水煤浆气化装置管廊管道布置研究
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小氮肥 第38卷 第6期 2010年6月 德士古水煤浆气化装置关键管线配管分析徐邦浩(中国石化集团宁波工程公司 315801)0 前言德士古水煤浆气化装置的核心管线是气化炉烧嘴进口氧气及高压水煤浆管线,此管线的配管优劣直接关系到气化装置的正常开车运行,也是气化装置管线布置的关键。
本文以齐鲁公司资源优化项目现场实例为主,对这两根管线的管道布置、管架选型、应力等方面进行分析。
1 工艺特点和配管要求1.1 高压水煤浆管线的工艺特点和配管要求高压水煤浆管线是由高压煤浆泵出口到气化炉烧嘴入口输送高压水煤浆的管线,输送介质为水煤浆,输送温度为59℃,输送压力为8.19MPa,介质密度为1265.07kg/m3。
在德士古水煤浆气化工艺中,为提高气化效率、降低能耗,一般水煤浆的浓度为60%(质量分数)。
因此,水煤浆的输送与其它流体输送有着很大的差异,配管设计时,必须注意其管径、流速、管道材料选择,并考虑其配管的特殊性,防止其堵塞、磨蚀、沉积及振动。
1.2 氧气管线的工艺特点和配管要求氧气管线是由空分装置送出到气化炉烧嘴入口的输送高压氧气管线,管线输送介质为氧气,输送温度为38℃,输送压力为8.10MPa,流量为100.54m3/h(标态)。
因管道内输送的高纯高压氧气是极强的氧化剂,纯度和压力越高,氧化性越强、越危险。
所以氧气管线在配管时应防止出现死区、袋形,防止有氧气聚集而形成富氧区,在停车时应防止气化炉内冷凝的酸气或蒸汽对管线腐蚀,配管时管线宜有一定坡度,向气化炉。
2 高压水煤浆管线布置齐鲁公司高压煤浆泵到气化炉烧嘴入口3套高压煤浆管线原有配管的C系列(最左侧)煤浆管线在垂直管线上有4个弯头,管线与设备共用支撑。
此管线在设计时按照GE设计规范P DP要求,在每隔10m处设置冲洗口。
2.1 根据管线工艺要求和特点进行分析从工艺角度来说,由于水煤浆管线为固、液两相流管线,管线在配管时要防止压力的损失而导致固体颗粒的沉积;防止两相流及往复泵的振动引起的管线振动。
水煤浆管内流动特性试验研究及其数值模拟的开题报告1. 研究背景水煤浆是一种由煤、水和添加剂等组成的高浓度煤浆,广泛应用于燃煤锅炉、发电站和化工等领域。
在水煤浆的输送过程中,由于其高浓度和高黏度,容易出现管路堵塞、泵阻力增大等问题,影响了输送效率和稳定性。
因此,研究水煤浆在管路中的流动特性和输送规律,对于提高水煤浆输送效率和降低输送成本具有重要意义。
2. 研究目的本研究旨在通过试验和数值模拟的方法,研究水煤浆在管路中的流动特性和输送规律,探讨水煤浆输送参数对流动性能的影响,为水煤浆输送技术提供实验数据和理论支持。
3. 研究内容和方法(1)水煤浆管路流动特性试验通过建立合适的实验装置和测试系统,对水煤浆在不同流量和浓度下在管路中的流动特性进行试验研究。
在试验过程中,需要考虑管路长度、管径、角度、弯头连接、内壁光滑度等因素的影响,以探究各种因素对水煤浆流动性能的影响。
(2)水煤浆管路流动特性数值模拟基于CFD软件,通过建立水煤浆管路三维模型,进行流场数值计算,分析水煤浆在不同输送速度下的流动特性、压力分布、速度分布等参数,并对比试验结果进行验证。
(3)结果分析和优化设计通过对试验和数值模拟结果进行分析,提取有用的数据和结论,进一步探究水煤浆在管路中的流动规律和影响因素,并根据研究结果提出优化设计方案,以提高水煤浆输送效率和稳定性。
