壳牌煤气化装置设备布置分析

第11期中国化工贸易2013年11月China Chemical Trade工艺设备壳牌煤气化装置设备布置分析姜华李霖(惠生工程(中国)有限公司武汉技术服务中心)摘要: 对壳牌煤气化装置的装置布置、设备布置要点方面进行总结和探讨，供后续同类装置设计参考和借鉴。关键词:煤气化装置装置布置 设备布置-、 引言2.磨煤框架标高的设定(磨粉及 干燥位于磨煤框架内)壳牌煤气化装置是以煤为原料生产粗合成气，主要生产工序包括磨煤框架与煤气化主框架为分开布置，两框架中间以检修通道连磨煤及干燥、燥、煤加压及输送、渣、除灰、湿洗接。两框架分开布置的主要原因是，--方面考虑两侧设备沉降问题，理、公用工程系统8个工序，笔者根据自已的工程经验，从壳牌煤气人壳牌煤气另-方面基于标准规范的要求，为使磨煤机区域的布置满足驱动电机化的装置布置和设备布置要点方面进行了总结，尽管不同煤气化装置布置在附加区范围内，因此需要拉开两框架的距离。的生产规模存在差异，但是其设备布置总体类似，通过本文的总结，此区域楼,层标高设定基于以下原则:希望能够为今后的煤气化布置提供参考和借鉴。2.1粉体专业建议楼层标高;二、装置布置2.2参考主框架楼层标高;1.防火等级确定2.3磨机检修空间的影响，磨机检修顶部采用过轨吊，因此，磨机依据GB50160- -2008《石油化工企业防火规范》，对煤气化装置的顶 部楼层的设置需要充分考虑检修空间;火灾危险等级应确定为甲级(依据煤气化生产产品合成气确定)，如果2.4由于粉体专业给出的建议楼层标高都考虑了输煤栈桥对倾角的按照甲级设计，由于气化框架高度过高，层数过多，致使超出国内现要求， 如要改变楼层标高，需要与粉体专业相互协商确定。行设计规范的适用范围。目前五环的设计基本按照防火乙级(通过煤此区域在布置时， 为防止粉煤的扬尘，需要在输煤皮带所在楼层设置气化装置所产出的粗合成气与空气的混合物的爆炸下限(理论计算值)防尘墙。> 10筑) 来定义，甲类设计。而惠生工程在设计时，将煤气化装置定3.煤加压及进料(主框架内)义为甲类装置，通过对框架定义为构筑物，而非建筑物来规避甲类高煤加压及进料由煤粉贮仓、煤粉锁斗、煤粉给料器组成，为垂直层不得超过24米的规范要求。布置，煤粉靠重力从上往下输送，此系统的布置从底部向上部反算,2.装置布置要点注意煤粉给料器底部预留煤粉输送管线的管件及长半径弯头的空间,在对煤气化装置进行布置时,可以根据不同工序的自身特点，依向 上反算布置时，两设备的定位要注意设备之间的管件长度、预留管据先关键设备(气化炉等)，后次要设备，按系统流程顺排的原则，:道膨胀节的长度，同时还要考虑管件操作维修的方便性。依据国内现行设计规范的要求进行设备布置，具体布置原则如下:煤粉加压及给料系统上部布置有煤粉螺旋输送机，且- -般为两至三层，2.1设备布置设计应满足相关标准规范要求，满足安全生产，符合螺旋输送机中间布置有煤粉纤维分离器，此处的布置要注意预留螺旋工艺流程、便于操作检修。输送机检修抽出空间。2.2 对真空、重力流、固体卸料等，必须按工艺要求和设备特点，4.煤气化(主框架内)综合考虑操作及检修要求。此区域的核心是气化，此处管线布置是煤气化框架中最为密集2.3 充分考虑设备吊装要求,装置布置时，首先应在框架的周边预的地方， 而气化炉的烧嘴区域是此区域布置的难点，气化炉烧嘴的管留足够的区域作为吊装区域;布置在框架里的设备，应根据设备的制线不仅布置密集，还要考虑烧嘴的检修抽出空间，因此，布置时需要作方式来确定吊装方案;带有插入内件的设备，设备吊装前，必须先合理规划: 另外，气化炉水汽系统管线较多，规格较大，布置时要考将插入内件安装好，如插入内件今后需要检修，则必须预留检修抽出虑热应力， 因此配管所需空间较大。