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本帖最后由 小五哥 于 2015-3-12 01:48 编辑
1 气化炉的结构
气化炉按工艺功能可分为6部分：
气化反应段、急冷段、输气管段、气体返回段、冷却段、辅助设备。
气化炉按机械结构可分为3部分：
壳体、内件、辅助设备。
2.1 气化反应段
气化反应段主要由承压壳体、内件渣池、热裙、挡渣屏和反应段膜式壁组成。
2.2 急冷段
急冷段主要由急冷段外壳体、急冷区和急冷管组成。
急冷段外壳由Cr-Mo耐热钢制造，内衬耐火材料，其作用与气化段壳体相同。
急冷管E1301则是用Cr-Mo耐热钢制造，为管子－翅片－管子(膜式壁)结构，合成气通过急冷管进一步冷却。
2.3 输气管段
输气管段主要由输气管外壳和输气管组成。输气管外壳由Cr－Mo耐热钢制造，内衬耐火材料，作用与气化段壳体相同。
输气管(E1302)是由Cr-Mo耐热钢Ω管焊接而成的膜式壁结构。输气管内下半部分焊有保温钉，用于固定一种耐冲刷腐蚀的耐火衬里。
2.4 气体返回段
气体返回段主要由气体返回段外壳和内件组成。
气体返回段也由Cr-Mo耐热钢制造，内壁喷涂耐火材料，作用和气化段相同。内件(E1303)是由Cr－Mo耐热钢管与翅片相间焊接而成的膜式壁结构。
2.5 气体冷却段
气体冷却段主要由外壳、中压蒸汽过热器(E1306)、二段蒸发器(E1303B)、一段蒸发器组成。其中一段蒸发器又分成2个管束(E1303C／D)。
气体冷却器外壳Cr-Mo耐热钢制造，内壁喷涂耐火材料，作用与气化段相同。
中压蒸汽过热器是由Incoloy合金钢管－翅片相间焊接而成的盘管筒体结构，有6个不同直径的筒体相互套在一起，这些筒体能够向下自由膨胀。
一段、二段蒸发器是由Cr-Mo耐热钢管与翅片相间焊接而成，结构与中压过热器相同。二段蒸发器有6个不同直径的筒体相互套在一起，一段蒸发器有5个不同直径的筒体相互套在一起。
中压蒸汽过热器和一段、二段蒸发器的外围是一个外筒体，也是中压蒸发器的器壁。器壁是由Cr-Mo耐热钢管－翅片－管子相间焊接而成的膜式壁结构。
2.6 辅助设备
2.6.1 敲击器
敲击器是由专业厂家制造的成套设备，主要包括气缸和振动器，通过气化炉外壳法兰连接在一起。振动导杆和膜式壁及蒸发器、过热器的敲击点紧密相连。主要作用是防止内件集灰。气化炉共安装58套敲击装置，因反应器与输气管内壁衬有耐火材料，为防止耐火材料脱落，这两个部位未安装敲击器。
煤烧嘴由专业生产厂家制造，主要作用是把煤粉、蒸汽和氧气的混合物送入气化炉内。
2.6.3 开工、点火烧嘴及其插入装置
开工、点火烧嘴及其插入装置为专业厂家制造的成套设备，其作用是在气化炉投煤粉前升温升压。
2.6.4 火焰监测器
火焰监测器由专业生产厂家制造，其主要作用是从气化炉外部窥视点火及燃烧状况。2.6.5 恒力吊
恒力吊是由专业厂家制造的成套设备，其作用是支承气化炉气体冷却器的重量，在热态气化炉膨胀时，能使其自由膨胀。
2.7 其他构件
气化炉内件膜式壁与外壳之间形成一个“环形空间”，膜式壁分4段，由3个膨胀节相连为一体，保持内件热态的自由膨胀，在热裙上部与中压蒸汽过热器上部，设计安装有2个密封隔板，以保证热的合成气不能窜入“环形空间”内，造成壳体超温。
为保证“环形空间”与合成气空间之间的压力平衡，在急冷段底部板上开有120个φ53mm的圆孔。
在外壳体上焊有多个导向点，保证整个膜式壁可以自由膨胀。
3 气化炉的特点
3.1 由于采用喷流床气化，能实现高温(大约1500℃)下的“结渣”气化，碳转化率较高。
3.2 由于处于高温下，能够确保粗合成气中一氧化碳的高含量。
3.3 气化炉运行时，气化反应段膜式壁固化的灰渣层，能够对气化炉内壁起保护作用，防止炉壁受到熔渣的侵蚀，达到“以渣抗渣”的效果。
3.4 由于煤烧嘴采用径向小角度(约4.5°)安装方式，从而在反应器中，能够使得气流的分布产生一种涡流运动，这种运动使得渣、灰与合成气的分离效果更好，避免大量的飞灰夹带。
3.5 气化炉运行期间，炉壁的灰渣层还能够防止气化炉操作波动时的热负荷波动。因为一旦发生操作波动，固化的灰渣层第一反应就是熔融或增厚。
3.6 因使用了煤粉气化工艺，气化较为彻底，从而对煤种的要求不是很高。
3.7 因气化炉把气化段、气体冷却器通过输气管连接为一个整体，使得设备结构复杂，重量加大，从而造成设备制造、安装周期较长，难度增加。
3.8 因提高气化温度，使得设备制造选材级别提高，较多使用了Incoloy和Inconel合金，使制造难度加大，投资提高。
3.9 因气化炉设计中使用了Ω管，在国内难于找到相应的供应商，对以后的设备材料、备品备件的国产化增加了难度。
4 气化炉安装、操作维修注意事项
4.1 气化炉内各测温点是了解气化炉是否正常运行的晴雨表，如有异常，要立即查找、分析原因，并及时处理，否则将会对气化炉造成重大损坏。
4.3 为了防止受热面管束内壁积灰，降低冷却效果，在气化炉共设计了58套振打渣灰装置，所有脉冲力传递的零部件都必须紧密接触，否则将导致严重磨损。
4.5 气化炉烧嘴的安装必须按要求进行，保证烧嘴的伸出位置和径向角度，否则将对气流状态及渣气分离产生重大影响。
4.6 气化炉在正常运行状态下，将产生膨胀，其顶部膨胀量最大，约为150mm。因此，与气化炉连接的所有设备、管线、仪表等必须能够保持自由膨胀，否则将对设备、管线、仪表等造成损坏或附加应力破坏。
4.7 气化炉内件在运行时，也将产生上下膨胀。因此，在内件与客体之间的滑道必须保持自由，不能有卡死、焊死等现象，否则将导致内件的严重损坏变形。
4.8 在运行期间，要对“炉渣”外观、蒸汽产量等进行定期检查，从而判断原料配比是否合适及气化炉运行状况是否良好。
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发表于 2013-5-12 15:14:47
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