4. 预期成果(1)建立适用于水煤浆的管路流动特性试验系统和测试方法,获取水煤浆在不同流量和浓度下的流动数据。
(2)基于CFD软件建立水煤浆管路数值模型,模拟水煤浆在管路中的流动特性和传热性能,验证实验结果的准确性。
(3)深入探究水煤浆在管路中的流动规律和影响因素,提出优化设计方案,以提高水煤浆输送效率和稳定性。
5. 参考文献(1)杨永裕. 煤质热释能与水煤浆特性[M]. 北京: 煤炭工业出版社, 2006.(2)刘丹. 水煤浆输送技术与应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2009.(3)詹勇. 管道输送工程流体力学[M]. 北京: 化学工业出版社, 2015.。
综述与专论2019·0332Chenmical Intermediate当代化工研究理中,XX矿对机电的监控主要以人工巡视为主。
但是这种方式的效果不够理想。
由于XX矿的机电设备较多,人工巡视的效果不佳,容易受到主管因素的影响,造成部分设备质量问题与安全问题。
而且,部分检测手段和监测设备不够健全,无法实现对机电的实施监控,不利于煤矿安全生产。
3.煤矿机电管理的强化措施结合XX矿当前存在的机电管理问题,本文提出几点具有针对性的强化措施,达到综合提升管理效果的目的,保障煤矿机电的安全系数与可靠性。
(1)实施全面的机电维保。
为迎合XX矿的需求,具体机电设备的管理中,需要实施全面的机电设备维保措施,首先,结合煤矿机电的统计结果,对煤矿机电设备的基本情况进行分析,并针对具体设备工作环境和功能,为设备制定个性化的维保周期,并实施不定期抽查,确保机电的可靠性。
再结合信息技术,构建机电设备管理系统。
(2)构建高质量管理队伍。
针对人员素质的问题,制定完善的人员培训机制,从工作人员和管理人员入手,定期实施考核制度,确认具体机电人员的整体水平,并对不合格人员进行集中培训,进而达到增强技术人员整体技术水平的效果。
再制定合理人才留住机制,为推动煤矿机电人才的整体技术水平奠定基础。
(3)制定完善的机电管理制度。
具体机电管理中,首先需要结合机电设备的基本情况,制定严格机电设备管理制度,从细节入手,对具体操作规范和流程进行控制。
再制定机电管理的保障机制,将责任制度贯彻到机电维护中,将维护人员绩效与薪资相结合,尤其是维护成本构成,当成本超出一定范围后,则实施惩罚机制,当成本控制到理想范围内,则实施激励机制,进而推动各项制度的顺利落实。
提高对机电设备管理的重视程度,正确认识机电管理的意义,结合综合管理维护模式,提高管理的效果。
(4)构建在线监测系统。
为增强煤矿机电设备监控效果,可结合物联网、信息技术、传感器等,对机电设备的电压、压力、温度等参数进行采集,再根据采集的数据结果,实现对设备的管理与控制。
石化装置管廊及其管道的布置设计分析摘要:本文通过对石化装置管廊跨度和层数、宽度和高度四个要素的确定进行讨论分析,同时对管廊上管道、仪表元件和阀门的布置分析讨论。
关键词:石化装置管廊布设管道设计分析管廊是为装置内部各分区间管道的穿越起着联接作用的装置,并且在工艺装置设计中起着重要的作用。
通常情况下,几乎有全装置一半以上的管道都集中布置在管廊之上,因此,设备的平面布置直接受制于管廊布置的形式和走向。
所以,将管廊更充分、更合理的安装设计对于整个装置管道及元件等设备的布置都有非常重要的意义。
包括公用工程管道和工艺管道、电缆槽架和仪表槽架都可以布置在管廊之上,而且,还包括一些小型和空冷换热等设备都可以在管廊布置合理的时候,布置在管廊之上。
一、管廊的层数和跨度、高度和宽度确定1.管廊层数的确定应当错开布置管廊上有法兰或法兰盘的相邻管道,同时应当对管道的热胀冷缩进行考虑。