所以小设备、蒸汽伴管站及仪表需要空间。控制柜等附件要尽量避开布置在此区域。2.4 注意排渣栈桥布置，避免与装置管廊冲突;除灰系统的布置要5.除渣(主框架内)便于灰车的运行，另外，为避免卸灰时的飞灰扩散，需要在卸灰框架该系统由渣池、破渣机、渣收集罐、渣排放罐以及撈渣机组成，底部设置围墙，以避免对其它区域的飞灰污染。此系统为垂直布置，煤渣靠重力从上往下输送，布置中要注意各设备2.5设置主框架放空系统，将装置放空管线统一引到主框架的最顶之间的管件的长度，以便更加合理的反算出气化炉的支撑标高，此处层实施放空:管廊及外部区域放空管线(主要是氮气和蒸汽)则应引的布 置是决定气化炉支撑标高的主要因素。到装置管廊和外管廊交界处布置，并与主框架保持足够的安全距离。.除灰(主框匡架内)三、设备布置要点除灰系统主要由HTHP飞灰过滤器/HTHP飞灰收集器、飞灰排放1.煤气化主框架楼层标高的设定罐、飞灰气提1冷却器、中间飞灰贮罐、吹灰器组成，飞 灰靠重力从壳牌煤气化主框架分为上下两个部分，其中下部为混凝土结构或.上往 下输送，布置中要注意各设备之间的管件的长度，预留管道膨胀型钢混凝土结构，上部为钢结构， 此种设置的原因主要是基于气化炉节的长度， 依据楼层合理确定设备支撑标高，同时还要考虑管件操作(重量达1000t以上)的支撑问题，采用混凝土结构或型钢混凝土对气维修的方便性。化炉进行支撑，既能提高结构的稳定性，也可以降低投资;混凝土结7.湿洗(主框架内)构或型钢混凝土结构部分的高度主要是由排渣系统决定的，钢结构部气化炉在框架中占用两跨，气化炉其中--跨下部布置了除渣系统，分的楼层标高设定主要是由气化炉的结构决定的，同时兼顾检修操作而另一跨则布置了湿洗系统，此种布置不仅有效利用了气化炉下部的和其它工序的影响。具体设计原则如下:有效空间，也满足工艺流程对设备的布置的要求。1.1参考专利商建议布置楼层标高;1.2与结构专业协商，在结构专业给定建议楼层高差范围内进行调8. 初步水处理及公用系统(框架外)该区域的布置主要分布在在框架外侧，通过管廊与主框架紧密相联，盛，即要考虑布置的合理性，同时也方便结构专业的设计与计算;酸碱液罐和柴油罐的围堰可以紧凑地布置在一一起，方便相关运输车辆1.3计算气化炉等主要设备的管口高度，避免管口与楼层的冲突集中调度，统- -物流 通道。(同时要初步估算结构的梁高)，即要方便今后的配管，也要充分考虑与外管接口处管廊上方增设- -层操作面， 统- -放置外部区域消音人孔的检修;1.4 考虑气化炉烧嘴的检修，特别是开工烧嘴和点火烧嘴，由于其器的布置，不仅更好的满足安全生产需要，还方便了生产维修操作。i同时，将全部公用工程工序的泵体和大部分初步水处理工序的泵体布所占空间较大，且开工烧嘴管口为斜插入式，使其在检修抽出时需要置在装置管廊的下方，不仅实现泵体的统-布置，美观大方，还方便的空间较大，楼层标高设定时，- -定要注意今后的检修，避免检修抽了操作和检修。出时与楼面或梁有冲突;1.5 气化炉的敲击器是气化炉设备的一一个 主要附件，在楼层标高设四、结束语中国煤化工定时，要充分考虑其安装、操作和检修空间;通过对壳牌煤气三以促使在E今后的设1.6 考虑设备正常运行时的应力变化，预留设备位移时管口标高变计过程中， 能够更好;fYH.CNMHG可以从工程实践中化的空间;吸取教训，不断优化设计，促使今后的煤气化布置不断优化进步。www. .chemmedia.com.cn中国化工信息网China Chemical Trade |中国化工贸易| 125