壳牌煤气化装置设备布置分析.doc

最新【精品】范文参考文献专业论文
壳牌煤气化装置设备布置分析
壳牌煤气化装置设备布置分析

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
一、引言
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及干燥、煤加压及输送、煤气化、除渣、除灰、湿洗、初步水处理、公用工程系统8个工序，笔者根据自己的工程经验，从壳牌煤气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，希望能够为今后的煤气化布置提供参考和借鉴。
二、装置布置
1.防火等级确定
依据GB50160-2008《石油化工企业防火规范》，对煤气化装置的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）>10箛）来定义，甲类设计。而惠生工程在设计时，将煤气化装置定义为甲类装置，通过对框架定义为构筑物，而非建筑物来规避甲类高层不得超过24米的规范要求。
2.装置布置要点
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，并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：
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，符合工艺流程、便于操作检修。
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，综合考虑操作及检修要求。
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需要空间。
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，需要在卸灰框架底部设置围墙，以避免对其它区域的飞灰污染。
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。
三、设备布置要点
1.煤气化主框架楼层标高的设定
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（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，同时兼顾检修操作和其它工序的影响。具体设计原则如下：
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整，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；
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（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的空间较大，楼层标高设定时，一定要注意今后的检修，避免检修抽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个主要附件，在楼层标高设定时，要充分考虑其安装、操作和检修空间；
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化的空间；
2.磨煤框架标高的设定（磨粉及干燥位于磨煤框架内）
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接。两框架分开布置的主要原因是，一方面考虑两侧设备沉降问题，另一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布置在附加2区范围内，因此需要拉开两框架的距离。
此区域楼层标高设定基于以下原则：
2.1粉体专业建议楼层标高；
2.2参考主框架楼层标高；
2.3磨机检修空间的影响，磨机检修顶部采用过轨吊，因此，磨机顶部楼层的设置需要充分考虑检修空间；
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要求，如要改变楼层标高，需要与粉体专业相互协商确定。
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防尘墙。
3.煤加压及进料（主框架内）
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，注意煤粉给料器底部预留煤粉输送管线的管件及长