常见煤气化技术及工艺特点范文

时间:2023-12-19 17:28:56

常见煤气化技术及工艺特点

常见煤气化技术及工艺特点篇1

关键词:煤层气,集气站,气液固三相分离器,出站压力

中图分类号:TE155 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(c)-0000-00

作者简介:敬军淇(1988-),男(汉族),四川成都人,石油工程专业本科生,主要从事煤层气相关工艺技术研究。

引言

全球煤层气资源量为256.3万亿方,约为常规天然气资源量的50%,我国煤层气资源丰富资源量约为36.81万亿方。近年来,我国在山西的沁水和宁武等区块,开展了大规模的煤层气勘探和开发,取得了显著的技术进步。但由于煤层气储层特征以及排水采气的生产方式,导致从井口产出的煤层气含有大量的水和和煤渣等固体杂质,给后期的集输工艺造成很大困难[1-3]。同时,鉴于煤层气井具有气井压力低,单井产量低的特点,本文对煤层气的集气站工艺进行了优化设计。重点优化了集气站的气液固三相分离器设备和气体输出压力等级。

1 研究区块概况

本文研究以山西某煤层气藏为例,区块目前生产井60余口,产量500~3000方/天,套压介于0.1MPa~0.5MPa。产气气体成分以甲烷为主,还有少量的CO2与N2。产出水型以NaHCO3型为主,平均矿化度1200mg/L,pH值为8。此外还伴有少量的煤粉产出。

2 集气站工艺优化

2.1集气站工艺流程简介

煤层气甲烷含量(体积分数)超过98%,但其与水一起从煤层流出来,未经脱水之前煤层气皆处于饱和含水状态,属于湿气。气体、水、煤颗粒在低压条件下,进入集气站首先进入分离器进行三相分离,再利用压缩机进行加压至1.1~1.4MPa,然后进入复热脱水橇再进入空冷器使温度降低。

2.2新型分离器撬装装置的设计

为了高效地分离气体中的水和煤渣等固体杂质,并考虑煤层气的集输特点对分离器就行了改进设计。本设计选用FLUENT对分离器的流场进行仿真分析,通过仿真计算确定的分离器结构如图1所示。

气液固进入分离脱水橇,在一级旋流腔体中完成气、液、固的初步分离,再进入二级旋流腔中进行二次分离;固体经过气液旋流腔后,再进入固体旋流腔脱出的固体沉积,在固体仓室水从仓室开孔中逸出外排;从二级旋流腔脱水后的气体,进入气液分离加强室,气体在迷宫分离室中进一步完成气液固的分离。该分离撬装装置具有高效性,能很好的完成气、液、固三相的分离。其设计压力为3MPa设计温度为100℃长度为4.8m高度为1.6m。

2.3集气站出站压力优化

区块煤层气井口的正常生产压力为0.1~0.5MPa,而根据西气东输协议的相关规定,交气地点为中央处理厂出口压力为6MPa。根据采气管线的长度及经济压降,确定采气管线的进站压力不低于0.08MPa。增压工艺采用集气站和处理厂两地增压。因此区块内需要确定的是集气站的出站压力,同时根据集气干线的经济压降(集气管线最长20km流速8~10m/s确定经济压降为0.2~ 0.4MPa),确定中央处理厂的进厂压力。

集气站的出站压力直接关系到集气站和中央处理厂“两地”增压的压比分配,“两地”压缩机组的投资及运行费,用对集输管网管径的影响较大,对降低地面工程投资起着重要作用[4-5]。根基前述要求,利用HYSYS建立计算模型,确定流程的压力与工艺计算,并对比了不同方案下的技术参数和地面投资对比。计算结果如表1所示。

根据表1可知,考虑到压缩机组运行参数、管网投资及综合对比,方案技术经济最合理,比方案1低2300万元,比方案3低3550万元;同时在技术参数现有常规设备能够很好的满足技术要求。因此推荐采用方案2,具体参数见表1。

3 结语

(1)煤层气井具有低产、低压的特点,井口产出流体呈固液气三相流特征,为满足生产要求,节约集输成本,必须对集气站工艺流程和设备进行优化和改进。(2)本文针对设计区块的煤层气井生产特征,重点对集气站中的固液气三相分离器和出站压力进行了技术改进和参数优化,并结合经济和技术参数给出了相应的优先方案。

参考文献

[1] 薛岗,许茜,王红霞,等.国内煤层气地面集输系统现状及简析[J].中国煤层气,2011,8(5): 40-43.

[2] 葛涛,许茜,陈平,等. 山西沁水盆地煤层气田地面工艺技术研究[J].石油化工运用,2012, 31(9): 14-15.

[3] 孟荣章, 李书文, 汤林. 大型气田集输管网布局优化[J].石油规划设计, 1998, 18(2): 16-18.

[4] 姚麟昱,骆彬,孟庆华. 川西高压高产气田集输管网规划设计[J]. 石油规划设计, 2010, 21(6): 21-24.

常见煤气化技术及工艺特点篇2

关键词:壳牌煤气化 CO 变换技术 高摩尔分数

随着改革开放,社会主义经济建设的高速发展,越来越多的居民使用上了管道煤气,过多的需求导致许多中小城市也纷纷加快了煤气厂建造的规模与数量,但是过多的煤气厂建造必然导致CO的排放过量,因而为了走可持续性发展的环保道路我们就必需要降低煤气中CO含量。现阶段,煤气化技术作为高效转化的核心技术在煤炭清洁方向的发展是非常迅速的,是降低煤气排放气体中CO含量的切实而有效的方法。

一、浅析CO变换的工艺设计

1.CO变换的基本原理。

通过技术手段,将煤气厂排放尾气中的CO变换成同样可以燃烧但不会导致人们中毒的H2的过程。这个过程就是CO的变换过程。CO的变换过程主要包括以下两个反应:

如图所示,CO通过化学反应变换为H2、CO2和H2S三种气体,这三种气体都可以通过后续工序进行脱除,不会对人们和大气造成危害。

2.CO变换工艺的条件。

2.1温度对CO变换反应的影响

CO变换反应的主要特点在于放热反应是可逆的,如果温度降低,平衡常数变大,反应推动力则变大,对反应速度有利。前期反应过程中,因距离反应平衡段尚远,虽然未达到最佳的反应温度线,但仍具有较高的反应速率。随着反应的继续进行,温度应逐渐降低,所以需要从催化剂中不断的移去热量。由此可见,各方面因素决定了变换过程中的温度。

2.2水 / 气比高低对CO变换的影响

对CO变换的设计来讲,水气比过高或者过低都是不利的。

2.3全气量变换和部分气量变换

在CO变换过程中,对合成氨方面来讲,因需要将CO转换成H2和CO2,所以通常需要全气量通过变换炉进行CO变换;而对于合成甲醇而言,全气量变换或者部分气量变换都可以在CO变换中进行应用。