在确定好每一层的预留量和管道槽架宽度及间距之后,应当对管架上管架柱子与第一根管道的距离进行确定,通常情况下这个距离为100mm。
2.管廊跨度的确定包括横梁和管架柱子都是管廊的组成部分。
管道敷设在管廊之上,其挠度和垂直的弯曲应力对管廊的跨度起着决定的作用,因此,管廊的宽度直接由管道的重量和直径大小,管道是否保温及管道内的介质等情况决定。
但因为装置的不同,管廊的跨度也有所不同,通常炼油装置的管廊要小于石油化工装置管廊的跨度。
3.确定管廊的高度管廊布置的设备或者其下道路功用的不同,对管廊高度也有不同的影响。
如果管廊上布置了泵的时候,因为考虑到需要对其进行维护和操作,管廊至少应为3m;要是管廊下方为检修或消防通道,则管廊应保证4.5m的高度;如果管廊上的管道和分区设备连接,通常管廊的高度应当比底层管道的标高低或者高0.6~1m,因此,管廊下层的梁面标高应为3.5m。
如果是管壳式的换冷设备布置在管廊下层时,由于该设备高度相对增加,管廊的高度也应适当的增加,保证有足够的净空。
壳牌煤气化装置运行中存在的管道布置和管架设计问题及优化探讨摘要:从壳牌煤气化装置工厂实际运行过程存在的管道布置和管架设计方面的问题进行总结和探讨,供后续同类装置设计参考和借鉴。
关键词:煤气化装置管道布置管架一、引言壳牌煤气化因煤种的适应性强、低能耗、清洁、三废排放少等优点,在煤气化技术的选择上已经越来越被业主认可,但由于壳牌煤气化是较新引进的技术,在起初的运行中还是存在着一些问题,专利商和设计单位也在对技术和设计进行着不断的优化,笔者根据自己的工程经验,结合已开车煤气化在运行中管道布置和管架设计存在的问题进行分析和总结,希望为今后的煤气化管道布置设计和现场改造提供参考和借鉴。
二、装置运行中存在的管道布置问题及优化磨煤机烟风煤粉管道出口管线的耐磨处理磨煤机烟风煤粉管口一般为斜向上45°,烟风煤粉管道经历斜向上阶段之后转弯垂直向上布置,此种配管在布置上并没有不合理之处,但在现场实际运行中,多个厂家反映在经历一段时间的运行后,斜向上的烟风煤粉管道底部容易被磨损,产生煤粉泄露,出现这种情况的主要因素为烟风煤粉管道中的较大颗粒煤粉返回或停车返回的煤粉容易在管口处的斜管道底部内沉积,相较其它部位的磨损较大,因此,需要对此处进行局部加强处理,宜采用以下方法:三、局部管道壁厚加强磨煤机烟风煤粉出口管口改为方口,出口斜管道采用方管,转弯垂直向上后由方变圆改为圆管,这样煤粉与管道底部的接触面积的大大增加,即可减轻对管道的磨损。
需要注意的是为减轻管道磨损不可采用衬陶瓷处理的方法,主要原因是避免陶瓷脱落,脱落后进入磨煤机影响磨煤机的运行。
1.烟风煤粉管道的加固国内壳牌设计方基本为化工设计单位,设计所遵循的标准大部分都为化工设计的相关标准规范,在对烟风煤粉管道(操作压力为微负压)的处理上存在不足之处,根据DL/T5121-2000《烟风煤粉管道设计技术规程》要求,需要对烟风煤粉管道采用管道加固肋,而目前国内的设计基本未进行考虑,也有部分设计为现场补充变更,因此,此处的设计还是需要引起重视,在设计之初就应该考虑周全。
水煤浆管道设计浅析管道室史伟2009年11月西安【摘要】:本文针对水煤浆的特性,简要探讨了水煤浆管道布置中应考虑的一些主要问题并提出见解,以供相关工程设计人员参考。
【关键词】:水煤浆、流动特性、腐蚀分析、管道布置水煤浆作为一种可输送的、特别的物料形式,目前广泛应用于煤制甲醇,煤制燃气,煤制油,煤制烯烃等煤化工项目中。
