鲁奇炉设备构造
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鲁奇加压气化炉的运行与技术改进摘要:随着我国市场经济体制的深入发展,能源利用方式也面临着新的改革,不仅要满足市场需求,更要实现多样化创新以适应多方面需求。
煤化工业在此基础上得到了较快的发展,如合成氨、甲醇、煤制天然气、煤制油等产业,在不同程度上提出了碎煤加压气化工艺的需求。
鲁奇炉是在煤化工业中重要的设备,也被看作是煤气化炉中的发生器。
这种产自德国的工艺设备在世界范围内都得到了广泛地应用,上世纪五十年代,我国根据生产需求引入了鲁奇工艺,同时也开始了针对鲁奇工艺生产的探索和研究。
基于此,本文主要对鲁奇加压气化炉的运行与技术改进进行分析探讨。
关键词:鲁奇加压气化炉;运行;技术改进1、前言我国引入鲁奇工艺是在上世纪五十年代,第一代鲁奇炉从苏联引入之后在较长的一段时间内没有进行技术改造方面的探索。
这是因为建国初期的煤化工业几乎都是有苏联技术援建的,以碎煤加压气化为主要技术,国内几乎没有相关的技术人员。
经过长期的研究,碎煤加压气化技术得到了大幅度创新,但在工艺运行和技术改造方面都存在较大的空间。
2、鲁奇炉的设计结构和工艺原理目前,我国鲁奇加压炉的改造方向,主要用于氨气和煤气的生产,应用于化肥生产、城市煤气供应等方面。
虽然不同的生产企业对气化炉的结构改造不同,但在利用煤炭资源性质方面是相同,通过技术改造造成部件方面的差异,本文基于化肥生产过程进行研究。
2.1鲁奇炉简介鲁奇炉是德国鲁奇工程公司生产的煤气化装置,最早成形于十九世纪三十年代,鲁奇炉的是经过对多种煤炭资源测试试验后发明的煤气化装置。
在最初采用燃烧值较低的褐煤进行实验,并取得了成功,在十九世纪50年代到70年代,鲁奇工程公司进行了一系列的改造,其中鲁奇Ⅳ型汽化炉的技术已经相当成熟,目前在国内应用的鲁奇炉设备大多是这一型号。
MARK-Ⅳ型中设置了炉箅,对气化的强度提升高,残渣形成少,技术更加先进;MARK-Ⅳ型鲁奇炉结构其他主要部件包括炉体、煤锁、膨胀冷凝器、洗涤冷却器等。
鲁奇加压气化炉1、第三代鲁奇加压气化炉第三代加压气化炉为例,该炉子的内径为3.8m,最大外径为4.128m,高为12.5m,工艺操作压力为3MPa。
主要部分有炉体、夹套、布煤器和搅拌器、炉算、灰锁和煤锁等,现分述如下。
①炉体加压鲁奇炉的炉体由双层钢板制成,外壁按3.6MPa的压力设计,内壁仅能承受比气化炉内高O.25MPa的压力。
两个简体(水夹套)之间装软化水借以吸收炉膛所散失的一些热量产生工艺蒸汽,蒸汽经过液滴分离器分离液滴后送入气化剂系统,配成蒸汽/氧气混合物喷入气化炉内一水夹套内软化水的压力3MPa,这样筒内外两两侧的压力相同,因而受力小。
夹套内的给水由夹套水循环泵进行强制循环。
同时夹套给水流过煤分布器和搅拌器内的通道,以防止这些部件超温损坏。
第三代鲁奇炉取消了早期鲁奇炉的内衬砖.燃料直接与水夹套内壁相接触,避免了在较高温度下衬砖壁挂渣现象,造成煤层下移困难等异常现象,另一方面,取消衬砖后,炉膛截面可以增大5%~10%左右,生产能力相应提高。
②布煤器和搅拌器如果气化黏结性较强的煤,可以加设搅拌器。
布煤器和搅拌嚣安装在同一转轴上,速度为15r/h左右。
从煤箱降下的煤通过转动布煤器上的两个扇形孔,均匀下落在炉内,平均每转可以在炉内加煤150~200mm厚。
搅拌器是一个壳体结构,由锥体和双桨叶组成,壳体内通软化水循环冷却。