2.4工艺冷凝液的汽提

在CO变换设计中通常采用将部分的冷凝液汽提除氨的方法防止变换冷凝液中氨的累积。然而,在实际的汽提系统运行过程中,铵盐结晶容易堵塞氨汽提塔塔顶冷凝系统。一般在汽提塔分离器处至塔顶水冷器之间发生该类现象,为解决该问题,工艺上应考虑对汽提塔分离器至塔顶水冷器管线、液位计的伴热以及汽提塔分离器气相管线等设备布置时,考虑缩短汽提塔分离器和塔顶冷凝器之间的间距并保证两者之间的高度差,使得从塔顶冷凝器冷凝后的工艺冷凝液依靠重力自流进入汽提塔分离器,配管时两个设备之间的管道尽可能短并且不能有袋形。

二、三种壳牌粉煤气化配套的典型CO变换技术

1.高水气比CO变换技术

高水气比CO变换技术也叫高水气比高摩尔分数 CO 耐硫变换工艺流程,这项流程技术的特点是一次性把足量的中压过热蒸汽添加到煤炭炉中,在预变炉之前通常保持水气比在 1.40水平以上,之后使CO变换反应分段进行,每段反应之间添加少量或者不加激冷水对CO变换气的温度和水气比进行微调,反应热通过换热或段间废锅等方式移除,最终的变换结果是 CO 摩尔分数不高于 0. 4%。

2.低水气比CO变换技术

低水气比CO变换技术也叫低水气比高摩尔分数 CO 耐硫变换工艺流程,这项流程技术的特点是不在第一变换炉入口处添加蒸汽,而是利用粗煤气自带的水蒸气进行CO的变换反应,在后续各变换炉入口添加适量的工艺冷凝液和蒸汽,把水气比在个阶段变换炉入口的数值均控制在 0.5 以下,最终变换气出口 CO 摩尔分数一般可不高于 0.4%。

3.低串中水气比CO变换技术

低串中水气比CO变换技术也叫低串中水气比高摩尔分数 CO 耐硫变换工艺流程,这项流程技术的特点是不在预变换炉入口处添加蒸汽,与低水气比CO变换技术一样利用粗煤气自带的水蒸气进行CO变换反应,不同的是把蒸汽和工艺冷凝液在第一变换炉入口进行添加,使水气比数值维持在 0. 95 左右,然后分段进行CO变换反应,段间添加少量或不加激冷水对变换气的温度和水气比进行微调,反应热通过换热或段间的废锅等方式移走,最终变换气出口CO 摩尔分数一般可不高于 0.4%。

4.三种CO变换技术点评。

通过对以上三种高摩尔分数 CO 变换技术过程分析,结合其实际操作运行状况,我们可以得出:高水气比变换技术的装置在现行煤气化CO变换过程中被使用较多,但这种技术装置同时也存在着较多问题,只有不断的对这些装置进行技术改造,才能跟上现代CO变换的技术更替,所以如果高水气比CO变换技术无法突破解决目前CO变换技术中存在的主要问题,那么能否在将来配套壳牌粉煤气化工艺CO变换装置上继续采用高水气比变换技术就未尝可知了;我们认为低水气比高摩尔分数 CO 变换技术是一种可靠、成熟、节能的CO变换技术,低串中水气比高摩尔分数CO 变换技术是在对高水气比变换技术进行改进和低水气比变换技术的集成的基础上研发的,这项技术适用于高水气比变换装置或者新建变换装置的技术改造。

三、结束语

壳牌煤气化过程中CO变换工艺技术是否成熟先进可靠,主要取决于在装置投资、催化剂寿命、操作控制、低位热能利用和高位热能回收等方面,尤其是在如何降低能耗、如何稳定的运行系统以及如何延长催化剂寿命等方面是现在CO变换技术研发的难点和重点,但这也是我们技术人员在改进壳牌粉煤气化CO变换技术中需要为之努力和突破的方向。

参考文献

[1]李练昆. 合成氨装置一氧化碳变换单元技术改进分析[J]. 大氮肥,2011,34( 2) : 109-111.

[2]许若超. 一氧化碳变换系统优化及其效果分析[J]. 大氮肥,2009,32( 1) : 67-69.

[3]石自更,王峰. K8- 11 和 QDB- 04 型耐硫变换催化剂在壳牌粉煤气化制甲醇装置的应用[J]. 化肥设计,2009,47(2):33- 36.

常见煤气化技术及工艺特点篇3

【关键词】煤矿开采;技术;发展方向;巷道;围岩

1、我国煤炭开采的现状

我国与煤炭开采技术水平相与国外发达国家相比,仍然落后。一是在机电一体化、智能化、自动化的控制技术等技术装备上不高;二是在产品可靠性技术、数字集成技术与计算机辅助设计技术等制造技术上仍有差距三是很多中小型矿井仍然采用以炮采的落煤方式,工作面走向长度过短。四是机械化程度和工效较低,在采煤机械化系统、运输系统、采场围岩控制系统、巷道准备系统和辅助运输系统技术装备都普遍不足;五是我国煤炭开采专业技术人才青黄不接,技术人员匮乏和层次低使技术措施不到位,制约煤矿生产安全技术和管理水平。

采煤方法与采煤的工艺的不断完善与发展是采煤科学进步的标志,当前,我国、俄国以及欧洲的一些国家主要采用长壁采煤方法,美国与澳大利亚等国则多采用短壁采煤方法。随着工业和信息技术的飞速发展,我国的煤矿开采技术也不断进步,综合机械化能力大大提高,岩层控制理论和技术的逐步改善,井下作业的安全性与工作效率也大大提高,微处置器、计算机及专家系统的应用、自动化和机器人开采技术不久的将来会成为新的井下采煤系统从而取代全人力和半自动的开采方式。

2、我国煤炭开采发展方向

2.1我国采煤方法与工艺要逐步完善

高产、高效、高安全性和高可靠性是现代采煤方法与采煤工艺的发展方向,结合现代高新技术,不断研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备与生产监控系统,逐步改进与完善采煤工艺是建立具有中国特色的采煤工艺理论的基础。当前,我国长壁采煤方法取得了一定的进步,放顶煤采煤的应用以及急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究不断提高与发展。具体走向:一是开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术要逐步提高;二是开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”,要解决众多采煤技术上的难题;三是倾斜薄煤层长壁开采技术、薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术应不断进步;四是各种综采高产高效综采设备保障系统要逐步完善。

2.2我国深矿井开采技术应深入研究

深矿井开采通常指开采距地表特定深度的煤炭而采取的开采技术。其深度是依据根煤层地质条件来定义的。随着社会对煤炭需求量的日益增加,开采能力不断提高,开采深度不断增加是井工开采的必然趋势。煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等都属于深矿井开采的关键技术。因此,煤矿的深矿井开发技术要不断对深井围岩状态和应力场及分布状态的特征、深井作业场所工作环境的变化、深井巷道快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术、深矿井高产高效开采有关配套技术、深矿井开采热害治理技术与装备等要不断深入研究。