水煤浆的制备与输送是整个项目中的重要组成部分,其性能的优劣直接关系到整个装置运行的好坏。
1.水煤浆的特性1.1水煤浆的浓度和粒度分布:水煤浆属于煤粉悬浮体系,特性除与原煤性质有关外,其粒度分布也将直接影响水煤浆的物理和工艺特性。
常用水煤浆的质量分数60 %~65 %,浓度太低会导致稳定性变差,不能满足输送和生产要求。
汽化装置中水煤浆浓度过低,会导致热能浪费,提高生产成本,同时还可能使合成气过氧,造成安全隐患。
水煤浆粒度分布主要与进磨机的原煤量、原煤粒度、磨机的级配、生产负荷等因素有关;煤浆浓度主要跟原煤性质、粒度分布、分散剂等因素有关。
纯粹的细粒子并不能制成高浓度的水煤浆,必须将粗细粒子适当搭配,使体系具有足够宽的粒度分布和适宜的分布结构,造成溶液中不同粒子间的相互镶嵌才有利于制备高浓度的水煤浆,同时也有利于水煤浆性能稳定。
1.2水煤浆的流动特性:水煤浆的流动情况非常复杂,不仅受到液固两相密度、固相含量、流速变化以及管道形状和布置方式的影响,而且还受到固体颗粒尺寸的影响。
高浓度水煤浆作为一种均质悬浮液在管内流动时不满足剪切应力与剪切应变的线性关系,属于非牛顿流体。
牛顿流体在固体壁面流动时,壁面上的流体贴附于壁面上而不会滑移。
而非牛顿流体在非均匀应力场中流动会诱发大分子离开边壁向中心漂移,使紧贴壁面流体的大分子浓度降低,因此粘度也降低。
霍国胜等认为液体在流动过程中要考虑滑移的依据是流动速度是否超过临界流速,若超过临界流速,则出现滑移,出现滑移就能实现减阻.水煤浆在管道中流动由于滑移产生减阻现象,其实质是由于煤粉颗粒向管中心主流区域漂移,致使管内壁面处形成一层煤粉浓度很低,粘度显著下降而剪切速率很大的薄层(称为滑移层),随着水煤浆滑移层厚度的增加,水煤浆减阻现象明显。
水煤浆加压气化装置在寒冷地区的防冻摘要分析了水煤浆气化装置防冻设计的必要性;从设备布置和管道布置两方面阐述防冻设计;结合规范和工程经验,论述了防冻措施,布置要领和安装形式关键词防冻,设计,布置,管线在水煤浆加压气化装置设计过程中,保温和防烫虽然常见,但是在寒冷地区装置的防冻保温设计却容易忽略。
笔者结合神华包头煤制烯烃现场遇到的问题,重点阐述水煤浆气化装置在寒冷地区防冻保温的设计方法和相关注意事项。
1防冻的必要性水煤浆气化装置生产具有一定的特殊性,由于受气化炉耐火砖、工艺烧嘴和部分仪表阀门的连续运行周期的限制,单系列气化装置的连续运转时间一般为45~60天左右,然后就需要停车检修维护。
为保证全厂工艺装置运行的连续性,要根据气化装置的规模设置备炉,另外受到单炉最大投煤量的限制,大型的煤化工厂一般需要设置多台气化炉才能达到要求,这样导致气化炉开停车的频率是很高的。
气化装置的工艺管线和设备中带有固体颗粒及生产过程中形成垢片,例如水煤浆管线,高温高压黑水管线,低温低压渣水管线,以及黑水经过的大部分设备。
为防止堵塞,每次停车时都需要及时用水将设备和管道冲洗干净,并将剩余的存水排净,因此装置的楼层和地面上难免会有积水。
在寒冷地区此种情况若不考虑防冻,在冬季,势必会导致设备、管道和厂房地面结冰,无法及时完成设备和管道的冲洗,影响工艺装置的正常生产和倒炉,从而降低整个气化装置的操作弹性和全厂的生产连续性,甚至可能因此而造成非计划性的全厂停车。
另外由于备炉的存在,装置的公用工程管线即使在正常生产过程中也会有死区的情况出现,而且部分管线只是在气化炉开停车时才使用,这部分管线的防冻如果考虑不周会严重影响装置在冬季的正常运行。
2防冻设计2.1布置防冻2.1.1根据防冻的必要性,水煤浆气化装置在布置时除沉降槽和灰水槽因外形尺寸较大配管较少适当采取伴热措施外,其余设备均应布置在全封闭厂房内,而且在厂房内进行设计温度不低于5°C的采暖设计。
