粒与周围气化介质接触和反应是比较充分的，无论硫以二氧化硫或硫化氢形式存在都能与CaO反应，分别生成CaSO4和CaS随碴出炉。煤气中如含有焦油，那么会使干法脱硫效果不好，原因就是焦油极易使脱硫剂中毒，降低脱硫效果。流化床水煤气炉所产煤气因不含焦油，极易实现脱硫。采用一般活性碳对煤气干法脱硫，就可将硫化氢含量控制在5.5mg/L左右（国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 为10mg/L）。 9.3由于流化床水煤气炉生产煤气时很少伴生焦油、酚水，因此无焦油气味。气化炉生产时不用探火、打碴，煤仓密封，煤气泄漏很少。流化床水煤气站洗涤水属碱性（PH值在9左右），其主要原因是流化床水煤气炉在生产时，大量燃尽细灰随煤气带出，这些飞灰很多属于碱性物质，如CaO等，这些碱性物质可以中和洗涤水中H2S、SO2、HCN等，从而使洗涤水挥发气味也很小。 9.4现有煤气站洗涤水系统大都采用闭路循环，但遇到大雨或水质严重恶化时，也会排往外界，流化床水煤气站因洗涤水基本达标，即使遇到特殊情况发生外泄，也不会对环境造成污染。 9.5造气炉炉渣及污水处理沉淀池煤灰，可作为循环流化床锅炉的燃料回收利用，最终可作为建筑材料使用。 9.6由于流化床水煤气炉生产烟气不含油，排空的二氧化硫如使用低硫煤，完全可以达到排放标准，为了减少粉尘排放量，本工艺采用三级除尘，其中一、二级除尘不仅可以减少粉尘外排，还可以大大减少尘粒对后续设备的磨损，三级除尘采用干式除尘，排放后烟尘浓度低于100mg/m3。 9.7由于流化床气化炉在吹风燃烧阶段燃烧充分，CO+H2含量不超过4%，潜热少，加上吹风气显热回收充分（排放时温度不高于180℃），因此，本气化炉不用潜热回收而增加装置。 10间歇式常压流化床水煤气炉的经济性分析 间歇式常压流化床水煤气炉是粉煤制气技术的重大突破，其在建设投资、运行费用上低于固定床水煤气炉和国外的流化床水煤气炉，是降低煤气成本，替代固定床水煤气炉的最佳炉型，可广泛用于陶瓷烧制的洁净气源，玻璃制品烧制的洁净气源，化肥生产的原料气源，机械冶金等工业燃气及城市居民燃气。 10.1间歇式常压流化床水煤气炉的特性 一种产品具有明显的使用优越性，才能够体现其经济价值，相同的性能而有低的投资费用和运行费用，则体现出它的生命力，下面对同类型的三种气化炉做性能对比，可以体现出间歇式常压流化床水煤气炉的经济价值。 10.2投资费用（2003年经济状况）比较： 炉型 水煤气两段炉 固定床水煤气炉 常压流化床水煤气炉 台数 3×∮2.5 3×∮2.5 3×∮2.5 一 基本参数 1 气化原料 烟煤的块煤 无烟煤的块煤、粉煤（型煤） 褐煤、无烟煤、烟煤、贫煤、焦炭（0-10mm） 2 煤气发热值（KJ/m3） 11610 10339 12600 3 煤气中CO含量（%） 30 34 ＜20 4 煤气产量（Nm3/d） 100000 110000 120000 5 煤气总热量（103MJ/d） 1161 1137 1310 二 基建投资（万元） 1 机械化备煤系统 210 120 75 粉煤成型 80 2 造气（厂房、设备） 934 540 820 3 鼓风机、房 25 20 25 4 除尘 481 30 20 5 气柜及加压机房 150（2000m3） 150（2000m3） 150（2000m3） 6 脱硫 140 120 120 7 总图运输及管网 350 300 200 8 锅炉、房 25（2t/h） 25（2t/h） 9 变电所及外网 110 100 110 10 供水及消防 80 80 70 11 循环水及污水处理 240 140 40 12 仓库、维修、化验 90 80 70 13 办公楼及宿舍 417 417 350 14 外部工程 300 300 280 小计 3552 2527 2320 15 其它费用 450 450 420 合计 4002 2977 2740 16 未预见费8% 320 236 219 17 涨价预备金6% 240 177 164 总投资 4562 3390 3123 单位煤气投资（万元/103MJ） 3.93 2.98 2.384 单位煤气投资比 1.65 1.25 1 总投资比 1.46 1.09 1 从上表可看出，常压流化床水煤气炉与固定床水煤气炉总投资接近，但单位煤气投资则固定床水煤气炉要高25%，水煤气二段炉则高65%，总投资比则要高46%，所以，常压流化床水煤气炉的投资费用相对较低。从以上比较可以看出技术优势上间歇式常压流化床水煤气炉优于其它炉型，是煤气化工程的优选设备。 