2.3大力发展“三下”采煤技术

建筑物下、铁路下、水体下、承压水体上开采,简称“三下一上”开采。通常在煤矿生产过程中,建筑物下、铁路下、水体下保留煤柱不进行开采。随着我国煤矿开采强度和开采范围的不断增加,“三下”采煤问题越来越突出,不但导致矿井不能合理进行开采,而且也造成了大量煤炭资源的积压。根据相关资料,我国的“三下一上”压煤量达137.9亿,因此,深入研究“三下”采煤技术,将“三下”压煤开采出来,并减少矿区废弃物,保护矿区环境是我国煤矿企业亟待解决的问题,煤矿企业应该深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理论和关键技术,来节约煤炭资源和提高煤炭产量。

2.4不断优化巷道布置,减少矸石排放

改进煤矿矿井开拓与巷道布置,实现合理集中生产是当前煤矿生产的技术发展方向,不断优化巷道布置,减少矸石排放是煤炭企业获得极佳的技术经济效果的前提条件,对煤炭工业发展中具有重大战略意义,因此,我国煤矿企业应该不断改进与完善现有采煤方法和开采布置,不断研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,让开采方法、开采布置与煤层地质条件达到最优匹配,同时重点研究高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统的优化,简化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率,实现开采效益最大化。

2.5采场围岩控制技术

围岩控制一直是煤矿安全生产的一项极其重要的工作,近年来随着开采深度的不断增加,全煤巷道及软岩巷道的数量越来越多。围岩产生松动破坏及大变形的现象也越来越普遍,给煤矿开采带来巨大危害,因此,煤矿应大力研究适用于大变形深层采煤的围岩控制技术与理论、深入研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术、放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理、支护质量与顶板动态监测技术、冲击地压的预测和防治、开发新型的支护设备来保证煤矿开采的安全高效以及低成本运行。

2.6煤炭地下气化技术应深入推广

煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤方法,就是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧、通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体、综合开发清洁能源与生产化工原料的新技术。其优点投资少、工期短、见效快、用人少、效率高、成本低以及效益好。非常适于我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高的特点,因此,煤矿应该深入推广大力煤炭地下气化技术,大力研究完善“长通道、大断面、两阶段”和“矿井式气化”两种典型煤炭地下气化工艺,积极摸索实现“两个 控制、三个稳定”的技术途径,实现连续、稳定生产探索应用的途径。

“三下”压煤严重的具体国情,具有广阔的推广应用前景。应继续研究完善“长通道、大断面、两阶段”和“矿井式气化”两种典型煤炭地下气化工艺,进行较大规模的地下气化试验研究,摸索实现“两个控制、三个稳定”的技术途径,实现煤矿的连续、稳定生产。

3、结束语

煤矿开采技术是衡量一个国家科技发展水平的重要标志。随着我国高效综采成套装备开发新进展,具有先进技术水平的大功率电牵引采煤机、重型刮板输送机、带电液控制系统的强力支架和大运力长距离带式输送机等设备正在大力推广与应用,但采煤装备关键技术仍是我们的薄弱环节。需要不断的进行研究,缩小与发达国家的差距,促进我国煤矿企业的健康、稳定、高效发展。

参考文献

[1]张洪亮.我国煤矿开采技术初探[J].中国新技术新产品,2010,13.

[2]魏同.煤矿开采技术[J].科技期刊,2010-03-29.

常见煤气化技术及工艺特点篇4

【关键词】选煤厂设计;选煤工艺;工艺布置;自动化控制

1.煤炭在我国的重要地位

中国的煤炭资源为5.6万亿吨,占一次能源储量的90%。未来几十年煤炭在中国的能源生产和消费中的主导地位不会发生改变。气候变化,煤炭洗选是节能减排的首选方案。而选煤厂设计是选煤厂能否正常生产的决定性因素。目前选煤厂设计的趋势是:高效率、高效益、高品质、产品灵活,并实现清洁生产。

2.中国选煤厂设计的发展

我国选煤厂设计的发展经历了学习、合作、自主设计及创新过程。20世纪50~60年代是向前苏联学习的阶段。主要是采用跳汰选。典型的工艺跳汰主再选-联合浮选流程。

20世纪70年代是我国自主设计的初级阶段,通过学习自主设计了若干大型选煤厂。本时期建立的选煤厂有:大屯、平顶山八矿、田庄等大型选煤厂。部分选煤厂采用跳汰-直接浮选新工艺的选煤厂,在简化工艺流程的同时降低了洗水浓度,提高了选煤效果。

20世纪80年代我国与美国、德国、波兰等国家合作。工艺上多采用跳汰粗选、重介旋流精选、浮选联合工艺流程等先进技术。这时期我国选煤厂的技术和设备发展很快,行业发展水平不断提高。

20世纪90年代,国家对选煤工业发展更加重视,行业发展迅猛。出现了一些新兴工艺如:水介旋流分选工艺、动筛跳汰分选工艺、干法分选工艺等。

21世纪,我国选煤设计行业经历了近半世纪的发展,在不断学习国外领先技术、借鉴外国成功经验的基础上,开始设计符合我国煤质、市场特点的新型高效选煤厂。

3.目前选煤厂的特点

目前,煤炭基本建设是以目标市场为导向,以新技术、新装备、新材料为手段,以建设项目周期短、资金投入低、效益好为目标。

近几年大型高效设备及耐磨新材料的的研制与成功为选煤行业发展奠定了一定的物质保证。如大型跳汰机、重介浅槽、重介质旋流器、分级筛、脱水脱介筛、离心脱水机、浮选机、加压过滤机、高效浓缩机、快速隔膜压滤机、耐磨泵、耐磨阀门、耐磨管材及衬里等。一套块煤重介浅槽年处理能力能达到4.00Mt左右,这些设备的应用精简了选煤厂设备数量,简化了物料加工流程,降低了日常维护的工作量,大大提高了选煤厂整体效率。

4.选煤厂设计

4.1近几年选煤厂的一些设计弊病

(1)受分选工艺模式化影响,忽略煤的多样性、差异性,致使系统应变能力差,生产管理被动。

(2)产品定位不准确,忽视原煤内在质量,致使动力煤选煤厂趋向全级入洗。基建投资居高不下,生产成本高,副产品滞销,洗矸量大增,而且矸石热量低综合利用价值小、需占用大量场地、处置费用高。

(3)过分强调系统简单化,忽视原煤备煤系统的作用(包括毛煤的均质化、入洗原煤给煤量稳定、入洗原煤粒度上下限的控制、可见矸石的预处理、除杂等必要环节的设置),影响主洗系统连续正常运转。