水煤浆气化装置管廊管道布置研究摘要:水煤浆气化装置管廊的合理设计及布置对于节约成本,降低能耗,安全生产,具有十分重要的意义。
本文主要对水煤浆气化装置管廊上几种运送特殊介质的管道的布置做以探讨。
关键词:水煤浆气化装置;管廊;管道布置1前言“缺油、少气、富煤”是我国石化能源的基本结构。
因此,根据这种石化能源分布不均的特点充分发挥我国煤炭资源的优势是符合我国国情,实现能源多元化的首选。
近年来,随着各类煤化工产业的长足发展,煤的焦化、气化、液化,煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等都有了相应的应用和发展[1]。
煤炭气化[2]是指煤在特定的设备内,在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程,是一种发展煤基化学品、煤基液体燃料、联合循环发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的关键技术。
在诸多煤化工产业中,水煤浆气化技术占有重要的一席之地。
水煤浆气化装置主要包括煤浆制备、煤气化、灰水处理、变换等装置[2]。
为了更好的实现各装置间工艺物料及其辅助公用工程管道的连接和集中放置,设计了装置管廊。
水煤浆气化装置管廊的特点是各装置间连接管道多、管径大,用来连接各装置的管廊相对来说也跨度大、宽度大,并且装置管廊的布置与各个装置的设备布置息息相关,管廊上下都有设备,所以管廊的尺寸还要符合设备的要求。
水煤浆气化装置管廊(以年产60万吨甲醇为例),其长度均在200米以上,因此对装置管廊进行合理的设计及布置对于安全生产,节约成本,降低能耗,发展循环经济是具有重要的意义。
2 水煤浆气化装置管廊管道布置的原则[3]为了保证工业管道的安全运行,保障人民群众生命和财产的安全,结合石油化工管道设计的基本要求,装置管廊中管道布置须遵循如下原则:(1)压力管道的设计应符合相关规范、标准、规定并满足管道仪表流程图的要求;(2)管廊中的管道布置要统筹规划,做到安全可靠、经济合理、整齐美观。
(3)管道的布置应满足施工、操作和维修等各方面的要求;(4)大直径管道应靠近管廊柱子布置;(5)小直径,气体管道、公用工程管道放在管廊的中间;(6)工艺管道宜布置在与管廊连接的一侧;(7)低温管道和液化石油气管道不应靠近热管道布置;(8)管廊上管道设计时,应予留10%—30%的余量;(9)仪表和电力电缆槽架等宜布置在上层。
基本布置原则如图1所示:图1 水煤浆气化装置管廊管道布置原则3 水煤浆气化装置管廊上各类管道布置的要点在水煤浆气化装置管廊上管道的设计过程中,除了需要满足管道布置涉及的原则外,一些特殊管道的布置还需结合其自身的特点以及特定的工艺要求,合理调整设计方案。
这些特殊的管道包括氧气管道、煤浆管道、黑水管道、事故火炬管道、蒸汽管道等,现将这几类管道的布置原则以及设计要领,需注意的事项浅析如下:3.1氧气管道的布置[4,6]氧气管道作为输送具有危险性的助燃气体的压力管道,要求架空敷设。
进行管道布置时,应以利于吹扫为原则,并尽量减少弯头,选择合理的弯曲半径,力求简化管系,做到通气顺畅。
氧气管道的支管应尽可能的从管道的上端接入。
氧气管道和可燃气体共架敷设时,应放至于其下层或者管架的外侧。
从经济性考虑,氧气管道的材质为不锈钢,造价高,布置时管线的走向也应尽量简单、直接,减少弯头的数量。
