<thead id="74T"><ins id="74T"></ins></thead><var id="74T"><strike id="74T"></strike></var><cite id="74T"><span id="74T"><menuitem id="74T"></menuitem></span></cite><var id="74T"><video id="74T"></video></var>
<cite id="74T"></cite>
<ins id="74T"><span id="74T"><cite id="74T"></cite></span></ins>
<cite id="74T"><strike id="74T"><var id="74T"></var></strike></cite>
<var id="74T"><video id="74T"></video></var>

伊人色色情电影 性爱sex图片性交图片 狠撸色图专区

发布日期:2020-02-27 18:03:47

 

论文精选 | 浅析煤气化装置仪表选型

摘 要:煤气化工艺是生产合成气产品的主要途径之一,因而煤气化装置合理的仪表选型,关系到整个煤化工装置能否长期、有效和稳定地运行。煤气化工艺的关键在于气化工段,由于其高温、高压、纯氧以及富含颗粒高磨损等特点,成为仪表选型的重点和难点。气化工段的氧阀、锁渣阀、黑水阀、合成气放空阀、煤浆流量测量仪表以及高温热偶更是仪表选型的重中之重,也是煤化工装置中仪表选型的核心关注点。

关键词:煤气化;氧阀;锁渣阀;黑水阀;合成气放空阀;煤浆流量计;高温热偶

中图分类号:TP216 文献标识码:A 文章编号:1671-1041(2015)02-0035-04

 

1 煤气化工艺简介

煤气化工艺技术分为:固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术3大类,各种气化技术均有其各自的优缺点。其中气流床加压气化技术大都以纯氧作为气化剂,在高温高压下完成气化过程,碳转化率高,不产生焦油、萘和酚水等,是一种环境友好型的气化技术,也是目前主流的工艺方案。

本文将以气流床气化技术的工况为例,探讨煤气化装置关键仪表的选型。

工艺流程简图如图1所示。

 

Fig.1 Gasification process flow diagram


来自空分工段的高压氧气经过流量调节阀和切断阀与来自煤浆制备工段的水煤浆,按一定的比例,通过烧嘴进入气化炉,在6.5MPaG、13000℃下进行反应生成CO、H2、CO2和少量CH4、H2S、COS及微量的NH3、HCOOH等气化气。

在气化炉中水煤浆与氧发生的主要反应如下:

CmHnSr+m/2O2 → mCO+(n/2-r)H2+rH2S

CO+H2O H2+CO2

粗合成气经过旋风分离器和洗涤塔进行进一步净化,进入下游工段。而气化炉里的固、液相杂质进入破渣机破碎,经由锁斗反复地加压和泄压,循环实现气化炉的排渣过程。进入渣池较澄清的上部黑水送入渣水处理工段。


2 仪表选型

2.1 氧阀

为氧气管网特殊设计的专用阀门称为氧阀,氧阀分为氧气调节阀、氧气切断阀以及氧气放开阀。氧的化学性质非常活泼,是强烈的氧化剂和助燃剂,它除了与金、银及惰性气体氦、氖、氩、氪、氙等在一般情况下不发生反应外,与其它物质均能发生氧化反应。氧经压缩后,在输送的过程中,如有油脂、氧化铁屑或小粒燃烧物(煤粉、炭粒或有机纤维)存在,随着气流运动与管壁或机体发生磨擦、撞击,会产生大量磨擦热,可能导致管道或设备燃烧、爆炸。

燃烧的3个要素包括:氧化剂、可燃物和点火能量。由于氧气本身就是氧化剂,因此只能通过控制点火能量和选择适当材料提高可燃物燃点的方法来避免燃烧的发生。

根据EIGA-IGC 13-12[1]规定,氧气介质的材料选择需根据氧气体积含量、免除压力、介质冲击流速以及温度来决定。根据工况及应用场合的不同,流速又分为冲击流速和非冲击流速。在非冲击流速下,对应某种材料适用温度以下,非冲击流速不超过非冲击流速曲线的流速,那么可以使用相应材料;同理,在冲击流速下,对应材料适用温度以下,冲击流速不超过冲击流速曲线的流速,那么,可以使用相应材料。