(4)忽略煤泥水回收系统工艺合理性及设备的处理能力,影响主洗系统连续正常运转。

4.2煤质分析与产品的定位

首先要了解开采煤层的结构特点、赋存特点和采煤方法、井下工艺布置情况等,必要的了解有利于更完善的调整试验资料,分析煤质资料。

选煤厂产品首先以煤种来定位。肥煤、焦煤、瘦煤的洗精煤主要作为炼焦用煤;无烟煤的洗块煤作煤化工用煤,洗末煤用作高炉喷吹煤、烧结煤或电煤;褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤主要做发电用煤,与CO2反应性较好的产品煤也可作化工原料;气煤、贫煤、1/3焦煤既可作动力煤,也可作炼焦配煤,贫煤的洗精煤也可用作高炉喷吹煤。此外,煤质特征、可选性、交通运输条件及高端用户的需求情况也同样具有重要意义。对于一些内在灰分高或者硫分高的贫煤、气煤、1/3焦煤,不宜生产低灰炼焦配煤,而是以生产动力煤为主;对于一些内在灰分高或内在水分高的长焰煤、不粘煤、弱粘煤、中粘煤,其产品发热量定位不宜过高;对于一些区外运输条件差的动力煤,其产品定位只需满足区内用户即可。合理的产品定位可减少基建投资、降低生产成本、减小业主投资风险。

4.3选煤厂工艺系统

选煤工艺设计时选煤厂设计的灵魂。在确定选煤厂工艺前首先应充分考虑原料煤性质,原煤的性质在很大程度上限制了其生产工艺及产品定位。另外市场需求的重要性同样不能忽略,产品定位应适应性广,实现经济效益最大化。好的选煤厂工艺设计应该是先进、实用、高效的。

通常,根据煤质特征,产品结构可初步确定是块煤入选还是全级入选,是生产两种产品还是三种产品。对于块煤入选,需先确定入选下限,再确定分选设备是采用动筛跳汰还是浅槽;对于全级入选,需论证是采用分级入选还是混煤入选,若分级入选还是确定最佳分级粒度。

4.4工艺布置形式

如果条件允许,选煤厂原煤准备车间应与主厂房分开布置,各车间布置应连贯、紧凑。在保证满足工艺的前提下,尽量降低设备之间高差,厂房高度。个环节尽量采用单台设备以简化工艺布置,减少工艺环节,提高设备利用率,方便管理及维护,实现选煤厂综合经济效益最大化。

4.5以人为本的设计

先进、实用型高效选煤厂最终体现人性化设计。具体表现如下:安全性高,从硬件设计上避免危险发生的可能。设备布置方便人员操作、检修,便于生产组织和管理;系统机械化程度高,在线监测、计量手段先进,降低公认劳动强度;主要设备“大厅式”集中布置,便于公认操作和设备检修;原煤和产品煤封闭式储存,副产品综合利用率高,改善公认工作和生活环境;整体配置完善,可操作性、实用性强,保证选煤厂高产、高效运行,提高企业经济效益。

5.结束语

近几年选煤厂设备有了突飞猛进的发展,作为选煤设计人员应该与时俱进,及时更新知识的同时切忌思想模式化,结合实际情况,工艺上做到:先进、合理、简单。工艺布置上做到:高效、节能、社会效益好,自动化程度高。思想上做到:勇于创新、突破思维。实现自身价值的同时不断提升我国选煤事业的技术水平。

【参考文献】

[1]杜焕铜.高效选煤厂的设计讨论 [J].煤炭加工与综合利用.2010,(2).

[2]王政军.动力煤选煤厂常见的几种常见选煤工艺浅析[J].煤炭工程.2006,(5).

[3]符福存.对选煤厂设计的几点看法 [J].煤炭加工与综合利用.2003,(6).

常见煤气化技术及工艺特点篇5

[关键词]煤化工;废水处理;方法分析

中图分类号:X784 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)41-0124-01

不同于传统的煤化工,新型煤化工主要是以洁净能源和化学品为目标产品,主要包括煤制甲醇、煤制二甲醚以及煤制油等。新形势下,我国的能源结构不断的呈现出“多煤少油”的特点,这为我国未来的油气资源带来了很大的补充,同时也部分替代了传统的煤化工。那么,新形势下的煤化工废水处理主要包括哪些呢?本文主要从以下几点展开论述。

一、煤化工废水所具有的特点

煤化工企业需要大量的用水,所以产生的废水也比较多,废水主要来源于净化煤气、煤炼焦和回收化工产品精制等生产过程。这种废水大多数都有相当复杂的成分,但最主要的还是氨与酚类物质,含有相当多的有机污染物,毒性一般都比较大,污染物浓度也很高,在治理上存在一定困难。若未经合理处置就进行排放,会对水域周边的农作物、人、畜等造成严重危害。煤化工废水中的污染物质有300多种, ,其COD约5000mg/L,氨氮200~500mg/L,是一种典型的含难降解有机物的工业废水。废水中的易降解有机物主要是苯类和酚类;难降解有机物包括联苯等。

二、当代煤化工废水处理工艺的现状

目前,在煤化工企业中,所排放的废水主要是高浓度的煤气洗涤废水,其中含有许多酚、氨氮以及氰化物等有毒有害的物质,废水中的 COD 平均在 5000mg/L 左右、氨氮也保持在 200~500mg/L 之间。同时,废水中含有的多数有机污染物,是很难降解的。而现阶段煤化工废水处理工艺也是不够完善的,其现状具体表现如下:

2.1 预处理工艺的现状

传统的预处理方法为隔油法,由于油类过多会影响到后续的生化处理效果,而隔油法可以很好地解决这一问题,但效果有限,同时不利于回收利用。

2.2 生化处理工艺的现状

一般情况下,经过预处理之后的煤化工废水,往往通过缺氧――好氧生物法来进行处理,然而煤化工废水中由于含有一定的多环以及杂环类化合物,经过好氧生物工艺处理之后,出水中的氨氮和 COD 指标很难稳定达标。

2.3 深度处理工艺的现状

经过生化处理之后,煤化工废水中出水的氨氮和 COD 等浓度在一定程度上下降了,然而,受难降解有机物的影响,导致出水的色度和 COD 等指标还是不能达到有关排放标准。由此可见,深度处理工艺有着必要性。但是,传统的深度处理方法有限,并且没有取得明显的效果。

三、当代煤化工废水处理工艺的发展

3.1 对好氧生物法的改进

(1)PACT法:这种方法是将活性炭粉末投放到活性污泥曝气池中,因为活性炭对溶解氧和有机物有吸附作用,利用这一特点提供给微生物成长所需的食物,有机物的氧化分解能力有所增加。湿空气氧化法可以对使用过的活性炭再生。(2)载体流动床生物膜法:也称CBR,这种方法是一种基于特殊结构填料的生物流化床技术,它将同一个生物单元中的活性污泥法和生物膜法有机结合,将特殊载体填料投放到活性污泥池中,这样悬浮填料表面就会附着大量微生物,微生物膜就形成了。使得填料表面所附着的微生物能达到很高的生物量,相比悬浮生长活性污泥工艺来说池中的生物浓度要提高2-4倍,可达到8-12g/L,所以也成倍的提高了降解效率。此方法使用的填料是经过独特设计的,通过鼓风曝气的扰动,在反应池中填料随水流浮动。煤化工废水中的氧气和污染物就与附着生长的生物群充分接触,污染物通过吸附和扩散作用进入生物膜内,被生物膜内的微生物充分降解,大大提高了整体系统的降解效率。