因此在水煤浆气化装置管廊中,氧气管道应放置于管廊的最下层,且靠近气化炉一侧的管廊立柱。
氧气管道与其它管道的间距应控制在500 mm以上。
而且管廊上的氧气管道要有防静电措施,可通过采用≥6mm 铜芯软绞线与管廊立柱相连的方法将静电导入地下。
3.2 煤浆管线的布置[5,6]煤浆管线是指为气化炉输送原料的管线。
因为输送的流体比重大、流速缓慢、容易沉积、且磨蚀性强,长久以往会造成管道的堵塞或损坏,对生产装置的安全,平稳运行造成很大的伤害。
因此为了保障管道的顺利、持久的运行,从煤浆制备装置的磨煤机送去气化装置煤浆槽的煤浆管线要保证有一定的坡度,并且选用弯曲半径R=5D长半径弯头(D为管道直径),以此来减少物料与管壁之间的摩擦,并减少物料在管壁上的积聚。
为从根本上缩短整个管系的长度,并且要尽可能的缩短管线长度,杜绝液袋产生的方法。
为此将煤浆管线放在上层管廊上,并选用R=5D长半径弯头来连接是很必要的。
这样做既保证了整条管线无液袋、不绕弯,又保证了管线的坡度要求。
从高压煤浆泵到气化炉头的煤浆管线较长,且煤浆泵采用隔膜活塞泵,有一定的振动频率,因此在布置时不仅要考虑管线的柔性,还要考虑管线的稳定性,因此管廊上固定架和限位架的选取是比不可少的。
3.3 黑水管线的布置[6]黑水管线因为其自身的特点是温度高,磨蚀性强。
因此在设计中要考虑到其热膨胀和热应力。
我们采用Π型补偿器的办法来消除其热应力。
但是,Π型补偿器的使用必然增加弯头的数量,而且会产生液袋并增加了管道的压力降,并对弯头处的冲刷易造成损坏。
如果解决管道长期运行过程中的所产生的管道堵塞和管件损坏问题。
通过结合以往水煤浆气化装置管廊安全运行的经验,用三通加法兰(见图2)及法兰盲板的形式代替弯头是行之有效的好办法。
安装位置选在管道的低点。
这样,在我们的停车检修过程中,就可以及时的对黑水管线进行清洗和对损坏的管件进行更换,从而避免了在检修过程中,要通过破坏管道的方法来解决管道的堵塞问题。
对与黑水管线,应在高点增加冲洗接头,底点增加排放口,而且其导淋的管口应水平放置。
图2 三通加法兰3.4 事故火炬管道的布置[7]事故火炬排放系统设置的目的是将工艺装置中的设备、管道上的安全阀、泄压阀、排放阀等在不正常操作(或事故)时排放的可燃物料,开停车时必须要排放的可燃物料和试车中暂时无法平衡时所必须排出的可燃物料收集并运送到火炬筒顶部的火炬头及时燃烧排放,以确保装置的安全运行。
在水煤浆气化装置中,火炬管线的管径一般都比较大,因此在配管过程中有一定的要求。
对一些项目而言,事故火炬的工程直径有时可以达到DN 1300以上。
事故火炬的局部温度可达240 ℃,因此我们必须考虑火炬管道的热应力与热位移。
因管径较大,应考虑将其置于管廊的的上层,同时要考虑尽量放在管廊的边上,便于满足Π型补偿器的布置要求。
并且火炬总管应在可能吹扫全部管道的端部设置氮气吹扫管(附图3)。
火炬总管应保持一定的坡度,在管道的流动方向上,不能有集液的地方。
如果形成液袋,应及时采取排液措施。
具体做法是设置凝液收集罐沿线收集。
图3 氮气吹扫管为符合工艺需求,火炬管道的布置应有3 ‰的坡度。
同时为了满足工艺要求,我们必需考虑火炬管道的走向。
火炬管道因为管径较大,局部温度较高,会产生很大的热应力,过高的热应力会对管道支撑件造成伤害,有的使管道上的法兰连接部分发生泄漏,有的会影响旁边其它管道的安全运行,更加严重的情况甚至会影响管廊结构的安全性。
如何很好的避免火炬管道热应力对管架造成的伤害,就是我们要解决的问题。
我们现在一般的做法是通过设置Π型补偿器来解决管道的热应力问题。