由于仪表阀门属于节流件,所以仪表阀门处的流速均定义为冲击流速。以150℃设计温度以下的碳钢和200℃设计温度以下的不锈钢为例,其冲击流速等式见表1。

 

表1 碳钢、不锈钢冲击流速曲线等式表

Table 1 Carbon steel, stainless steel impact velocity curve equation sheet

 

当流速超越冲击曲线流速的工况,就应该考虑使用豁免材料。常用材质免除压力和最小厚度见表2。

 

表2 常用材质免除压力和最小厚度表

Table 2 Commonly used material free of pressure and minimum thickness table

值得注意的是, 在E I G A - I G C 1 3 - 1 2 与E I G A - I G C13-02中对于各种材质的豁免压力及壁厚做出了很多修改,例如将Inconel600(厚度:不规定)的豁免压力由6.9Mpa(1000psig)修改为Inconel600(厚度:3.18mm( 0 . 1 2 5 ” ) ) 的豁免压力8 . 6 1 M p a ( 1 2 5 0 p s i g ) ; 将Inconel625(厚度:3.18mm(0.125”))的豁免压力由8.7Mpa(1250psig)修改为Inconel625(厚度:3.18mm(0.125”))的豁免压力6.9Mpa(1000psig)。由于EIGAIGC13-02[2]近10年的应用期,使得国内许多设计压力低于8.7Mpa的工况都选择的Inconel625,因此有许多成功开车和运行的业绩;然而依据新的标准8.7Mpa的工况Inconel625不再适用,而Inconel600在国内已开车投用的项目中应用相对较少。因此,在某些压力8.7Mpa左右,阀芯节流处冲击流速很快的场合设计者宜考虑使用豁免压力更高的蒙乃尔材质,确保氧气管道的安全。但是由于Monel的硬度比Inconel软,在高压力时需要考虑提高磅级以适应要求。

以某煤气化工艺包,以氧气调节阀为例:氧气体积含量为99.6%,操作压力高达8.7MpaG,管道流速为6.3m/s,温度为30℃。由表1及表2可知,在当前工况只能在镍合金材料里选择,综合考虑阀芯、阀座选择MonelK-500并进行硬化处理,阀杆选择强度更好的InconelX-750,阀体选择MonelK-500。需要注意的是如果选择Monel合金,由于其含有铜元素,在长期使用的过程中,可能会出现氧化,出现阀体颜色加深变黑或者变红的现象。

出于对气化炉回火和防火的考虑,选用专用石墨填料。氧气切阀的密封等级必须满足Ⅵ级双向密封,而氧调阀根据工况一般满足Ⅳ级即可。阀门的口径必须经过严格的计算,因为阀门口径的大小与流经阀芯的流体流速息息相关。

值得注意的是所有氧阀都必须进行脱水、脱油和脱脂处理,欧洲标准中允许最大的油脂含量在压力为30bar的情况下为500mg/m2。阀门需进行防火及氧用(钝化)处理,保证内壁光滑、无毛刺。阀门选型本身应选择流道简单,

开、关阀门时无锋利切面的阀型。


2.2 黑水阀

把细颗粒状悬浮物(煤渣等颗粒)含量较高,还含有酸性气体的介质称为黑水;悬浮物经沉降后颗粒物较少的介质称为灰水。黑水对阀门及节流装置冲蚀严重,且容易在节流处堵塞阀门及管道,因为含有酸性气体,还具有一定的腐蚀性。

由图1可知,煤气化的黑水阀主要集中在气化炉出口去渣水高压闪蒸罐,旋风分离器和洗涤塔出口的黑水管线以及渣水处理工