3.2 深度处理技术

煤化工废水经过生化处理后,出水中还会存在少量难降解的污染物,导致色度和COD浓度不能达到相关排放标准或者回用标准的要求,需要对其进行深度处理。目前,煤化工废水深度处理常用的方法有混凝沉淀法, 高级氧化法等。(1)混凝沉淀法。王俊洁等研究了高效混凝沉淀技术煤化工废水SS处理中的应用。试验结果显示,采用该技术后,出水浊度可降到3度以下,远远低于传统工艺中的混凝沉淀出水的指标,使得后续滤池的进水负荷大大减小。(2) 高级氧化法高级氧化法是目前煤化工废水深度处理技术中应用较为广泛的一种技术,其中应用较多的高级氧化剂主要包括Fenton试剂, 臭氧等。

3.3 厌氧一好氧联合生物法

近年来化工研究者开始重视好氧和厌氧的联合生物处理法,因为在煤化工废水处理中,单独的厌氧或者好氧技术所处理的废水的达标程度不是令人很满意。煤化工废水经厌氧酸化处理之后,可以有效提升水中有机生物的降解能力,这样就为接下来的好氧生物处理打下了良好的基础,经过前期的处理后CODcr的去除率最终能过超过90%。在煤化工废水中,有一些比较难降解的有机物 ,通过厌氧一好氧联合生物法对这些难降解物的去除率分别能达到55%、70%和67%,这是一般的好氧处理法所不能达到的,其只能将这些难降解的有机物除去20%。

3.4 催化湿式氧化法

催化湿式氧化技术是在高压、高温条件下使用催化剂使得污水中含有的氨、有机物分别氧化分解成水、二氧化碳等无害物质,从而达到净化水质目的。目前,该方法主要应用于以下两大方面:一是用于处理有毒的工业废水;二是用于难降解高浓度有机废水的预处理。该方法具有氧化速度快、适用范围广、流程简单、处理效率高、二次污染小等优点。然而现在市面上催化剂的价格一般都很昂贵所以这也增加了处理的成本, 除此之外使用这样方法对工艺设备要求将会非常的苛刻,同时还要在高温高压环境下进行处理,目前在我国国内很少有厂商使用这种方法来处理废水。

四、结语

随着水污染问题的日益加重,最近几年各行各业以及环保部门都在努力研究废水处理的新技术,尽管很多废水处理的新方法新技术已经在实际的使用中发挥出了重大的作用,但是深入研究就不难发现,有一些新的方法本身就有很多的不足之处,其只能在一定范围内使用在超出其使用范围的条件下它的作用就很难发挥出来。

参考文献

[1]孟得娟.煤化工废水处理的方法分析[J].煤炭技术,2012,04:4-5.

[2]王艳青.煤化工废水处理的方法分析[J].中国石油和化工标准与质量,2012,16:3.

[3]谢浪,姬飞燕.煤化工废水处理的方法分析[J].中国石油和化工标准与质量,2014.

常见煤气化技术及工艺特点篇6

关键词:新型煤化工;经济竞争力;化工发展;化工产业

随着现代化建设对能源的需求数量越来越大,能源资源匮乏已经逐渐成为一个全球性的经济问题。特别是在未来的数十年内,我国城乡化建设规模还需要进一步扩大,对能源的需求自然会水涨船高。对此,我国政府管理部门和科学领域类的专家对于未来能源的使用与发展都在竭尽全力地进行研究。众所周知,全球石油能源严重不足,市场供给和需求的不平衡已经成为威胁各国能源安全的潜在危机。如何利用我国的现有资源来解决石油短缺,实现能源利用的多元化,这是现阶段化工企业发展所必须考虑的问题。

一、新型煤化工的特点

我国煤炭资源储量十分丰富,将煤炭作为基本原材料,通过先进的化学工业技术,可以将煤炭资源转化为各种液体燃料、电能、热能等清洁能源以及能够代替石油的化工产品,这是现代能源化学工业发展过程里的一项伟大举措。在能源紧缺的时代背景下,发展新型煤化工企业已经被列为国家一项重要的能源建设计划。新型煤化工是相对于传统煤化工而言的,它具有以下几个方面的特点:

(一)新型煤化工产品以洁净能源为主

在传统煤化工生产中,向用户提供的工艺产品原料大多数以煤焦化、煤电石、煤合成氨等为主,这些原料不易处理干净,会对环境造成极为严重的污染,而且使用效率不高,不具备反复多次使用的效果。而在新型煤化工当中,洁净性能源和可替代石油化工产品就占据了大部分比例,如柴油、液化石油气、乙烯原料、甲醇汽油等,这些新型原料不仅适应了我国可持续发展能源战略的需求,还取代了需要我国从国外部分进口的石油天然气等稀缺能源,减轻了能源经济的负担。

(二)新型煤化工采用高新集成优化技术

新型煤化工在生产的过程中会根据煤的特点来转化成相应的洁净能源,不同的煤种、不同的煤质以及转化的产品目标不同,都需要采用不同的转化高新技术,同时为了解决过去传统煤化工业在生产工艺上利用率低下的特点,新型煤化工在工艺上开始参照不同的产品结构和能源梯级利用,不断改进工艺的优化集成,追求最大程度的产品生产经济效益。

二、新型煤化工的关键技术

(一)煤炭转化技术

新型煤化工的核心关键就是将煤炭资源转化为不同形态的气体、液体、固体的洁净性能源,其中最常见的工艺过程主要体现在炼焦技术的运用上。所谓炼焦实际上就是把炼焦所用的煤炭放置到隔离空气条件下进行1000摄氏度的加热工作。新型煤化工运用炼焦技术的直接目的就是为了扩充焦用煤的使用范围,避免出现劣质的高焦炭,将生产成本控制在一定范围之内。煤炭炼焦中要优先采用大容积的焦炉,这样更加容易控制炼焦过程里的自动化水平,同时也需要考虑到节能环保的因素,降低炼焦污染物的排放,实施捣固炼焦等炼焦新技术,提高炼焦化产业的发展。

(二)煤炭后加工技术

在煤炭已经完成气体、液体、固体的煤转化技术之后,我们仍然需要对其进行再加工活动,从而完成对产品工艺过程的生产。化工合成技术就是后加工技术中一项重要的内容,总体来说,化工合成包含了很多具体化的合成工艺,利用不同的催化剂和改变外部操作环境都会对合成原料气体的转化成功率以及合成产物的收益产量造成重要的影响。现阶段化工合成的主要技术是一氧化碳和氢气为原料合成烃类的方法,该合成技术又可以细分为高温合成和低温合成等一系列的合成工艺。