10.3投资规模（2003年经济状况）比较： 台数 2×∮1.6 3×∮1.6 3×∮2.5 一 基本参数 1 运行状态 一开一备 二开一备 二开一备 2 煤气发热值（KJ/m3） 10050-12600 10050-12600 10050-12600 3 煤气产量（Nm3/d） 25000 48000 120000 4 煤气总热量（103MJ/d） 275 528 1310 二 基建投资（万元） 1 机械化备煤系统 25 45 752 2 造气（厂房、设备） 520 730 820 3 鼓风机、房 16 21 25 4 除尘 12 16 20 5 气柜及加压机房 100（100m3） 150（200m3） 150（200m3） 6 脱硫 20 50 120 7 总图运输及管网 110 160 110 8 变电所及外网 50 80 110 9 供水及消防 45 53 70 10 循环水及污水处理 20 28 40 11 仓库、维修、化验 30 49 60 12 办公楼及宿舍 200 290 350 13 外部工程 80 150 280 小计 1228 1822 2320 14 其它费用 100 180 420 合计 1328 2002 2740 15 未预见费8% 106 160 219 16 涨价预备金6% 79 120 164 总投资 1513 2282 3123 单位煤气投资（万元/103MJ） 5.5 4.32 2.384 单位煤气投资比 2.3 1.81 1 总投资比 1 1.5 2 从表中的比较可以看出，煤气工程的投资费用与建设规模有很大关系，规模大投资大，但单位煤气投资费用则是建设规模越大单位煤气投资费用越低，也就是所谓规模效益。这不仅在投资上体现，在煤气运行上，煤气成本的高低也从建设规模上体现。 如要做城市民用燃气项目，则固定床水煤气炉不能适用。因为其热值及CO含量达不到民用燃气要求，必须进行甲烷化，以提高煤气热值和降低CO含量，因而要使用CO变换和甲烷化装置，使投资费用大大增加。间歇式常压流化床水煤气炉所生产的水煤气热值可以达到11300KJ/m3以上，而且很容易在系统生产过程中增热，并且CO含量可控制在20%以下，可直接供城市民用燃气。 10.4运行费用状况 间歇式常压流化床水煤气炉使用0-13mm粉煤制气，而且还适用于焦炭、无烟煤、烟煤、褐煤等，原料来源广。系统简单且自动化运行，其基本运行条件：生产天数360天/年，24小时/天，设备折旧按10年计，固定资产形成率为固定资产的90%，修理费为固定资产的4%，干式脱硫剂、煤价格、电价格、水价格、人员工资按标准计算。 序号 项目名称 单价或费用 2×∮1.6m炉 3×∮1.6m炉 3×∮2.5m炉 备注 年用量 金额 年用量 金额 年用量 金额 1 原料 111.6 222 576.6 1.1 0-13mm粉煤 120元/t 9000 108 18000 216 46800 562 1.2 干式脱硫剂 1500元/t 24 3.6 40 6 100 15 2 动力消耗 57.32 90.24 181.4 2.1 新鲜水 0.7元/t 16000 1.12 18000 1.26 21600 1.512 2.2 电 0.56元/度 94万 52.42 145万 81.2 290万 162.4 2.3 软水 1.8元/t 21000 3.78 43200 7.78 97000 17.46 3 人员工资 6000元/年人 30人 18 33人 19.8 35人 21 4 车间经费 137.4 203.8 255.1 4.1 折旧费 88.2 131.4 159.3 4.2 维修费 39.2 58.4 70.8 4.3 其它 10 14 25 5 企业管理费 8.54 14.1 24.2 5.1 管理费 5 7 10 5.2 流动资金利息 50万 3.54 100万 7.08 200万 14.16 月息5.9‰ 合计 其中 固定成本 164 238 300 可变成本 169 312 758 煤气成本 元/m3 0.37 0.318 0.245 运行费用 240元/t 441 766 1620 提高费用 % 32.4 39.28 53 以上数据为2003年统计数据，现在应根据五年来的物价变动系数而有所提高。 从数据结果看，煤气的成本随规模及总的产气量的增加而降低，同时看出，总体成本低，用人少，投资固定资产折旧费和设备维修费用低而产生的效果。只要满负荷运行，费用增加30%，煤气成本也不会很高。从运行成本看，固定成本受人员数及其工资、运行管理费的变动影响较大。可变成本则受动力原料的价格变动影响较大，特别是煤价的影响。规模大用煤量大，总体运行成本提高就多，所以煤价的提高会抵消规模效益，在这一点上间歇式常压流化床水煤气炉可以使用低价的粉煤或褐煤，降低制气成本，其优越于其它炉型得到充分论证。 10.5结论 10.5.1在中国国情下间歇式常压流化床水煤气炉与国外流化床气化炉相比既有煤粉制气效果，又投资费用和运行费用低，经济实用。 10.5.2间歇式常压流化床水煤气炉不仅比固定床水煤气炉和二段型水煤气炉的生产系统净化简单，环境好，而且相对投资小，运行费用低，具有明显优势。 10.5.3煤气项目可以上规模，其CO含量低，热值高，不仅可以做工业燃气，还可以直接供城市民用燃气。 山西科灵环境工程设计技术有限公司 二00八年四月 联系人：王殿忠 总工程师 电话：13453199141 阎振智 副总经理 电话：13935132140 杨同乐 设计部长 电话：13503505718 控制吹风阀油路的电磁阀 控制烟气阀油路的电磁阀 控制鼓风机的变频器 烟气阀 开/关 鼓风机 高速/低速 吹风阀 开/关 PLC 控制蒸汽油路的电磁阀 控制煤气阀油路的电磁阀 蒸汽阀 开/关 煤气阀 开/关 PLC 余热锅炉 节流减压控制阀 中间缓压罐 过热器 蒸汽阀 炉风室 煤仓 螺旋加煤机 减速器 调速电机 上位机 下位机 流量计 流量调节阀 开度% 缓冲气罐蒸汽 流量计 流量调节阀 开度% 下位机 上位机 上位机 下位机 煤气贮柜 回流阀开度 煤气风机 压力变送器