搅拌器深入到煤层里的位置与煤的结焦性有关,煤一般在400~500℃结焦,桨叶要深入煤层约l.3m。
③炉算炉箅分四层,相互叠合固定在底座上,顶盖呈锥体。
材质选用耐热的铬钢铸造,并在其表面加焊灰筋。
炉箅上安装刮刀,刮刀的数量取决于下灰量。
灰分低,装1~2把;对于灰分较高的煤可装3~4把。
炉箅各层上开有气孔,气化剂由此进入煤层中均匀分布。
各层开孔数不太一样,例如某厂使用的炉算开孔数从上至下为:第一层6个、第二层16个、第三层16个、第四层28个。
炉箅的转动采用液压传动装置,也有用电动机传动机构来驱动,液压传动机构有调速方便、结构简单、工作平稳等优点。
4. 第三代加压气化炉第三代加压气化炉是在第二代炉型上的改进,其型号为 Mark- Ⅲ,是目前 世界上使用最为广泛的一种炉型。
其内径为Ф 3.8m ,外径Ф 4.128m ,炉体高为12.5m ,气化炉操作压力为 3.05Mpa 。
该炉生产能力高,炉内设有搅拌装置,可气化强黏结性烟煤外的大部分煤种。
第三代加压气化炉如图 4-3-21所示。
1-- 煤箱 ;2- -上部传动装置;3--喷冷器;4-- 群板 ; 5-- 布煤气;6-- 搅拌器;7-- 炉体;8-- 卢箅;9-- 炉箅传动装置; 10-- 灰箱 ; 11- 刮刀;12-- 保护板;图 4-3-21 第三代加压气化炉为了气化有一定黏结性的煤种,第三代气化炉在炉内上部设置了布煤器与 搅拌器,它们安装在同一空心转轴上,其转速根据气化用煤的黏结性及气化炉 生产负荷来调整,一般为 10~20r/h ,从煤锁加入的煤通过布煤器上的两个布煤 孔进入炉膛内,平均每转布煤 15~20mm 厚,从煤锁下料口到煤锁之间的空间, 约能储存 0.5h 气化炉用煤量, 以缓冲煤锁在间歇充、 泄压加煤过程中的气化炉 连续供煤。
第四节鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程 大齿轮上有孔4 56 水蒸汽和氧气 8122 循环水煤液压粗煤气在炉内,搅拌器安装在布煤器的下面,其搅拌桨叶一般设有上、下两片桨叶。
桨叶深入到煤层里的位置与煤的结焦性能有关,其位置深入到气化炉的干馏层,以破除干馏层形成的焦块。
桨叶的材质采用耐热钢,其表面堆焊硬质合金,以提高桨叶的耐磨性能。
桨叶和搅拌器、布煤器都为壳体结构,外供锅炉给水通过搅拌器、布煤器,最后从空心轴内中心管,首先进入搅拌器最下底的桨叶进行冷却,然后再依次通过冷却上桨叶、布煤器,最后从空心轴与中心管间的空间返回夹套形成水循环。
该锅炉水的冷却循环对布煤搅拌器的正常运行非常重要。
因为搅拌桨叶处于高温区工作,水的冷却循环不正常将会使搅拌器及桨叶超温烧坏造成漏水,从而造成气化炉运行中断。
鲁奇气化炉鲁奇加压气化炉1、第三代鲁奇加压气化炉第三代加压气化炉为例,该炉子的内径为3.8m,最大外径为4.128m,高为12.5m,工艺操作压力为3MPa。
主要部分有炉体、夹套、布煤器和搅拌器、炉算、灰锁和煤锁等,现分述如下。
①炉体加压鲁奇炉的炉体由双层钢板制成,外壁按3.6MPa的压力设计,内壁仅能承受比气化炉内高O.25MPa的压力。
两个简体(水夹套)之间装软化水借以吸收炉膛所散失的一些热量产生工艺蒸汽,蒸汽经过液滴分离器分离液滴后送入气化剂系统,配成蒸汽/氧气混合物喷入气化炉内一水夹套内软化水的压力3MPa,这样筒内外两两侧的压力相同,因而受力小。
夹套内的给水由夹套水循环泵进行强制循环。