(三)煤炭配套技术

煤炭化工配套技术是依附于煤转化技术和后加工技术而存在的,其中的主要技术表现为催化剂技术、分离提纯技术等。其中,催化剂技术无疑对煤化工生产的过程效率产生着重大的影响,特别是在煤炭直接转化为液态以及煤炭的化工合成,催化剂都是必不可少的影响因素,成熟的催化剂技术仍然是处在不断创新的新时代,它直接决定了煤化工产业效益的发展。

三、新型煤化工业经济竞争力分析

新型煤化工业的先进性不仅仅体现在核心技术得到不断拓展开发,更重要的是新型煤化工产业在经济上带给社会的巨大回报。下面就以主要的新型煤化工业产品为例,来比较分析出新型煤化工在经济效益领域内相比未经过转化的原始资源(石油、天然气)体现出的经济竞争力。

截止到去年年底为止,我国石油的加工总量在整个2012年达到了4.62亿吨,柴油的产量也突破了2.49亿吨,国内生产的石油和柴油供给的出口总量突破了850万吨。但是,从国内石油和柴油的供给需求区域位置上来看,东北和西北地区一直是石油的密集开采地,生产的油品也往往将部分储量作为出口,而中南和西南地区对石油的供给需求量明显更大。以煤制油的转化速度来看,预计要到2015年以后,煤制油才能基本弥补上部分地区石油稀缺的情况。因而在短期内,煤化工业还不具备与传统石油化工业抗争的资格。

而对于煤制天然气来说,煤化工就有着较大的生存空间。据统计资料表明,未来三年之内,我国天然气的消费量将会达到2300亿立方米以上。只要煤化工企业解决了天然气输送的障碍条件之后,煤制天然气对天然气需求市场的补充将会是巨大的,具备广阔的市场经济发展前景。

结束语:

总而言之,发展新型煤化工业仍然是我国可持续化能源建设的一项重要工作,随着煤化工产业技术水平的提高和生产效益的扩大,它们必定会取得强有力的市场经济竞争力。(作者单位:宁夏工业职业学院)

参考文献:

[1]程治方.我国煤化工技术及相关装备产业化状况及发展前景综述[J].石油和化工设备,2009(5)

常见煤气化技术及工艺特点篇7

关键词:气相色谱法 煤化工 工业废水 酚类 脂肪酸

煤化工是以煤为原料,进行化学加工生产各类化学品、燃料的产业。限于目前的技术条件,煤化工化学反应耗费水资源仍较大,产生废水量大、成分复杂、污染物质浓度高,属于典型的大型有机分子工业废水。酚类、脂肪酸类分子是煤化工废水主要污染物质,环境危害较大。近年来,国家大力提倡构建环境友好型社会,淘汰了一大批生产条件落后、环境危害大的煤炭化工企业,但仍有许多大型煤化工企业因独特的社会、经济地位,仍在投产运营,技术升级、设备改造、废水处理设备建设仍有待时日。此时,加大对煤化工企业的监察力度,注重废水排放监测非常必要。酚类常采用溴化容量法、直接溴化法测定,但这些方法仅能对酚总含量或挥发酚含量进行测定,并不能准确的表达酚的类型分布,且存在程序复杂、易受其它因素干扰等缺点[1]。本次研究以气相色谱法测定煤化工废水中酚类和脂肪酸,评价其应用价值。

一、设计测定方法

1.路径选择

选用强极性毛细管,选用HP-FFAP型毛细管柱,采用外标法,同时测定酚类和脂肪酸。考虑到煤化工废水成分异常复杂,其中不乏粉尘等固体颗粒物质、强酸等腐蚀性物质,可能磨损色谱柱,影响使用寿命甚至是检测精确度,因此对废水样品需进行预处理,通常采用转移浓缩形成有机相或较纯净的气相,以排除其它类型相的成分的干扰。目前,常用的预处理方法包括萃取浓缩法、顶空气相色谱法。本次研究以气相色谱法测定煤化工废水中酚类和脂肪酸,该法具有灵敏度高、不易受其它因素影响、检测速度快等优点。

2.具体方法

2.1色谱条件:①色谱柱,HP-FFAP型毛细管柱;②检测器,FID氢火焰离子化检测器;③柱温:120℃维持2min,后以5℃/min升温至180℃维持1min,再以1℃/min速度升温至220℃维持2min;④进样口温度,250℃,检测器温度250℃;⑤进气速度,N2维持50ml/min,H2维持30ml/min,Air维持400ml/min;⑥气体流量,共流,0.6μL[1]。

2.2配置标准溶液并对样品进行预处理:①以外标法测定样品酸成分分布,逐级稀释,配置梯度标准溶液,并编号;②样品预处理,取水样100ml(预处理废水),调节PH值至4,除去固体杂质后,反复洗针。

2.3增加回收率实验与检出限实验。

2.4测定标准曲线,测定回收率、检出限。

二、结果

1.酚与脂肪酸检测效率

共检测出四种脂肪酸、四种酚,保留时间从5.47~18.67min不等,线性范围限于技术条件差异并不大,脂肪酸类均为0.01~10g/L,酚类均为0.05~10g/L,相关系数均在0.999以上,检出限度在3~10g之间(见表1)。

2.处理前后废水脂肪酸与酚类质量浓度

处理前,乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、苯酚、邻甲酚、对甲酚、间甲酚含量均远超正常水平,其中苯酚含量超4000mg/L;处理后各类酚与脂肪酸浓度显著下降(见表2)。

三、分析

煤化工废水化学成分复杂,属于典型的大型有机分子工业废水,必须经相应的处理达标后才可排放。目前,国家正积极推行“零排放”政策,鉴于部分地区特别是废水排放量大企业集中区域地下水质量严重下降,严重威胁居民生命健康,部分地区试行“零容忍”政策,即不允许企业向地表排放废水,一经发现便责令停产整改,对煤化工这个废水排放大户提出了更严苛的要求[2]。为贯彻落实这一政策,督促企业改进生产工艺、转变产业模式,需探索一种快速、经济、高效、准确的废水污染物监测方法,以提高监测效率,收集有价值的信息作为改进工艺技术的依据。

酚与脂肪酸是煤化工废水中常见的污染物质,受煤化工工艺技术影响,含量存在较大差异,目前,我国煤化工产业主要最常见的煤气化炉为鲁奇炉,排除废水中酚浓度约为200~300mg/L,焦化厂焦化废水PH值约为3.1~3.6[3]。长期应用含酚量高的水,轻则头晕、重则并发神经系统疾病甚至可致死亡。煤化工废水脱酚处理已成为产业必备工艺之一,回收酚还具有较高的经济价值,可节约企业生产成本,有利于企业长远发展[4]。