虽然Π型补偿器可以降低热应力,但同时有两方面的问题我们必须予以重视:其一,关于Π型补偿器固定点的选取;其二,Π型补偿器的放置位置。
首先固定点的选取必须选在装置管廊的主梁上,管道通过固定点传递给管廊横梁的轴向推力不宜过大。
因此固定点的间距我们控制在40m~50m为宜。
关于第二点我们遵循的原则是选取的位置在距离固定点L/2处(L=两固定点间的距离),允许少量偏移,但是不允许偏置两固定点之间L/3距离;3.5 蒸汽管道的布置[6,8]水煤浆气化装置管廊上蒸汽管线种类多(低压蒸汽、中压蒸汽),管径大,长度长。
采取Π型补偿器可有效补偿蒸汽管道的热位移。
在管廊上,一般情况下蒸汽管道的固定点是集中放置的,固定点的间距一般控制在40~50m左右。
如果固定点的间距过长,将造成Π型补偿器外伸臂太长,无法支撑。
对于同一管系的蒸汽管道来讲,固定点间距的选择应保持等值,Π型补偿器的形状也应一样(见图4),这样可以抵消对固定点的轴向推力,且同时减少了对管廊立柱的推力,这样的设计也更为经济。
图4 蒸汽管道的布置中Π型补偿器的应用根据蒸汽管线温度、材质、管径的不同,可通过图表法查得各蒸汽管线的外伸臂长度。
但是图表法查得的数据只是粗算。
但对于操作压力超过4MPa的中压蒸汽来讲,最好通过管机专业进行测算。
Π型补偿器的套装可实现管道的集中放置,可将大管径、高温的管道放在管廊的外侧,将小直径、温度较低的管道放在大管道的Π型补偿器其内侧,这样不仅节省了空间,利于集中支撑,而且看上去更加美观、漂亮。
对于大直径的管子我们采用弯头加弯头斜接来达到需要的高度。
(见图5)图5 Π型补偿器的套装在蒸汽管道的布置中,对于方型补偿器布置,应尽量将其布置在两固定点中间,一般的原则是不允许偏置两固定点之间L/3距离,如果偏置等于L/3,则臂长增加1/3。
(L=两固定点间的距离)4展望综上所述,水煤浆气化装置管廊的管道布置不仅要考虑满足既定的工艺需要,而且还要考虑经济合理;既要考虑实用、安全,又要考虑整齐、美观,并且还要做到方便检修。
这就要求我们的工程人员在设计过程中须不断钻研,努力提高自身素质,及时总结经验,收集、整理相关资料,并与施工人员及时沟通,减少在设计和施工方面造成的失误和损失。
就目前来看,随着煤气化装置的规模化以及煤气化技术的不断改进,对管道布置的要求必然会更加严格。
煤化工行业是固定投资比较大的行业,规模效益非常显著。
同时煤化工也是资源消耗大、污染相对严重的行业。
随着国家节能减排政策的实施,淘汰产能小、能耗大的企业,已是大势所趋。
为此我们也迎来了新的机遇与挑战。
我们的工程人员还需不懈的去努力,勤奋钻研,为建成并拥有花园般美好环境的现代化工厂而努力。
参考文献[1]罗佐县.汪如朗.优化我国能源结构的思考[J].2009,天然气技术,2:6-8[2]郭冠龙.滑怀田. 浅析煤炭气化技术及发展趋势[J].2011,陕西煤炭,4:115-116[3]蔡尔辅.《石油化工管道设计》[M].北京:化学工业出版社.2002[4]肖家立.对氧气管道安全问题的一些看法[J].1982,深冷技术,1:38-39[5]吴纯马.气化炉停车后炉头煤浆管线堵的原因及处理[J].2012,中氮肥,2:52-54[6]徐至钧.《管道工程设计与施工手册》[M].北京:中国石化出版社.2005[7]王怀义.石油化工管道安装设计便查手册[M].北京:中国石化出版社.2003[8]刘军.蒸汽管道的设计与安装[J].2003,能源研究与利用,4:41-44本科就读于北京化工大学机电学院,所学专业为过程装备与控制工程专业。
现就职于华陆工程科技有限责任公司,工程师。