同时夹套给水流过煤分布器和搅拌器内的通道,以防止这些部件超温损坏。
第三代鲁奇炉取消了早期鲁奇炉的内衬砖.燃料直接与水夹套内壁相接触,避免了在较高温度下衬砖壁挂渣现象,造成煤层下移困难等异常现象,另一方面,取消衬砖后,炉膛截面可以增大5%~10%左右,生产能力相应提高。
②布煤器和搅拌器如果气化黏结性较强的煤,可以加设搅拌器。
布煤器和搅拌嚣安装在同一转轴上,速度为15r/h左右。
从煤箱降下的煤通过转动布煤器上的两个扇形孔,均匀下落在炉内,平均每转可以在炉内加煤150~200mm厚。
搅拌器是一个壳体结构,由锥体和双桨叶组成,壳体内通软化水循环冷却。
搅拌器深入到煤层里的位置与煤的结焦性有关,煤一般在400~500℃结焦,桨叶要深入煤层约l.3m。
③炉算炉箅分四层,相互叠合固定在底座上,顶盖呈锥体。
材质选用耐热的铬钢铸造,并在其表面加焊灰筋。
炉箅上安装刮刀,刮刀的数量取决于下灰量。
灰分低,装1~2把;对于灰分较高的煤可装3~4把。
炉箅各层上开有气孔,气化剂由此进入煤层中均匀分布。
各层开孔数不太一样,例如某厂使用的炉算开孔数从上至下为:第一层6个、第二层16个、第三层16个、第四层28个。
炉箅的转动采用液压传动装置,也有用电动机传动机构来驱动,液压传动机构有调速方便、结构简单、工作平稳等优点。
造气讲课稿一:造气车间的主要装置:备煤系统、碎煤加压气化、煤气冷却、煤气水分离、酚胺回收等。
备煤系统一、主要任务及设备:备煤系统的任务是为14台气化炉提供合格的原料煤以及5台锅炉合格的燃料煤;其范围是从汽车卸车槽卸煤开始至造气厂房气化炉顶储煤仓及锅炉系统的煤仓上部为止。
主要包括原料煤、燃料煤的卸车、上煤、储存、粉碎、筛分及运输任务。
备煤系统主要设备有:带式输送机54台,带式称重给料机48台,叶轮给煤机4台,驰张筛2台,圆振筛2台,环锤破碎机2台等,其中B60101AB两台驰张筛由德国进口,其余全部为国内配套。
二、主要工艺控制参数(1)供煤粒度要求a.进煤粒度≤50mm,允许最大粒度≤100mm,含量≤5%。
b.锅炉供煤≤30mm。
c.造气供煤≥6mm,≤50mm。
d.造气供煤粒度小于6mm含量≤5%。
(2)供煤内在控制指标a.煤中水份含量≤12%。
b.煤中不能含有其它杂物(如木棒、铁器、扫帚、皮带等)。
c.块煤中矸石<4%(3)锅炉每小时耗煤429吨,日耗煤9438吨。
锅炉煤仓总储煤6400吨,可供锅炉运行15个小时。
(4)造气炉每小时耗煤420吨,日耗煤10080吨。
气化炉煤仓总储煤2240吨,可供造气炉运行5个小时。
(5)1#~8#圆筒仓储原煤76000吨,1#、2#地槽储原煤3000吨,总储原煤79000吨,可供全厂运行4天。
(6)原煤单系列输煤能力1200吨/小时。
(7)造气单系列输煤能力750吨/小时。
(8)锅炉单系列输煤能力600吨/小时。
三、设备参数(四)工艺流程图造气系统一.主要任务及设备:造气系统的主要任务是向煤气冷却工号提供合格的粗煤气,经冷却工段冷却后提供给后序工段,以生产甲醇和二甲醚。
造气选用碎煤加压气化炉,其炉型为Mark-Ⅲ,是目前世界上使用最广泛的一种炉型。
其内径为¢3·8M,外径4·128M,炉体高12·5M,炉内燃料堆放高度4000毫米,炉体容积119M3,炉体总重量169.5(其中包括内件重量40吨),操作重量250吨,夹套宽度为46毫米,总容积为13M3,气化炉操作压力为3·05Mpa。