本次研究采用气相色谱法测定煤化工废水中酚类和脂肪酸,结果显示样品相关系数均>0.999,提示气相色谱法测定精确度极高,可满足实际需要;保留时间在5.47~18.67min不等,提示该法检验不易受时间影响,检验耗费时间少,适合随机检测;检出限度在3~10g之间,提示废水中酚与脂肪酸分布存在不均匀现象,需进

行多次检测,以提高检测负荷率。

本次研究中,处理前,乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、苯酚、邻甲酚、对甲酚、间甲酚含量均远超正常水平,其中苯酚含量超4000mg/L,提示废水中污染成分较多,酚回收利用价值较大;处理后,处理后各类酚与脂肪酸浓度显著下降,提示该厂废水处理效果较好。

气相色谱法测定煤化工废水中酚类和脂肪酸,精确度高、耗费时间短,是一种理想的煤化工废水酚与脂肪酸检测技术。

参考文献:

[1]吴文颍.煤化工含酚废水萃取剂萃取性能研究[D].山东:青岛科技大学,2012:19-23.

[2]思华英.煤气化工艺技术比较及产生废水水质分析[J].工艺管理,2013,22(3):231-232.

[3]黄开东,李强,汪炎.煤化工废水零排放技术及工程应用现状分析[J].工业用水与废水,2012,43(5):1-3.

[4]张军.煤气化废水深度处理技术的试验研究[D].河北:华北电力大学,2012:13-19.

常见煤气化技术及工艺特点篇8

通过对高炉炼铁环节尤其是原料的实地实习认识,使我对高炉炼铁的原料处理、高炉原料的成分构成、上料系统的设计、高炉原料皮带运行与更换以及其它高炉原料系统相关设施的设计与布置,有了一次全面的感性认识,加深了我们对酒钢炼铁工艺及铁山企业文化内涵的理解,使学习和实践相结合。通过实习,让新员工对公司的性质、经营方式和营运环境获得初步认识,同时结合所学专业观察和了解公司的管理制度、运作特点、业务要求和主要产品等,为进一步正式工作打下坚实的工作经验基础。无论从事什么都将是对我职业素养和工作态度的考核,同时培养人际交往与社交能力,为成为集团法律事务人员作经验与技巧的准备。

二、实习时间

三、企业概述

四、实习单位

xx股份有限公司设有:几大矿山、烧结厂、炼铁厂、炼钢厂、轧钢厂、碳钢薄板厂等,我就在公司炼铁厂实习,炼铁厂分为:厂长办公室、综合科、生产技术科及安全生产科等职能处室、及大小七座高炉为中心的七个生产、三个原料、一个设备保障作业区,本人实习于七号高炉三号原料作业区,对于刚走出校园的我对钢铁行业一点都不了解、其原料岗位工作职责是什么?利用每天空余时间;虚心的请教师傅同事、明白了原料区每天都做什么工作;什么事该做什么事不该做,遇到问题后该怎样处理等等。

转眼在炼铁厂实习已经快四个月,很感谢各位领导及同事对我的支持和帮助,让我在这段时间的工作当中明白努力就有收获,在这几个月里我熟练掌握了各个岗位安全操作规程、具备了高炉原料工所要的能力与责任,在车间遇到不明白的地方,不碍于面子向员工请教,学习各种设备的操作规程及熟悉了解工艺流程。

四、实习内容

(一)工作职责

高炉原料工作是高炉炼铁中的一项重要环节,其主要工作是有计划的按照高炉工长的生产调度指挥;严格按章操作使每个生产环节有机的衔接起来,确保高炉原料的供给的标准化、准确化、成分科学化、事故率降低化。

1.高炉原料喷煤岗位

高炉喷煤是现代炼铁工艺的一项新技术,它即有利于节焦增产,又有利于改进高炉冶炼工艺和促进高炉顺行,其经济效益和社会效益显著。

理论上,现代高炉冶炼需用焦炭,高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉,它在高炉中的作用主要表现在将廉价的煤炭按高炉要求磨制成合格的煤粉,喷入高炉,代替昂贵的焦炭起到还原和发热剂的作用;从而降低焦比,来降低生铁成本。其置换比一般在0.7-0.8之间降低生铁成本,它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。

高炉喷煤工艺系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、干燥气体制备和供气动力系统组成。酒钢七号高炉-三号原料喷煤系统,主要由供配煤、煤粉制备、煤粉喷吹、烟气炉、布袋除尘、供气系统、消防水、冷却水等几大部分组成。而从煤粉制备和喷吹设施的配置上来分,高炉喷煤工艺有两种模式,即间接喷吹模式和直接喷吹模式。三号原料区运用的就是直接喷吹工艺,即制粉系统和喷吹系统结合在一起直接向高炉喷吹的工艺;其典型的工艺流程是:热风炉废气+烟气炉-磨制粉-大布袋收粉-并联喷吹罐-直接喷吹-单管喷吹+高炉煤粉分配器。在此前提下,三号原料作业区喷煤岗位分为喷煤主操、煤粉制备(包含烟气炉)、煤粉喷吹、设备维护几大岗位。

(1).制粉岗位:一直以来,国内喷煤工艺的制粉流程采用是负压制粉,烟气作为载体,充分利用热风炉废气并对系统的气氛进行严格控制,保证了即使在烟煤制粉时的系统安全。并利用热风炉废气作为喷吹烟煤的惰性干燥剂,同时利用其余热对原煤进行干燥。该系统既节约能源,又保障了烟煤制粉系统的安全。煤粉制备是通过磨煤机将原煤加工成粒度和含水量均符合高炉喷吹需要的煤粉。制粉系统主要由给料、干燥与研磨、大布袋箱(收粉与除尘)几部分组成。在烟煤制粉中,还必须设置相应的惰化、防爆、抑爆及监测控制装置。磨煤机出口干燥剂温度和煤粉温度不得超过规定值,且无升温趋势。煤粉制备岗位的重要性由此可见。在设备上,酒钢七号高炉-三号原料区喷煤系统制粉系统的主要设备有:磨煤机、煤粉风机、布袋箱、烟气炉、给煤机、站、液压站、卸灰阀等;其中磨煤机尤为关键,酒钢-七号高炉三号原料区运行的为中速磨煤机,其结构包括位于上方的给煤管、磨煤辊、磨盘、加压弹簧装置、粗粉分离器、传动装置行星齿轮箱和热烟气入口、石子煤排出口,其最主要的是优点明显,即:密封性好、占地面积小、耗电量低(仅为球磨机的50%)、噪音小。在技术上,酒钢七号高炉-三号原料区喷煤系统制粉系统正是在采用废气工作制、烟气炉发生烟气工作制、混合烟气工作制三种工作制(由90%-95%热风炉废气和5%-10%的烟气炉烟气组成干燥煤粉的工作方式)的基础上,充分发挥了烟气炉的三大作用,即:为制粉系统提高煤粉运行的载体、烘干煤粉水分、为制粉系统提高惰性的介质,以保证安全,有效解决了制粉设备的常见安全隐患及制粉系统顺利运行的诸多技术安全问题。在控制磨煤机出入、口温度这个核心环节上,则主要通过运用调节烟气炉控制入口温度、通过增大给煤量来降低出口温度两种操作方式进行,捎带解决烟气炉及磨煤机实际氧含量的问题,解除了制粉系统温度异常可能发生自燃爆炸的警报,同时提供制粉系统安全环境,以此来确保磨煤机的正常运行,为制粉乃至喷煤系统安全顺利运行保驾护航。

(2). 喷吹岗位:生产中,喷吹系统通常由不同形式的喷吹罐组和相应的钟阀、流化装置等组成。高炉喷煤工艺系统中主要涉及压缩空气、氮气、氧气和少量的蒸汽。压缩空气主要用于煤的输送和喷吹,同时也为一些气动设备提供动力。氮气和蒸汽主要用于维持系统的安全正常运行。在此,酒钢-七号高炉三号原料区喷煤系统,煤粉喷吹、喷枪冷却、喷吹罐加压、补气、流化、煤粉仓流化以及系统充氮用气均为氮气。氧气则用于富氧鼓风或氧煤喷吹。煤粉喷吹通常是在喷吹罐组内充以压缩空气,再自混合器引入二次压缩空气将煤粉经管道和喷枪喷入高炉风口,而喷吹罐组通常采用并联式布置或采用串联式布置,底罐只做喷煤罐。间接喷吹则是将制备好的煤粉,经专用输煤管道或罐车送入高炉附近的喷吹站,再由喷吹站将煤粉喷入高炉。其特点是投资较大,设备配置复杂,除喷吹罐组外,还必须配制相应的收粉、除尘装置。为便于处理喷吹事故,通常并列罐数最好为3个。并列式喷吹若采用顺序倒罐,则对喷吹的稳定性会产生一定的影响;酒钢-七号高炉-三号原料区主要采用A、B双罐并联式,交叉倒罐式,则改善喷吹的稳定性,但必须配备精确的测量和控制手段。另外,此种并列式喷吹占地面积大,但喷吹罐称量简单,投资较重叠式的要小。通过喷吹罐罐顶充气或补气,刚倒完罐需要较高的罐压。随着喷吹的不断进行,罐内料面不断下移,料层减薄,这时的罐压应当低些,补气时当料层进一步减薄时显然将破坏自然料面,补充气与喷吹气相通,这就要加大补气量,提高罐内压力。而罐压应随罐内粉位的变化而改变。罐顶补气容易将罐内的煤粉压结。停喷时应把罐内压缩空气放掉,把罐压卸到零。利用喷吹罐锥体部位的流态化装置进行补气,可起到松动煤粉和增强煤粉流动性的作用,实现恒定罐压操作。在此理论基础上,酒钢-七号高炉三号原料区喷煤系统在计算机自动化系统保障的条件下,主要采用以下三种提高喷吹率的操作方式:

① 通过给A、B喷吹罐加压提高喷煤量;

② 通过增大A、B喷吹罐补气量减少喷吹量;

③ 通过控制高炉的喷煤枪数量来控制。

由喷吹罐向高炉喷煤的具体程序主要有以下几点:

①首先,确认计算机显示的高炉要喷煤量及喷煤风口,插好喷枪,

②打开开喷吹风阀,

③打开喷煤管路上各阀门,

④打开自动切断阀并投入自动,

⑤打开喷煤罐充压阀,使罐压力达到一定的数值后,关闭喷煤罐充压,

⑥打开喷枪上的阀门并关严倒喷阀,

⑦打开开下煤阀,

⑧开补压阀并调整到一定位置,

⑨检查各喷煤风口、喷枪不漏煤并且煤流在风口中心线。

日常工作中,停止喷吹的条件有:

①高炉休风。,

②高炉出现事故,

③炉况不顺,风温过低,高炉工长指令时,

④高炉大量减风,不能满足煤粉喷吹操作时,

⑤喷煤设备出现故障不能短期内恢复或压缩空气压力过低,布袋的脉冲气源一般都是采用氮气,氮气用量应根据需要进行控制等等。喷吹环节起着沟通制粉系统与高炉,保障高炉喷煤量的至关重要作用。

(3).设备维护:喷煤生产安全措施,煤气设施着火时,应逐渐降低煤气压力,通入大量蒸汽或氮气,但设施内煤气压力最低不得小于100 Pa。直径小于或等于100 mm的管道起火可直接关闭煤气阀灭火。积粉自燃是另一个需要重视的安全问题。因此,防止自燃的措施是消除系统的积粉点。酒钢七号高炉-三号原料喷煤系统则制定诸多的安全操作规程及工艺技术、安全职责等制度保障措施,来确保喷煤系统的安全顺利运行。诸如煤粉工岗位(1000立方米高炉及以上)安全操作规程:

① 喷煤厂房内严禁动火和吸烟,消防器材必须经常检查;常备齐全,各平台、地面外表无死角或积存煤粉;

② 计划停喷≧8小时,将罐内煤粉喷空,如遇异常停喷;罐内有积存煤粉时,要对罐内煤粉温度进行检测,罐温始终保持在50~80℃之间;

③ 电气设备起火时,必须先切断电源,用干粉灭火器灭火,严禁打水;

④ 处理设备前认真执行《设备检修安全管理制度》。系统设备检修需动火时,必须办理动火证,有专人联系,检查周围环境;确认安全装置灵敏可靠后方可作业;

⑤ 密切关注各罐体压力、温度,发现问题,及时通知有关人员进行处理,时刻保证各测量点的及各阀灵敏可靠;

⑦ 不得在煤气、氮气区域长期停留,停(引)煤气时必须严格按照“技术操作规程”进行,并安排专人指挥、监护,出外点检需时刻与主控室联系;

⑧ 严格按岗位技术操作规程,要求进行操作,遇系统发生爆炸着火事故执行事故应急预案进行操作。

2. 高炉原料地沟岗位

担负着炼铁原燃料输送任务、原料运输系统维护、设备点检、故障排除等工作。主要完成槽下配料、地沟放料、卷扬上料、炉顶放料等的自动控制。该车间全力配合铁厂降低返矿率工作,严格筛子管理。将筛速控制在合格范围,定期检查确认。及时清理焦筛和焦丁筛,确保不堵不顶。精心挑选合理的筛网类型和筛孔尺寸,提高振幅防卡死,使焦筛工况良好率大幅提高。目前,筛分效果基本满足生产需要。精料是高炉强化冶炼的前提。酒钢高炉优化炉料结构,提高入炉品位和改善冶金性能,并将入炉粉末降低,为降焦喷煤创造了有利条件。

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